2) водном образце к его концентрации в экстракционном растворителе
3) экстракционном растворителе к его концентрации в этаноле
4) экстракционном растворителе к его концентрации в солевом растворе
Коэффициент распределения KD характеризует равновесное распределение одного и того же аналита между двумя несмешивающимися фазами. В экстракционной системе его определяют как отношение концентрации вещества в органическом экстракционном растворителе к его концентрации в водной фазе: KD = Cорг/Cводн. Поэтому правильным является вариант 1. При использовании одинаковых единиц измерения величина коэффициента обычно является безразмерной.
Физико-химическая основа метода — установление динамического равновесия, при котором молекулы аналита распределяются между фазами в соответствии с их растворимостью, полярностью, степенью ионизации и способностью взаимодействовать с растворителем. Чем выше KD, тем большая доля нейтральной формы вещества переходит в органическую фазу, что повышает эффективность жидкостно-жидкостной экстракции. В судебно-химическом анализе этот принцип используют для извлечения лекарственных средств, наркотических веществ, летучих соединений и других токсикологически значимых аналитов из биологических жидкостей.
| Параметр или условие | Характеристика | Практическое значение |
|---|---|---|
| KD | Отношение равновесной концентрации аналита в органической фазе к концентрации в водной фазе | Основной показатель склонности вещества к переходу в экстракционный растворитель |
| KD > 1 | Концентрация в органической фазе выше, чем в водной | Экстракция обычно благоприятна, особенно при достаточном объёме органического растворителя |
| KD < 1 | Аналит преимущественно сохраняется в водной фазе | Для повышения извлечения могут потребоваться изменение pH, дериватизация или повторная экстракция |
| KD = 1 | Аналит распределён между фазами в равных концентрациях | Степень перехода определяется главным образом соотношением объёмов фаз |
| Коэффициент распределения нейтральной формы | Отражает поведение незаряженных молекул аналита | Особенно важен для слабых кислот и оснований при подборе pH экстракции |
| Коэффициент распределения с учётом ионизации, D | Учитывает суммарное содержание всех форм вещества в каждой фазе | Зависит от pH и позволяет оценивать реальную эффективность экстракции ионогенных соединений |
| Повторная экстракция малыми порциями | Несколько последовательных контактов водной фазы с растворителем | Часто обеспечивает более полное извлечение, чем однократная экстракция тем же суммарным объёмом |
На величину распределения влияют температура, состав обеих фаз, ионная сила раствора и наличие конкурирующих компонентов матрицы. Для слабых электролитов изменение pH может существенно изменить соотношение нейтральной и ионизированной форм, а значит, и фактическую извлекаемость. Валидация судебно-химической методики должна учитывать коэффициент извлечения, повторяемость, селективность и влияние биологической матрицы. Само значение KD не является концентрацией аналита, а служит характеристикой его равновесного распределения между фазами.