溶劑萃取分離技術(shù)課件.ppt

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1、第三章溶劑萃取分離技術(shù)第三章萃取分離3.1溶劑萃取的基本原理及參數(shù)3.2萃取過程和萃取體系分類3.3螯合物萃取體系3.4離子締合物萃取體系3.5有機物的萃取3.6常用的萃取方法與萃取裝置§3.1溶劑萃取基本原理及參數(shù)萃取分離特點：簡便、快速、應(yīng)用廣溶劑萃取是利用液-液界面的平衡分配關(guān)系進行的分離操作。液液界面的面積越大，達到平衡的速度也就越快。因此要求兩相的液滴應(yīng)盡量細小化。平衡后，各自相的液滴還要集中起來再分成兩相。通常溶劑萃取指物質(zhì)由水相轉(zhuǎn)入另一與水相不互溶的有機相后實現(xiàn)分離的方法。溶劑萃取的基本原理1.為什么溶質(zhì)會轉(zhuǎn)移？2.如何達到分配平衡？靜置分層振蕩萃取含Ni2+水溶液（水相）

2、氨性緩沖液（pH9）丁二酮肟萃取劑加入CHCl3有機相萃取過程無機鹽類溶于水，發(fā)生離解形成水合離子，它們易溶于水中，難溶于有機溶劑，物質(zhì)的這種性質(zhì)稱為親水性。離子化合物，極性化合物是親水性物質(zhì)。物質(zhì)的親水性和疏水性極性基團非極性基團許多非極性有機化合物，如烷烴、油脂、萘、蒽等難溶于水，而易溶于有機溶劑，物質(zhì)的這種性質(zhì)稱為疏水性（親油性）。萃取過程萃取過程可以看作是被萃物M在水相和有機相中兩個溶解過程之間的競爭。萃取過程為：(E+M)/Aq+SAq+M-E/S★有機物（包括一些在水中不離解的非極性的共價化合物）的萃取原理適用于“相似相溶原理”。★從水溶液中將某些離子萃取到有機相，必須設(shè)法將離子

3、的親水性轉(zhuǎn)化為疏水性。中和電荷引入疏水基萃取劑----“運載工具”丁二酮肟親水性水合陽離子→中性疏水螯合物→萃入有機相8-羥基喹啉+萃取法基本參數(shù)①??分配定律和分配比②分離系數(shù)③萃取率與萃取次數(shù)分配系數(shù)和分配比分配系數(shù)例如，I2稀溶液在H2O//CCl4的分配分配定律：在一定的溫度下，當萃取分配過程達到平衡時，溶質(zhì)在互不相溶的兩相中的濃度比為一常數(shù)。即油水AA?例含有I-的I2溶液在H2O//CCl4的分配，水溶液不僅有I2，還有I3-，這時分配系數(shù)并不是一個常數(shù)。在實際工作中，人們所關(guān)注的是被萃物分配在兩相中的實際總濃度各為多少，而不是它們的具體存在的型體。即，在一定條件下，當達到萃取平

4、衡時，被萃物質(zhì)在有機相和在水相的總濃度之比。分配比分配系數(shù)和分配比的比較分配比隨著萃取條件變化而改變。因而改變萃取條件，可使分配比按照所需的方向改變，從而使萃取分離更加完全?！窀拍畈煌P(guān)注的對象有差別●兩者有一定的聯(lián)系KD表示在特定的平衡條件下，被萃物在兩相中的有效濃度（即分子形式一樣）的比值；而D表示實際平衡條件下被萃物在兩相中總濃度（即不管分子以什么形式存在）的比值。分配比隨著萃取條件變化而改變。分離系數(shù)：?A/B=DA/DB“表示兩種分離組分分離的可能性和效果”問題：DA和DB相差不太大，如何處理？分配比可以衡量被萃物在一定條件下進入有機相的難易程度，但它不能直接表示出被萃物有多少量

5、已被萃取出來。那么，如何表示萃取完全程度呢？萃取率（Extractability/PercentExtration)）同除cwVo相比R=Vw/Vo當R=1時，從萃取率公式可以得出如下幾點結(jié)論：●分配比越大，萃取率越高●有機相的體積越大，萃取率越大●萃取率與被萃物的含量大小無關(guān)，這就是所謂的“定量分離”DE%1001.00.01100500D1999999E%50909999.9萃取率與萃取次數(shù)的關(guān)系─多次萃取設(shè)水相體積為V水（mL），水中含被萃物W0(g)，用V有(mL)萃取劑萃取一次，水相中剩余W1(g)被萃物，則每次用V有新鮮溶劑，連續(xù)萃取n次，則水相被萃物的剩余量為：萃取進入有機相的

6、被萃物總量為：兩種物質(zhì)的分離在實際工作中，萃取常用于兩種或兩種以上物質(zhì)間的定量分離。決定兩物質(zhì)萃取分離效果的是兩種溶質(zhì)的分配比A：易萃取組分B：難萃取組分要實現(xiàn)A與B的一次萃取完全分離，應(yīng)選擇或控制萃取條件，使得DA≥102，DB≤10-2。?=DA/DB逆流型多級萃取方式在萃取中，當lgKD不滿足定量分離要求時，可采用逆流型多級萃取方式，經(jīng)過若干級萃取后也可滿足定量分離的要求。物料（A+B)有機相水相新鮮有機相新鮮水相新鮮有機相新鮮水相AB例3.18-羥基喹啉/氯仿萃取La3+10mL氯仿一次萃取，E=95.6%10mL氯仿分二次萃?。旱谝淮危珽1=91.5%第二次，E2=99.3%可見，

7、連續(xù)兩次萃取提高了萃取率?！?.1.2有機化合物的萃取有機物的溶解規(guī)律:極性有機化合物，包括易形成氫鍵的化合物或鹽類，通常溶于水而不溶于非極性或弱極性有機溶劑；非極性或弱極性有機化合物則不溶于水，但可溶于非極性和弱極性有機溶劑。有機物萃取的溶劑選擇:難溶于水的物質(zhì)用石油醚等溶劑；較易溶者，用乙醚或苯萃??；易溶于水的物質(zhì)用乙酸乙酯或其它類似溶劑萃取?！駱O性和非極性有機混合物如丙醇和溴丙烷混合物，可加入水萃取丙醇