moea_joint_essay
107年
[化工製程] 單元操作、輸送現象
第 一 題
📖 題組：
某有機酸在一大氣壓、20 ℃下，對水及乙醚之分配係數為 0.4，今有 100 ml 水溶液含有此有機酸 5 公克，請列式計算回答下列問題：(計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)（15 分）
某有機酸在一大氣壓、20 ℃下，對水及乙醚之分配係數為 0.4，今有 100 ml 水溶液含有此有機酸 5 公克，請列式計算回答下列問題：(計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)（15 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
以 50 ml 乙醚一次萃取該水溶液，則水溶液中還剩下有機酸多少公克？（5 分）
思路引導 VIP
根據語意「對水及乙醚之分配係數為 0.4」，推斷此分配係數定義為 K = C_水 / C_乙醚 = 0.4 (即水相濃度比乙醚相濃度，若定義為 C_乙醚/C_水 則數字無法產生漂亮的次幂解)。因此 K_乙醚/水 = 1 / 0.4 = 2.5。利用萃取平衡公式 W_n = W_0 × [ V_水 / (V_水 + K_乙醚/水 × V_乙醚/次) ] 代入計算剩餘質量。
小題 (二)
將 50 ml 乙醚平均分 5 次萃取該水溶液，則可萃取有機酸多少公克？（10 分）
思路引導 VIP
50 ml 乙醚分 5 次，每次使用 10 ml。套用多次萃取剩餘質量公式 W_n = W_0 × [ V_水 / (V_水 + K_乙醚/水 × V_乙醚/次) ]^n 求出剩餘質量，再以初始總質量扣除剩餘質量得到萃取量。