萃取
萃取
三角形相图 (三元体系的液-液平衡关系)
按组分间互溶度的不同,可将三元混合液分为: (1) 溶质A可完全溶解于B及S中,而B、S不互溶; (2) 溶质A可完全溶解于B及S中,而B、S只能部分互溶; (3) 溶质A与B完全互溶,B与S和A与S部分互溶。 萃取中(2)类物系较普遍,故主要讨论该类物系的液-液相平衡。
(2)当溶液是恒沸物或分离组分的沸点很接近时;
(3)热敏性物质如:生化药物、食品、香料等; (4)湿法冶金、环境治理等。
4.1 萃取概述
4.1.4 液液萃取在工业上的应用
1、在石油化工中的应用 随着石油化工的发展,液液萃取已广泛应用于分离各种有机 物质。轻油裂解和铂重整产生的芳烃混合物的分离是重要的一例。 该混合物中各组分的沸点非常接近,用一般的分离方法很不经济。
组成表示法
A 0.8 0.6 E 0.4 0.2 B 0.8 0.6 0.4 M 0.2 0.4 0.6 0.8 A 0.2 0.4 M 0.6 0.8 S
0.6
0.8 S B
E 0.4
0.2
0.2
0.2
0.8
0.6
0.4
三角形的三个顶点分别表示A、B、S三个纯组分。 三条边上的任一点代表某二元混合物的组成,不含第三组分。 E 点: xA =0.4, xB =0.6
yA f ( xA )
萃取在三角形坐标图上的表示法
在只含有组分 A 与 B 的原料液 F 中加入一定量的萃取剂 S 后, 得到新的混合液 M,由杠杆规 则知 F、S 和 M 之间的关系为
S/F FM MS
A
xAR' xAF xAE'
E’max E’ Emax
M 静置分层得萃取相 E 和萃余相 R,其质量关系为
萃取
二2乙基己基磷酸(DEHPA)
有机磷类萃取剂与目标溶质发生络合反应,而易于 转移到萃取相,在类似的条件下,用有机磷类化合 物萃取弱有机酸比醋酸丁酯等碳氧类萃取剂分配比 要高很多。
胺类萃取剂(三辛胺) 可与目标溶质发生反应, 用胺类长链脂肪酸从水溶液中萃取带质子的有机 化合物是一个可行的过程,并用于从发酵液中大 规模回收柠檬酸。
弱酸的表观分配系数:K=K0 /(1 +10 pH - pK ) 弱酸的表观分配系数: K=K0 /(1 +10 pK - pH )
举例:
青霉素 ( pK2.75 ) 工业钾盐 :
预处理及过滤
发酵液
滤洗液
调
萃 取
pH2.02.5 1/3 v/v
丁酯逆流萃取
萃取液
NaCl 盐析脱水
丁酯逆流萃取
结晶液
溶剂萃取概述
5.1萃取的基本概念
①萃取(extraction)是利用液体或超临界 流体为溶剂提取原料中目标产物的分离 纯化操作。 溶质从料液转移到萃取剂的过程
Light phase
溶剂萃取概述
杂质
溶质 萃取剂 原溶剂
Heavy phase
溶质在两相中的分配平衡是状态的函数,与 萃取操作形式(两相接触状态)无关。 达到分配平衡所需的时间与萃取速率有关, 而萃取速率不仅是两相性质的函数,更主要 的是受相间接触方式即萃取操作形式的影响。
适用于不同规模 传质快 周期短,便于连续操作 毒性与安全环境问题
5.2萃取过程的定律
液液萃取是以分配定律为基础 分配定律:一定T、P下,溶质在两个互不相溶的溶剂中 分配,平衡时,溶质在两相中浓度之比为常数。
A-分配常数
A
C1 萃取相的浓度 C2 萃余相的浓度
萃取原理操作方法
萃取原理操作方法萃取是一种物质分离过程,利用不同物质在溶剂中的溶解度不同,将所需物质从原料中提取出来。
萃取原理:1. 溶剂选择:选择适用于目标物质的溶剂,使得目标物质在溶剂中溶解度较高,而其他杂质物质的溶解度较低。
2. 液相液相分配:将混合物(原料)与选择的溶剂加入到一个器皿中,充分混合并待其达到热平衡,然后分离两相(一般为上层有机相和下层水相)。
目标物质会在两相之间分配,并且由于溶解度的差异而偏向其中一相。
3. 重复萃取:经过第一次液相液相分配后,目标物质可能仍存在于较高溶剂的一相中,而其他杂质物质可能仍存在于较低溶剂的一相中。
因此,需要重复以上步骤,直到目标物质的纯度达到要求为止。
萃取方法:1. 单级萃取:进行一次液相液相分配即可获得目标物质,适用于目标物质的溶解度差异较大的情况。
2. 多级萃取:在单级萃取后,经过重复操作,提高目标物质的纯度。
适用于目标物质的溶解度差异较小的情况。
3. 反萃取:采用反向萃取,即选择有机溶剂来提取水溶性物质。
适用于目标物质在水相中的溶解度较高的情况。
4. 萃取剂选择:根据目标物质的特性选择适宜的萃取剂。
例如,有机物质可以选择非极性溶剂,而无机物质可以选择极性溶剂。
操作方法:1. 准备:准备好所需的原料和适宜的溶剂。
2. 混合:将原料与溶剂加入器皿中,充分混合并待其达到热平衡。
3. 分离:将混合物分离为两相(上层有机相和下层水相)。
4. 收集:收集目标物质所在的有机相。
5. 重复:如有需要,可以重复以上步骤多次以提高目标物质的纯度。
6. 蒸馏:通过蒸馏等方法,去除溶剂得到纯净的目标物质。
需要注意的是,具体的操作步骤和方法会根据不同的实验要求和实际条件而有所差异。
同时,在进行萃取操作时,需要注意安全问题,如防止溶剂挥发、保持良好的通风等。
萃取
超临界流体萃取
1.超临界流体
超临界流体(SCF)是指处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上,其物 理性质介于气体与液体之间的流体。 2.超临界流体萃取 通过改变压力和温度,改变超临界流体的密度,便能溶解许多不同类 型的物质,达到选择性地提取各种类型化合物的目的。可作为超临界 流体的物质很多,如二氧化碳、甲醇、氨和水等。其中二氧化碳因其 临界温度(Tc=31.3℃),接近室温;临界压力小(Pc=7.15MPa),且无色 无味、无毒、不易燃、化学惰性、低膨胀性、价廉、易制得高纯气体 等特点,现在应用最为广泛。
分液: 分液是一种实验操作,在分液漏斗里完成两种互不 相溶的液体的分离,下层的液体从下管放出(注意及时关 闭活塞),上层的液体从上口倒出。
萃取: 萃取也是一种实验操作,以苯萃取溴水中的溴为例说 明操作步骤。将溴水和苯在分液漏斗里混合后振荡、静置(静 置后液体分层,Br2被溶解到苯里,苯与水互不相溶,苯比水 轻在上层,因溶有Br2呈橙红色,水在下层为无色)、分液即 完成萃取。
超临界流体萃取基本原理: 利用CO2在超临界状态下对溶质有很高的溶解度,而在常温低压 状态对溶质的溶解度大大降低这一特性,来实现目标成分的提取、 分离。 超临界萃取技术的应用 1 食品工业 植物油脂(大豆油、蓖麻油、可可脂、玉米油等)的提取;动物油 脂(鱼油、肝油、各种水产油)的提取;食品原料(米、面、禽蛋)的脱 脂;脂质混合物(甘油酯、脂肪酸等)的分离与精制;油脂的脱色和 脱臭;植物色素和天然香味成分的提取;咖啡、红茶脱除咖啡因; 啤酒花的提取;软饮料的制造;发酵酒精的浓缩。
简介: 技术指标: 以CO2作为超临界流 体,最高使用压力:50Mpa;温度 范围:室温~85 ℃;萃取釜容积 1L; 基本功能: 该装置具有“一萃二 分一精”功能,即:一个萃取釜, 二个分离器,一个精馏柱,能够对 固体物料或液体中某些成分进行提 取、分离。 主要用途:超临界流体萃取技术是 近年来发展起来的新型化工分离技 术,具有萃取率高、操作简便安全、 对易挥发组分或生理活性物质损失 破坏少、无溶剂残留、产品质量稳 定、集提取、分离、浓缩于一体, 节省能耗,生产效率高等优点。 超临界萃取装置
萃取
1
R2
1 - N
R
E2
E
3
S
EN
,yS
S
如此交替直至萃余相组成小于规定要求,则N
为理论级数。
1. 2.
F+S= E1+Rn Δ =R1-E2=R2-E3=· · · · · · =F-E1=Rn- S
多级逆流萃取图解法
9.5其它萃取分离技术 9.5.1带回流的逆流萃取技术
技术特点 1. 进料级以上称为洗涤段或增浓段; 2. 进料级及其以下塔段称为萃取段或提 浓段。
3.萃取操作的特点
1. 2. 3.
萃取剂与原料液只能部分互溶 萃取只是一个过渡性操作 常温操作,具有节能优势
9.2三元体系的液-液相平衡 9.2.1组成在三角形相图上的表示方法
(1)三角形坐标图 三角形坐标图通常有等边三角形坐标图、等腰直角三角形坐标图 和非等腰直角三角形坐标图,其中以等腰直角三角形坐标图最为常 用。三角形坐标图中混合物的组成常用质量分数表示。
R B M R
A
E F E S0 S
9.4.1单级萃取的计算
单级萃取过程的计算:
S FM F MS
A
E F E R B M R S0 S
R ME E RM R E F Байду номын сангаасS
R FE E R F R E F
9.2.2液-液相平衡的关系
(6)温度对相平衡的影响
①
通常物系的温度升高,溶质在溶剂 中的溶解度增大,反之减小。
②
因此,温度明显地影响溶解度曲线 的形状、联结线的斜率和两相区面 积,从而也影响分配曲线的形状。
③
显然,温度升高,分层区面积减小, 不利于萃取分离的进行。
萃取的注意事项
萃取的注意事项1. 什么是萃取?萃取是一种常用的分离和纯化技术,通过将混合物中的组分溶解在适当的溶剂中,利用相互溶解性差异来实现分离。
在萃取过程中,目标物质(也称为被提取物)会从一个溶液(也称为提取液)转移到另一个溶液中。
这个过程通常通过摇动、搅拌或者加热来促进。
2. 萃取的注意事项2.1 选择合适的溶剂选择合适的溶剂对于成功进行萃取非常重要。
合适的溶剂应具备以下特点:•溶解度高:目标物质在溶剂中应有较高的溶解度,以便有效地进行萃取。
•不反应:溶剂不应与目标物质发生反应,以免影响纯度。
•安全性:溶剂应具备较低的毒性和易燃性,以确保操作过程安全。
2.2 控制温度和pH值温度和pH值对于萃取过程有重要影响。
通常情况下,提高温度可以加快反应速率和溶解度,但过高的温度可能导致目标物质的降解。
pH值的调节可以改变目标物质的溶解度和离子性质。
在进行萃取实验时,需要根据具体情况控制好温度和pH 值。
2.3 萃取时间和速度萃取时间和速度也是需要注意的因素。
通常情况下,较长的萃取时间可以提高提取率,但也会增加操作时间。
对于一些易挥发的目标物质,萃取速度非常重要,以免在操作过程中挥发失去。
2.4 萃取方法选择根据不同的目标物质和实验要求,选择合适的萃取方法也是至关重要的。
常见的萃取方法包括:•液液萃取:通过两个不相溶液体之间的分配系数差异实现分离。
•固相萃取:利用固定相上特定吸附剂与目标物质之间的亲合性实现分离。
•蒸馏法:利用液体混合物中组分沸点差异来实现分离。
选择合适的方法需要考虑到目标物质性质、纯化要求以及实验条件等因素。
2.5 萃取后处理萃取后的处理也是需要注意的环节。
通常情况下,需要对提取液进行浓缩、洗涤、干燥等操作,以获得目标物质的纯品。
在进行这些操作时,需要注意操作条件和方法,避免目标物质的损失和污染。
3. 萃取实验中的安全注意事项在进行萃取实验时,还需要注意以下安全事项:•穿戴实验室服装和个人防护用具,包括实验手套、护目镜等。
萃取技术_精品文档
概述 溶液萃取技术 双水相萃取 超临界流体萃取 其他萃取技术
0.1 概述
一、基本概念及分类
概念:萃取是利用溶质在互不混溶的两相之间分 配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的技术。
分类:
参与溶质 分配的两 相不同
液-固萃取 液-液萃取
萃取原理
物理萃取 化学萃取 双水相萃取 超临界萃取
K = 萃取相浓度/萃余相浓度= X/Y 应用条件:(1)稀溶液;(2)溶质对溶剂之
互溶度没有影响;(3)必须是同一种分子类 型,即不发生缔合或离解。
分离因数
若原来的料液中除溶质A以外,还含有溶 质B,则由于A、B的分配系数不同, A和 B就得到了一定程度的分离。如A的分配系 数较B大,这样萃取剂对溶质A和B分离能 力的大小可用分离因数β来表征:
常用聚合物: 聚乙二醇-葡聚糖
聚乙二醇-无机盐系统
无毒原则
双水相体系形成的原因
1. 双水相体系的成因是聚合物之间的不相溶性, 即聚合物分子的空间阻碍作用,相互间无法 渗透,从而分为两相。一般认为,只要两种 聚合物水溶液的水溶性有所差异,混合时就 可发生相分离,并且水溶性差别越大,相分 离的倾向越大。
0.2 溶剂萃取技术
就是在液体混合物(原料液)中加入一种与其 基本不相混溶的液体作为溶剂,构成第二相, 利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度 不同而使原料液混合物得以分离。选用的溶 剂称为萃取剂,以S表示;原料中容易溶于S 的组分,称为溶质,以A表示;难溶于S的组 分称为原溶剂(或稀释剂),以B表示。
2. pH的影响
pH会影响蛋白质中可离解基团的离解度, 因而改变蛋白质所带电荷和分配系数;另外, pH还影响系统缓冲物质磷酸盐的离解程度, 从而影响分配系数。
萃取技术名词解释
萃取技术名词解释
萃取技术,也被称为提取技术,是一种广泛应用在化学、生物、环保等领域的分离技术。
该技术的主要运作原理是利用不同物质在两个不相溶溶剂中的溶解度不同,通过将含有目标成分的物质与另一种溶剂混合,使目标成分从原始溶剂转移到新溶剂中,达到分离目标成分的目的。
萃取技术可以细分为许多类型,包括固液萃取、液液萃取、超临界流体萃取等。
其中,固液萃取常用于从固体物料中提取有用成分;液液萃取常用于从液体混合
物中分离出一种或几种具有特定性质的溶质;超临界流体萃取则是利用超临界流体的溶解性能,从固体或液体物料中将有用的组成成分溶解提取出来。
萃取技术具有分离效果好、操作条件温和、能耗低、不易造成二次污染等优点,因此在许多领域中得到了广泛应用。
例如在生物制药中,萃取技术被用于提取药物的有效成分;在环保领域中,萃取技术被用于处理各种废水,以去除其中的有害
物质;在化工产品生产中,萃取技术也是分离和提纯关键组分的重要手段。
需要注意的是,萃取技术的应用需要考虑多种因素,包括原料性质、萃取剂的选择、操作条件的设置等。
只有将这些因素都考虑到位,才能达到最优的萃取效果。
例如在生物制药中的应用,就需要考虑目标成分的性质、溶解度特性、可能的副作用等,以选择最适合的萃取方法和萃取剂。
而在环保领域中,除了考虑萃取效果,还需要考虑萃取剂和处理后废水的环境影响等。
总的来说,萃取技术是一种重要的分离技术,其广泛性、有效性和环保性使其在许多领域中具有广泛的应用前景。
在未来的研究和应用中,如何进一步优化萃取技术,提高其效率和环保性,将是一个重要的研究方向。
萃取简介及技术
MXn的各级络合物可用下列各反应式表示: βn称为络合物MXn的生成稳定常数,简称稳定 常数。
福劳内乌斯函数:
Yo
TM
M
n i0
i
(X
)i
1
1 ( X
)
2(X
)2
n
(X
)n
n
= 1
i ( X )i
• 有机相-有机溶剂 – 萃取剂
• 是一种能与被萃物作用生成一种不溶于水相而易溶于有 机相的化合物,从而使被萃物从水相转入有机相的有机 试剂。
• 萃合物:萃取剂与被萃取物发生化学反应生成的不易溶 于水相而易溶于有机相的化合物(通常是一种络合物) 称为萃合物。
– 稀释剂
• 指萃取剂溶于其中构成连续有机相的溶剂。例如磺化煤 油。稀释剂虽与被萃物不直接化合,但往往能影响萃取 剂的性能。(改善有机相的物理性质如:密度、粘度、 表面张力 )
溶剂互溶规则
1. 相似性原理
– 结构相似的溶剂容易互相混溶,结构差别 较大的溶剂不易互溶。
表2-1 苯和酚在水中的溶解度
化合物
溶解度 克/100克水(20℃)
C6H5苯 C6H5OH(酚) 1.2-C6H4(OH)2
6.072 9.06 45.1
化合物
甲醇 乙醇 正丙醇 正丁醇 正戍醇 正已醇 正庚醇 正辛醇
溶剂的互溶性规律
1. AB型和N型溶剂几乎完全不互溶。
2. A型和B型溶剂混合前无氢键,混合后形成氢键, 故有利于完全互溶,如氯仿与丙酮。
3. AB型和A型,AB型和B型、AB型与AB型在混合前 后都有氢键形成,互溶度大小视混合前后氢键的强 弱及多少而定。
萃取的基本概念
第一节 萃取
在环境领域中的应用
• 萃取法主要用于水处理,通常用于萃取工业废 水中有回收价值的溶解性物质;
• 从染料废水中提取有用染料; • 从洗毛废水中提取羊毛脂; • 含酚废水的萃取处理等。
第一节 萃取
萃取法回用染料废水中有用物
复合萃取剂
萘系磺酸 染料中间 体废液
萃取剂复用
萃取
反萃取
酸 提 取 物 提取浓缩液返
第一节 萃取
1.萃取剂与稀释剂不互溶的体系
以溶质A为对象建立物料平衡关系式:
或
(10.2.5) S、B——萃取剂用量、原料液中稀释剂量;kg或kg/s XmF——原料液溶质A质量比=A/B YmE——溶质A在萃取相中的质量比=A/S XmR——溶质A在萃余相中的质量比=A/B
• 该过程称为液-液萃取,或溶剂萃取,或液体萃取。 • 萃取过程是物质由一相转到另一相的传质过程。
第一节 萃取
萃取分离的特点
• 可在常温下操作,无相变; • 萃取剂选择适当可以获得较高分离效率; • 对于沸点非常相近的物质可以进行有效分离; • 利用萃取分离混合液时,混合液中的溶质既可是挥发性
物质,也可以是非挥发性物质,如无机盐类等。
第一节 萃取
单级萃取可以间隙操作,也可以连续操作。 理论级:萃取相和萃余相之间达到平衡。 级效率:单级操作实际的级数和理论级的差距
单级萃取过程的计算: 已知:待处理的原料液量和组成、萃取剂的组成、 萃余相的组成(要求达到的程度)、相平衡数据 计算:所需的萃取剂量、 萃取相和萃余相的量、萃取相的组成
第一节 萃取
(一)三角形相图
纯溶质 xmA=0.4 xmB=0.3 xmS=0.3
三元混 合物
纯稀释剂
知识总结:萃取的方法及注意事项
萃取的方法及注意事项萃取是从溶液或固体混合物中,用溶剂把所需物质抽提出来的操作。
它也可以用来洗去混合物中的少量杂质,因此萃取也是提纯物质的一种方法。
一、对溶液进行萃取对溶液中的某一成分进行萃取时,萃取溶剂与溶液中原来的溶剂必须是不互溶的。
所选用的溶剂还必须对所提取的物质溶解度大,而对其它杂质溶解度较小。
萃取溶剂多数为有机溶剂,被萃取的溶液一般都是水溶液。
1.用分液漏斗进行萃取。
分液漏斗是实验室中最常用的萃取仪器。
操作方法:(1)选取大小合适的分液漏斗。
所用分液漏斗的容积应为被萃取溶液与萃取溶剂二者体积总和的1.5倍。
给漏斗的活塞涂油,塞好。
将分液漏斗安放在漏斗架或铁架台的铁圈上。
(2)将溶液与萃取溶剂从漏斗口注入,塞好漏斗口上的塞子(塞子不能涂油,塞好后应再旋紧一下,以防漏液)。
(3)取下分液漏斗,用右手手掌顶住塞子,手指可捉住漏斗口颈或本身,左手握住漏斗的活塞,使大拇指和食指捏住活塞柄,中指垫在塞座下边,做好旋转活塞的准备。
振摇漏斗如图5-37所示。
振摇时,漏斗稍倾斜,漏斗口向下,振摇1~2分钟.可打开活塞,将蒸汽放出。
如此反复操作直至发生的气体很微弱(即放出的气体压力很少)时,再剧烈振摇2~3分钟,然后将漏斗放回漏斗架,静置。
(4)待漏斗内液体分成上下两层后,打开塞子,再慢慢旋开活塞将下层液体放出。
这种将两种互不相溶的液体进行分离的操作叫分液。
分液时,一定要尽可能分离干净。
有时在两液界面之间会出现一些絮状物,也应将其放出。
然后将上层液从漏斗口倒出。
切不可从活塞处放出,以免被残留在漏斗颈上的第一种液体玷污。
(5)重复萃取操作3~5次,直至确定最后一次加入的萃取溶剂里已无所需萃取的物质时为止。
操作注意事项:(1)当用一定量溶剂进行萃取时,应将溶剂分成几份,作多次萃取,这样要比用全部溶剂作一次萃取的萃取效率高。
(2)萃取时,两种溶液难以分层时。
可采用以下办法处理:①长时间静置。
②若溶剂水与萃取溶剂能部分互溶时,可加入少量电解质(如氯化钠)利用盐析作用,以降低溶剂在水中的溶解度。
什么是萃取
一、什么是萃取?溶剂萃取过程的机理是什么?选择萃取剂的原则是什么?萃取,又称溶剂萃取或液液萃取,是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。
即,是利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。
选择萃取剂的原则:1.和原溶液中的溶剂互不相溶2.对溶质的溶解度要远大于原溶剂,萃取剂与溶质相似,相似相溶3.萃取剂溶解极少量或完全不溶杂质4.容易与待萃取物质分离5.萃取剂不能与原溶液发生任何反应6.萃取剂最好是无毒的二、溶剂萃取分离和蒸馏分离过程中分别涉及的最主要的分子间的相互作用是什么?三、影响溶剂萃取的因素,简述当前萃取方法的新技术?萃取方法新技术:超临界流体萃取(supercritical fluid extraction,SFE)是近年来分离科学中发展很快的一个领域。
近年来研究较多的体系包括二氧化碳、水、氨、甲醇、乙醇、氙、戊烷、乙烷、乙烯等,与常用的有机溶剂相比,超临界流体特别是二氧化碳、水还是一种环境友好的溶剂。
与一些传统的分离方法相比,超临界流体萃取具有许多独特的优点,如①超临界流体的萃取能力取决于流体密度,因而很容易通过调节温度和压力加以控制;②溶剂回收简单方便,节省能源。
通过等温降压或等压升温被萃取物就可与萃取剂分离;③由于超临界萃取工艺可在较低温度下操作,故特别适合于热敏组分;④可较快地达到平衡;⑤超临界流体萃取的另一特点是很容易与其它分析方法联用,如SFE-IR[11]、SFE-GC[12]、SFE-SFC[13]、SFE-GPC[14]、SFE-LC[15]、SFE—HPLC[16]、SFE-GCMS[17] 、SFE-LC-GC等,避免了样品转移的损失,减少了人为误差,提高了样品分析整体的精密度与灵敏度。
然而超临界流体萃取因需要较为庞大的仪器设备,限制了它在野外与现场的采样处理。
固相微萃取固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)是与固相萃取原理相似,但操作完全不同的一种样品制备与前处理技术与许多经典的样品制备与前处理方法相比,固相微萃取技术不但简便、省时、省力、无需溶剂,而且可以萃取挥发性样品,如顶空固相微萃取法;与吹气捕集法相比,它又可处理低挥发性的样品,而且设备小巧,不需额外面积与空间;特别重要的是固相微萃取容易自动化及与其它分析技术联用,而SPE虽也可自动化及与其它技术联用,但所需设备及投资远比SPME要高,因此SPME在环境监测、农药分析、生物分析、食品检验等领域都有着广泛的应用前景。
萃取是什么意思
萃取是什么意思
萃取[ cuì qǔ ]
基本释义:
利用溶剂将另一固相或液相中之可溶性溶质溶入,以便于分离或精制之操作。
百科释义:
萃取,又称溶剂萃取或液液萃取,亦称抽提,是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。
即,是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。
广泛应用于化学、冶金、食品等工业,通用于石油炼制工业。
另外将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作,叫做分液。
固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量;用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。
虽然萃取经常被用在化学试验中,但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变(或说化学反应),所以萃取操作是一个物理过程。
萃取是有机化学实验室中用来
提纯和纯化化合物的手段之一。
通过萃取,能从固体或液体混合物中提取出所需要的物质。
近义词:提纯。
萃 取
萃取一、实验的目的及基本要求应用萃取可以从固体或液体混合物中提取所需要的物质,也可以用来洗去混合物中少量杂质。
通常称前者为“抽提”或“萃取”,后者为“洗涤”,所以萃取是有机实验用来提取或纯化有机化合物常用操作之一。
通过实验让学生(1)了解萃取分离的基本原理,乳化及破乳化。
(2)熟练掌握分液漏斗的选择及各项操作。
二、基本原理萃取是利用物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的一种操作。
例:将含有有机化合物的水溶液用有机溶剂萃取时,有机化合物就在两液相之间进行分配。
在一定温度下,此有机化合物在有机相中和在水相中的浓度之比为一常数,即所谓“分配定律”。
三、操作要点和说明在实验中用得最多的是水溶液中物质的萃取,最常使用的萃取器皿为分液漏斗。
1、在使用分液漏斗前必须仔细检查:玻璃塞和活塞是否紧密配套。
然后在活塞孔两边轻轻地抹上一层凡士林,插上活塞旋转一下,再看是否漏水。
2、将漏斗放于固定在铁架上的铁圈中,关好活塞,将要萃取的水溶液和萃取剂(一般为溶液体积的1/3)依次从上口倒入漏斗中,塞紧塞子。
3、取下分液漏斗,用右手撑顶住漏斗顶塞并握漏斗,左手握住漏斗活塞处,大拇指压紧活塞,把漏斗放平,旋转振摇,振摇几次后,将漏斗的上口向下倾斜,下部的支管指向斜上方(朝无人处),左手仍握在活塞支管处,用拇指和食指旋开活塞放气(释放漏斗内的压力),如此重复几次,将漏斗放回铁圈中静置,待两层液体完全分开后,打开上面的玻璃塞,再将活塞缓缓旋开,下层液体自活塞放出,然后将上层液体从分液漏斗的上口倒出(切记!)将水溶液倒回分波漏斗,再用新的萃取剂萃取。
如此重复3-5次。
值得注意的是:(1)分液时一定要尽可能分离干净,有时在两相间可能出现一些絮状物,也应同时放去(下层)。
(2)要弄清哪一层是水溶液。
若搞不清,可任取一层的少量液体,置于试管中,并滴少量自来水,若分为两层,说明该液体为有机相,若加水后不分层则是水溶液。
萃取技术
分配比ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
如果溶质在两相中不是以同一种分子形态存 在,那么分配常数不再是常数,而是随着萃 取体系中组分的浓度、混合液的pH、温度等 因素的变化而变化。此时溶质在两相中的浓 度比值则称为分配系数或分配比。 m=c2,t/c1,t或 m=yt/xt
萃取率与萃取比
η=(萃取相中溶质总量/原始料液中溶质总量) ×100% E=(萃取相中溶质的量/萃余相中溶质的量) ×100%
2.破乳化
由蛋白质引起的乳化多为O/ W型,其粒径在2.5—30微 米之间。亲水基团强度大于亲油基团。 破乳方法: 1.过滤或离心沉降破乳法; 2.化学法:加电解质中和乳浊液分散相的电荷; 3.物理法:加热、稀释、吸附等; 4.顶替法:加入表面活性更大,但因其碳链较短难以形成坚 固的保护膜的物质,取代界面上的乳化剂; 5.转型法:如在o/w中加入亲油性乳化刑,使乳化液有生成 w/o的倾向,但又不稳定,从而达到破乳目的。 最好的方法是防止乳化,如蛋白质是乳化起因,就应设 法去除蛋白质。
五、萃取设备简介
1.单级萃取设备 在单级萃取基本完全的情况下,用一 套混合器和分离机即可。混合、萃取和分 离也可在同一台设备(如Alfa—Laval萃取 机)内完成。 2.多级萃取设备 (1)脉动筛板塔 (2)转盘塔
二、超临界流体萃取
(一)、超临界流体萃取概述 (二)、超临界流体萃取的原理和特点 (三)、超临界流体萃取的流程 (四)、超临界流体萃取的应用
SCF 0.2-0.9 (1-9)*10-4 (0.2-0.7)*10-3 液体 0.6-1.6 (0.2-3)*10-2 (0.2-2)*10-5
气体
(0.6-2)*10-3
(1-4)*10-4
第8章 萃取
①三角形相图 2. 平衡关系
溶解度曲线、联结线、混溶点、褶点(或称 临界混溶点)、 辅助曲线等概念
yA yB ②分配曲线 kA = kB = xA xB 温度和压力对相平衡关系的影响:
●压力:影响较小,可忽略; ●温度:温度升高,溶解度增大 , 两相区减小,
不利于萃取操作。
3. 萃取计算 ①部分互溶物系
(3)溶剂与原溶剂的互溶度 溶剂与原溶剂的互溶度
B 、S 互溶度小,两相区大, y B ↓ β 也越大, 对萃取有利。
当 B、S 完全不互溶, y B =0
β →∞,选择性最好。
(4)溶剂的可回收性 采用的方法是:蒸馏,蒸发,结晶等方法。 (5)溶剂的物理性质 密度差,界面张力,粘性 密度差大,界面张力适中,粘度较低。 (6)稳定性,腐蚀性,价格。 。5Leabharlann 萃取设备 了解结构、工作原理、特点
1.以纯溶剂S单级萃取分离A、、B 混合液。 已知 F = 200kg。 量从原料液中的0.3降到萃 余液中的0.1(质量分率)。 试求:S = ? E = ? 若用含少量A的溶剂作为萃取剂, 分离要求
1.0 A
不变, 定性分析萃取相的量是增大还是减小?
0.6 0.4
4.B-S部分互溶物系的单级萃取操作中, 在维持相同萃余相浓度条下,若用含有 少量溶质的萃取剂S‘代替溶剂S,则萃取 相E量与萃余相量R之比将 (增加 增加、 增加 不变、减少);萃取液的浓度将 (增 加、不变 不变、降低)。 不变 5.分离某原料液,溶剂用量和分离要求 一定时,多级逆流萃取比多级错流萃取 所需的理论级数 。 (多、少) 少
各级物料衡算 qmEi+1 − qmRi = qmEi − qmRi−1 = qmD (8.3.6)
萃取操作原理
萃取操作原理
嘿,今天咱们来聊聊萃取操作的原理。
啥是萃取呢?简单来说,就是把一种东西从一堆东西里挑出来。
就好比你在一堆糖果里挑出你最喜欢的口味。
萃取操作是怎么实现的呢?这主要是利用了不同物质在不同溶剂中的溶解性不一样。
比如说,盐在水里很容易溶解,但在油里就很难溶解。
如果我们有一杯盐水,想把盐从水里弄出来,就可以加入一种和水不互溶但能溶解盐的溶剂,比如四氯化碳。
这样盐就会从水里跑到四氯化碳里去。
举个例子吧,咖啡里有咖啡因,我们想把咖啡因提取出来。
就可以用一种特殊的溶剂,这种溶剂能溶解咖啡因但不溶解其他大部分物质。
把咖啡和这种溶剂放在一起,咖啡因就会跑到溶剂里去,然后我们再把溶剂和咖啡分开,就得到了含有咖啡因的溶剂。
在实际生活中,萃取也有很多应用。
比如从植物中提取香料、从矿石中提取有用的金属等等。
总之啊,萃取操作的原理就是利用不同物质在不同溶剂中的溶解性差异,把我们想要的东西从混合物中分离出来。
记住哦,萃取,让
分离变得更简单。
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序号试题内容选项A选项B选项C 1处理量较小的萃取设备是()。
筛板塔转盘塔混合澄清
器
2萃取操作包括若干步骤,除了( )原料预热原料与萃
取剂混合
澄清分离
3萃取操作停车步骤是()关闭总电
源开关—
—关闭轻
相泵开关
——关闭
重相泵开
关——关
闭空气比
例控制开
关
关闭总电
源开关—
—关闭重
相泵开关
——关闭
空气比例
控制开关
——关闭
轻相泵开
关
关闭重相
泵开关—
—关闭轻
相泵开关
——关闭
空气比例
控制开关
——关闭
总电源开
关
4萃取操作温度一般选( )。
高温常温低温
5萃取操作应包括( )混合-澄
清混合-蒸
发
混合-蒸
馏
6萃取操作中,选择混合澄清槽的优点有多个,除了( )。
分离效率
高
操作可靠
动力消耗
低
7萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位
于( )
溶解度曲
线上方区
溶解度曲
线下方区
溶解度曲
线上
8萃取剂的温度对萃取蒸馏影响很大,当萃取剂温度升高时,塔顶产品( )。
轻组分浓
度增加
重组分浓
度增加
轻组分浓
度减小
9萃取剂的选用,首要考虑的因素是()萃取剂回
收的难易萃取剂的
价格
萃取剂溶
解能力的
选择性
10萃取剂的选择性系数越大,说明该萃取操作越
( )。
容易不变困难
11萃取是分离()固液混合
物的一种
单元操作
气液混合
物的一种
单元操作
固固混合
物的一种
单元操作
12萃取中当出现( )时,说明萃取剂选择的不适宜K A<1K A=1β>l
13单级萃取中,在维持料液组成x F、萃取相组成
y A不变条件下,若用含有一定溶质A的萃取剂
代替纯溶剂,所得萃余相组成x R将( )
增高减小不变
14当萃取操作的温度升高时,在三元相图中,两
相区的面积将()
减小不变增大
15对于同样的萃取回收率,单级萃取所需的溶剂
量相比多级萃取( )较小较大不确定
16多级逆流萃取与单级萃取比较,如果溶剂比、
萃取相浓度一样,则多级逆流萃取可使萃余相
浓度( )
变大不确定基本不变
17混合溶液中待分离组分浓度很低时一般采用(
)的分离方法
过滤吸收萃取
18将原料加入萃取塔的操作步骤是()检查离心
泵流程—
—设置好
泵的流量
——启动
离心泵—
—观察泵
的出口压
力和流量
显示
启动离心
泵—观察
泵的出口
压力和流
量显示—
—检查离
心泵流程
——设置
好泵的流
量
检查离心
泵流程—
—启动离
心泵——
观察泵的
出口压力
和流量显
示——设
置好泵的
流量
19能获得含溶质浓度很少的萃余相但得不到含溶
质浓度很高的萃取相的是( )
单级萃取
流程
多级错流
或逆流萃
取流程
多级逆流
萃取流程
20若物系的界面张力σ与两相密度差Δρ的比值(σ/Δρ)大,宜选用( )萃取设备。
无外能输
入的设备
有外能输
入的设备
塔径大的
设备
21三角形相图内任一点,代表混合物的( )个组分
含量
一二三
22维持萃取塔正常操作要注意的事项不包括( )减少返混防止液泛防止漏液
23下列适宜作为萃取分散相的是()体积流量
大的相体积流量
小的相
不易润湿
填料等内
部构建的
相
24下列不属于多级逆流接触萃取的特点是( )连续操作平均推动
力大分离效率高
25下列关于萃取操作的描述,正确的是()密度相差
大,分离
容易但萃
取速度慢
密度相
近,分离
容易且萃
取速度快
密度相差
大,分离
容易且分
散快
26用纯溶剂S对A、B混合液进行单级萃取,F、x F
不变,加大萃取剂用量,通常所得萃取液的组
成y a将( )。
提高减小不变
27有四种萃取剂,对溶质A和稀释剂B表现出下
列特征,则最合适的萃取剂应选择( )
同时大量
溶解A和B
对A和B的
溶解都很
小
大量溶解A
少量溶解B
28与精馏操作相比,萃取操作不利的是( )不能分离
组分相对
挥发度接
近于1的混
合液
分离低浓
度组分消
耗能量多
不易分离
热敏性物
质
29在表示萃取平衡组成的三角形相图上,顶点处表示( )。
纯组分
一元混合
物
二元混合
物
30在萃取操作中,当温度降低时,萃取剂与原溶
剂的互溶度将( )。
增大不变减小
选项D标准答案填料塔D
萃取剂回
A
收
关闭重相
泵开关—
—关闭轻
相泵开关
——关闭
C
总电源开
关——关
闭空气比
例控制开
关
不限制B
混合--水
A
洗
流量范围
C
大
任何位置
B
均可
重组分浓
A
度减小
萃取剂稳
C
定性
无法判断A
均相液体
混合物的
D
一种单元
操作。
β≤l D
不确定C
先减小,后
A
增大
相等B
变小D
离心分离C
检查离心
泵流程—
—设置好
泵的流量
——观察
C 泵的出口
压力和流
量显示—
—启动离
心泵
多级错流
D 萃取流程
都合适B
四C 两相界面
C 高度要维
持稳定
粘度较大
B 的相
溶剂用量
D 大
密度相
近,分离
A 容易但分
散慢
不确定D
大量溶解B
C 少量溶解A
流程比较
D 复杂
无法判断A
先减小,
C 后增大
单选类易。