第三章 溶剂萃取法
第三章 溶剂萃取法分离稀土元素 稀土金属冶金 教学课件
1 中性络合萃取体系
• 特点：
➢ 萃取剂为中性萃取剂，如醇、脂、醚、中性磷萃取剂 ➢ 萃取剂与被萃组分依靠配位键组成中性络合物 ➢ 被萃组分以中性分子形态被萃取
• 举例：
(RO)3P=O:
NO3
TBP萃取硝酸稀土
NO3 RE :OP(OR)3
(RO)3P=O:
NO3
3TBP (org) + RE3+(aq) +3NO3- (aq) =RE(NO3)3 ·3TBP (org)
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1 错流萃取
• 定义：一份料液依次与多份有机相接触的萃取方式 • 萃取过程示意图：
S0
S0
S0
F0
1 F1
2 F2
3
S0
n
Fn（纯B）
S1
S2
S3
Sn
F0—萃取料液；S0—空白有机相
• 萃取计算：φA =[A]n/[A]F =1/(1+EA)n；
φB =[B]n/[B]F =1/(1+EB)n
喹啉，脂肪酸、异构酸、环烷酸等 – 胺类萃取剂：伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐
• 常用萃取剂与稀释剂
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二、 萃取体系
• 萃取体系：被萃组分（含被萃物质的水溶液
）+萃取有机相（萃取剂+稀释剂+改性剂）
• 萃取体系的分类
1、中性络合萃取体系 2、酸性络合萃取体系 3、离子缔合萃取体系 4、协同萃取体系
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2 酸性络合萃取体系 • 特点
➢ 萃取剂为酸性萃取剂：酸性磷萃取剂、羧酸萃取剂、螯 合萃取剂等
溶剂萃取法介绍
溶剂萃取技术在湿法冶金中的应用由于其技术效果好，在一定条件下经济效果也很高，因此在再生金属的湿法冶金中已有不少研究和应用。
（1）溶剂萃取过程
利用有机溶剂从与其不相混溶的液相中将某种物质提取出来的方法称为溶剂萃取。
①萃取体系的组成萃取体系是由有机溶液（有机相）和水溶液（水相）两个互不相溶的液相所组成的体系；
有机相
萃取剂（与被萃取物有化学结合）
稀释剂（与被萃取物没有化学结合，只起溶剂作用，如煤油等）添加剂（可有可无，加入后或起协萃作用，或抑制三相生成）水相
无机盐（被萃取的物质及杂质等）
无机盐（或盐析剂）
萃取体系最重要的是有机相的选择，它包括萃取剂、稀释剂、添加剂及其浓度的选择，必须根据具体情况通过理论分析和试验加以确定。
②萃取分离金属的原理煤油及其他油类不溶于水的性质称为“疏水性”。
油类之所以有疏水性是因为它的分子极性很小，在强极性的水中难以溶解。
能溶于水溶液中的物质一般是离子化合物，它们在水中可电离并发生离子水化现象而具有“亲水性”，如半径小（如
Li+）或电荷多（Fe3+）的离子的水化程度大。
但物质的疏水性和亲水性并非绝对的，创造一定的条件可使亲水性物质变成疏水，反之亦然。
萃取技术的全过程可以说是使亲水性的金属离子转成疏水而进入有机相中，而反萃取时疏水性的萃合物中的金属离子转成亲水性而进入水相中。
萃取原则流程图如下所示：。
溶剂萃取法的原理
溶剂萃取法的原理你想啊，在一个大杂烩似的溶液里，有各种各样的成分混在一起，就像一群小伙伴在一个大房间里打打闹闹。
而溶剂萃取法呢，就是要把其中一些特定的小伙伴给挑出来。
这里面有个关键的东西叫溶质和溶剂。
溶质呢，就是溶解在溶液里的那些物质，就像是混在人群里有特点的小伙伴。
溶剂呢，就像是这个大环境，是容纳溶质的东西。
比如说，咱们有一杯混着油和水的溶液，这油和水本来就不咋合得来，油是油，水是水。
如果我们想要把油从这杯混合液里弄出来，我们就可以找一个特别的溶剂。
这个溶剂就像是一个很有吸引力的“小队长”，它对油有着特殊的喜好。
当我们把这个溶剂加进去的时候，油就像是看到了自己的偶像一样，迫不及待地往这个溶剂那边跑。
然后呢，这个溶剂带着油就和水分开啦，就像小队长带着自己的粉丝单独组队了一样。
再举个例子哈，在化学实验里，我们可能有一个溶液里有好几种金属离子混着。
这时候溶剂萃取法就更酷啦。
我们选择一种溶剂，这种溶剂就像是有一双慧眼，它能识别出自己喜欢的那种金属离子。
这个金属离子呢，就像是被选中的幸运儿，被溶剂拉到自己的怀抱里。
然后我们就可以通过一些小手段，把溶剂和原来的溶液彻底分开，这样就成功地把我们想要的金属离子从一堆离子里给提取出来了。
这里面还有个分配系数的概念呢。
这就像是每个溶质在不同溶剂里的“亲疏关系指数”。
如果一个溶质在溶剂A里和溶剂B里的分配系数比较大，那就说明这个溶质更喜欢溶剂A，就会更倾向于跑到溶剂A里面去。
就好比是两个地方，一个地方有很多这个溶质喜欢的东西，另一个地方没啥吸引力，那溶质肯定往好的地方跑呀。
而且哦，溶剂萃取法还特别灵活。
我们可以根据不同的需求去选择不同的溶剂。
就像我们根据不同的活动选择不同的小伙伴一起玩一样。
如果我们想要提取的是有机物质，就找对有机物质有亲和力的溶剂；要是提取无机物质，那就找适合无机物质的溶剂。
溶剂萃取法在我们生活里也有很多应用呢。
比如说在制药行业，要从植物里提取有效的药物成分，就可能用到溶剂萃取法。
第03章 萃取分离与逆流分配
④
pH值
• 不仅影响分配系数，而且影响蛋白质和酶的稳 定。因此在溶质是蛋白质和酶的双水相萃取中， pH值的选择以考虑溶质的稳定性为主。
⑤ 离子强度
增加离子强度有利于相分离。
（3）应用
① 适合于分离提取有生物活性的大分子； ② 直接从含菌体的发酵液和培养液中提取目标产品。
优点：使活性物质不失活，操作及设备简单，无 毒、分离规模大。 不足：理论和实用方面有待进一步研究。
溶剂：回流——冷凝——萃取——虹吸入 烧瓶——蒸发——回流……周而复始，被萃取的 物质浓集在烧瓶内。 优点：提取效率高（省溶剂）
（a）较轻溶剂萃取较 重溶液中物质
（b）较重溶剂萃取较轻 溶液中的物质
（c）兼具（a）和（b）
（d）脂肪提取器
图3-4 连续萃取装置
⑤ 超声波提取：
• 适宜于实验室和工业生产。小量提取可利用实 验室的超声波清洗器进行，一般物料比控制在 5∶1～9∶1之间，提取温度控制在30-40℃， 提取次数为2-3次。工业提取可采用专用的超 声波提取机进行，超声功率一般为16002000W，提取时间为30min。该法提取效率极 高，对于热敏性物质尤为合适。 ⑥ 超临界提取（后面讨论）
O OH
葡萄糖 (-)夫糖
O OH
葡萄糖 (-)夫糖
O
CH2OH 柴胡皂甙 a
O
CH2OH
柴胡皂甙 d
3.4 双水相萃取
（1）原理：
0.39%葡聚糖 0.65%甲基纤维素 98.96%水 1.58%葡聚糖 0.15%甲基纤维素 98.27%水
图3-10 等体积的2.2%葡聚糖与0.72% 甲基纤维素的水溶液所形成的双水相
② 聚合物浓度的影响 在一定浓度下（如在10-25%的聚乙二醇中）， 蛋白质在聚合物相的分配随聚合物浓度的增大而 增大。达到一个最大值后，聚合物浓度再增大， 蛋白质在聚合物相的分配反而减小。
溶剂萃取法
溶剂萃取法
溶剂萃取法（一般称：萃取法），是指利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。
例如，用四氯化碳从碘水中萃取碘，就是采用萃取的方法。
萃取分离物质的操作步骤是：把用来萃取（提取）溶质的溶剂加入到盛有溶液的分液漏斗后，立即充分振荡，使溶质充分转溶到加入的溶剂中，然后静置分液漏斗。
待液体分层后，再进行分液．如要获得溶质，可把溶剂蒸馏除去，就能得到纯净的溶质。
萃取的机理既有物理的溶解作用，又有化学的配合作用，是一个复杂的物理溶解过程。
按照萃取机理的不同，可分为五种类型：简单分子萃取、中性配合萃取、酸性配合萃取、离子缔合萃取和协同萃取。
第三章-天然药物化学成分一般分离方法
主观题 10分
两相溶剂萃取法是根据什么原理进行的？在实际 工作中如何选择溶剂？
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
作答
主观题 10分 实验室简单萃取操作时要注意哪些问题？
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
作答
主观题 10分 萃取操作中若已发生乳化，应如何处理？
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
但是一般情况下重结晶溶剂的选择，与“相似相溶” 有点背道而驰，大极性的物质，用中等极性的溶剂结晶； 小极性的东西，用大极性的溶剂。有一半以上的情况是适 合的。
了解上面的知识我们再根据杂质的物理性质确定合适 的溶剂。
• 物质的类别 •烃 • 卤代烃 • 腈酮 • 酚酰胺 • 羧酸磺酸盐
溶解度大的溶剂 烃、醚、卤代烃 醚， 胺，酯，酯硝基化合物 醇、二氧六烷 醇、水醇 水
可进行两相溶剂萃取的组合
必须是水和亲脂性有机溶剂 之间才可进行两相溶剂萃取
强亲脂性有机溶剂（石油醚、乙醚、氯仿）：强亲脂性成分 氯仿-乙醇 ：中等极性成分中较小极性 醋酸乙酯：中等极性成分中极性居中
正丁醇：中等极性成分中极性较大 丙酮、乙醇、甲醇：亲水性成分 水：强亲水性成分
成果：会选择合适的萃取液
用于结晶和重结晶的常用溶剂有：水、甲醇、乙醇、 异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、二氧六环、石油醚等。 此外四氯化碳、苯、甲苯、硝基甲烷、乙醚、二甲基甲酰 胺、二甲亚砜等也常使用。
（二）、溶剂的选择思路
在选择溶剂时必须了解欲纯化的化学物质的结构，因 为溶质往往易溶于与其结构相近的溶剂中―“相似相溶” 原理。极性物质易溶于极性溶剂，而难溶于非极性溶剂中； 相反，非极性物质易溶于非极性溶剂，而难溶于极性溶剂。
酸提（溶）碱沉法：碱性化合物如生物碱
第三章溶剂萃取分离法(2)
§3-6 胺类萃取剂一、胺类萃取剂和萃取机理Smith 和Page 首先报道了长碳链脂肪胺能萃取酸的性质，并首先发现其萃取行为与阴离子交换树脂极为相似，因此有液体阴离子交换剂之称。
胺类萃取剂具有达到萃取平衡所需时间短，又具备阴离子交换分离选择性等优点。
与磷类萃取剂相比。
它的萃取容量高，耗损少，选择性较好。
因此在分析化学和放射化学中，他们常用于分离、提纯、富集各种金属离子。
但胺类萃取剂的缺点是，他们的胺盐在有机相中易于聚合，形成三相和乳化，使相分离困难。
此外，他们萃取金属离子的机理比较复杂，以致对其规律性不易掌握。
胺类萃取剂是指氨分子中三个氢原子部分或全部被烷基所取代，分别得到伯胺、仲胺、叔胺和季铵盐，其结构如下：N HH R N H R'R N R R''R'N R R''R'R'''A -伯胺仲胺叔胺季胺盐此处R 、R'、R''和R'''代表不同的或相同的烷基，A -代表无机酸根，如Cl -、NO 3-、SO 42-等。
按烷基的化学结构又可区分为直链胺、支链胺和芳香胺。
低碳链胺易溶于水，不适宜用作萃取剂，随着烷基取代物的增加和碳链的增长，他们在水中的溶解度减小。
通常作为萃取剂的是含有8-12个碳原子的高分子量的胺，他们难溶于水，易溶于有机溶剂。
伯、仲、叔胺的分子中都具有孤对电子的氮原子，能和无机酸的H +离子形成稳定的配位键而生成相应的胺盐。
这些胺盐和季胺盐中的阴离子与水溶液中的金属络阴离子发生交换，使被萃取物进入有机相，因此这种萃取机理主要是通过阴离子交换反应，下面以叔胺为例，进一步讨论胺类萃取剂对金属离子的萃取机理。
1．对酸的萃取萃取酸是胺类萃取剂的基本特性，其反应式为：R 3N 有+H ++A -R 3NH +. A -有R 3NH +.A -是一种极性离子对，在有机相中具有高的离子缔合常数。
溶剂萃取法ppt课件
料
轻 相
液 重相入
轻相入
入
入
口
轻相出
第一级
第二级
轻相出
第三级 萃余液出口
轻相出
重相出38
多级错流萃取未被萃取分率和理论收率
设第一级萃取因素为E1，经过一级萃取后，未被
萃取的分率φ1为
1 1
E1 1
设第二级萃取因素为E2，经过二级萃取后，未被
萃取的分率φ2为
2 1 1
1
E2 1 (E1 1)(E2 1)
AB
( CLA / ( CRA /
CLB ) CRB )
KA KB
β=1 KA = KB 分离效果不好； β>1 KA > KB 分离效果好； β越大，KA 越大于KB，分离效果越好。
13
两元素相互分离的判据
一般来说，要使共存于同一体系的A和B分离，A的 萃取率q应在99%以上，而B的萃取率q应小于1%， 此时：
乳浊液类型：水包油型；油包水型
油滴 O/W
水滴 W/O
水
油
亲水性基团强度 > 亲油性基团强度，O/W； 亲油性基团强度 > 亲水性基团强度， W/O
发酵液的乳化现象主要由蛋白质引起。
24
乳浊液类型
当将有机溶剂（通称为油）和水混在一起搅拌时，可 能产生两种形式的乳浊液。
乳浊液类型：水包油型；油包水型
5杂质溶质原溶剂萃取剂lightphaseheavyphase溶剂萃取概述6分液漏斗有机相水相溶剂萃取概述7萃取洗涤反萃取萃取剂稀释剂料液待分离物质杂质萃取液待分离物质少量杂质洗涤剂萃残液杂质杂质少量待萃物质产物待萃物质待返回使用萃取剂稀释剂反萃剂待萃物质一般工业液液萃取过程溶剂萃取概述8生物萃取与传统萃取相比的特殊性?生物工程不同于化工生产主要表现在生物分离往往需要从浓度很稀的水溶液中除去大部分的水而且反应液中存在多种副产物和杂质使生物萃取具有特殊性
溶剂萃取法
10 溶剂萃取法在液体混合物溶液中加入某种溶剂，使溶液中的组分得到全部或部分分离的过程称为萃取。
溶剂萃取法是从稀溶液中提取物质的一种有效方法。
广泛地应用于冶金和化工行业中。
在黄金行业中，用溶剂萃取法提取纯金、银已有许多研究[1～3]，在国外，其成熟技术已经工业应用多年。
用萃取法从含氰废水中提取铜、锌的研究也多有报导[5～6]。
在我国，直到1997年才由清华大学和山东省莱州黄金冶炼厂合作完成了萃取法从氰化贫液中分离铜的工业试验，取得了较好的效果。
9.1 溶剂萃取法的基本原理溶剂萃取法也称液—液萃取法，简称萃取法。
萃取法由有机相和水相相互混合，水相中要分离出的物质进入有机相后，再靠两相质量密度不同将两相分开。
有机相一般由三种物质组成，即萃取剂、稀释剂、溶剂。
有时还要在萃取剂中加入一些调节剂，以使萃取剂的性能更好。
从氰化物溶液中萃取有色金属氰络物一般用高分子有机胺类，如氯化三烷基甲胺（N 263）、稀释剂为高碳醇、溶剂是磺化煤油。
水相即是要处理的废水。
与吸收操作相似，萃取法以相际平衡为过程极限。
这与离子交换法和液膜法也是相近的。
但离子交换法使用固体离子交换树脂做吸收物质；而液膜法使用的是油包水（碱溶液用于吸收氰化氢）组成的吸收物质。
萃取法所用的吸收剂均由有机物组成，其质量密度一定要与水溶液或称萃取原料液有相当大的差别，以使两相靠重力就能较容易地分离开，有机相还要有较高的沸点，以保证有机物在使用过程中不至于损失太大。
萃取过程是一个传质过程，溶质从水相传递到有机相中，直到平衡。
因此要求萃取设备能充分地使水相中的物质在较短时间内扩散到有机相中，而且要求有机相的粘度不要过大，以免被吸收物质在有机相内产生较大浓度梯度而阻碍吸收进程。
萃取过程得到的富集了水相中某种物质或几种物质的有机相叫萃取相。
经过萃取分离出某种物质或几种物质的水相叫萃余液。
通过反萃将萃取相的被萃取物分离出去才能使有机相循环使用。
对于含铜氰络离子的萃取相，可用烧碱溶液将铜络离子从萃取相中反萃出来，得到含铜氰络合物浓度极高的溶液。
溶剂萃取法
1、萃取：当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时，生化物质倾向于在两相之间进行分配，当条件选择得恰当时，所需提取的生化物质就会有选择性地发生转移，集中到一相中，而原来溶液中所混有的其它杂质（如中间代谢产物、杂蛋白等）分配在另一相中，这样就能达到某种程度的提纯和浓缩。
2、反萃取：溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程。
在完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，将目标产物从有机相转入水相的操作就称为反萃取3、物理萃取和化学萃取：物理萃取的理论基础是分配定律，而化学萃取服从相律及一般化学反应的平衡定律。
4、生物萃取与传统萃取相比的特殊性:①成分复杂②传质速率不同③相分离性能不同④产物的不稳定性5、溶剂萃取法的特点:萃取过程有选择性；能与其它步聚相配合；通过相转移减少产品水解；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6、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。
7、在常温常压下Ｋ为常数；应用前提条件：①稀溶液②溶质对溶剂互溶没有影响③必须是同一分子类型，不发生缔合或离解8、分配系数中CL和CH 必须是同一种分子类型，即不发生缔合或离解。
对于弱电解质，在水中发生解离，则只有两相中的单分子化合物的浓度才符合分配定律。
9、为什么青霉素在酸性（pH≤2.5）条件下，而红霉素却要在碱性（pH≥9.8）条件下才能被萃取到丁酯中去呢？①根据表观分配系数公式可知，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 )对于弱酸：pH< pK 时，分配系数大，对于弱碱：pH> pK 时，分配系数大；②不同pH条件影响弱电解质电离，从而影响分子的极性，根据相似相溶原则，在弱极性的丁酯中极性小的分子溶解度比水中大10、有机溶剂萃取的影响因素：①影响萃取操作的因素：pH、温度、盐析②有机溶剂的选择③带溶剂④乳化与去乳化11、T↑，分子扩散速度↑，故萃取速度↑12、盐析：生化物质在水中溶解度↓；两相比重差↑两相互溶度↓13、常用于生化萃取的有机溶剂有丁醇、丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。
第三章、萃取分离法(一)
配位键O→M越强，则G3P=O的萃取能力越强。由于烷氧基RO 吸引电子的能力比烷基R强，其配位能力就较弱，所以中性磷类萃 取剂的萃取能力按下列次序递增
R
OR
(RO)3P O ＜ (RO)2P O ＜ R2P O ＜ R3P O
中性磷类萃取剂萃取金属离子的特点是：被萃取物在萃取 过程中以中性分子形式存在与萃取剂结合，生成中性络合物而 进入有机相 。
中性磷类萃取剂是指磷酸
HO
OH PO OH
分子中三个羟基全部为烷基酯化或取代的化合物，按其酯 化或取代的不同可分为四个类别
类别 磷酸三烷基酯（磷 酸酯）
烷基膦酸二烷基酯 （膦酸酯）
二烷基膦酸烷基酯 （次膦酸酯）
通式
(RO) 3P O
R (RO)2P O
OR R2P O
三烷基氧化膦 （膦氧化物）
R3P O
[ A]O,总 [[ A]O,总 VW ]100% [ A]W ,总 [ A]W ,总 VO
D 100 % D VW VO
设R=VO / VW（相比）
E
D D
1
100%
R
萃取率E与分配比D及相比R有关
R一定，D越大，E越大； D一定，R越大，E越大，萃取越完全
当R=1，即用等体积有机溶剂进行萃取时， E D D 1
2．特点
（1）历史悠久，1842年…； （2）应用广泛，常量、微量、痕量分离均可； （3）回收率高、选择性好； （4）仪器设备简单； （5）操作较为烦琐费时； （6）萃取剂价格较昂贵，有机溶剂易挥发易燃，有毒。
第一节 溶剂萃取分离法的一些 定义及特征参数
一、萃取剂和萃取溶剂
萃取剂：指与被萃物有化学反应，而能使被萃物被
有机溶剂萃取法
有机溶剂萃取法嘿，朋友们！今天咱来聊聊有机溶剂萃取法。
这玩意儿啊，就像是一场奇妙的魔法之旅！你看啊，有机溶剂就像是一群有个性的小精灵，它们能把我们想要的东西从一个大杂烩里精准地挑出来。
这不就跟咱去菜市场买菜似的嘛，得挑那最新鲜最好的。
想象一下，在一个大容器里，有各种各样的成分混合在一起，乱七八糟的。
这时候有机溶剂小精灵们就闪亮登场啦！它们会根据自己的喜好和特性，紧紧抱住那些它们喜欢的成分，然后把它们带走。
这过程多神奇呀！比如说，咱想要从一堆混合物里把某种珍贵的物质提取出来。
就像你在一堆玩具里找你最喜欢的那个小汽车一样，有机溶剂小精灵就能帮你快速准确地找到它。
而且不同的有机溶剂小精灵还有不同的本事呢，有的擅长抓这个，有的擅长抓那个，可有意思啦！在实际操作中，可不能马虎哦！得选对有机溶剂，就像你挑朋友一样，得找合得来的。
要是选错了，那可就白忙活一场啦。
还有哦，温度、压力这些条件也很重要呢，就跟人得在合适的环境里才能心情好、干活有效率是一个道理。
咱再说说这个萃取的过程，就好像是一场拔河比赛。
有机溶剂小精灵们和混合物里的其他成分在较劲儿呢，看谁能把我们想要的东西抢到手。
有时候可能一次还不够，得反复好几次，就像拔河得比好几轮才能决出胜负一样。
而且哦，这个有机溶剂萃取法用途可广啦！在化学实验里、在工业生产中，都能看到它的身影。
它就像一个默默无闻的大功臣，为我们的生活带来了好多便利呢！总之呢，有机溶剂萃取法真的是个很有趣又很实用的方法。
它就像是一把神奇的钥匙，能打开很多未知的大门，让我们发现更多的奇妙之处。
所以呀，大家可别小瞧了它，好好去研究研究，说不定能给你带来意想不到的惊喜呢！。
溶剂萃取法
(4)、加电解质 离子型乳化剂所成乳浊液常因分散相带电 荷而稳定，可加入电解质，以中和其电性而促使聚沉。
(5)、吸附法 例如，碳酸钙易为水所润湿，但不能为有机 溶剂所润湿，故将乳浊液通过碳酸钙层时，其中水分被吸附， 生产上将红霉素一次丁酯抽提液通过碳酸钙层，以除去微量 水分，有利于以后的提取。
（二）、 温度
生化产物在温度较高时不稳定，萃取应在室温或较低 温度下进行。但如低温对萃取速度影响较大，为提高萃取速 度可适当升高温度。
此外，温度也会影响分 配系数。
例如: 温度对红霉素分 配系数的影响。
（三）、 盐析
加入盐析剂（硫酸铵等）可使产物在水中溶解度降低， 而易于转入溶剂中去。另一方面也能减少有机溶剂在水中 的溶解度。
将发酵液和有机溶剂按一定比例混合，加入一定量去乳 化剂，搅拌，(此时，仍产生一定程度的乳化)，然后用离心 机分离，观察分层和乳化破坏程度，就可比较去乳化能力。 去乳化剂用量也可按此实验方法决定。
3、去乳化剂不应破坏发酵单位和污染成品。
分配系数在萃取时分配系数应大于10而在反萃取时应小于01才能使反萃取的提取液中获得较高的浓度稀释剂能够影响分配系数特别是通过萃取剂溶剂复合物的溶剂化作选择性非特异性萃取应该萃取尽可能少的杂质这时使用非极性稀释剂更好
18 溶剂萃取法
又称液—液萃取；是一种常用化工单元操作。 应用广泛：石油化工、湿法冶金、精细化工、生化物 质的分离和纯化。
2、十二烷基磺酸钠
是一种洗涤剂，淡黄色透明液体，含量为25％，易溶于 水，微溶于有机溶剂，因此适用于破坏W／O型乳浊液。价 廉，仅为溴代十五烷基吡啶的1/20。
其分子式如下：
第三章溶剂萃取法教程教案
水 有 － 化学势
水
水
RT
ln
a水
有
有
RT
ln
a有
水
RT
ln
a水
有
RT
ln a 有
ln
a有
水
有
a水
RT
用PA表示热力学分配常数：
PA
a有 a水
exp(
水 －
有
RT
)
[ A]有 有 [ A]水 水
K
D·
有 水
以上校正了溶液浓度 质点间作用力
例１．Ｉ2在水相和有机相中存在形式对D 的影响
MeRn
R-+H3+O
5
MeRn
萃取剂的分配平衡： 萃取剂的电离平衡： 被萃取离子与萃取剂的
K DR [ HR ] 有 [ HR ] 水
K
i
[ H ][ R [ HR ]水
]
络合平衡：
K
f
[ MeRn ]水 [ Me n ][ R ] n
内络盐在水相和溶剂相
中的分配平衡：
K DX
[ MeRn
]有 [ MeRn
]水
有机溶剂中 Me n 的总浓度 D 水溶液中 Me n 的总浓度
[ Me
[ MeRn ]有 n ] [ MeRn
]水
K DX 1
K f [R ]n [R ]n K f
乘 [ R ]n
(
除 [ MeRn ]水
)
（代入
[R ]
[ HR K i [H
]水 ]
,K
无机离子
非极性共价分子——直接萃取 水合离子——萃取剂
（3）萃取体系的分类
8-羟基喹啉
中药提取液溶剂萃取法
中药提取液溶剂萃取法中药提取液溶剂萃取法导语：中药作为传统的医疗手段，在保健、疾病治疗等方面一直扮演着重要角色。
其中，中药提取液溶剂萃取法是一种常用的中药提取方法。
本文将从基本概念、操作步骤、优点和局限性等方面进行全面评估，并分享个人观点和理解。
一、基本概念中药提取液溶剂萃取法是通过溶剂对中药进行提取，得到目标成分的一种提取方法。
其基本原理是溶剂与中药中的有效成分发生物理或化学反应，使得成分从中药中转移到溶剂中，得到所需提取液。
二、操作步骤1. 食材准备：选择适宜的中药材料，并进行处理、干燥等前期准备工作。
2. 溶剂选择：根据中药的成分特点和目标提取物的性质选择适宜的溶剂，如水、乙醇等。
3. 料药投料：将处理好的中药材料放入提取器中。
4. 加入溶剂：向提取器中投入预先计量好的溶剂，使其能与中药材料充分接触。
5. 提取操作：根据中药的性质和要求，进行适当的提取温度、提取时间等操作，以确保提取效果。
6. 分离处理：将提取液分离出来，并进行浓缩、干燥等后续处理，获得中药提取液。
三、优点1. 高效提取：溶剂萃取法可以充分利用溶剂与中药材料的接触面积，提高提取效率，从而得到更多的目标成分。
2. 适用广泛：该方法可以适用于不同种类的中药材料及不同组分的提取，具有很强的适应性。
3. 操控灵活：通过调整溶剂种类、提取温度、提取时间等参数，可以灵活控制提取过程，获得目标成分的最佳提取效果。
4. 经济成本低：相较于其他提取方法，溶剂萃取法的设备简单，成本较低，适合规模较小的中药生产。
四、局限性1. 溶剂选择限制：不同的中药成分可能需要不同的溶剂进行提取，因此溶剂的选择具有一定的局限性。
2. 时间和能源消耗：提取液的制备过程耗时且能源消耗较大，需要投入较多的人力、设备和能源资源。
3. 成分破坏可能：提取液溶剂萃取过程中，部分活性成分可能因为体外环境而受到破坏，导致提取液的质量下降。
五、个人观点和理解中药提取液溶剂萃取法作为一种常用的中药提取方法，在保留中药疗效的提取了中药的有效成分，具有重要的应用价值。
第三章 溶剂萃取分离法-xin
V水 V有 D
5
V水 V有
)
n
4 . 07 10
0 . 018 (
V水 /V有 40 ＋ V 水 / V 有
〕
2
V水/V有=2
第二节 溶剂萃取分离法
例6. 某物质的水溶液100 mL，用5份10 mL萃取剂溶液
连续萃取5次，总萃取率为87 % ，则该物质在此萃取体系
中的分配比是多少?
解：
解：
0 . 84 D
D VW VO
D = 5.25
第二节 溶剂萃取分离法
0 . 97 1 (
VW DV O V W
)
n
0 . 03 (
1 D 1
)
n
(
1 6 . 25
)
n
1.523=0.795n 即n=2(次)
n=1.9
第二节 溶剂萃取分离法
例4.弱酸HA在CH3Cl和水中的分配比为8.20，取
一、溶剂萃取的发展史
1842年，Peligot首先用二乙醚萃取硝酸铀酰。 1863年，Brawn将二乙醚用于硫氰酸盐的萃取。 1892年，Rothe等用乙醚从浓盐酸中萃取HFeCl4 1872年，Berthelot提出了萃取平衡的关系式。
1891年，Nernst提出Nernst分配定律。
20世纪40年代，自采用TBP（磷酸三丁酯）作为核燃 料的萃取剂以来，萃取技术得到了更广泛的发展。
E mo mn mo
0 . 87 1 (
mo mo
mn mo
)
5
设 m o 1g ,
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100
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[I2]O KD = D = ——— [I2]W 不符合分配定律的体系：KD≠D 分配比除与一些 常数有关以外，还与酸度、溶质的浓度等因素有 关，它并不是一个常数。
分离与富集方法介绍
例如：
醋酸在苯—水萃取体系中
• 在两相间的分配： [CH3COOH] W ====[CH3COOH] O • 在水相电离： CH3COOH ====CH3COO- + H+ • 在苯相中缔合： 2CH3COOH（O）====(CH3COOH)2(O)
分离与富集方法介绍
一、萃取分离法的基本原理
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。
经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物
提取出来。
分离与富集方法介绍
1．萃取过程的本质 就是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。
２、萃取物 亲水性物质：离子型化合物，易溶于水而难溶于 有机溶剂的物质。如无机离子，含亲水基团OH,-SO3H,-NH2…的物质。 疏水性或亲油性物质：共价化合物，具有难溶于 水而易溶于有机溶剂的物质。如许多有机化合物， 酚酞，油脂等（含疏水基团-CH3,-C2H5,苯基等）
[OsO4]O + 4[(OsO4)4]O
分离与富集方法介绍
（3）分配系数与分配比关系
• 当溶质在两相中以相同的单一形式存在，且溶液较 稀，KD＝D。否则KD≠D。 • 分配系数与萃取体系和温度有关，而分配比除与萃 取体系和温度有关外，还与酸度、溶质的浓度等因 素有关
分离与富集方法介绍
（4） 萃取百分率
分离与富集方法介绍
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。萃取时如果各成分在两相溶剂 中分配系数相差越大，则分离效率越高。 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，常可
提高萃取效果。
第三 章
溶剂萃取分离法
萃取又称溶剂萃取或液液萃取（以区 别于固液萃取，即浸取），亦称抽提（通 用于石油炼制工业），是一种用液态的萃 取剂处理与之不互溶的双组分或多组分溶 液，实现组分分离的传质分离过程, 是一 种广泛应用的单元操作。利用相似相溶原 理，萃取有两种方式：液-液萃取和固-液 萃取 。
液-液萃取
快、不产生乳化或形成第三相、价廉易得等。
分离与富集方法介绍
• 大多数的萃取剂为易溶于有机相的液体，但也有少数萃取 剂是难溶于普通有机相的固体 （8-羟基喹啉），这时，就 需要用另一种有机溶剂来溶解萃取剂。 • 即使萃取剂为液体，有时为了减少萃取剂的用量或为了调 节萃取剂的密度和黏度，往往会加入一种惰性溶剂作为稀 释剂。 • 稀释剂的密度与水的密度要有较大差异，以利于分层。但 也不能相差太大，否则会造成混合不均匀。稀释剂的密度 一般应介于正戊烷（密度为0.63g/cm3）和CCl4（1.59 g/cm3） 之间。
分离与富集方法介绍
2．分配系数和分配比
（1）分配定律和分配系数 （2）分配比 （3）分配系数与分配比 （4）萃取百分率 （5） E和D的关系：
分离与富集方法介绍
（１）分配定律和分配系数
分配定律是萃取方法理论的主要依据，物质对 不同的溶剂有着不同的溶解度。同时，可溶性的物 质在两种互不相溶的溶剂中，它能分别溶解于两种 溶剂中，实验证明，在一定温度下，该化合物与此 两种溶剂不发生分解、电解、缔合和溶剂化等作用 时，此化合物在两液层中存在形式相同，则在两相 中之比是一个定值。不论所加物质的量是多少，都 是如此。属于物理变化。用公式表示。 CA/CB=K • CA.CB分别表示一种化合物在两种互不相溶地 溶剂中的量浓度。K是一个常数，称为“分配系数”
90mL的CCl4分三次萃取，每次30mL m3 = mo [Vw /(D Vo + Vw)]3 =10[100/(8530+100)]3 =0.54g E = [(10-5.4 10-4)/10] 100% = 99.995% 结论：同量的萃取溶剂，分几次萃取的效率比一次萃取的 效率高 分离与富集方法介绍
因此，经n次提取后:
Wn V Wn-1 - Wn S =K Wn-1KV KV n Wn = W0 ( ) KV + S KV + S
分离与富集方法介绍
当用一定量溶剂时，希望在水中的剩余 量越少越好。而上式KV/(KV+S)总是小于1， 所以n越大，wn就越小。也就是说把溶剂分 成数次作多次萃取比用全部量的溶剂作一次 萃取为好。 但应该注意，上面的公式适用于几乎和 水不相溶地溶剂，例如苯，四氯化碳等。而 与水有少量互溶地溶剂乙醚等，上面公式只 是近似的。但还是可以定性地指出预期的结 果。
分离与富集方法介绍
萃取操作的简单过程
• 溶质在互不相溶的两相中分配
分离与富集方法介绍
例如：萃取与反萃取——Ni2+的萃取
（1）萃取过程： Ni2+由亲水性转化为疏水性的将开 始Ni2+在水中以水合离子Ni(H2O)6 2+ 形式存在， 是亲水的。在pH 8－9的氨性溶液中，加入丁二酮 肟，与Ni2+形成螯合物，是疏水性，可被氯仿萃 取。 （2）反萃取过程： Ni2+由疏水性的螯合物转化为亲 水性 将有机相的物质再转入水相，称为反萃取。 向丁二酮肟镍螯合物的氯仿萃取液中加入盐酸， 酸的浓度达到0.5—1mol/L时，螯合物被破坏， Ni2+又恢复了亲水性，重新回到水相。
分离与富集方法介绍
萃取的沿革
1842年 E.-M.佩利若研究了用乙醚从硝酸溶液中 萃取硝酸铀酰。
1903年L.埃迪兰努用液态二氧化硫从煤油中萃取 芳烃，这是萃取的第一次工业应用。 20世纪40年代后期，生产核燃料的需要促进了萃 取的研究开发。 现今萃取已应用于石油馏分的分离和精制，铀、 钍、钚的提取和纯化，有色金属、稀有金属、 贵重金属的提取和分离，抗菌素、有机酸、生 物碱的提取，以及废水处理等。
经一次萃取，原溶液中该化合物的浓度为w1/V ； 而萃取溶剂中该化合物的浓度为(w0-w1)/S；两者之 比等于K，即：
W1 V W0 - W1 S =K W0 KV W1 = KV + S
同理，经二次萃取后，则有
W2 V W1 - W2 S =K W0KV KV W1KV KV + S KV 2 W2 = W0 ( ) KV + S KV S KV + S
分离与富集方法介绍
例：用四氯化碳萃取碘水中的碘
用CCl4萃取I2，I2在两相中以分子的形式存在，存在形 式相同。
分离与富集方法介绍
（２）分配比
• 分配比的含义：将溶质在有机相中的各种存在形式的 总浓度cO和在水相中的各种存在形式的总浓度cW之比，用D 表示：
cO D = ——— cW
பைடு நூலகம்
对符合分配定律的体系
• 实验室常用的稀释剂有6~12个碳的正构烷烃、氯仿、四氯 化碳、苯、甲苯和二甲苯。
当用等体积溶剂进行萃取时，即Vw＝VO ，则：
D E = —————— 100% D + 1 若D＝1，则萃取一次的萃取百分率为50％； 若要求萃取百分率大于90％，则D必须大于9。 当D不高时，一次萃取百分率较低，此时可采用多次连续 萃取的方法来提高萃取率。
分离与富集方法介绍
多次连续萃取的方法：
分离与富集方法介绍
重复萃取
重复萃取可将化合物从溶液中完全萃 取出来，利用分配定律的关系，可以算 出经过萃取后化合物的剩余量。 设：V为原溶液的体积 w0为萃取前化合物的总量 w1为萃取一次后化合物的剩余量 w2为萃取二次后化合物的剩余量 wn为萃取n次后化合物的剩余量 S为萃取溶液的体积
分离与富集方法介绍
三、萃取体系的类型及萃取条件
1. 螯合物萃取体系 2. 离子缔合物萃取体系 3. 溶剂化合物萃取体系 4. 简单分子萃取体系和萃取条件的选择
分离与富集方法介绍
1、主要萃取体系及其应用
• 通常的萃取包括三个基本步骤：
• 1.水相中的被萃取溶质与加入的萃取剂生成可萃 取化合物（也称为萃合物，通常是配合物） • 2.在两相界面萃合物因疏水分配作用进入有机相 • 3.萃合物在有机相中发生化学反应（聚合、解离、 与其它组分反应等）溶质最终在两相中达到平 衡。
分离与富集方法介绍
常见萃取剂：水， 苯 ，四氯化碳，汽油， 乙醚
要求：萃取剂和原溶剂互不混溶 萃取剂和溶质互不发生反应 溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂 中的溶解度 相关规律：有机溶剂溶易于有机溶剂，极性溶剂 溶易于极性溶剂，反之亦然 特点 设备简单，分离效果好，应用广泛 费时，有机溶剂沸点低、易燃易挥发、部分 溶剂有一定的毒性污染环境
液-液萃取，用选定的溶剂分离液体混 合物中某种组分，溶剂必须与被萃取的混 合物液体不相溶，具有选择性的溶解能力， 而且必须有好的热稳定性和化学稳定性， 并有小的毒性和腐蚀性。如用苯分离煤焦 油中的酚；用有机溶剂分离石油馏分中的 烯烃； 用CCl4萃取水中的Br2.
分离与富集方法介绍
固-液萃取
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”。
• 设Vw 溶液内含有被萃取物为mO ，用VO 溶剂萃取一次， 水相中剩余被萃取物m1 (g)，则进入有机相的质量是(mO m1)(g)．则水相中剩余被萃取物为： cO (mO - m1)/ VO D = ——— = ———————————— cW m1 / VW VW m1 = mO ———————— D VO + VW • 若用VO 溶剂萃取n次，水相中剩余被萃取物为 mn (g)，则： mn = mO [ VW /（D VO + VW）]n 同量萃取剂，萃取次数对萃取百分率的影响