液液萃取原理
化工原理下液液萃取
选择适当的萃取剂和被萃取溶液,按照实验要求准备试剂 。
操作步骤
将被萃取溶液和萃取剂按照一定比例加入分液漏斗中,充 分混合后静置分层,记录各层体积及颜色等物理性质。重 复萃取操作直至达到实验要求。
数据记录、整理和分析方法
1 2
数据记录
记录每次萃取操作后的各层体积、颜色等物理性 质,以及实验过程中的温度、搅拌速度等操作参 数。
操作方便
通过调节搅拌速度和澄清 时间,可以方便地控制萃 取过程。
适用范围广
适用于多种液液萃取体系 ,特别适用于处理量大、 停留时间长的体系。
萃取塔
高效传质
萃取塔内设有填料或塔板 ,以增加相际接触面积, 提高传质效率。
连续操作
萃取塔可实现连续进料和 出料,适用于大规模生产 。
易于自动化
萃取塔易于实现自动化控 制,提高生产效率和产品 质量。
萃取过程中,通常将含有目标组分的溶液与萃取剂充分接触,使目标组分在两种液 体之间进行分配。
通过调整萃取条件(如pH值、温度、压力等),可以改变目标组分在两种液体中的 分配系数,从而实现目标组分的分离和纯化。
溶解度与分配定律
溶解度是指在一定温度和压力下,溶质 在溶剂中的最大溶解量。在液液萃取中 ,溶解度决定了目标组分在两种液体中
的分配情况。
分配定律描述了目标组分在两种不混溶 液体之间的分配关系,通常用分配系数 表示。分配系数与目标组分在两种液体 中的溶解度、温度、压力等因素有关。
通过测定分配系数,可以预测目标组分 在液液萃取过程中的分离效果,并为优
化萃取条件提供依据。
萃取剂选择与性质
萃取剂的选择对液液萃取效果至关重 要。理想的萃取剂应具有与目标组分 相似或更高的溶解度,同时与被萃取 物不混溶。
化工原理7章液液萃取
mM mR mE 物料衡算 mMzA mRxA mE yA
mMzs mRxs mE ys
将方程整理成如下形式:
mE xAzAzSxS mR zAyA ySzS
此式说明,三个组成点M、R、E在一条直线上, 即M点位 于RE 点的连接线上。
m E RM m R ME
理论萃取级:即无论进入该级的两股液流(原料、溶剂或前 一级的萃余相和后一级的萃取相)的组成如何,经过萃取后, 从该级流出的萃取相和萃余相为互成平衡的两个相。
7.3.1 单级萃取计算 (1) 流程
mF, xF mS
混合器
xE, y
mM, z
澄清槽
mR, x
单级萃取流程示意图
(2)特点 ◇ 原料液与溶剂一次性接触。 ◇ 萃取相与萃余相达到平衡。
m E MR
mM
ER
A
mR M E
mM
RE
mE M R
mM
RE
mE M R mR M E
S B
7.2.2 三角形相图 萃取相、萃余相的相平衡关系是萃取设计、计算的基本条件,相 平衡数据来自实验或由热力学关系推算。 讨论的前提: 各组分不发生化学反应。 (1)溶解度曲线及平衡联结线
① 相平衡数据的测定:
yB xB
越大,分离效果越 应好 选, 择 1的溶剂
与分k配 A 有系 关 kA 越 数 , 大 越, 大
kA1 ,则 一定 1 ; 大 kA1 于 , 可能 1 , 大也 于可1 。 能
(2)溶剂萃取容量 定义:部分互溶物系的褶点处或第二类物系溶解度最大时,
萃取相中单位溶剂可能达到的最大溶质负荷。
(6)稳定性,腐蚀性,价格 良好的稳定性,腐蚀性小,毒性低,资源充足,价格适宜等。
第七章 萃取
第三节
萃取过程的计算
萃取操作的自由度
在萃取过程的计算中,无论采用单级或多级萃取操作, 离开萃取器的两相互呈平衡。
萃取器的实际级数:
N P NT /
η——总的级效率,实验确定。
一、单级萃取的计算
1、工艺流程与相图
S
S
2、图解法求解
yS , y A k A xA , xR (或x ) 求解: S , E , R, y E
tg ( MR)
E R
x A ,M x A , R x S ,M x S , R
表示混合物组成的M点的位置必在R点E点的连线上。
E R
RM EM
物料衡算的简捷图示方法,称为杠杆定律
从上图中M可表示溶液R和溶液E混合之后的数量 和组成,则称M为R和E的和点;
反之当从M点中移去一定量与组成的液体E液体, 表示余下的溶液组成的点R必在EM联线的延长线上, 其具体位置同样可由杠杆定律确定:
E R
RM
R
RM ME
ME
▲
M
E
R· RM E· ME
即:
E R
RM ME
2、由物料衡算得到: A
混合物E的组成为:
xA, E、xB, E、xS , E
混合物R的组成为:
xA, R、xB, R、xS , R
混合物M的组成为:
xA,M xA,R
xA,E
xA,M、xB,M、xS ,M
B
xSR xSM xSE
溶剂S必须满足两个要求: (1)溶剂不能与被分离混合物完全互溶,只能部分互溶;
(2)溶剂对A、B两组分有不同的溶解能力,或者说溶剂具有选择性:
简述液液萃取法的原理溶剂选择原则和操作技术
简述液液萃取法的原理溶剂选择原则和操作技术液液萃取法是一种常用的分离和提纯技术,主要用于从混合物中分离出目标物质。
其基本原理是利用不同溶解度的物质在两种不相溶的溶剂中的分配行为,将目标物质从一个溶液中转移到另一个溶液中。
在选择溶剂时,需要考虑以下几个原则:1. 亲油-亲水性:溶剂的极性应与目标物质相似,使得目标物质更容易转移到新的溶剂相中。
常用的有机溶剂如乙醚、二甲基醚、氯仿等通常与非极性物质相互作用较强;而水则常与极性物质相互作用较强。
2. 不挥发性:溶剂不应挥发,以免在操作过程中溶剂损失过多。
3. 无反应性:溶剂应与目标物质无反应,以免影响提取过程和产物的纯度。
4. 可回收性:溶剂应具有较好的回收性,以减少资源的浪费。
在液液萃取的操作中,需要掌握以下技术:1. 混合溶液的制备:将混合物与适当的溶剂混合,使得目标物质能够较好地分配到不同的溶剂相中。
通常通过搅拌、超声波处理等方法促进混合。
2. 搅拌与分离:经过混合后的溶液需要进行充分的搅拌,以增加目标物质与溶剂相的接触面积,促进转移。
然后,待两相分离后,通过离心或重力沉降等方法将两相分离。
3. 萃取回收:将目标物质所在的溶剂相分离出来,并对其进行回收。
通常通过蒸馏、浓缩、萃取等方法进行。
4. 清洗与干燥:对提取得到的目标物质进行适当的清洗和干燥处理,以去除残留的溶剂和其他杂质。
需要注意的是,液液萃取法的操作过程中,需要严格控制温度、浓度、pH等条件,以提高分离效果和纯度。
总而言之,液液萃取法通过合理选择溶剂和掌握正确的操作技术,可以实现对混合物中目标物质的高效分离和提纯。
在实际应用中,还需要根据具体情况进行溶剂和操作条件的优化和调整,以达到最佳的分离效果。
第11章液液萃取
11液液萃取(溶剂萃取)Liquid-liquid extraction(Solventextraction)11.1 概述一、液液萃取过程:1、液液萃取原理:根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异,而对液体混合物实施分离的方法,也是重要的单元操作之一。
溶质 A + 萃取剂 S——————〉S+A (B) 萃取相 Extract分层稀释剂 B B + A (S…少量) 萃余相 Raffinate(残液)一般伴随搅拌过程 => 形成两相系统,并造成溶质在两相间的不平衡则萃取的本质:液液两相间的传质过程,即萃取过程是溶质在两个液相之间重新分配的过程,即通过相际传质来达到分离和提纯。
溶剂 extractant(solvent)S 的基本条件:a、S 不能与被分离混合物完全互溶,只能部分互溶;b、溶剂具有选择性,即溶剂对A、B两组分具有不同溶解能力。
即(萃取相内)(萃余相内)最理想情况: B 与 S 完全不互溶 => 如同吸收过程: B 为惰性组分相同:数学描述和计算实际情况:三组分分别出现于两液相内,情况变复杂2 、工业萃取过程:萃取不能完全分离液体混合物,往往须精馏或反萃取对萃取相和萃余相进行分离,而溶剂可循环使用。
实质:将一个难于分离的混合物转变为两个易于分离的混合物举例:稀醋酸水溶液的分离:萃取剂:醋酸乙酯3 、萃取过程的经济性:取决于后继的两个分离过程是否较原液体混合物的直接分离更容易实现( 1 )萃取过程的优势:(与精馏的关系)a、可分离相对挥发度小或形成恒沸物的液体混合物;b、无相变:液体混合物的浓度很低时,精馏过于耗能(须将大量 B 汽化);c、常温操作:当液体混合物中含有热敏性物质时,萃取可避免受热;d、两相流体:与吸附离子交换相比,操作方便。
( 2 )萃取剂的选择——萃取过程的经济性a、分子中至少有一个功能基,可以与被萃取物质结合成萃合物;b、分子中必须有相当长的烃链或芳香环,可使萃取剂和萃合物容易溶解于有机相,一般认为萃取剂的分子量在350-500之间较为合适。
《化工原理》第九章 萃取.
第一节 液-液萃取的基本原理
图9-2 溶解度曲线与联接线
第一节 液-液萃取的基本原理
图9-3 三元物系的辅助曲线
图9-4 杠杆规则的应用
第一节 液-液萃取的基本原理
4.杠杆规则
如图9-4所示,分层区内任一点所代表的混合液可以 分为两个液层,即互成平衡的相E和相R。若将相E与相R混 合,则总组成M即为点,M点称为和点,而E点与R点称为差 点。混合液M与两液层E与R之间的数量关系可用杠杆规则 说明。
第一节 液-液萃取的基本原理
1.三组分系统组成的表示法
液-液萃取过程也是以相际的平衡为极限。三组分系 统的相平衡关系常用三角形坐标图来表示。混合液的组成 以在等腰直角三角形坐标图上表示最方便,因此萃取计算 中常采用等腰直角三角形坐标图。
在图9-1中,三角形的三个顶点分别表示纯组分。习 惯上以顶点A表示溶质,顶点B表示原溶剂,顶点S表示萃 取剂。三角形任何一个边上的任一点代表一个二元混合物, 如AB边上的H点代表由A和B两组分组成的混合液,其中A的 质量分数为0.7,B为0.3。三角形内任一点代表一个三元 混合物,如图M中的点,过M点分别作三个边的平行线ED、 HG与KF,其中A的质量分数以线段MF表示, B的以线段MK表 示,S的以线段ME表示。由图可读得:WA =0.4,WE=0.3, WS=0.3。可见三个组分的质量分数之和等于1。
可见,萃取操作包括下列步骤:(1)原料液(A+B) 与萃取剂的混合接触;(2)萃取相E与萃余相R的分离; (3)从两相中分别回收萃取剂而得到产品E’、R’。
第一节 液-液萃取的基本原理
二、萃取在工业生产中的应用
1.溶液中各组分的相对挥发度很接近或能形成恒沸 物,采用一般精馏方法进行分离需要很多的理论板数和很 大的回流比,操作费用高,设备过于庞大或根本不能分离。
化工原理 - 9液液萃取
(4)双组分萃取(回流)分述 i)当混合液中欲分离的两组分,在萃取剂中的溶解 度的差别不大时,必须采用回流萃取才能使两组分 完全分离。 ii)回流萃取的原理和流程,与精馏过程类似。
9.1 概述
南京工业大学
四.萃取的分离效果
9.1 概述
南京工业大学
四.萃取的分离效果
1.主要表现:为被分离物质的萃取率和分离产物的 纯度。 萃取率:萃取液中被提取的溶质量与原料液中的溶 质量之比。 萃取率愈高, 分离产物的纯度愈高, 表示萃取过程 的分离效果愈好。
E、R两相的量与线段RM、ME成比例:
x zA E RM A R z A yA ME
xA zA x z E E RM A A M E R RM ME (xA zA) (zA yA ) xA yA
R ME z yA A M xA yA RE
相点的直线称为联结线RiEi;
9.2 液‐液相平衡原理
联结各共轭相的相点及 P点的曲线(R0R1R2RiRnP EnEiE2E1E0),即为实验 温度下该三元物系的溶 解度曲线。 溶解度曲线将三角形相 图分为两个区域:曲线 以内的区域为两相区, 以外的区域为均相区。
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9.2 液‐液相平衡原理
9.2 液‐液相平衡原理
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一.三角形相图
9.2 液‐液相平衡原理 2.相律
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一.三角形相图
1.坐标图的种类:(1)等边三角形; (2)等腰直角
三角形(常用);(3)不等腰直角三角形
(1) F=C-Φ+2=3-2+2=3;(2) 一定温度、压强 下,规定一相的一个组成即可确定系统。
x A BE 0.40
液液萃取
M点的横坐标表示萃取剂S的质量百分数 xS 0.3
纵坐标表示溶质A的质量百分数 xA 0.4
xB 1 xA xS 1 0.4 0.3 0.3
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Principles of chemical engineering, GDUT
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2、杠杆法则 ——萃取物料衡算的依据
一、单级萃取的流程与计算
1、单级萃取的流程 2、单级萃取的计算
1)萃取剂与稀释剂部分互溶的体系
原料液F
xF
萃取剂S
ys
萃余相R
xR
萃取相E
yE
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E' FR' R' FE'
E’
E'R' F
F● D
FD Smin F DS R’ ● R
1)萃取剂和稀释剂部分互溶的体系
F M S0M1 FS0
E1
R1 M1 R2 M2
E2 E3
R3
M3
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2)萃取剂和稀释剂不互溶的体系
a)直角坐标图解法 对第一级 : Y1 Y0 B S1 (X1 X F ) 第2到N级 : Y2 Y0 B S2 ( X 2 X1)
Y
E1 Y1
B S
X1
XF X
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二、多级错流接触萃取的流程与计算
液液萃取的原理
液液萃取的原理液液萃取(Liquid-LiquidExtraction,LLE)是一种在溶剂中将物质从一种物质形式转移到另一种物质形式的过程。
它常被应用于生物、分析、精细化学合成和食品工业等各个领域,可以用于分离、回收和吸附有机物质与不同性质的物质,也可以实现一种物质的精细化合成。
液液萃取的原理液液萃取正是基于溶液的两相状态而进行的物质转移过程。
当溶于溶剂A中的目标物质(溶剂A称为接收液)受到水溶或溶剂B(通常称为提取液)的混合影响时,溶剂A将溶解该物质,从而分离出来。
当混合液中有了一定量溶剂A或者溶剂B时,它们之间就会形成一个两相混合物,然后,将目标物质从接收液中转移到提取液中,从而实现目的。
**液液萃取的步骤**液液萃取一般包括以下几个步骤:(1)混合溶剂A和溶剂B,形成混合液。
(2)把目标物质和混合液混合在一起,并保持混合液的容量恒定,使其处于最佳萃取状态。
(3)通过旋转搅拌机,使混合液不断循环,提高萃取的效率。
(4)在混合液中加入一定量的分子筛,结合离子交换,可以有效提高液液萃取的效率。
(5)分离出的混合液,在平衡位置分离出溶剂A和溶剂B,实现液液萃取过程。
液液萃取的应用液液萃取是一种重要的有机合成方法,是在化学工业及其他各个领域中常见的技术。
它在多种化学工艺中得到广泛应用,包括发酵、食品、精细化学合成等工艺中。
特别是在生物学、有机化学和分析化学领域,液液萃取的优点得到了深入的研究和应用,已被广泛用于分离、回收、测量和精细化学合成。
液液萃取处理技术在一定程度上可以替代传统的沉淀法,广泛应用于水处理行业,比如废水处理技术、废物处理技术等。
它可以有效地去除水中的有毒物质、有毒污染物、放射性元素、重金属、油脂类物质、离子类物质和有机溶剂等有害物质,彻底清除水中的污染物,达到回收的目的。
液液萃取的优势液液萃取技术具有很多优点,包括:(1)高选择性:液液萃取技术比沉淀技术的选择性更高,可以有效地提取和回收有机物质,特别是在一些细微的有机分子和其他杂质的混合体系中,具有明显的优势。
液液萃取的原理
液液萃取的原理
液液萃取(LLE)技术是一种广泛用于分离和分离各种有机物的可行技术,其功能可以从混合溶液中单独分离有机物。
液液萃取的基本原理是利用一种溶剂(“萃取溶剂”)的单一或类似性质,通过不同的化学和物理过程扩散溶质成分,使其从其他混合溶液中分离出来。
液液萃取主要由三个基本阶段组成:吸收,洗涤和收集。
首先,将溶液(有机物)和萃取溶液(极性溶剂)混合在一起,其中萃取溶剂在物理上与有机物相互作用。
萃取效果受到萃取溶剂,有机物和混合物的构成丰富性的影响。
提供的有机物是在溶液和萃取溶剂之间的已知相互作用的吸收阶段。
在洗涤步骤中,将一种耐溶剂加入混合物中,以降低萃取溶剂和有机物之间的亲和力。
最后,在收集步骤中,在比萃取溶剂低亲和力的溶液中收集有机物。
(1)由于它采用相对温和的条件,可分离温敏物质;
(2)由于运用单一的萃取溶液,流程操作简单,耗时少;
(3)操作过程和溶液质量可以迅速完成,达到较高的纯度。
然而,液液萃取的局限性不容忽视。
在操作时,由于萃取溶剂的挥发性,存在溶剂污染的风险,另外,如果对较高纯度的有机物要求较高,可能还需要进行衍生和精炼操作,这样加大了液液萃取系统的复杂度。
总而言之,液液萃取是一种广泛用来分离和分离各类有机物的可行技术,可用于从混合溶液中分离有机成分,具有较高的效率和灵活性,并在化合物类型和比例不同的混合物中有选择性的分离的能力。
随着社会科技的发展,液液萃取仍然具有极大的应用潜力。
液液萃取的基本原理
液液萃取的基本原理
液液萃取是一种分离和纯化化学物质的常用方法。
其基本原理是利用
两种不互溶的溶液,通过分配系数的不同,将目标化合物从一个溶液
中转移到另一个溶液中。
在液液萃取过程中,通常使用两种相互不溶的溶剂,称为萃取剂和被
萃取相。
被萃取相通常是水或极性溶剂,而萃取剂则是非极性有机物
或疏水性离子液体。
在这两种不同的溶剂之间形成了界面,被提取分
子在这个界面上分配到两个不同的相中。
分配系数是衡量被提取分子在两个相之间平衡分配程度的参数。
当被
提取物质从一种相转移到另一种相时,其分配系数决定了转移量。
如
果目标化合物更喜欢与萃取剂结合,则会更多地转移到有机层中;反之,则会留在水层中。
因此,在进行液液萃取时,需要了解所需提取物质的物理化学性质和
所选用的萃取剂特性,并且需要根据实验条件进行调整以达到最佳的
分离效果。
液液萃取在化学制药、环境监测、食品加工等领域中得到了广泛应用。
其优点包括简单易行、操作方便、不需要高昂的设备和技术,同时可以实现高效分离和纯化目标化合物。
液液萃取的原理及应用
液液萃取的原理及应用1. 引言液液萃取是一种常用的分离技术,利用溶剂的选择性溶解性,将需要分离的物质从混合物中提取出来。
液液萃取具有操作简单、分离效果好等特点,在化学、生物、环境等领域广泛应用。
2. 原理液液萃取的原理基于溶剂的选择性溶解性,根据物质在不同溶剂中的溶解度差异,通过溶液与溶液之间的分配作用实现分离。
主要包括以下几个步骤:•萃取剂的选择:根据需要提取的物质的性质,选择合适的溶剂。
常见的萃取剂有有机溶剂、水、酸碱等。
•溶解:混合原料溶液与萃取剂,使物质在两相中分别溶解。
•分配:物质在两相中的溶解度不同,通过分配作用在两相之间转移。
•相分离:分配达到平衡后,通过自然分层或离心等方式将两相分离。
3. 应用液液萃取在多个领域有着广泛的应用,以下列举其中几个常见的应用:3.1 化学领域在化学领域,液液萃取常用于有机合成中的分离纯化过程。
通过调整各相的溶剂成分、温度等条件,可以实现有机物与无机物、有机物之间的分离。
例如,从有机合成产物中提取目标化合物、分离反应废液中的有用物质等。
3.2 生物领域生物领域中,液液萃取被广泛应用于生物样品的预处理过程。
例如,在药物研发中,通过液液萃取可以将化合物从血浆、尿液等样品中提取出来,进行药代动力学和毒理学研究。
此外,液液萃取还可以用于提取植物中的有效成分,研究药用植物的活性成分等。
3.3 环境领域液液萃取在环境领域的应用十分广泛。
例如,在水处理过程中,可以通过液液萃取将有机物、重金属等有害物质从水中去除,提高水的质量;在污水处理中,可以利用液液萃取技术将污水中的有害物质提取出来,达到净化的目的。
3.4 其他领域液液萃取在其他领域也有一些特殊应用。
例如,在食品加工中,可以用液液萃取技术提取食物中所需的添加剂、色素等物质;在石油工业中,可以通过液液萃取将原油中的杂质分离出来,提高石油品质。
4. 总结液液萃取是一种重要的分离技术,利用溶剂的选择性溶解性实现物质的分离。
液液萃取的原理和应用
液液萃取的原理和应用原理液液萃取是一种分离、提纯或浓缩化合物的方法,通过两种不相溶的液体相互接触并选择性地转移目标物质。
液液萃取的原理基于溶剂对不同化合物的亲和力不同,利用相互接触的液体相中的分配系数来实现分离。
液液萃取的原理可以通过以下步骤进行描述: 1. 选择两种互不溶解的液体相,其中至少一种液体相中含有目标物质。
2. 液液接触发生后,目标物质会根据其在两个相中的分配系数分配到不同的相中,实现物质的分离。
3. 通过分离两个液体相,可以得到目标物质单独的液体相,以达到提纯、浓缩或分离的效果。
应用液液萃取在许多领域中都有广泛的应用,下面列举其中一些主要的应用:1.化学工业:液液萃取在化学工业中用于分离和提纯有机化合物,如药品、精细化工产品、溶剂、香料等。
通过调整萃取过程中的条件,可以实现对化合物的选择性提取,提高产品的纯度和得率。
2.生物技术:液液萃取在生物技术中用于分离和纯化生物产物,如蛋白质、酶、DNA等。
通过调整液体相的成分和pH值等条件,可以将目标物质从复杂的混合物中提取出来,用于进一步的研究、分析或生产。
3.环境监测:液液萃取在环境监测中用于提取和浓缩环境样品中的有机物污染物,如水中的有机污染物、土壤中的农药残留等。
通过将样品与萃取剂接触,可以将目标污染物从样品中富集到萃取剂中,以便进一步的分析和检测。
4.食品工业:液液萃取在食品工业中用于提取和分离食品中的有用成分,如香精、色素、营养物质等。
通过调整萃取剂的选择和工艺条件,可以将食品中的有用成分分离出来,用于增加食品的口感、品质和营养价值。
5.石油工业:液液萃取在石油工业中用于提取和分离石油中的化合物,如重质烃、硫化物、氮化物等。
通过选择合适的萃取剂和调整工艺参数,可以将石油中的有害化合物去除或转化,以提高石油产品的质量和环境友好性。
6.药物开发:液液萃取在药物开发中用于提取和分离药物候选物或药物代谢产物。
通过将药物样品与合适的萃取剂接触,可以将目标化合物从复杂的样品中提取出来,用于药物的评价、分析和进一步的研究。
液液萃取原理
液液萃取原理
液液萃取是一种常用的化学分离技术,它通过两种不相溶的溶剂之间的相互作用,实现对化合物的分离和提纯。
在液液萃取过程中,通常会使用有机溶剂和水相溶剂,利用它们之间的亲疏性差异来实现目标化合物的提取。
液液萃取的原理可以简单地概括为“相互溶解”的原理。
在液液萃取中,有机
溶剂和水相溶剂之间会发生相互溶解的现象,而目标化合物则会选择在其中一种溶剂中更多地溶解。
这种选择性溶解的原理被广泛应用于化学分离和提纯的过程中。
在液液萃取中,有机溶剂通常具有较高的疏水性,而水相溶剂则具有较高的亲
水性。
这种亲疏性差异导致了两种溶剂之间的不相容性,从而形成了两相体系。
在这种两相体系中,目标化合物会根据其亲疏性选择性地分配到其中一种溶剂中,从而实现了化合物的分离和提取。
除了亲疏性差异外,液液萃取的原理还与化合物在不同溶剂中的溶解度有关。
在液液萃取过程中,化合物在两种溶剂中的溶解度不同,会导致化合物在两相体系中的分配不均。
通过控制溶剂的选择和比例,可以实现对目标化合物的高效提取和分离。
液液萃取的原理在化工生产、环境监测、生物医药等领域都得到了广泛的应用。
通过合理设计萃取系统,可以实现对目标化合物的高效提取和分离,从而提高产品的纯度和产量,降低生产成本,保护环境和提高资源利用率。
总的来说,液液萃取的原理是基于溶剂之间的亲疏性差异和化合物在不同溶剂
中的溶解度差异。
通过合理选择溶剂和控制萃取条件,可以实现对目标化合物的高效提取和分离。
液液萃取技术的发展将为化学分离和提纯领域带来更多的可能性,为工业生产和科学研究提供更多的选择和支持。
液液萃取的原理
液液萃取的原理液液萃取是一种常用的化学分离技术,它利用两种不相溶的溶剂之间的分配系数差异来实现对物质的分离和提纯。
在液液萃取过程中,通常会使用有机溶剂和水相结合,通过它们之间的相互作用,实现对目标物质的提取和分离。
液液萃取的原理可以用分配系数来解释。
分配系数(Kd)是溶质在两种相(通常是有机相和水相)之间的分配比例,它等于溶质在有机相中的浓度与溶质在水相中的浓度之比。
通常情况下,分配系数大于1的溶质更倾向于富集在有机相中,而分配系数小于1的溶质则更倾向于富集在水相中。
液液萃取的原理基于分配系数的这一特性。
当两种不相溶的溶剂与待提取的物质接触时,根据分配系数的差异,目标物质会在两种相中达到不同的浓度。
通过不断的萃取和分离过程,可以逐渐将目标物质从原始混合物中提取出来,并在有机相中富集。
在液液萃取过程中,选择合适的有机溶剂对于提高萃取效率至关重要。
有机溶剂的选择需要考虑到目标物质的亲和力、溶解度、挥发性和毒性等因素。
此外,溶剂的密度、粘度和表面张力等性质也会对萃取过程产生影响。
除了有机溶剂的选择外,液液萃取的原理还涉及到搅拌速度、温度、pH值等操作条件的控制。
这些因素会影响分配系数的大小,进而影响到萃取效率和纯度。
因此,在实际操作中,需要对这些条件进行精确控制,以确保萃取过程的稳定和高效。
总的来说,液液萃取的原理是基于分配系数的差异来实现对物质的分离和提取。
通过合理选择有机溶剂、控制操作条件,可以实现对目标物质的高效萃取和纯化。
这种分离技术在化工、生物医药、环境保护等领域有着广泛的应用,为物质的分离和提纯提供了重要的技术手段。
液液萃取原理
液液萃取原理
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。
液液萃取的原理:利用化合物在两种互不相容(或微容)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。
经过反复多次萃取,将绝大部分化合物提取出来。
有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大。
用有机溶剂提取溶解于水的化合物是萃取的“典型实例”。
在萃取时,若在水溶液中加入一定量的电解质(如氯化钠),利用盐析效应以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度,一般可提高萃取效果。
要把所需化合物从溶液中完全萃取出来,通常萃取一次是不够的,必须重复萃取数次。
常用萃取剂:水、苯、四氯化碳、汽油、乙醚、直馏汽油。
化工原理 第十一章液液萃取
11.2 液-液相平衡关系
11.2.1 三角形坐标及杠杆定律
11.2.1.1 三角形坐标 三元混合液的表示方法:
三角形坐标
等边三角形 直角三角形(等腰直角三角形和不等腰直角三角形)
① 表示方法 习惯表示法: ▲ 各顶点表示纯组分; ▲ 每条边上的点为两组分混合物; ▲ 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。
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两相接触方式
微 分 接 触
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级 式 接 触
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为混溶点; ④ 临界混溶点(褶点) :共轭相的组成相同,其位置和物系有关; ⑤ 萃取相和萃余相: 以原溶剂为主的相称为萃余相,以溶剂为
主的相称为萃取相。
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① 部分互溶物系,A、B,A、S 完全互溶,而B、S部分互 溶;
常见的萃取操作流程
原料 A+B 萃取剂 S
萃取相 E
萃取剂S
萃余相 R
萃取液E ’ 萃余液R’
萃取剂S 常见的萃取操作流程
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ZU / ZV = V / U
液液萃取法的原理和应用
液液萃取法的原理和应用1. 液液萃取法的原理液液萃取法是一种从混合物中分离组分的方法。
它基于不同物质在两种不相溶溶剂中的分配系数不同的原理。
通常情况下,液液萃取法使用两种溶剂,其中一个是有机溶剂,另一个是水或其他极性溶剂。
具体的原理如下:•分配系数:分配系数是一个物质在两个相互不溶的溶剂中分布的程度的测量。
不同物质的分配系数不同,这是液液萃取法能够实现组分分离的基础。
•溶剂选择:针对待分离的混合物,选择合适的有机溶剂和水相来实现有效的分离。
有机溶剂通常是一种非极性溶剂,能与待分离物质形成非极性化学键。
水相通常是一种极性溶剂,能与待分离物质形成极性化学键。
•混合及分离过程:将混合物加入到两个相互不溶的溶剂中,通过搅拌或震荡使其充分混合。
待混合物充分分配到两个相中后,静置使两相分层。
然后,通过分离器具将两相分离,其中至少一相中含有所需物质。
2. 液液萃取法的应用液液萃取法在化学、生物、环境等领域中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:2.1 化学领域•有机合成:液液萃取法常用于有机合成反应中,用于对产物进行提纯和分离。
通过调整不同溶剂的选择和添加剂的使用,可以实现有机物相互分离、提纯和浓缩。
•化学分析:液液萃取法常用于化学分析中,用于分离待测样品中的目标物质。
例如,在环境样品分析中,可以使用液液萃取法将污染物从土壤或水样中分离出来以进行检测。
2.2 生物领域•生物分离纯化:液液萃取法常用于生物分离纯化过程中。
例如,在酶提取和分离过程中,可以使用液液萃取法将酶从酶液中分离出来。
•血液分析:液液萃取法常用于血液分析中,用于提取和分离血浆中的目标物质。
通过调整不同溶剂的选择和添加剂的使用,可以有效地将目标物质从血液中提取出来。
2.3 环境领域•环境监测:液液萃取法常用于环境监测中,用于分离和富集污染物。
例如,在水体中的有机污染物检测中,可以使用液液萃取法将目标物质富集并分离出来以进行分析。
•废水处理:液液萃取法常用于废水处理过程中,用于分离和去除废水中的有害物质。
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液液萃取原理
液液萃取是指两个完全不互溶或部分互溶的液相接触后,一个液相中的溶质经过物理或化学作用另一个液相,或在两相中重新分配的过程。
如图所示:
几个概念
1. 原溶液:之欲分离的原料溶液,原溶液中欲萃取组份成为溶质A,其余称稀释剂B
2. 溶剂S:为萃取A而加入的溶剂,也称萃取剂
3. 萃取相:原溶剂和稀释剂混合萃取后,分成两相,含溶剂S较多的一相;
4. 萃余相:主含稀释剂的一相
5. 萃取液:萃取相脱溶剂后的溶液
6. 萃余液:萃余相脱溶剂后的溶液
萃取过程的条件
1.两个接触的液相完全不互溶或部分互溶;
2.溶质组分和稀释剂在两相中分配比不同;
3.两相接触混合和分相;
4.溶剂S对A和B的溶解能力不一样,溶剂具有选择性,即
其中:y表示萃取相内组分浓度;x表示萃余相内组分浓度。
上式表明:萃取相中A/B的浓度比值应大于萃余相中A/B的浓度比值。
典型工业萃取过程
1.以醋酸乙酯为溶剂萃取稀醋酸水溶液中的醋酸,制取无水醋酸。
由于萃取相中含有水,萃余相中含有醋酸乙酯,所以萃取后产品和溶剂均须通过精馏分离实现。
2.以醋酸丁酯为溶剂萃取青霉素产品。
3.以环砜为溶剂从石油轻馏分中提取环烃;
4.以轻油为溶剂从废水中脱酚;
5.以丙烷为溶剂从植物油中提取维生素。
萃取过程的经济性
1. 混合物的相对挥发度下或形成恒沸物,用一般精馏方法不能分离或很不经济;
2.混合物浓度很稀,采用精馏方法必须将大量稀释剂B气化,能耗高;
3 混合液含热敏性物质(如药物等),采用萃取方法精制可避免物料受热破坏。
萃取过程对萃取剂要求
①选择性好;
②萃取容量大;
③化学稳定性好;
④分相好;
⑤易于反萃取或精馏分离;
⑥操作安全、经济、毒性小
常用的工业萃取剂
醇类:异戊醇;仲辛醇;取代伯醇
醚类:二异丙醚;乙基己基醚
酮类:甲基异丁基酮;环己酮
酯类:乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸丁酯
磷酸酯类:己基磷酸二(2-乙基己基)酯、二辛基磷酸辛指、磷酸三丁酯
亚砜类:二辛基亚砜、二苯基亚砜、烃基亚砜
羧酸类:肉桂酸、脂肪酸、月桂酸、环烷酸
磺酸类:十二烷基苯磺酸、三壬基萘磺酸
有机胺类:三烷基甲胺、二癸胺、三辛胺、三壬胺,等等典型的萃取过程及设备
1.单级萃取:混合沉清槽
2.多级混合—澄清槽
3.塔式接触设备:喷淋塔;板式塔;填料塔;脉动塔;转盘塔。