1.4萃取体系分类法解析

UO2 NO3 2 g4H2OgnS n 4
（3）中性含氮溶剂
• 例如吡淀萃取Cu(SCN)2，生成的萃合物组成为 Cu(SCN)2· (Py)2，其结构式：
（4）中性含硫萃取剂
• 二甲基亚砜(CH3)2SO、二苯基亚砜 (C6H5)2SO等亚砜类化合物属于这类萃取剂。
3. 螯合萃取体系
1. 简单分子萃取体系
• 特点： • 被萃物在水相和有机相中都以中性分子 的形式存在，溶剂与被萃物之间没有化学 结合，也不外加入萃取溶剂。 • 例如： • 萃取溶剂分子本身在水相和有机相中的分配
• • TBP⁄H2O ⁄煤油 HTTA ⁄ H2O ⁄ C6H6
• 在此类萃取过程中，并非不允许有任 何化学反应存在，如HTTA在水溶液中 就存在电离平衡：
• 它的特点是： • ①萃取剂是一弱酸HA或H2A，它既溶于有 机相也溶于水相，在两相之间有一定的分 配系数，但依赖于水相的组成，特别是水 相的pH值。 • ②在水相中金属离子以阳离子Mn+的形式， 或以能离解成Mn+的络离子的形式存在。 • ③在水相中Mn+与HA或H2A生成中性螯合物 MAn或M(HA)n等形式。
3
4
以无机酸及其 大致与第1种分类法的第1类相当 盐类或络合金 属酸萃取 [ReO4]大型阴离子或 氯仿萃取[(C6H5)4As]+· 阳离子萃取
萃取体系的其它分类法：
• 按萃取剂种类划分：P型（或磷型）萃取体 系；N型（或胺型）萃取体系，C型（或螯 合型）萃取体系，O型（或鎓盐型）萃取体 系。 • 按被萃取金属离子的外层电子构型来划分： 如5f区元素（即锕系元素）的萃取，4f区元 素（即镧系元素）的萃取，d区元素（即过 渡金属元素）的萃取，p区元素（即第Ⅲ至 Ⅷ主族元素）的萃取，s区元素（即碱金属 和碱土金属元素）的萃取。
1.源自文库 萃取体系分类法
• 经过几十年的发展，萃取化学积累了大量 的实验经验和文献。 • 萃取体系的范围非常广：被萃取元素从周 期表的IA族到VIIIB族，萃取剂的种类已达 几百种，水相介质的种类也很多。
• 萃取体系种类繁多 • 共性和个性
• 早期国外文献资料所用的萃取体系分类法 很不统一，主要有以下三种。
• 又如乙醚萃取硝酸铀酰，是通过氢键形成“二 次溶剂化”， UO2 NO3 2 g H2O4 g4 C2H6 2 O
中性络合萃取的萃取剂主要有以下4类：
• （1）中性含磷萃取剂
• ①磷酸酯(RO)3PO、膦酸酯R(RO)2PO、次膦酸酯 R2(RO)PO和膦氧化物R3PO。 • ②焦磷酸酯R4P2O7及类似物，如
UO2 NO3 g4S UO2 NO3 gH 2Og3S UO2 NO3 g2H 2Og2S UO2 NO3 g3H 2OgS
②二次溶剂化：
• 萃取剂分子不是直接与金属离子结合，而是通过 氢键与第一配位层的分子相结合，则称为二次溶 剂化。 • 如，硝酸铀酰通过二次溶剂化生成的萃合物组成 为：
O O RO P X P OR OR OR
X代表O、CH2、CH2—CH2
• ③膦(PH3)的有机衍生物(RO)3P • 例如：三苯氧基膦是一价铜的特效萃取 剂，萃取体系 • CuCl2 / H2O-KCl / 10%(C6H6O)3P-CCl4 • ④磷硫酰类化合物(RO)3PS、R3PS • 例如：三丁基膦硫化物(C4H9)3PS、三辛 基膦硫化物(C8H17)3PS
（2）中性含氧萃取剂
• 这类萃取剂包括酮、醚、醇、酯、醛等， 它们在硝酸或弱酸性溶液中萃取金属盐， 属于中性络合萃取类型。 • 按金属盐与萃取剂结合的方式，可分为一 次溶剂化和二次溶剂化两类。
①一次溶剂化：
• 当金属离子与萃取剂分子直接以配价键相结合时， 称为一次溶剂化。 • 如，乙醚等与硝酸铀酰的结合有以下四种组成：
2. 中性络合萃取体系
• 萃取剂通过中性络合反应将被萃取物萃取到有机 相的化学萃取体系。 • 典型例子： • TBP从低浓度硝酸溶液中萃取硝酸铀酰。化学反 应式：
• • • •
中性络合萃取体系的特点： 1. 被萃取物是中性分子。如UO2(NO3)2 2. 萃取剂本身也是中性分子。如TBP 3. 萃取剂与被萃物结合，生成中性络合物。如 UO2(NO3)2· 2TBP
• 例如： • 用CCl4从水中萃取OsO4，也属于 简单分子萃取 • OsO4 ⁄H2O/CCl4
• OsO4在有机相中能聚合为( OsO4)4。 • OsO4在水相中有两性的电离平衡：
• 简单分子萃取又可按照被萃取性质的不同 分为： • (1)单质萃取； • (2)难电离无机化合物的萃取； • (3)有机化合物萃取。
• 按照底物不同划分：硝酸底液萃取，其它 强酸底液萃取，混合酸底液萃取，弱酸底 液萃取，中性和碱性底液萃取。
• 萃取体系比较合理的分类法：既要考虑萃 取剂的性质，又要考虑被萃取金属元素的 特征和底液性质。 • 即根据萃取机理或萃取过程中生成的萃合 物的性质来划分。 • 1962年徐光宪提出的分类法。
（1）К у э н е л о в 的萃取体系分类法
编号 类 别 例 子
1
2 3
乙醚在盐酸溶液中萃取三价铁 作为某种盐的 (1) 形式被萃取 (2) 三辛胺在硫酸溶液中萃取六价铀
根据丧失亲水 8-羟基喹啉、铜铁试剂、β-双酮类螯合 性的萃取 剂等对金属离子的萃取 氯仿从水溶液中萃取碘 根据物理分配 (1) 元素萃取 (2) TBP从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰
（2）Morrison和Freiser的萃取体系分类法
编号 1 2
类
别
例
子
离子缔合体系 (1) (2) 螯合物体系
三辛胺在硫酸溶液中萃取六价铀 TBP从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰
与第一种分类法中的丧失亲水性的萃 取相当
（3）Irving的萃取体系分类法
编号 1 2 类 别 例 子 氯仿从水溶液中萃取碘 以共价化合物 (1) 的形式萃取 (2) 四氯化碳从水溶液中萃取OsO4 以螯合物的形 大致与第1种分类法中的丧失水性萃取 式萃取 或与第2种分类法中的螯合体系相当， 但包括TBP萃取硝酸铀酰在内。