Cuando una mezcla de moléculas disueltas en un solvente determinado se pone en contacto con otro solvente que sea inmicible con el primero, las moléculas disueltas se difundirán hacia la nueva fase hasta alcanzar una concentración en cada fase (solvente) que depende de la solubilidad relativa de dicha molécula en las fases.
En la imagen anterior, las esferas rojas representan moléculas muy solubles en hexano y poco solubles en agua, mientras que las esferas verdes representan moléculas muy solubles en agua y poco solubles en hexano.
El resultado es que ahora la fase hexánica contiene a las moléculas representadas por esferas rojas y estas se han separado de las otras, que permanecen en el agua.
La concentración de moléculas "rojas" en el hexáno dividida por la concentraciones de moléculas "rojas" en el agua, cuando se ha alcanzado el equilibrio, representa el Coeficiente o Constante de Reparto de la substancia en cuestión entre agua y hexáno.
Kr = (Concentración en Hexáno)/(Concentración en el agua).
Así mismo, se puede calcular un coeficient de reparto para las moléculas "verdes". Es evidente que la Kr("rojas") será elevada, mientras que la Kr("verdes") será muy pequeña.
Una substancia determinada presentará una Kr diferente para cada par de solventes que se ensaye. Debe advertirse también que esta definición es válidad siempre que los volúmenes de solvente empleados sean grandes, a fin de evitar que las soluciones se saturen.
Dado que la difusión de las moléculas de una fase a la otra es lenta, el proceso debe acelerarse agitando la mezcla de solventes hasta formar una suspensión fina de gotitas de hexano en el agua o viceversa. Para recuperar la fase hexánica se permite que la dos fases se separen por sedimentación (dado que son inmicibles y de distinta densidad). Aunque esta separación de fases también puede acelerarse mediante centrifugación.
La separación puede hacerse más completa si después de recuperar el hexáno, se añade una nueva cantidad de hexano limpio al agua. Esta vez, las pocas moléculas "rojas" presentes en el agua pasarán al hexano y la cantidad de ellas que permanezcan en el agua será aún menor.
La eficiencia de la separación depende del numero de lavados con solvente y de la diferencia en las constantes de reparto de ambas substancias.
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