膜萃取分离法
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2 、萃取原理
膜萃取就是将一微孔膜 置于原料液与萃取剂之 间 ,因萃取剂对膜的浸 润性而迅速地浸透膜的 每个微孔并与膜另一侧 原料液相接触形成稳定 界面层 ,微分离溶质透 过界面层从原料液移到 萃取中.膜萃取过程中 不存在通常萃取过程中 液滴的分散和聚合现象 , 是一种新的膜分离技术.
3 、膜萃取过程基本流程
6 、应用(2)
与色谱连用进行在线监测
王力等应 用此技术对环境水样中的痕量芳香物的测定进 行了系统研究,结果表明此法精度、回收率、 最低检出限均好于其他方法.Jonsson等研究发 现,膜萃取是一种有效的样本配制技术,与色 谱连用可实现高选择性、高富集性和自动化检 测. Katiluthje等用微孔膜液液萃取与气相色 谱连用技术分析水中的有机物.Tuulia等对萃 取与色谱的连用分析表明膜萃取更适合于非极 性有机物的萃取.膜萃取与液相色谱连用可分 析生物样本中的药物 、食物和环境中的多种 物质.
4.影响因素(4)
(4)体系界面张力和穿透压
由于膜萃取不存在通常萃取过程中的液滴
分散及聚结现象,体系界面张力对于体积总
传质系数不产生直接的影响。
△Pcr=2rcosθ c/rp 可以看出,对于一定的接触角θ c,穿透 压的大小与体系的界面张力成正比,而与微 孔的空径成反比。
5 、膜萃取特点
(1)可避免因液滴分散在另一液相中而引起的 夹带现象和随之产生的溶剂损失问题。 (2)在一般萃取中为了是两相相对流动,在选 择萃取剂时,除了考虑其对被萃取组分的溶解 度及选择性外,还必须考虑其密度、粘度、界 面张力等因素对两相接触与相对流动的影响, 而在膜萃取中两相分开流动、互不影响,选择 萃取剂时可主要着眼与=于溶解度与选择性, 使萃取剂的选择余地大大放宽。 (3)由于膜萃取中两相分开流动,在逆流萃取 中可以避免一般逆流萃取中严重影响传质效果 的轴向返混现象。
4.影响因素(2)
(2)两相流量的影响
两相流量对总传质系数值的影响主 要取决于分离体系的传质过程中水相边 界层 阻力或有机相边界层阻力在总传质 阻力中所占比例。
4.影响因素(3)
(3)相平衡分配系数与膜材料的浸 润性能的影响
当相平衡分配系数 m》1时,采用疏 水膜器和当m《1时,用亲水膜器,总传 质系数Kw值亦相对大;但当m接近1,则 要考虑溶质在水相或有机相中扩散系数 的大小。这时采用单束中空纤维膜器, 可以尽量排除两相边界层阻力的影响, 集中研究体系相平衡分配系数与膜本身 浸润特性对过程传质特性的影响。
膜萃取与气相色谱连用时更具选
性 , 多用来分析液样中的等离子体 和农药.在线连用既灵敏、污染少, 又使自动分析成为可能. 目前该方法主要用来回收 工业废水中金属 , 特别是回收工业 废水中的贵重金属 ; 另外 ,还可 用于水的软化 、 制造去离子水、除 碱 、除酸 、除氰化物以及除去有机 物 .
பைடு நூலகம்
4.影响因素(1)
(1)两相压差△P的影响
研究结果表明:保持一定的压差条件 ( 0 .01 ~0 .05 MPa ) , 萃取的两相之 间几乎没有相的夹带. 而且,改变两相同 的压强差 ,并不引起总传质系数值的明显 变化 ,这一结果从另一方面说明了维持压 强差条件 ,仅在于防止溶剂相向料液相的 渗透.
6 、应用(1)
在污水处理中的应用 Kathios等曾对
含有钕元素的放射性废水进行了研究 . 实验发现 ,萃取时快的有机相流速 、慢 的水相流速,反萃取时慢的有机相流速 、 快的水相流速会使整个过程效果较好. Mitra等发明了分离和分析液体污染物中 的单个或多个有机金属的萃取设备和方 法, Ho等采用支撑液膜与反萃取连用来 改进从废水中萃取分Co,Zi,Ni,Hg,La,Ca 等金属,可提高膜稳定性并减少费用.
膜萃取分离法
1、膜萃取
膜萃取,又称固定膜界面萃取,是基于非孔膜技 术发展起来的一种样品前处理方法,是膜技术和液液 萃取过程相结合的新型手性萃取拆分技术,是膜分离 过程中的重要组成部分。 膜萃取的研究始于1984年, Kiani等提出膜萃取分 离技术。在膜萃取过程中,萃取剂和料液不直接接触, 萃取相和料液相分别在膜两侧流动,其传质过程分为简 单的溶解-扩散过程和化学位差推动传质,即通过化学 反应给流动载体不断提供能量,使其可能从低浓度区向 高浓度区输送溶质,后者在冶金过程中有重要意义。膜 萃取能使界面化学反应与扩散两类不同过程同时发生; 原料中被迁移物质浓度即使很低,只要有供能溶质的存 在,仍然有很大的推动力;可以减少萃取剂在物料相中 的夹带损失;不受“液泛”的限制,过程受“返混”的 影响减少;同级萃取的反萃过程易于实现,可得到较高 的单位体积传质速率。