溶劑萃取分離法課件.ppt

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1、§3.1概述一、基本概念二、溶劑溶解度的相似原理三、各類溶劑的互溶規(guī)律四、特點一、基本概念1、溶劑萃取分離就是使溶液與另一種不相混溶的溶劑密切接觸，以使溶液中的某一種或某幾種溶質(zhì)進(jìn)入溶劑相中，從而與溶液中的其它干擾組分分離。2、被萃取物指原先溶于水相，然后被有機(jī)相萃取的物質(zhì)。(萃合物)。3、萃取液和萃余液萃取分層后的有機(jī)相稱為萃取液，此時的水相為萃余液。4、萃取劑指能與被萃取物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成能溶于有機(jī)相的萃合物的試劑?；蛑改芘c親水性物質(zhì)反應(yīng)生成可被萃取的疏水性物質(zhì)的試劑。5、萃取溶劑指與水不相混溶且能夠

2、構(gòu)成連續(xù)有機(jī)相的液體?；钚暂腿∪軇膳c被萃取物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成配合物、離子締合物或溶劑化物。例：磷酸三丁酯，正丁醇等。惰性萃取溶劑——本身不與被萃取物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，僅起溶解被萃取物，改變萃取劑的物理性質(zhì)，使萃取兩相易于分層的作用。例：四氯化碳，三氯甲烷，苯等。6、助萃劑（助萃絡(luò)合劑）：水相中加入能促進(jìn)被萃取物的分配比或萃取率增大的絡(luò)合劑，是萃取過程中不可缺少的輔助試劑。例：二安替比林甲烷(DAPM)萃取鈷，生成能溶于CHCl3的(DAPM)·H2[Co(SCN)4]。萃取劑：DAPM；萃取溶劑：CHCl

3、3;助萃劑:SCN-7、反萃取劑一種新的不含被萃取物的水相與萃取液接觸，使被萃取物返回水相的過程叫反萃??；使被萃取物返回水相的物質(zhì)叫反萃取劑。8、鹽析劑指易溶于水而不被萃取，但能促進(jìn)萃取物轉(zhuǎn)入有機(jī)相，提高萃取效率的無機(jī)物鹽類。9、相比：指有機(jī)相和水相的體積比。常用符號Vo/Vw表示；10、抑萃絡(luò)合劑：指溶于水且與被萃金屬離子形成溶于水而不溶于有機(jī)相的試劑。抑萃劑的存在常降低萃取率和分配比。由于抑萃劑常用來提高分離的選擇性，有時在溶劑萃取中又稱掩蔽劑。11、無機(jī)酸：用于控制水溶液的酸度，或參與萃取反應(yīng)，或防止金

4、屬離子的水解，使待萃取金屬離子得到較好得分離。常用的無機(jī)酸：HCl,HNO3,H2SO4,HClO4,HBr.二、溶劑溶解度的相似原理結(jié)構(gòu)相似的化合物易相互混溶，結(jié)構(gòu)相差大的化合物不易互溶。三、各類溶劑的互溶規(guī)律液體分子間的作用力，有范德華分子引力和氫鍵作用力兩種，而氫鍵作用力比范德華引力要強(qiáng)。各類溶劑的互溶程度決定于形成氫鍵的數(shù)目和強(qiáng)度。當(dāng)兩種液體混合后形成氫鍵的數(shù)目或強(qiáng)度比混合前大時，則有利于互溶或增大溶解度；反之，則不利于互溶或減小溶解度；在混合前后均無氫鍵生成，則相互溶解度的大小決定于范德華引力大小，

5、即分子的偶極矩和極化率越大，則溶解度增大；反之，溶解度減小。四特點（1）簡便快速。有分液漏斗即可。（2）有較高的靈敏度、選擇性。（3）應(yīng)用廣泛（4）手工操作，工作量大。（5）所用有機(jī)溶劑易揮發(fā)、易燃和有毒。一、萃取過程的本質(zhì)二、萃取分離的基本參數(shù)三、萃取體系的分類§3.2萃取分離法的基本原理§3.2萃取分離法的基本原理一、萃取過程的本質(zhì)萃取過程的本質(zhì)：是將物質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)化為疏水性的過程。丁二酮污（A)?(疏水性，可溶于CHCl3)pH=9例：萃取鎳水溶液中：Ni(H2O)62+親水性任務(wù)：選擇適當(dāng)?shù)妮?/p>

6、取劑，在適當(dāng)?shù)臈l件下，促使物質(zhì)由親水性向疏水性轉(zhuǎn)化。物質(zhì)親水性與疏水性強(qiáng)弱的規(guī)律：（3）物質(zhì)含疏水性基團(tuán)越多，其疏水性越強(qiáng)。常見的疏水基團(tuán)：烷基、芳香基等。反萃取有時需要采取與萃取相反的步驟，把有機(jī)相的物質(zhì)再轉(zhuǎn)入水相中，這一過程稱為反萃取。（1）凡是離子都有親水性。（2）物質(zhì)含親水性基團(tuán)越多，其親水性越強(qiáng)。常見的親水基團(tuán)：-OH，-SO3H，-NH2，=NH等。二、萃取分離的基本參數(shù)即：當(dāng)某一溶質(zhì)A同時接觸到兩種互不混溶的溶劑時，例如一種是水，另一種是有機(jī)溶劑時，溶質(zhì)A就分配在這兩種溶劑中。1、分配定律，分配

7、系數(shù)當(dāng)某一種溶質(zhì)在基本上不相混溶的兩個溶劑之間分配時，在一定溫度下，兩相達(dá)到平衡后，且溶質(zhì)在兩相中的分子量相等。則其在兩相中的濃度比值為一常數(shù)。A(w)?A(o)分配過程達(dá)到平衡：KD——分配系數(shù)說明（1）KD只在一定溫度下（2）溶液中溶質(zhì)的濃度很低（3）溶質(zhì)在兩相中的存在形式相同時KD為常數(shù)濃度高，達(dá)平衡時：PA——熱力學(xué)分配系數(shù)A(w)?A(o)2、分配比分配比：表示溶質(zhì)在兩相中以各種形式存在的總濃度的比值。例1：碘在CCl4和H2O中的分配過程在水溶液中：I2+I-?I3-穩(wěn)定常數(shù)I2分配在兩種溶液中：

8、I2(w)?I2(o)分配系數(shù)分配比：說明（1）D隨[I-]w改變而濃度，[I-]=0時，D=KD(2)[I-]w?，D?，當(dāng)Kf[I-]>>1時結(jié)論:分配比隨[I-]w濃度改變而改變例2：某有機(jī)酸HA在水相和有機(jī)相中進(jìn)行分配兩相中的平衡關(guān)系如下：Ka結(jié)論：分配比受水溶液pH的變化而變化設(shè)某脂肪酸HA，在乙醚與水中的KD=103Ka=10-5(1)[H+]?Ka時，即pH?5lgD=lgKD=3(2