En la gran mayoría de los problemas analíticos reales, se debe identificar y determinar cuantitativamente uno o mas componentes de una mezcla. Aislar los componentes es generalmente la primer etapa del análisis químico. Muchas veces es necesaria una etapa de separación previa a la determinación cualitativa o cuantitativa propiamente dicha. L-L sienta las bases para muchos de los métodos separativos clásicos Extracción con Solvente: Para concentrar un analito o separarlo de otras especies que interfieren en el análisis se utilizan solventes inmiscibles con el agua y en general menos densos que esta: tolueno, hexano, éter etílico. Todos ellos forman una fase separada por encima de la fase acuosa como se ve en la figura
La constante que rige el equilibrio de partición entre dos fases inmiscibles se llama coeficiente de reparto K Donde indica la actividad del soluto en la Fase correspondiente. Como se desconoce el coeficiente de actividad, se expresa en unidades de concentración. Pero recordar que el análisis riguroso requiere el uso de coeficientes de actividad, que se ven afectados por la fuerza iónica.
Supongamos que se extrae el soluto S que se encuentra en V1 mL de solvente 1 (agua) y con V2 mL de solvente 2 (tolueno). Sean m moles de S que hay en el sistema y q1 la fracción del S q queda en el solvente 1 después del equilibrio. La molaridad en la fase 1 es por consiguiente qm/V1 y en la fase 2 (1-q)m/V2 por consiguiente De esta expresión se despeja q, la fracción q queda en el agua después de una extracción:
Si luego de la primer extracción se vuelve a extraer el agua con el mismo volumen de fase orgánica, será: Después de n extracciones la fracción remanente en el agua será