萃取平衡等温线的测定
离子液体-分子溶剂复合萃取剂脱除水中酚类化合物
离子液体-分子溶剂复合萃取剂脱除水中酚类化合物郭少聪;杨启炜;邢华斌;张治国;鲍宗必;任其龙【摘要】构建了疏水性离子液体-分子溶剂复合萃取剂，并研究了其对酚类化合物的萃取性能。
结果表明，与纯离子液体萃取剂相比，三己基十四烷基溴化（[P66614]Br）-乙酸乙酯复合萃取剂在显著降低萃取剂黏度的同时，获得了较高的酚类溶质分配系数。
当萃取剂中[P66614]Br 摩尔分数为20%时，苯酚的分配系数为345，是纯乙酸乙酯为萃取剂时的5.3倍，是[omim]BF4、[C12mim]NTf2等常规疏水离子液体的9～60倍；比纯[P66614]Br 为萃取剂时的分配系数下降25.3%，黏度却比纯[P66614]Br 降低99%以上。
COSMO-RS 研究表明[P66614]Br 与苯酚之间较强的氢键作用是获得较高苯酚分配系数的关键因素。
该复合萃取剂对间苯三酚、4-氯苯酚和2,5-二硝基苯酚等物质也有良好的萃取能力。
上述结果为开发兼具良好热力学性能和动力学性能的脱酚萃取剂提供了新的思路。
%Hydrophobic ionic liquid (IL)-molecular solvent composite extractant was developed for the removal of phenols from aqueous solution. The results showed that tetradecyltrihexylphosphonium bromide ([P66614]Br)-ethyl acetate mixtures could not only decrease the viscosity of extractant notably, but also have good affinity to phenols. The distribution coefficient of phenol in [P66614]Br-ethyl acetate-water biphasic system([P66614]Br/ethyl acetate molar ratio 1:4) was 5.3 times higher than that using pure ethyl acetate as extractant, 9—60 times higher than those using several common hydrophobic ILs and only 25.3% smaller than that using pure [P66614]Br. The viscosity of 20% (mol) [P66614]Br mixture was only 1% of pure [P66614]Br. The solvation interactions calculated by COSMO-RSindicated that there were strong hydrogen-bonding interaction between the phenol and [P66614]Br, which drove phenol into the [P66614]Br-rich phase. This mixture also showed good extraction abilities for phloroglucinol, 4-chlorophenol and 2,5-dinitrophenol with distribution coefficients of 91, 490 and 1492, respectively. These results provided a new opportunity for designing phenol-removing solvent with both good thermodynamic and kinetic properties.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2016(067)007【总页数】6页(P2851-2856)【关键词】离子液体;萃取;氢键;酚类;水处理【作者】郭少聪;杨启炜;邢华斌;张治国;鲍宗必;任其龙【作者单位】浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江杭州 310027; 生物质化工教育部重点实验室浙江大学，浙江杭州 310027;浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江杭州 310027; 生物质化工教育部重点实验室浙江大学，浙江杭州310027;浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江杭州 310027; 生物质化工教育部重点实验室浙江大学，浙江杭州 310027;浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江杭州 310027; 生物质化工教育部重点实验室浙江大学，浙江杭州 310027;浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江杭州 310027; 生物质化工教育部重点实验室浙江大学，浙江杭州 310027;浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江杭州310027; 生物质化工教育部重点实验室浙江大学，浙江杭州 310027【正文语种】中文【中图分类】TP028.3+2随着化学工业的快速发展，地表水和地面水普遍受到了化学废弃品的污染[1]。
溶剂的分类
溶剂的分类
（1）按溶剂本身性质分类： 极性溶剂：二氯甲烷、DMSO、丙酮、醋酸乙酯 非极性溶剂：二硫化碳、四氯甲烷 惰性溶剂：苯、二氯乙烷 溶剂化溶剂： 水
极性溶剂 是由那些具有偶极矩的分子，即极性分
子组成的。具有较大的μ值，介电常数高，溶
（3）按化学结构和官解团分类
烃类：常用作稀释剂，与各种溶质的相互的作用力 极为微弱，如正已烷环已烷、煤油、石油醚、 苯、甲苯、二甲苯。
卤代烃类：最常用的是CCl4和氯仿，此外：1,2— 二氯乙烯、三氯乙烯、氯苯，十分稳定，不易 燃烧，本身是阻燃剂，沸点低是很好萃取剂。
醇类：低级醇类：如甲醇、乙醇、丙醇、叔丁醇， 室温下与任何比例的水互溶。在水中的溶解度 伯醇<仲醇< 叔醇。
练习题
下列溶剂哪些是极性溶剂？哪些是非极性溶 剂？
CH3OH 液NH3 （CH3)2S=O CS2
极性溶剂： 非极性溶剂：
(2)根据溶剂亲质子能力
碱性溶剂 易接受质子的溶剂 酸性溶剂 很难与质子结合但易给出质子的溶剂 两性溶剂 既能给出质子，又能接受质子的溶剂 质子惰性溶剂 既不给出质子又不接受质子的溶剂
4、粘度和表面张力，一般要求溶剂粘度小，表面 张力高，过粘的溶剂不便使用，不但输送困难， 且如用作萃取时，不利于两相搅拌和两相的分 离。表面张力过低也不利于分离。
5、光学性质，大多数溶剂中在可见光区无显著的 吸收，但能吸收紫外区的光。故需测定溶剂中 溶质的紫外光吸收时，须注意溶剂对紫外光的 吸收不应与溶质重叠。
1、溶解度：有机溶剂与水的相溶性是很重要的， 第三组分对两者的互溶性影响较大。
2、蒸汽压和沸点；一般要求溶剂必须是蒸汽压低， 沸点高的物质。室温下蒸汽压较高的溶剂是不 实用的，操作时这类溶剂易从容器中泄漏出来， 并引起火灾或导致中毒。
P204萃取硫酸体系中钒的性能研究_胡建锋 (1)
- 1 - 1
; 反萃
在萃取前都要进行皂化 , 以提高萃取率 。 皂化过程 可看成酸碱中和反应 , P204 中 = P ( O) OH 活性基 团中的氢被钠离子取代 。 当 P204 与 NaOH 的克分 子数相等时 , 皂化度为 100 % 。 有机相组成 : 20 %P204 , 3 % 仲辛醇 , 77 % 煤 油。 用 200 g・ L
3
Ξ
摘要 : 用 P204 对硫酸体系钒溶液进行液2液萃取 , 研究了 P204 对钒的萃取性能 。 通过调节 P204 浓度 、 平衡 pH 值及皂化度考察对钒萃取率的 影响 , 得到萃取等温线 。 试验确定了最佳工艺参数 : P204 体积浓度取 15 %～20 % , 萃取平衡 pH 值在 1. 5 左右 , 萃取前必须皂化 。 在最佳条件 下 , 萃取含钒 4. 5 g・ L - 1 溶液的一次萃取率可达 80 %(OΠ A = 1∶ 1) 。
协同萃取五价钒的机制 。 本文研究 P204 萃取剂在 硫酸体系下对钒的萃取性能 , 参考皂化度 、P204 浓度 、 平衡 pH 值等条件对萃取率的影响 , 同时考 察 P204 的循环使用次数 , 饱和吸附量等因素 , 揭 示 P204 萃取钒的性能与规律 。
1 实 验
萃取剂 : P204 ( D2EHPA) ( 学名 : 二2 ( 22乙基己 基) 磷酸 ) , 颜色淡黄色 , 分子量 322. 43 , 密度为
图2 萃取等温线
Fig. 2 Extraction isothermal lines
图3 饱和吸附量平衡曲线
Fig. 3 Equilibrium line of saturation adsorption
3 期 胡建锋等 P204 萃取硫酸体系中钒的性能研究 369
第十一章萃取
a1L(11aa3
x3
a1 a2 1 a
y0 )
Lx3
L0 x0
Vy0
令：R
Lx3 L0 x0
称残留率
1 a3 a1 1 a
a1a
1 a2 1 a
y0 x3
1
1 R
a
y0 x3
1 R
1
a1
1 a3 1 a
y0 x3
(a
a1
a a3 1 a
)
对n级逆流浸取
1 R
1
a1
1 an 1 a
y0 xn
h
h
dh
B
0
KLav A
x1 dX x2 X X *
HOL
B KLav A
NOL
x1 dX x2 X X *
h HOLNOL
2.微分逆流萃取设备 （１）填料萃取塔 （２）ＰＯＤ离心萃取器
第二节 浸取
11-3 浸取的基本原理
11.3A 浸取平衡
1．平衡级 单级浸取器的原料F :
Ｌ１＋Ｖ１＝Ｍ＝Ｌ０＋Ｖ０＝１００＋７５＝１７５ 两式联立，可解得萃取液Ｖ１＝120kg ,萃余液Ｖ２＝
55kg
DA=yA/xA=0.28/0.12=2.3
E V1y1 120 0.28 84% L0x0 100 0.40
11-2 液—液萃取过程
11.2A 逐级萃取过程
１．多级错流萃取过程
分配比以及萃取率。
解 ：L0=100kg , V0=75kg , x0=0.40 , y0=0 ,y1=0.28 , x1=0.12
解得： L0 xM y0 V0 x0 xM
100 xM 0
75 xM=0.23
第三章 溶剂萃取
杂质+少量 待萃物质
一、萃 取 体 系
萃取体系–由有机相和水相组成，在同一个体系中两相互不相溶 或基本不互溶。 有机相–由萃取剂和稀释剂组成。 萃取剂–能够与被萃金属相结合，并以萃合物形式转入有机相的 活性有机反应剂。 稀释剂–溶解萃取剂的一种低密度的有机溶剂。它是一种不与金 属发生作用的惰性溶剂，用来调节萃取剂的浓度，降低有机相的 粘度与密度，增加萃合物的溶解度。稀释剂通常是各种低芳烃的 烷烃混合物，如煤油。
四、饱和容量与操作容量
在一定萃取体系中，单位浓度的萃取剂对某种溶质 的最大萃取能力，称为这种萃取剂的饱和容量（也称 极限浓度）。以单位体积浓度（1V/O）萃取剂的有机 相含被萃溶质的浓度（g/l）表示。 在实际生产中，萃取剂的负荷能力往往低于其饱和 容量，萃取剂这种实际萃取的溶质容量称为操作容量。
萃取体系
络合剂：是指溶于水相且与金属离子生成各种络合物的配位体
可分为： ① 助萃剂（助萃络合剂） ② 抑萃络合剂 助萃剂（助萃络合剂）
水相中加入能促进被萃取物的分配比或萃取率增大的络合
剂，是萃取过程中不可缺少的辅助试剂。 例：二安替比林甲烷(DAPM)萃取钴，生成能溶于CHCl3的 (DAPM)· 2[Co(SCN)4]。 H 萃取剂：DAPM；萃取溶剂：CHCl3; 助萃剂: SCN抑萃络合剂 指溶于水且与被萃金属离子形成溶于水而不溶于有机相的
反
取
萃取剂 +稀释剂 萃残液 （杂质）
涤
萃 产物(待萃物质)
杂质+少量 待萃物质
萃取、洗涤和反萃取操作示意图
洗涤：使杂质(含包藏水相)由有机相反萃到水相, 而被萃物 仍留在有机相。所以洗涤水相的条件选择应有利于杂质在水 中的分配, 如常在水中加入少量能与杂质元素络合的水溶性 络合剂。 反萃取：通过加入一种新的不含被萃物的水相,[ I 2 ]o KD [ I 2 ]w
湿法冶金第五章
五、主要溶剂萃取体系及萃取机理 萃取体系至少包括三个组分，即水、有机溶剂和一种
溶质，关于萃取体系的分类很不统一，根剧萃取剂的特 性和萃取机理，可把萃取体系分成：中性络合萃取体系； 酸性络合萃取体系；碱性萃取剂的萃取体系；协同萃取 体系。
1、中性络合萃取体系 特点：萃取剂是中性有机化合物（如：TBP、P350、
KD
Ci (or ) Ci ( aq )
KD－分配系数，Ci(or)是溶质i 在有机相中浓度；Ci（aq）是
溶质i在水相中浓度。KD >1，萃取能进行；KD <1萃
取不利于进行。
浓度较大时，分配系数应以溶质i在两相中的活度比Ka表示：
Ka
ai(or ) ai ( aq )
C i(or ) i(or ) KD
在萃取中，要求有机相具有最小的水溶性，工业萃取剂使 用的有机酸，含碳在C7－C16范围内。
四、萃取剂、稀释剂 1．萃取剂的选择 溶剂萃取中，萃取剂的选择十分重要。选择萃取剂
的要求主要有： ① 至少有一个萃取官能团，通过官能团可与金属离子 形成萃合物，常见的萃取官能团有含O、S、C、P的基 团，如：－OH、－SO3H、－SH、 、＝NOH等； ② 油溶性大、水溶性小、须具备相当长的碳氢链或苯 环，但碳原子数过多或分子量大于500也不宜； ③ 具有较高的选择性，分离系数大；
(3)螯合萃取剂 有两种官能团，即酸性官能团和配位官能团。和金属离子形成
螯合物进入有机相，金属离子与酸性官能团作用，置换出 氢离子，形成一个离子键，配位官能团又与金属离子形成 一个配位键。常用的螯合萃取剂有：LiX63、LiX64、LiX64N ① 螯合剂必须含有二个或二个以上的官能团 ② 被萃金属置换－OH或－SH上的氢并与碱性官能团配位 而形成稳定的五原子环或六原子环状化合物。参加反应的 二个官能团之间要间隔2-3个碳原子，否则不能生成五环或 六环络合物。 ③ 入支链，使空间位阻增大，可以增加选择性，但引入支 链过多或位置不当也不行。 ④ －OH或－SH基的酸性越强，则形成螯合物的趋势越大， 即能在很低的PH下萃取。
2-萃取的基础理论
第三节 萃取的理论基础
3、萃取容量 1）饱和容量 在一定萃取体系中，单位体积或单位物质的量的萃取剂对 某种被萃取物的最大萃取量。 萃取饱和容量的单位为：克被萃取物／升有机相或克被萃 取物／摩尔萃取剂。 测定方法： 等温线外切线法 饱和法：用一份有机相同数份新鲜料液相接触，直到有 机相不再发生萃取作用为止，分析此时有机相所含被萃取 物的量则为饱和容量。
第三节 萃取的理论基础
2）被萃取金属的性质—离子半径
a、溶剂络合作用：氧原子与稀土离子配 位时，按静电理论，形成的络合物的 稳定性与它们的电荷大小成正比，而 与离子半径大小成反比。 稀土离子（三价）的电荷相同， 但随原子序数增大，离子半径逐渐减 小（镧系收缩）。因此，P350与稀土 离子形成的络合物的稳定性随原子序 数的增加而增加。 b、水合作用：Z2/r越大，离子的水合作 用越强烈，越不容易被萃取。 而稀土离子的半径随原子序数增 大而减小，水合作用随之而增强，从 而越不容易被萃取。
第三节 萃取的理论基础
3）萃取操作条件 A、酸度的影响 在HNO3浓度不太高时，因D 与[NO3-]的三次方成正比，增 加HNO3浓度可提高D； 在HNO3浓度增加导致 [TBP· HNO3]的增加，降低了 自由萃取剂的浓度，导致D降 低； HNO3浓度继续增加时，水相 盐析作用增加，故D增大。
[M1]……[Mn] ：分别为各种形态的被萃物在有机相中的浓度
[M1]……[Mn] ：分别为各种形态的被萃物在水相中的浓度
分配比越大，表示该分子越容易被萃入有机相； 分配比是一个变数，随操作条件的不同而不同。
第三节 萃取的理论基础
2、萃取比（E）
指有机相中被萃物的量与平衡水相中被萃物的量之比，即：
第三节 萃取的理论基础
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。
使用P204从甲基磺酸溶液中萃取铟的研究
使用P204从甲基磺酸溶液中萃取铟的研究何静;李杨刚;柳涛;廖方文;陈永明;杨声海【摘要】以粗铅电解后液的甲基磺酸溶液为原料,使用萃取剂P204从甲基磺酸溶液中萃取铟.考察萃取剂体积分数、水相组成、搅拌时间、温度、相比等因素对铟萃取率的影响,模拟理论级数的逆流萃取.研究结果表明:在萃取剂体积分数为55％,甲基磺酸浓度为0.52～1.04 mol/L,水相pH为0.5～2.0,搅拌时间为1.5 min,温度为20～30℃,水相和有机相体积比为4:1的最优条件下,铟的平均萃取率达到98％以上;经过2级逆流萃取,铟萃取率达到99％;通过斜率法和红外光谱技术得到萃合物的分子式及萃取反应式,证实P204中的羟基—OH参加成键,并与游离的铟离子发生取代反应.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(050)006【总页数】6页(P1320-1325)【关键词】铟;甲基磺酸;萃取;机理【作者】何静;李杨刚;柳涛;廖方文;陈永明;杨声海【作者单位】中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TF843.1铟作为一种高沸点、低熔点、耐腐蚀的高性能金属，在ITO 靶材、焊接、合金等方面都得到应用，其生产越来越被人们所重视[1-3]。
在自然界中，铟的独立矿物很少见，主要与铅锌等金属共存，因此，必须加强对铅锌等金属冶炼过程中铟的回收[4-7]。
在传统的铅锌湿法冶金工艺中，由于杂质含量高，铅金属污染严重，粉尘和锌的混合导致铟的回收率低，提取难度增大[8-9]，因此，如何对高分散、低浓度的铟进行回收成为铅锌等冶炼企业需解决的关键问题之一。
P204盐酸体系萃取钪的基础研究
东北大学学报JOURNAL OF NORTHEASTERNUNIVERSITY1998年第2期No2 1998P204盐酸体系萃取钪的基础研究*田彦文①翟玉春②翟秀静张晓宇肖飞摘要在盐酸体系中，以25%P204+改质剂+60%煤油为萃取有机相，酸度为4.0mol/L，相比O/A=0.05，室温条件下，测定了钪、铁、锰的分配比为DSc =2800,DFe=0.312，DMn=0.320；钪的萃取率为ηSc=99.3%，ηFe=1.53%，ηMn=1.56%.钪与铁和锰的分离系数β(Sc,Fe)=8.97×103,β(Sc,Mn)=8.75×103；萃取平衡时间为10min；考察了酸度、萃取剂浓度对萃取的影响，并用两种方法测定、绘制了萃取等温线. 关键词钪，萃取，P204.分类号TF804.2Extraction of Sc3+by P204 in HCl SystemTian Yanwen,Zhai Yuchun,Zhai Xiujing,Zhang Xiaoyu,Xiao Fei ABSTRACT In the system HCl was used as medium and in the extractives was 25% P204+60% kerosine+15% alcohol. Distribution ratio ofSc3+,Mn2+and Fe2+,was measured. The results wereD Sc=2800,D Mn=0.320,D Fe=0.312 separately. The measurement was made at room temperature when the acidity was 4mol/L HCl,phase ratio was(O/A)0.05,and equilibrium time was 10 min. The extractive ratios wereηSc=99.3%,ηFe=1.53%，ηMn=1.56% seperately and seperation coefficient was β(Sc，Fe)=8.97×103,β(Sc，Mn)=8.75×103. The effect of the acidity and the extractive concentration on the extraction was examined and the extraction isotherm was determined with two methods.KEY WORDS Sc,extraction,P204.钪在地壳中的分布很分散，尚未发现单独存在可供开采的矿藏.目前，世界上有工业意义的钪来源主要从铀钍矿、钨矿、稀土矿、钒钛磁铁矿等副产品回收，并已做了许多工作［1～5］.我国钪资源丰富，储量居世界第一.有效地开发利用我国的钪资源在国民经济中有重要意义.为了进一步从已获得的含钪溶液中提纯钪，本文进行了萃取钪的基础研究，为得到合适的萃取工艺条件提供依据.1 实验1.1 分配比、平衡时间的测定实验所用原料系含钪冶金废渣经酸浸、沉淀去除99%以上的铁、锰等杂质后得到的含钪溶液.萃取有机相为25%P204+改质剂+60%煤油的均匀混合物.室温下，将含钪溶液用盐酸调节酸度至4mol/L，取一定量原料液放入分液漏斗中，按相比O/A=0.05加入萃取有机相后将分液漏斗放在HY-4型调速多用振荡器上振荡，每间隔一段时间分析萃取液元素浓度，直至体系达到平衡.1.2 酸度、萃取剂浓度对萃取的影响室温下将不同酸度的含钪溶液分别放入分液漏斗中，并依O/A=0.05加入与前述相同的萃取有机相放在振荡器上振荡10min，静止分相，分析萃余液中元素含量.与1.1相同酸度、相比的条件下做7个不同浓度有机相的萃取实验.1.3 萃取等温线的测绘室温下用等相比法(O/A=0.05)和变相比法［6］进行萃取平衡实验，实验所得数据绘制萃取等温线.2 结果与讨论2.1 分配比、平衡时间实验结果见表1.表1 萃取平衡实验数据由表中数据可见，10min即可达到萃取平衡.依表1数据计算分配比(Di )、萃取率(ηi)和分离系数(β).式中分别为i元素在有机相和水相的总浓度，计算得: DSc=2800；DFe=0.312；DMn=0.320.2.2 分配比与酸度关系实验得到各元素分配比与酸度关系见图1，图2.图1 元素分配比与酸度关系(1)—DSc 与酸度关系;(2)—DFe与酸度关系.图2 DMn与酸度关系由图可见，钪、铁、锰的分配比都随酸度增大而降低，这与理论相吻合.P204是酸性萃取剂，萃取过程中放出氢离子：萃取金属越多，产生氢离子越多，使体系酸度增大，从而降低金属的萃取率.由不同酸度的水相萃取平衡有机相红外光谱检测证实了这一点(见图3).图中各峰分别为下列化学键的振动吸收峰：P=O 1000cm-1;O—Sc 1200cm-1;C—H 1380cm-1,1466cm-1,2900cm-1.图3 萃取有机相红外光谱图1—水相酸度为2mol/L;2—水相酸度为4mol/L;3—水相酸度为6mol/L.由图可见，酸度2mol/L，4mol/L的红外光谱线波数1200cm-1时都出现了Sc3+与P204萃合物中Sc—O键振动吸收峰.说明此两种酸度下P204和Sc3+发生了络合；而6mol/L时无上述峰出现，此时P204和Sc3+未能络合.可见酸度升高，钪的分配比必然降低.2.3 分离系数和酸度关系由图1，图2看出，三种元素的分配比都随酸度降低而升高，要考察酸度对提钪的影响则需分析酸度对分离系数的影响.表2 分离系数与酸度关系由表2数据可见，在水相酸度为4mol/L时β(Sc,Fe)，β(Sc,Mn)都有较大值，此酸度下钪与其它元素会有较好的分离效果.2.4 萃取剂浓度与萃取因数关系由萃取反应式又所以上式两边取对数为萃取平衡常数 ;R为相比；E为萃取因数.式中，KE一定温度下，相比R、酸度恒定时，由实验数据算出不同萃取剂浓度时钪的萃取因数，得到萃取因数与萃取剂浓度的关系，见图4.图4 lgE与的关系图Sc由于料液金属离子浓度一定，当其它条件不变时，萃取因数E随萃取剂浓度增加而增大，实验证明了这一点.由图4可见，lgE与为一直线关系，直线斜率n=3，说明萃取时形成萃合物需3个萃取剂分子，钪在水相中以三价Sc3+阳离子的形态存在.萃取反应式为当有机相浓度过大时，由于有机相中发生聚合及络合物溶剂化等因素影响，lgE与则不呈直线关系了.由此也证明选择有机相含P20425%是适宜的，再增大P204浓度对提高萃取效果并无益.2.5 萃取等温线两种方法得到的萃取等温线如图5所示.图5 萃取等温线(1)—等相比法；(2)—变相比法.由图可见，两种方法测绘的萃取等温线都能说明本文所选取体系萃取因数高，萃取效果好.3 结论(1) 萃取平衡时间为10min.(2) 水相酸度控制在4mol/L时能得到好的铁-钪、锰-钪分离效果.(3) 有机相萃取剂浓度25%是合理的.(4) 钪和P204形成萃合物配位数为3.(5) 以25%P204+改质剂+60%煤油为萃取有机相，盐酸体系酸度为4mol/L，相比O/A =0.05，室温条件下测得DSc =2800,DFe=0.312，DMn=0.320；ηSc=99.3%，ηFe=1.53%，ηMn=1.56%；β(Sc,Fe)=8.97×103,β(Sc,Mn)=8.75×103.(6) 由萃取等温线知，本文选的萃取体系萃取效果好、萃取因数高.① 女，51，副教授② 男，50，教授，博士生导师国家自然科学基金资助项目(编号：59474011)，冶金部稀土办、辽宁省科委资助项目.作者单位：田彦文翟玉春翟秀静张晓宇肖飞(东北大学材料与冶金学院，沈阳110006)参考文献[1]柯家骏，陆正亚，涂桃枝，等.从钛氯化烟尘中提取氧化钪的研究.稀有金属，1983(2)：1～6[2]何锦林，谭红，蔡汝义，等.用P204从钛氯化烟尘酸浸液中萃取钪.稀有金属，1990(4)：256～258[3]Feuling R J. Recovery of Sc,Y and Lanthanides from Ti Ore. US Pat.5049363,1991[4]尤曙彤，张平伟，张力，等.CL-TBP萃取色层法制备高纯氯化钪.稀有金属，1991，15(5)：330[5]Sushenkov V P,Volkovich A V. Schandium extraction from a spent melt of titanium chorinators in a melt. Tsvetn Met,1991(2):44[6]杨佼庸，刘大星.萃取.北京：冶金工业出版社，1988.19～211997-12-12收到。
液液萃取液液相平衡
第Ⅱ类物系 A和B完全互溶 B和S及A和S部分互溶
一个均相区 两个两相区
一个两相区 两个均相区
某些物系当温度降低至某一程度时，溶质A和溶剂S可由完全互溶转化为部
分互溶，即由第I类物系转化为第II类物系。
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第 I 类物系与第 II 类物系之间的转化 A和S完全互溶至A和S部分互溶的转化示例
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溶解度曲线的两种测定方法示意图
K
（1）R 相和 E 相互为共轭相
（2）RE 线称为平衡联结线
（3）溶液总组成点必落在平衡联结线上
（4）K 点称为临界混溶点（或褶点）
（5）溶解度曲线所包含的区域为两相共存区
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（6）溶解度曲线以外的区域为均相区
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第Ⅰ类物系 A完全溶于B和S B和S部分互溶
为部分互溶物系的相平衡关系。
1. 溶解度曲线
如图所示，在一定温度下，取一由部分互溶的B和S组成的溶液M，分层后两相组
成点分别为R和E。
在上述溶液中逐次加入定量溶质A，其组成点依次为M1、M2、M3。如每次加入A 后的溶液都经过充分的混合，使A在两相中达到平衡状态，那么互成平衡两相(称
共轭相)的组成分别为E1、R1；E2、R2；E3、R3。当加入溶质A使溶液组成达到 图中K点以后，混合液将保持均相状态，该点称为临界混溶点（或褶点）。连接
M点的位置，以确定其组成。图中三点E、M、R为一直线，其中的M点称为R与
E的和点，R与E称为M点的差点。
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总物料衡算 M R E （1）
A
萃取的基础理论
第三节 萃取的理论基础
三、萃取等温线和萃取容量
1、萃取等温线 分配比是一个变数，水相中被萃取物浓度增加，则有机相中被萃物 的浓度也会相应发生变化。
在一定温度下，在萃取过程中，被萃取物质在两相的分配达到平衡 时，以该物质在有机相的浓度和它在水相的浓度关系作图，把这种 表明有机相与水相中的金属浓度变化的曲线称作萃取等温线。
水 相：被萃取物、其他杂质、添加剂，如络合剂、盐析剂 有机相：萃取剂、稀释剂、改制剂
表示方法：被萃取物（浓度范围）/水相组成/有机相组成 （萃合物分子式）
Ta+5,Nb+5（100g/L）/4MH2SO4,8MHF/80%TBP-煤油[H2Ta(Nb)F6·3TBP]
D TM TM
[M1] [M 2 ] [M
M1 M2 M33][ n ]Mn [M1]……[Mn] ：分别为各种形态的被萃物在有机相中的浓度 [M1]……[Mn] ：分别为各种形态的被萃物在水相中的浓度
分配比越大，表示该分子越容易被萃入有机相； 分配比是一个变数，随操作条件的不同而不同。
◆萃取剂浓度改变时，虽然等温线 的形状大体相同，但在坐标中所 处的位置会有所改变。‘
第三节 萃取的理论基础
第三节 萃取的理论基础
2、萃取等温线的测绘方法 1）相比变化法(系列相比法）
保证温度恒定的条件 下，以同一种料液用 不同的相比分别进行 萃取试验，分析每个 萃取试验平衡后水相 与有机相中的被萃取 物浓度，以水相浓度 为x 轴，以有机相浓 度为y 轴绘图即可得 萃取等温线。
萃取饱和容量的单位为：克被萃取物／升有机相或克被萃 取物／摩尔萃取剂。
测定方法： 等温线外切线法 饱和法：用一份有机相同数份新鲜料液相接触，直到有 机相不再发生萃取作用为止，分析此时有机相所含被萃取 物的量则为饱和容量。
用D2EHPA, PC88A和Cyanex 272的钠盐从硫酸盐溶液中分离二价的Zn(II)和Mn(II)
2.1 实验过程
• 为了平衡金属溶液，加入等体积的Na盐的 萃取剂，五分钟后在分液漏斗中，调整pH 值到预定值。分析分离的水相用Perkin Elmer Model 3100 原子吸收分光光度计。 有机相中的金属浓度不同。当需要的时候 ，有机相分析，过滤以后通过1PS相分离试 纸。反萃取用2M HCl用AAS分析。所有的 萃取和反萃取的使用都在30±1℃进行。 保 持O/A比在1:5到5:1之内。总体积恒定。
4 结论
• 使用在煤油中的D2EHPA, PC88A和Cyanex 272的钠盐 从0.01M的二价Zn和Mn的硫酸盐溶液中萃取和分离出 来。Zn和Mn的萃取等温线随着平衡pH的变化和不足或 充足的试剂变化。对NaD2EHPA来说，Zn和Mn的分离 系数减少随着萃取剂浓度的增加。分离系数在用0.05M 的NaPC88A时为最佳。尽管从Mn中分离Zn对以上所有 的萃取剂是完全可行的，但是0.05M PC88A有最高的分 离系数。从Zn-Mn溶液中萃取Zn被证明用0.05M NaPC88A两级萃取，相比为1:1时，反萃Zn的负载有机 相用0.03M的硫酸分两级反萃相比也为1:1时，效果最好 。从无Zn溶液中萃取Mn用同样的方法，用0.05M NaPC88A，反萃用0.02M的硫酸.
3.2 Zn和Mn的分离系数
• 对于一个萃取剂，Zn从Mn中分离的分离系数是他们分配值的一 个比例。在NaD2EHPA（0.03M）不足的情况下，Zn从Mn中分 离的分离系数从227减小到37，pH从3.0-3.9。在过量的 NaD2EHPA（0.05和0.06M）情况下，pH3.25-3.6，分离系数 从69增加到99。pH3.25-3.95，分离系数从90增加到142。最高 值是8300 —用0.05M PC88A在pH为3.8时得到的。 • 在NaCyanex 272（0.03M）不足的情况下，分离系数从540-88 ，pH从3.85-4.25，但是在NaCyanex 272（0.05M）过量的情 况下，分离系数从544-4600， pH从,4.15-4.85。在NaCyanex 272（0.06M）时，分离系数比pH为4.95时低很多，从226增加 到2940，pH增加到5.45。因此，NaPC88A 和NaCyanex 272 分离系数对试剂的浓度变化和pH值很敏感。排序： 0.05m>0.06M>0.03M。图4,说明0.05M试剂的pH值对分离系数 的影响。
萃取平衡等温线的测定
萃取平衡等温线的测定一．实验目的1.通过实验，了解萃取的原理学会使用萃取设备，掌握对溶液中的金属离子进行萃取分离的方法。
2.了解pH值、萃取最大值、震荡时间、溶液中阴离子对萃取实验的影响。
二、实验原理萃取时，P507释放-OH上的氢离子，与被萃物阳离子发生交换反应，结果金属阳离子进入有机相，为书写方便，我们将其结构简式用HA表示，则其萃取铁的化学反应式如下：+3H+Fe3+(aq)+3HA(org)=FeA3任何化学在达到化学平衡时都是一个动态平衡，根据反应式可以知道，随着化学反应的进行，溶液的酸度增大，阻碍化学反应向右进行。
为避免这一不利因素，通常在实用前将P507进行皂化处理，即用碱性物质与P507进行反应。
用表示其皂化程度的量，我们称之为皂化率，即：皂化率=与碱性物质发生反应的物质的量/要处理的物质的总量。
一般根据实际情况来决定皂化率的大小。
P507与铁结合后生成的金属盐在与强酸作用时，P507的金属盐便发生水解，P507又以游离酸的形式存在，而金属离子则进入溶液相，从而实现了反萃。
三、主要仪器、设备、装置图等梨形分液漏斗（125ml）、分液漏斗架、烧杯（100ml）、量筒、容量瓶（100ml）、锥形瓶、移液管、洗耳球、恒温水浴振荡器、滴定台、酸式滴定管、吹瓶、圆盘电炉、滤纸。
四．主要试剂及材料P507煤油液(体积比10:100），FeCl溶液（含铁2.241g/L），HCl溶液（1:1）3H 2SO4溶液(1:1);氨水（1:1）;铁标准液（1g/L）高纯铁（99.99%）2g，用2:1盐酸50ml,65℃左右溶解后定容为1000ml;HgCl2饱和液;SnCl2(10%) 10g SnCl2·2H2O溶解在10ml盐酸中，加水稀释至100ml;二苯胺磺酸钠溶液（0.5%）（m/v）;硫酸-磷酸混合液(150ml硫酸+150ml磷酸+水补足至1000ml）K 2Cr2O7溶液(4.38g/L) K2Cr2O74.38g溶解于水，稀释至1000ml,每毫升相当于含铁0.005g.五．实验步骤和实验现象1．用量筒准确量取50ml萃取剂和50ml FeCl3溶液，倒入同一个250ml的分液漏斗中，盖好塞子，关好阀门；2．将其固定在恒温水浴振荡器上,开启振荡器进行振荡，5分钟后停止并取出；3．将分液漏斗静止2分钟，分层，放出萃余液并从中取样进行分析；4．向已经萃取了铁的萃取液中重新注入新鲜的FeCl3溶液50ml，重复2、3两个步骤；5．当萃余液中的铁没有变化时，即停止实验；6．待所有人员实验完毕，将所有萃取液倒入同一容器，待统一处理后再实用；7．根据分析所得的结果，利用差减法原理，作出有机相中铁离子浓度与溶液中铁离子浓度的关系等温曲线图，并计算饱和萃取容量，被萃物的分子式等；8．清理实验场地，经指导人员检查同意后方可以离开。
第二章-溶剂萃取
• ⑵萃取率（q），即萃取百分率 • 表示萃取平衡时，萃取剂的实际萃取能力，常用萃取率来表示。
•
萃取率q
=
被萃物在有机相中的量 被萃物在料液中的总量100%
• 令 C ＿平衡时有机相中的浓度
•
C＿平衡时水相中的浓度
•
VS＿有机相体积
•
VF＿料液体积
• 令：VS R, R称为相比，
VF
•
∴
上式=
• 分子中有C=NOH结构，如N509（5，8＿二乙基＿7羟基＿十二烷基＿6＿ 肟，相当于国外的Lix63；
• N510（2＿羟基＿5＿十二烷基＿二苯甲酮肟，相当于国外的Lix64。 • 二者都是萃铜的萃取剂。
、 • d Kelex型萃取剂
• 8＿羟基喹咛的衍生物，例如：Kelex100，十二烯基＿8＿羟基喹咛，它可 从高浓度铜浸出液中萃取回收铜，萃取能力比Lix型强。
我国的萃取工业发展较国外稍迟一些，是在二十世纪六十年代开始的，但发展很 快。目前，我国有自己合成的新型萃取剂，有自己独特的萃取工艺，水平并不低 于国外。在我国，很多稀有金属的生产，某些有色金属的提取分离等都已应用该 法，这种方法所以能发展得如此快，主要是由于该法具有很多优点，如：分离效 率高、操作安全方便、生产成本低、作业易于连续化、自动化、生产量大等等。
析此时有机相中被萃物的量，即为饱和容量。
• 第二节 萃取基本原理
• 一、萃取过程的物理化学 • 1、萃取过程本质 • 在萃取过程中，要使物质从水相转入有机相，就必须使它从亲水性转变为疏
水性，使它从易溶于水相转变为易溶于有机相，萃取过程的实质就在于利用 物质的亲水性和疏水性的相互转化。
• 在湿法冶金的溶剂萃取中，金属离子大多是亲水性的极性物质，在水溶液中 大多以水合离子状态存在，要使它们从亲水性变为疏水性，就必然要使萃取 剂与金属的水合离子发生化学作用，萃取剂必须将部分或全部的金属离子周 围的水分子顶替出来，生成不带电荷的易溶于有机溶剂的化合物（多数是络
实验 三元液液平衡数据的测定
实验三三元液－液平衡数据的实验测定液-液平衡数据是液-液萃取塔设计及生产操作的主要依据，平衡数据的获得目前尚依赖于实验测定。
在化学工业中，蒸馏、吸收过程的工艺和设备设计都需要准确的液-液平衡数据，此数据对提供最佳化的操作条件，减少能源消耗和降低成本等，都具有重要的意义。
尽管有许多体系的平衡数据可以从资料中找到，但这往往是在特定温度和压力下的数据。
随着科学的迅速发展，以及新产品，新工艺的开发，许多物系的平衡数据还未经前人测定过，这都需要通过实验测定以满足工程计算的需要。
准确的平衡数据还是对这些模型的可靠性进行检验的重要依据。
一、实验目的（1）测定醋酸水醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据（2）用醋酸-水，醋酸-醋酸乙烯两对二元系的汽-液平衡数据以及醋酸-水二元系的液-液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，并推算三元液-液平衡数据，与实验数据比较。
（3）通过实验，了解三元系液液平衡数据测定方法掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。
二、实验原理三元液液平衡数据的测定，有两不同的方法。
一种方法是配置一定的三元混合物，在恒定温度下搅拌，充分接触，以达到两相平衡；然后静止分层，分别取出两相溶液分析其组成。
这种方法可以直接测出平衡连接线数据，但分析常有困难。
另一种方法是先用浊点法测出三元系的溶解度曲线，并确定溶解度曲线上的组成与某一物性（如折光率、密度等）的关系，然后再测定相同温度下平衡接线数据。
这时只需要根据已确定的曲线来决定两相的组成。
对于醋酸-水-醋酸乙烯这个特定的三元系，由于分析醋酸最为方便，因此采用浊点法测定溶解度曲线，并按此三元溶解度数据，对水层以醋酸及醋酸乙烯为坐标进行标绘，画成曲线，以备测定结线时应用。
然后配制一定的三元混合物，经搅拌，静止分层后，分别取出两相样品，图1 Hac-HO-Vac的三元相图示意分析其中的醋酸含量，2有溶解度曲线查出另一组分的含量，并用减量法确定第三组分的含量。
三、实验装置（1）木制恒温箱(其结构如图2所示)的作用原理是：由电加热器加热并用风扇搅动气流，使箱内温度均匀，温度有半导体温度计测量，并由恒温控制器控制加热温度。
P507从硫酸体系中萃取镓的研究
摘 要： 基于 Ｐ５０７ 诸多优点及镓提取现状，对 Ｐ５０７ 从硫酸体系中萃取镓进行了研究，分别考察了料液酸度、萃取剂浓度、时间、浓
度、温度等因素对萃取与反萃的影响并绘制等温线，结果表明，在最佳条件下，采用 １５％Ｐ５０７（ 体积分数） ＋磺化煤油作为有机相，按
相比 Ｏ ／ Ａ ＝ １ ∶４，经过 ３ 级逆流萃取，萃取率可达到 ９８．５６％，负载用 ６０ ｇ ／ Ｌ Ｈ２ ＳＯ４ 溶液反萃，按相比 Ｏ ／ Ａ ＝ ５ ∶１，经过 ５ 级逆流反萃，
温度对镓萃取率的影响如图 ４ 所示。
件为：萃取相比为 Ｏ ／ Ａ ＝ １ ∶ ４，萃取时间 ５ ｍｉｎ，萃取温
结果如 下： 经 过 ３ 级 逆 流 萃 取， 萃 余 液 Ｇａ 浓 度 为
０ ００３９ ｇ ／ Ｌ；镓萃取率可达到 ９８．５６％，与理论级数基
本吻合但略偏小，主要原因是本实验 Ｐ５０７ 并未皂化，
结束后，取出分液漏斗于萃取架上静置分相。 分析萃
余液中元素的浓度，并计算萃取率 Ｅ １ ：
Ｅ１ ＝ １ －
［ Ｍｅ］ ａ１ Ｖ ａ１
［ Ｍｅ］ ｏ１ Ｖ ｏ１
× １００％
（１）
式中［ Ｍｅ］ ａ１ 为萃余液中离子浓度，ｇ ／ Ｌ；［ Ｍｅ］ ｏ１ 为料液
中离子浓度，ｇ ／ Ｌ；Ｖ ａ１ 为萃余液体积，ｍＬ；Ｖ ｏ１ 为加入的
机相：１５％Ｐ５０７（ 体积分数） ＋ 磺化煤油。 逆流萃取条
２．２．４ 萃取温度对镓萃取率的影响 料液成分为：
度 ２５ ℃ ，共模拟 ２５ 排，取 １ ～ ２５ 排萃余液进行测定。
０ ２８ ｇ ／ Ｌ Ｇａ ３＋ ， ２ ｇ ／ Ｌ Ｈ ２ ＳＯ ４ ；Ｐ５０７ 体积分数为 １５％；
萃取条件为：Ｏ ／ Ａ ＝ １ ∶１，萃取时间分别为 ５ ｍｉｎ。 萃取
萃取系统有机相的检测
萃取系统有机相的测定一、萃取剂铜饱和容量的测定1、用移液管移取10ml萃取剂，用260#溶剂油稀释至50ml，使其含量达到10%（V/V）。
2、配置铜离子含量5g/L左右铜标准溶液，调整PH=2~2.5之间，铜离子含量记为C0。
3、将配置好的有机相与等体积的铜标准溶液置于125ml的分液漏斗中，充分振荡5min，静置分相，分出水相（萃余液）。
测出萃余液中铜的含量（以g/L表示），记作C1 。
有机相继续用等体积的铜标准振摇，静置分相，分出萃余液，测出萃余液中铜含量。
重复以上步骤四次，每次萃余液中铜的浓度分别记作C2、C3、C4。
则每次萃取上的铜分别为：C0-C1，C0-C2，C0-C3，C0-C4。
萃取剂的铜饱和容量为：（C0-C1）+（C0-C2）+（C0-C3）+（C0-C4）。
二、系统运行有机相的铜负载量测定（主要检测负载有机相和再生有机相中铜含量）1、配置硫酸含量为200g/L的反萃液，冷却至室温。
2、取50ml萃取系统中正在运行有机相与等体积的反萃液置于125ml的分液漏斗中，充分振荡3min，静置分相，分出水相。
有机相继续用等体积的反萃液振摇，静置分相，分出水相（反萃液）。
测出反萃液中铜的含量（以g/L表示），记作C1 。
有机相继续用等体积的铜标准振摇，静置分相，分出反萃液，测出反萃液中铜含量。
重复以上步骤三次，将有机相中铜完全卸载。
每次萃余液中铜的浓度分别记作C2、C3。
则有机相中铜的负载量为：C1+C2+C3。
三、萃取系统运行有机相含量的测定1、配置硫酸含量为200g/L的反萃液，冷却至室温。
2、配置铜离子含量5g/L左右铜标准溶液，调整PH=2~2.5之间。
3、取50ml萃取系统中正在运行有机相与等体积的反萃液置于125ml的分液漏斗中，充分振荡3min，静置分相，分出水相。
有机相继续用等体积的反萃液振摇，静置分相，分出水相。
重复以上步骤两次以上，将有机相中铜完全卸载。
4、测出卸载过后有机相的铜饱和容量，根据1%（V/V)的DZ988N 铜萃取容量为0.51~0.54 g/L，可推算出系统有机相的有效含量。
化工原理实验~萃取实验
化工原理实验实验名称：萃取实验 实验目的：1、 了解转盘萃取塔德结构和特点。
2、 掌握液——液萃取塔德操作3、 掌握传质单元高度的测定方法，并分析外加能量对液液萃取塔传质单元高度和通量的影响。
实验原理：萃取是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。
将一定量萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样，也属于两相间的传质过程。
与精馏，吸收过程类似，由于过程的复杂性，萃取过程也被分解为理论级和级效率；或传质单元数和传质单元高度，对于转盘塔，振动塔这类微分接触的萃取塔，一般采用传质单元数和传质单元高度来处理。
传质单元数表示过程分离难易的程度。
对于稀溶液，传质单元数可近似用下式表示： ⎰-=12*x x OR xx dxN 式中，OR N ——萃余相为基准的总传质单元数X ——萃余相中的溶质的浓度，以质量分率表示*x ——与相应萃取浓度成平衡的萃余相中溶质的浓度，以质量分率表示 1x 、2x ——分别表示两相进塔和出塔的萃余相浓度 传质单元高度表示设备传质性能的好坏，可由下式表示： OROR N HH =Ω=OR x H L a K式中，OR H ——以萃余相为基准的传质单元高度，m H ——萃取塔的有效接触高度，ma x K ——萃余相为基准的总传质系数，kg/(x h m ∆⋅⋅3)L ——萃余相的质量流量，kg/h Ω——塔的截面积，2m已知塔高度H 和传质单元数OR N 可由上式取得OR H 的数值。
OR H 反映萃取设备传质性能的好坏，OR H 越大，设备效率越低。
影响萃取设备传质性能OR H 的因素很多，主要有设备结构因素，两相物质性因素，操作因素以及外加能量的形式和大小。
1、萃取塔2、轻相料液罐3、轻相采出罐4、水相贮罐5、轻相泵6、水泵图1 转盘萃取塔流程本实验以水为萃取剂，从煤油中萃取苯甲酸。
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萃取平衡等温线的测定
一．实验目的
1.通过实验，了解萃取的原理学会使用萃取设备，掌握对溶液中的金属离子进行萃取分离的方法。
2.了解pH值、萃取最大值、震荡时间、溶液中阴离子对萃取实验的影响。
二、实验原理
萃取时，P507释放-OH上的氢离子，与被萃物阳离子发生交换反应，结果金属阳离子进入有机相，为书写方便，我们将其结构简式用HA表示，则其萃取铁的化学反应式如下：
+3H+
Fe3+(aq)+3HA(org)=FeA
3
任何化学在达到化学平衡时都是一个动态平衡，根据反应式可以知道，随着化学反应的进行，溶液的酸度增大，阻碍化学反应向右进行。
为避免这一不利因素，通常在实用前将P507进行皂化处理，即用碱性物质与P507进行反应。
用表示其皂化程度的量，我们称之为皂化率，即：
皂化率=与碱性物质发生反应的物质的量/要处理的物质的总量。
一般根据实际情况来决定皂化率的大小。
P507与铁结合后生成的金属盐在与强酸作用时，P507的金属盐便发生水解，P507又以游离酸的形式存在，而金属离子则进入溶液相，从而实现了反萃。
三、主要仪器、设备、装置图等
梨形分液漏斗（125ml）、分液漏斗架、烧杯（100ml）、量筒、容量瓶（100ml）、锥形瓶、移液管、洗耳球、恒温水浴振荡器、滴定台、酸式滴定管、吹瓶、圆盘电炉、滤纸。
四．主要试剂及材料
P507煤油液(体积比10:100），FeCl
溶液（含铁2.241g/L），HCl溶液（1:1）
3
H 2SO
4
溶液(1:1);
氨水（1:1）;
铁标准液（1g/L）高纯铁（99.99%）2g，用2:1盐酸50ml,65℃左右溶解后定容为1000ml;
HgCl
2
饱和液;
SnCl
2(10%) 10g SnCl
2
·2H
2
O溶解在10ml盐酸中，加水稀释至100ml;
二苯胺磺酸钠溶液（0.5%）（m/v）;
硫酸-磷酸混合液(150ml硫酸+150ml磷酸+水补足至1000ml）
K 2Cr
2
O
7
溶液(4.38g/L) K
2
Cr
2
O
7
4.38g溶解于水，稀释至1000ml,每毫升相当于
含铁0.005g.
五．实验步骤和实验现象
1．用量筒准确量取50ml萃取剂和50ml FeCl3溶液，倒入同一个250ml的分液漏斗中，盖好塞子，关好阀门；
2．将其固定在恒温水浴振荡器上,开启振荡器进行振荡，5分钟后停止并取出；
3．将分液漏斗静止2分钟，分层，放出萃余液并从中取样进行分析；
4．向已经萃取了铁的萃取液中重新注入新鲜的FeCl3溶液50ml，重复2、3两个步骤；
5．当萃余液中的铁没有变化时，即停止实验；
6．待所有人员实验完毕，将所有萃取液倒入同一容器，待统一处理后再实用；
7．根据分析所得的结果，利用差减法原理，作出有机相中铁离子浓度与溶液中铁离子浓度的关系等温曲线图，并计算饱和萃取容量，被萃物的分子式等；
8．清理实验场地，经指导人员检查同意后方可以离开。
附录：铁的分析方法
二氯化锡---重铬酸钾法
用移液管准确取3-5ml萃余液，放入250ml的锥型瓶中，加入盐酸10ml，加水至100ml左右，加热至65℃左右，滴加氯化亚锡溶液至黄色刚消失，过量2-3滴，冷却，加氯化高汞，有丝状白色沉淀出现即可，加硫酸磷酸的混合酸15ml，加0.5%的二苯胺磺酸钠溶液4滴，迅速用重铬酸钾法滴定，滴至溶液刚变成蓝紫色为滴定终点。
注意：加氯化高汞后，应立即滴定，且该过程必须再5分钟内完成。
滴定过程涉及到的有关化学反应式为：
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+ Hg2Cl2
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。