液膜萃取技术
液膜萃取技术
因HFLPME的三相和两相体系在萃取原 理上分别与SLME和MMLLE相同，所以萃 取的物质类型也相似，即三相的 LPME主 要用于可离子化的极性化合物测定的前处 理，如硝基酚、芳香胺等；两相用于非极 性或极性弱的有机化合物测定的前处理， 如多环芳烃、有机氯农药、邻苯二甲酸酯 等。
前景
由于环境样品基体的复杂性，其前处理是个 关键。当今前处理技术的发展趋势是很少或不用 有毒有机溶剂，简单快速，操作步骤少，尽量集 采样、萃取、净化、浓缩、进样于一体，最好能 实现自动化，而这些正是液膜萃取技术所拥有的 独特优势。当然，正像传统的环境样品前处理技 术一样 ，它也有其缺点，如每次测定只能应用于 特定的某些物质，而且在应用之前，需进行大量 的优化试验来确定操作条件，需要特殊装置或材 料，实现起来有一定的技术难度。尽管如此，这 一技术仍大有发展前景。
扁平膜为基础的支撑液膜萃取 SLME
微孔膜液液萃取 MMLLE
中空纤维膜为基础的液相萃取 HFLPME
应用
扁平膜
通常扁平膜的材料为疏水的多孔聚四氟 乙烯膜，用作浸膜的有机溶剂必须具备不 溶于水、难挥发 、粘度小等条件，较常用 的有机溶 剂有正十一烷、正己醚、三辛基 磷酸酯，或这些溶剂中另包含某些添加剂 。
应用
✓ 液膜萃取技术作为一种环境样品前处理技 术主要应用于各种水体中污染物的测定。
✓ SLME主要应用于极性化合物如有机酸( 酚 ，羧酸 )、有机碱( 胺及其衍生物) 、三嗪类 除草剂、带电荷的化合物( 金属离子等) 等的 分析测定，而MMLLE则应用于非极性或弱 极 性有机化合物的萃取测定，如多氯联苯、 多环芳烃等。
✓乳状液膜是通过乳化制备的,根据膜相或接 收相不同,分为W/O型和O/W型.
第五章 液膜萃取及萃取色层法分离提取稀土元素 稀土金属冶金 教学课件
85℃，保温12hr, 95℃,保温10hr
水相
悬浮有机相
一、萃取色层分离的基本原理
１．分配系数与分离系数
分配系数: D Cs / Cm 分离系数: D1 / D2 金属离子在流动相中的 分数 : Nm R Nm Ns 1 1 1 N C V V 1 s 1 s s 1 D s Nm Cm Vm Vm
中RE3+浓度↑，峰距↓（分离度RS↓）
– 淋洗液流速：流速↑→理论塔板数↓→RS↓ – 温度：一般50±５℃为宜
2. 萃取色层分离稀土的工艺实践
– 装柱——负载——淋洗——淋洗液浓缩沉淀
装柱
负载 淋洗
长径比17～20，树脂粒度0.13～0.074mm
料液RE2O3 60 ～ 80g/L, 酸度0.２～ 0.3mol/L 50±５℃， 梯度淋洗（Gd-Tb-Dy分离：0.5,0.7,0.9mol/L HCl）
单组成色谱图
2.分离度（分辨率）
• • • •
每个组成都有一个色谱峰，且有特定的保留体积VR 每个色谱峰都有特征的峰宽W (VR2-VR1)越大，W越小分离效果越好
分离度 RS VR 2 VR1 2(VR 2 VR1 ) (W1 W2 ) / 2 W1 W2 ( RS 1.3时可定量分离 )
• 特点:萃取、反萃合二为一；萃取剂用量少、成本低
• 液膜分离的一般流程 • 乳状液膜从低含量稀土浸出液中回收稀土 １．制膜
混合（萃取剂＋溶剂＋表面活性剂＋膜内相） 搅拌 生成油包水（W/O）乳状液
– 稳定性特别重要（以破损率表示）
• 破乳率ε=膜外相中酸的总量／原始酸的总量 • 如放置１hr后， ε＜2％，稳定
二、萃取色层法分离提纯高纯稀土化和物
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。
液膜萃取技术及其应用的研究
液膜萃取技术及其应用的研究摘要：由于固体膜的选择性较低、通透量较小等缺点，使其在工业技术领域的应用效率不高，因此，人们试图用改变固体高分子膜的状态，使膜的扩散系数增大、厚度变小，从而增强膜的选择特性并提高物质的迁移效率。
本文结合了液膜萃取技术的最新研究进展，对该技术的基本原理、类型、特点作一简单地介绍，同时就该技术在生物工程领域和其他领域的应用进行综述。
关键词：液膜萃取；分离；中空纤维支撑液膜The Research of The Liquid Membrane ExtractionTechnology and Its ApplicationAbstract: Due to the low selectivity and a small transportation of the solid membrane, It has been applied efficiency is relatively lower in the industrial field, therefore, some people attempted to change the stage of the solid molecular membrane, make membrane diffusion coefficient increase and thickness decrease, So select features of membrane was enhanced and the migration efficiency of substances was increased. In this paper, the basic principles, types and characteristics of the technique were simply presented, combined with the latest research progress of the liquid membrane extraction technology, at the same time, the application of the technology in the biological engineering field and other fields were summarized.Keywords:liquid membrane separation; extraction; hollow fiber supported liquid membrane液膜萃取(Liquid membrane separation)，又称液膜分离(Liquid membrane extraction)，它是一种以液膜为分离介质、以浓度差为推动力的膜分离操作技术。
液膜萃取
Page 13
2. 表面活性剂的类型：阴离子型、阳离子型和非离子型
（1）阴离子表面活性剂：脂肪酸、松香酸、支链烷酸等，如 硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠；
（2）阳离子表面活性剂：各种胺盐，如季铵化物；
（3）非离子表面活性剂：烷基酚的聚乙烯醚衍生物、烷基硫 醇、醇类等。
Page 14
表面活性剂浓度的影响
Page 17
2.2.1无载体液膜分离原理
1.选择性渗透（单纯迁移） 2.渗透伴有化学反应 3.萃取和吸附
Page 18
2.2.1.1选择性渗透
• 该分离机制的液膜中不含 流动载体，内、外水相中 也没有与待分离物质发生 化学反应的试剂。只依赖 待分离组分在膜中的溶解 度和扩散系数的差异，导 致透过膜的速度不同而实 现分离。 • 液膜相中的A、B两种溶质 要分离，必须一种溶质A透 过膜的速度大于B，而透过 速度正比于该溶质在膜相 中的分配系数和扩散系数。
Page 32
3.液膜的类型
3.3 乳液型液膜 首先把两种互不相溶的液体在高剪切下制成 乳液，然后再将该乳液分散在第三相（连续相）， 即外相中。乳状液滴内被包裹的相为内相，内、 外相之间的部分是液膜。一般情况下乳液颗粒直 径为0.1～1 mm，液膜本身厚度为1～10 μm。根 据成膜材料也分为水膜和油膜两种。
Page 24
• 根据载体的性质不同，分为两类：（1）离子型载体的
逆向迁移（反向迁移 ）（2）非离子型载体的同向迁移。
Page 25
（1）离子型载体的逆向迁移 当液膜中含有离子型载体时的溶质迁移过程，载
体输送的物质为单一离子, 待提取溶质A与供能溶
质B迁移方向相反。 在膜左侧界面：A+BC→B+AC 在膜右侧界面：B+AC→A+BC
液膜萃取法
液膜萃取法文献综述液膜萃取技术结合了固体膜分离法和溶剂萃取法的特点,是一种新型的膜分离方法.液膜是乳状液滴分散在另一水相或油相中聚集成平均直径为1mm的聚集体时形成的(W/O)/W或(O/W)/O型复相乳液体系。
在前一种情况,两种不同的水相(分别称为内相、外相)被一层油膜隔开,后一种情况是两种不同的油相被一层水膜隔开,液膜本身的厚度为1～10Lm。
由于液膜的厚度只有人工固体薄膜的十分之一,所以物质穿过液膜的迁移速度更快。
液膜萃取就是利用液膜的选择透过性,使料液中的某些组分透过液膜进入接受液,然后将三者各自分开,从而实现料液组分的分离。
液膜萃取过程是由三个液相所形成的两个相界面上的传质分离过程,实质上是萃取与反萃取的结合。
应用领域：30多年来,液膜一直是一个十分活跃的研究课题。
液膜传质速率高与选择性好的特点,使之成为分离、纯化与浓缩溶质的有效手段,它与其它辅助设备、仪器、检测方法相结合,在石油化学、冶金工业、海水淡化、废水处理和综合回收、医学、生物学等方面的应用已日益受到人们的重视。
应用优点：一些物理化学性质相似的碳氢化合物很难分离，采用液膜技术可以成功分离碳氢化合物。
利用液膜萃取技术可以有效地提取某些金属，提取率达99.5%。
液膜萃取法处理废水，使废水达到了国家排放标准，有效的回收了可循环利用的成分，同时也减少了环境的污染。
液膜萃取在生物学方面。
青霉素是一种应用广泛的抗生素类药物,传统的提取方法采用溶媒萃取法。
青霉素易分解损失。
莫凤奎等使用青霉素G钠盐纯品溶液,模拟考察了乳状液膜法分离青霉素的条件,在最佳条件下青霉素的提取率可达92%。
浓缩比可达9,且具有青霉素不易损失,工艺简单等优点。
废水处理中液膜萃取应用的优点：对含有机质废水的处理,大多采用有机溶剂萃取法,但处理后的废水中仍含有较高浓度的有机物质,采用液膜法则可使废水得到彻底的处理。
发展前景：经过多年的发展,液膜萃取在机理探讨和应用研究方面都有很大的进展。
支撑液膜萃取
支撑液膜萃取支撑液膜萃取是一种常见的分离提纯技术，广泛应用于化工、制药、食品等领域。
本文将从液膜萃取的原理、应用及优势等方面进行介绍，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、液膜萃取的原理液膜萃取是一种利用液膜分离物质的技术。
在液体介质中，通过添加表面活性剂等物质，形成一层薄膜状的液体，与被提取物质接触。
被提取物质会从原料相中扩散到液膜相中，然后再通过萃取剂将目标物质从液膜中分离出来。
这种技术利用了液膜的选择性和传质性能，实现了物质的分离和纯化。
二、液膜萃取的应用1. 化工领域：液膜萃取技术广泛应用于化工工艺中的分离提纯过程。
例如，从废水中提取有机物，从溶液中分离金属离子等。
2. 制药领域：液膜萃取可以用于药物的纯化和分离。
通过调整液膜组成和条件，可以实现对目标药物的选择性吸附和传质。
3. 食品领域：液膜萃取可用于食品添加剂的提取和分离。
例如，从食品中提取香料、色素等物质。
三、液膜萃取的优势1. 高效：液膜萃取能够提供大表面积，加快物质传质速率，提高分离效率。
2. 选择性强：通过调整液膜组分和条件，可以实现对目标物质的选择性分离，减少副产物的生成。
3. 操作简便：液膜萃取过程相对简单，不需要高温高压条件，操作方便，降低了设备和能源成本。
4. 可持续发展：液膜萃取过程中所用的溶剂和表面活性剂可以回收利用，减少了对环境的污染。
支撑液膜萃取作为一种重要的分离提纯技术，在化工、制药、食品等领域有着广泛的应用前景。
通过调整液膜组分和条件，可以实现对目标物质的选择性分离和纯化，提高了分离效率和产品质量。
同时，液膜萃取具有操作简便、可持续发展等优势，为工业生产提供了一种高效、环保的分离技术。
相信随着科技的不断发展和改进，液膜萃取技术将在更多领域展现出其巨大的潜力和应用价值。
支撑液膜萃取
支撑液膜萃取支撑液膜萃取是一种常见的分离和提纯技术，广泛应用于化学工程、生物工程等领域。
它通过在液体中形成微细的液膜，利用液膜与物质之间的物理或化学相互作用，实现物质的分离和提纯。
支撑液膜萃取的原理是利用支撑剂在溶剂中形成稳定的液膜，通过液膜与目标物质之间的物理或化学相互作用，实现物质的分离和提纯。
支撑剂可以是有机物、无机物或高分子材料，其选择要根据目标物质的性质和分离要求来确定。
在支撑液膜萃取过程中，首先需要选择合适的溶剂体系。
溶剂的选择应考虑到目标物质的溶解度、分配系数等因素，以确保液膜的形成和分离效果。
常用的溶剂包括有机溶剂、水和离子液体等。
需要选择合适的支撑剂。
支撑剂的选择要考虑其与目标物质之间的相互作用，如亲疏水性、配位作用、离子交换等。
支撑剂的添加可以增加液膜的稳定性，提高分离效果。
液膜的形成是支撑液膜萃取的关键步骤。
一般情况下，通过将溶剂和支撑剂混合，制备成含有支撑剂的溶液。
然后将这种溶液与含有目标物质的溶液进行接触，使液膜在两个相界面上形成。
液膜的形成需要一定的时间和条件，如温度、pH值等。
液膜的分离是支撑液膜萃取的核心步骤。
一般情况下，通过调整液相和液膜之间的相对流速，以及液膜的厚度和稳定性，来实现目标物质与其他物质的分离。
分离效果的好坏取决于液膜与目标物质之间的相互作用强度和选择性。
支撑液膜萃取具有许多优点。
首先，它可以实现对多种物质的同时分离和提纯，具有高效、快速的特点。
其次，支撑液膜萃取过程中无需使用大量的有机溶剂，对环境友好。
此外，支撑液膜萃取技术简单易操作，成本较低。
支撑液膜萃取在化学工程、生物工程等领域有广泛的应用。
例如，可以用于有机物的提纯、金属离子的分离、生物分子的纯化等。
此外，支撑液膜萃取还可以与其他分离技术相结合，如超滤、离子交换等，实现更好的分离效果。
支撑液膜萃取是一种重要的分离和提纯技术，通过液膜与物质之间的相互作用，实现对目标物质的分离和提纯。
它具有高效、快速、环境友好等优点，在化学工程、生物工程等领域有广泛的应用前景。
液膜萃取法原理
液膜萃取法原理嗨，小伙伴们！今天咱们来唠唠一个超有趣的化学萃取方法——液膜萃取法。
你可以把液膜想象成一个超级薄的小护盾，这个护盾可有大作用呢。
液膜萃取法的核心就是这个液膜啦。
液膜啊，它就像一个有选择能力的小卫士，站在两种不同的溶液中间。
比如说，一边是含有我们想要提取物质的溶液，就像一个装满宝藏的小盒子，但是宝藏混在一堆其他东西里；另一边呢，是另一种溶液，这个溶液就像是等着接收宝藏的小口袋。
液膜是怎么把我们想要的东西从一堆东西里挑出来的呢？这就涉及到它神奇的性质啦。
液膜有一定的渗透性，就像一个有小筛子的护盾。
那些我们想要的小分子物质啊，就像是小机灵鬼，它们能够顺着液膜的这种渗透性，从原来的溶液穿过液膜，跑到另一边的溶液里去。
而那些我们不想要的大个头物质或者其他杂质呢，就被液膜这个小卫士给挡住啦，只能眼巴巴地看着小机灵鬼们溜走。
咱们再打个比方，液膜萃取就像是一场特别的运动会。
那些小分子物质是运动员，液膜是比赛场地中间的障碍赛道。
只有那些足够小、足够灵活的运动员才能顺利穿过障碍赛道，到达另一边的领奖台，也就是另一种溶液里。
而那些大块头杂质就像是体型庞大的家伙，根本没办法通过这个障碍赛道。
这里面还有个有趣的现象呢。
液膜和两边的溶液之间就像有着一种默契。
它能根据两边溶液的性质，比如酸碱度啊，还有各种离子的浓度啥的，来调整自己的状态。
就好像液膜是一个很会察言观色的小助手，它知道什么时候该让哪些小分子通过，什么时候要把大门关得紧紧的。
而且哦，液膜萃取法在环保方面也有它的独特之处。
你想啊，如果我们用一些传统的萃取方法，可能会用到很多化学试剂，还可能产生很多污染物。
但是液膜萃取法呢，相对来说就比较“绿色”啦。
它就像一个温柔的小天使，在提取我们需要的物质的同时，不会对环境造成太大的破坏。
在工业生产上，液膜萃取法也像是一个得力的小工匠。
比如说在提取某些稀有金属的时候，液膜萃取法就可以把稀有金属从复杂的矿石溶液里巧妙地分离出来。
液膜萃取技术综述
液膜萃取技术综述摘要：本论文是对液膜萃取技术的综述，主要包括液膜萃取技术的概念，原理, 特点，分离机理，主要应用范圉以及液膜的儿种构型，介绍液膜分离在工业上的应用实例。
液膜技术是一种快速、高效和节能的一种新型的膜分离方法。
山于固体膜存在选择性小和通量小的缺点，故人们试图改变固体高分子膜的状态，使穿过膜的扩散系数增大，膜的厚度变小，从而使透过速度跃增，实现生物膜的高度选择性, 在20世纪60年代发展了一种新的萃取技术，即液膜分离技术。
液膜分离技术山于其特点，广泛应用于环境保护、石油化工、冶金工业、医药工业、生物学.海水淡化等领域液膜技术的特征液膜实际上是用来分隔与其互不相溶的液体的一个中间介质相，,它是被分隔的两种液体之间的“传递桥梁S山于中介相是与被分隔的两相互不溶的液体，所以称为液膜。
不同溶质在液膜中有不同的洛解度及扩散速率，液膜对不同溶质的选择性渗透，实现了溶质之间的分离液膜技术和溶剂萃取技术是有很多相似之处，从以下的两张图可以看出，液膜技术与萃取技术一样，都是有萃取和反萃取这两步的，它们的区别就在于，在液膜分离过程中，萃取和反萃取是同时进行，一步完成的。
在此过程中，萃取和反萃取分别发生在液相的左右两侧界面，溶质由料液相被萃入膜相左侧，并经山液膜扩散至膜相右侧，再被反萃进入接收相，实现了同级萃取和反萃取的耦合。
反苹与传统的溶剂萃取相比，液膜萃取有以下三个特征(1)传质推动力大，所需分离级数小。
由于在液膜分离过程中，萃取与反萃取是同时进行，一步完成的。
所以，同级萃取反萃取的平衡条件并非是萃取一侧的固有的平衡条件，而是液膜界面两侧各相中物质相同形态的化学位相等的平衡条件，实验证明，一级同级萃取反萃取实现的分离就极为可观。
同级萃取反萃取的优势对于萃取分配系数较低的体系更为明显。
(2)试剂消耗量少。
络合萃取剂在膜的一侧与溶质络合，在膜的另一侧将溶质释放，自身可再生，并可循环使用。
因此膜相的络合萃取剂浓度并不需要很高，还可以用一些较为昂贵的络合萃取剂。
液液萃取技术
液液萃取技术
液液萃取技术是一种用于分离混合物中溶质的方法，基于溶质在两种不相溶液体之间的分配行为。
该技术常用于药物提取、化工生产和环境分析等领域。
液液萃取技术利用两种不相溶的溶剂（通常为水和有机溶剂）的互溶性差异，将需要分离的溶质从一个溶液转移到另一个溶液中。
该过程通常基于溶质在两种溶剂中的溶解度不同而实现。
液液萃取的关键是选择适当的溶剂对，并控制温度、摇动速度等条件，以获得较高的萃取效率。
液液萃取技术有许多应用，例如在药物制剂中，可以使用液液萃取技术从草药中提取活性成分，然后用溶剂进行提取和洗脱。
在化工生产中，液液萃取可以用于分离和提纯化合物，例如从石油中提取烯烃类化合物。
在环境分析中，液液萃取也常用于水样和土壤样品中有机污染物的提取与富集。
总的来说，液液萃取技术是一种重要的分离和提取方法，应用广泛，并在许多领域中发挥着重要作用。
中空纤维支撑液膜萃取技术及其在药物残留检测中的应用
Ｐｅ ｏ ｃ ｎｒｔ ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔａｉ Ｍ ｅ ｏ ｗｉ Ｈｉ ｈ ｐ ｒ ｏ ｍａ ｃ Ｌ ｑ ｉ ｏ ｈ ｔ ｄ ｔ ｈ ｇ －ｅｆｒ ｎ ｅ ｉｕｄ
Ｃｈ ｏ ｔ ｇ ａ ｈ ｄ ＵＶ ｔ ｃ ｏ ｆ ｒ ｒ ａ ｉａ ｉｎ ｗｉ ｒ ｍａ ｏ ｒ ｐ ｙ ａ ｎ Ｄｅｅ ｔ ｎ ａ ｔ ｉ ｔ ｔ ｔ ｉ ｅ Ｄｅ ｖ ｚ ｏ ｈ
料 。常使 用 的高 分子 材 料包 括 聚 四氟 乙烯 、 聚丙烯 、
充
由
蓉
聚砜 等
２３ 液膜 两侧 物质 的成 分 ．
内
浸 有 有 机 溶 荆 的 微 孔
、 瓶
在萃 取不 同物质 时 。料 液相 和 萃 取相 的 ｐ Ｈ值 都 应 根据 实验 情 况进行 调 整 ，在 确 定最 终 的 ｐ Ｈ值
究 中 的突 破 ． 空 纤 维 支 撑 液 膜 萃 取 （ ｏｌ ｂ ｒ 中 ｈ ｌ ｗ ｆ ｅ ｏ ｉ
ｓ ｐ ｏｔｄ ｌ ｕｄ ｍｅ ｒｎ ｘｒｃｉｎ， ｕ ｐ ｒ ｉ ｉ ｍｂ ａ ｅ ｅ ｔａ ｔ ｅ ｑ ｏ ＨＦ— Ｌ ） ＳＭ 得
将 目标 物质 从样 品侧 传输 到 萃 取液 侧 。这是 一 个 反 应 一 散过 程 ， 实 质 是两 个 液 液萃 取 过 程 ， 取 过 扩 其 萃
时还要 考虑 对检 测设 备 的影 响及 是 否有 利于 载体释
放 目标 物 等 因素 。 究发 现 ． 于 中空纤 维 型 富集 率 ．其 可 能的原 因是 振荡 速率 过快 时造成 了膜 上有
图 ２ 中 空纤 维 膜 萃 取 示 意 图
空 纤 维 膜 有 较 好 的 兼 容 性 ［ 有 机 溶 剂 的极 性 以 。
１ １ １・
液膜萃取法
液膜萃取法2007-04-27 23:07 来源: 作者：村长网友评论条浏览次数 1148 转入论坛浏览液膜萃取法0. 前言：由于固体膜存在选择性低和通量小的缺点，故人们试图用改变固体高分子膜的状态，使穿过膜的扩散系数增大、膜的厚度变小,从而使透过速度跃增,并再现生物腹的高度选择性迁移。
这样,在60年代中期诞生了一种新的膜分离技术――液膜萃取法(Liquid membrane separation),又称液膜分离法(Liquid membrane extraction)，这是一种以液膜为分离介质、以浓度差为推动力的膜分离操作。
▲ 液膜萃取与液液萃取的区别：液膜萃取与液液萃取虽然机理不同，但都属于液液系统的传质分离过程。
液膜萃取也有称为液膜分离的。
水溶液组分的萃取分离，通常需经萃取和反萃取两步操作，才能将被萃组分通过萃取剂转移到反萃液中。
液膜萃取系统的外相、膜相和内相，分别对应于萃取系统的料液、萃取剂和反萃剂。
液膜萃取时三相共存，使相当于萃取和反萃取的操作在同一装置中进行，而且相当于萃取剂的接受液用量很少。
1 . 液膜及其分类1.1 液膜的定义及其组成液膜是悬浮在液体中很薄的一层乳液微粒。
它能把两个组成不同而又互溶的溶液隔开，并通过渗透现象起到分离的作用。
乳液微粒通常是由溶剂(水和有机溶剂)、表面活性剂和添加剂制成的。
溶剂构成膜基体；表面活性剂起乳化作用，它含有亲水基和疏水基，可以促进液膜传质速度并提高其选择性，添加剂用于控制膜的稳定性和渗透性。
▲ 液膜分离体系：液膜分离涉及三种液体：通常将含有被分离组分的料液作连续相，称为外相；接受被分离组分的液体，称为内相；成膜的液体处于两者之间，称为膜相。
三者组成液膜分离体系。
在液膜分离过程中，被分离组分从外相进入膜相，再转入内相，浓集于内相。
如果工艺过程有特殊要求，也可将料液作为内相，接受液作为外相。
这时被分离组分的传递方向，则从内相进入外相。
当液膜为水溶液时(水型液膜)，其两侧的液体为有机溶剂；当液膜由有机溶剂构成时(油型液膜)，其两侧的液体为水溶液。
膜萃取技术
(2) 联用和自动化 聚合物膜萃取与其它分析仪器的联 用与SLM 和MMLL E 的联用技术类似。值得指出的 是,带吸附剂接口的膜萃取可以很好地实现与气相色 谱在线联用,将气相色谱的载气通过纤维膜及吸附剂 捕集器( sorbent t rap) 即可; (3) 应用 聚合物膜萃取技术已在实际分析中得到应用, 大多数情况下是分析油类样品。带吸附剂接口的膜 萃取技术适合于萃取挥发性物质。在环境领域,该技 术适用于萃取溶剂如苯、甲苯、乙苯、氯苯、二甲 苯以及相似化合物。
5、微透析（Microdialysis）
微透析：利用膜透析原理，微量地对细胞 液进行流动性连续采样。 微透析系统的关键部件是微透析探针， 它是由膜、导管及套官等组成，探针的长
度一般在0.5-10mm，膜材料常用纤维素膜、
聚丙烯腈膜等组成。
质子形成带电物质进入接受通道。
影响因素
（1）非活化态转化为活化态的能力（即中性分子）
在液膜萃取分离中，被分离的物质在流动相的水 溶液中只有转化为活化态（即中性分子）才进入有机 液膜，因此提高液膜萃取分离技术的选择性主要取决 于如何提高非活化态转化为活化态的能力，而不使干 扰物质或其他不需要的物质变为活化态。 （2）改变被萃取相与萃取相的化学环境
影响因素
Liu 等以5 种磺酰脲类除草剂及双酚2A 为模型化合物对影响 CFLME 的参数进行了研究。 萃取圈的内径和长度、样品流速、试剂及有机溶剂的流速对 萃取有重要的影响。
液膜萃取技术综述
12杭州化工2004.34(3液膜萃取技术综述唐永良(中石化上海石油化工研究院,上海201208摘要:对近年来液膜萃取技术的发展进行了综述。
对乳状液膜、支撑液膜、包容液膜、大决液膜、静电式准液膜、内耦合萃反交替分离过程6大类当前研究、使用较多的液膜分离过程分别作了评述。
关键词:液膜萃取;分离技术;环境保护绿色分析化学技术是环境保护技术的重要组成部分。
在分析化学技术应用于环境保护的过程中,样品的分离与富集的有效方法之一是液膜萃取技术,该技术与固相萃取技术、固相微萃取技术、吸附剂界面膜萃取技术都能有效地从环境样品中分离与富集目标组分。
液膜萃取技术的研究始于20世纪60年代中期,乳状液膜分离法于1968年提出后,液膜萃取技术发展了支撑液膜过程、包容液膜过程、大块液膜过程、静电式准液膜过程及内耦合萃反交替分离过程,其应用范围已遍及环境保护、石油化工、冶金工业、医药工业、生物学、海水淡化等领域,如液膜萃取技术用于环保领域的废水处理中[1|。
l乳状液膜在乳状液膜体系中,通过制乳工序,将含待分离混合物的料液加入乳化剂溶液形成乳状液,此乳状液悬浮到反萃剂溶液中形成复相乳液体系,料液相与反萃相之间形成膜溶液,液膜的内、外两侧分别称为内、外相,萃取过程在内相进行;反萃过程在外相进行,萃取与反萃过程通过液膜耦合关联,液膜的选择性传质性能,使料液相中待分离组分分别进入反萃相或留于萃余液中,达到分离目的。
在同~体系中完成萃取与反萃取工序后,进行破乳工序,将萃余液、膜溶液、反萃液分开,以上工序完成后,原料液中的不同组分存留于不同液相中,得到分离富集不同组分的效果。
一般的乳状液膜萃取的工艺流程为:制乳工序;萃取与反萃取工序;破乳工序。
该工艺流程的缺点为:过程较复杂;内相浓缩液不能过浓(过浓易引发乳液胀裂。
该技术可用于环保领域的废水处理中及石化、医学等其它领域。
2支撑液膜在乳状液膜体系中,液膜的稳定性及破乳工序都有不利因素存在,支撑型液膜体系对此有所改进。
新型的萃取技术_OK
3.天然香料萃取中应用超临界流体萃取 随着人们环保意识的增强以及对生活质量的要求
提高，“绿色”天然添加剂受到人们的重视。 SCF－CO2萃取天然香料因此在国内外受到关注， 大量的研究报道有关于此，很多已经工业化。主要 有鲜花、辛香料等，超过150个品种。
31
4.电子器件和精密仪器清洗中应用超临界流体萃取
Kfs为分析物在萃取相和试样间的分配系数； V1 为萃取相的体积；V2为样品的体积
VW
----液液萃取的计算公式？
m1 = m0 • —————
D VO + VW
14
固相微萃取法萃取条件的选择
(1) 萃取头: 萃取头应由萃取组分的分配系数,极性,沸点等 参数决定,在同一个样品中因萃取头的不同可使其中某 个组分得到最佳萃取,而其它组分可能受到抑制.
20
21
二、超临界流体萃取
超临界流体是处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc） 以上，介于气体和液体之间的流体。超临界流体具有气 体和液体的双重特性。SF的密度和液体相近，粘度与气 体相近，但扩散系数约比液体大100倍。由于溶解过程包 含分子间的相互作用和扩散作用，因而SF对许多物质有 很强的溶解能力。超临界流体对物质进行溶解和分离的 过程就叫超临界流体萃取（Supercritical Fluid Extraction,简 称SFE）。可作为SF的物质很多，如二氧化碳、一氧化亚 氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨等，其中多选用CO2（临 界温度接近室温，且无色、无毒、无味、不易然、化学 惰性、价廉、易制成高纯度气体）。
用3ml丙酮洗脱，收集洗脱液，将洗脱液在氮气流下缓缓加热
（<45℃）至干燥。用200μl甲醇溶解残渣，进样20μl，进行HPL
C分析。 HPLC条件： 柱子: ODS-3 5μm 150×4.6mm
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（3）膜相化学反应
在膜相中包含能与外相被分离组分反应的物质， 内相中包含更强的反应物质。这样膜相生成的产 物在内相中再被反应，同时还原出膜相中原来的 反应物，从而实现连续的反应传质过程。被分离 物在内相和外相保持最大的传质推动力，其传输 过程直到内相试剂反应完为止。 如图7（c）所示。 被分离物与膜中载体R1产生化学 反应生成络合物P1，P1扩散进入 内相并与试剂R2反应生成另一种 不溶于膜相的物质P2，同时解吸 载体R1，载体R1重新扩散进入到 膜相。
（2）滴内化学反应 在内相中包含能与外相被分离组分反应的物质， 当被分离物质进入内相后立即被反应掉。保持内 相中被分离组分含量始终很低，维持较高的传质 推动力。
如图7（b）所示。 料液中待分离溶质C浸透致膜 相，在膜相内侧与内相试剂 （R）发生化学反应生成不溶 于膜相的的(P)，从而达到从 料液相中分离C组分的目的。
非离子表面活性剂的临界胶束浓度比相应的离子型表面活性剂 低，在低浓度下乳化效果好。因此，普遍采用非离子表面活性 剂配制乳状液膜，如Span80。
2 液膜的种类
2.1 乳状液膜
W / O / W 成膜液体 O / W / O
水 油 水 油 水 油
生物分离中主要应用（W/O)/W型，其内、外 相为水相，液膜主要成分为有机溶剂。
结构与组成
膜溶剂 90%以上 主要成分 膜相 表面活性剂1% ~ 5% 必需成分 添加剂流动载体, 1% ~ 5% 非必需
4 影响液膜分离的因素
影响液膜分离效果的因素有很多，其中膜相的 组成和各类操作条件等都将直接影响液膜的稳定 性以及分离过程的选择性和传质速率。 液膜溶液的组成 液膜分离工艺条件的影响
4.1 液膜溶液的组成
膜溶剂
生物分离中所用的液膜基本为油膜，其中有机溶剂
（膜溶剂）占90%以上； 膜溶剂相当于化学萃取的稀释剂，对液膜的性能和液 膜萃取操作影响很大，必须根据实际的分离物系选择 合适的膜溶剂； 膜溶剂的黏度是影响乳状液膜稳定性、液膜厚度和液 膜传质阻力的重要参数。
液膜萃取
第2章 液膜萃取
主要内容
概述 2 液膜种类 3 液膜分离的机理 4 影响液膜分离的因素 5 液膜萃取在生物工程领 域的应用 6 展望
1
基本概念
1 概述
液膜萃取，也称液膜分离，是将第三种液体 展成膜状以隔开两个液相，使料液中的某些 组分透过液膜进入接收液，从而实现料液组 分的分离。
离的效果，即提高选择性，提高通量（或 者传质速率），需要了解液膜的分离机理。液膜分离的主要机 理大致有如下4种：
选择性渗透 滴内化学反应 膜相化学反应 萃取和吸附
（1）选择性渗透 依据不同的物质在膜相的溶解度和渗透速率不同进 行分离。分离主要是依靠溶质在膜相和料液相的溶 解度的比值的差别来完成的。 选择性渗透过程不可能产生浓缩效应。 如图7（a）所示。 混合物中溶质B的渗透速 率小，故物质A将更多地 渗透至膜外相而得以分离， 而溶质B则停留在膜内相。
液膜萃取与溶剂萃取的异同
相同点：都由萃取与反萃取两个步骤组成， 不同点：在溶剂萃取中萃取与反萃取分步进 行，它们之间的耦合是通过外部设备实现的； 而液膜萃取中萃取与反萃取分别发生在膜的 两侧界面，相当于同时进行，萃取与反萃取 内耦合。
与传统的溶剂萃取相比，液膜萃取的传质优点
传质推动力大，所需分离级数少。理论上讲，只需 一级即可实现完全萃取。 试剂消耗量少，其试剂消耗量比溶剂萃取低一个数 量级。流动载体(萃取剂)在膜的一侧与溶质配合， 在膜的另一侧将其释放，相当于萃取剂不断得到再 生。 逆其浓度梯度传递效应，同步分离与浓缩。通过供 能离子与传递载体共同作用，目标产物可由低浓度 区向高浓度区运输。 萃取与反萃取同时一步进行。 传递速率高。目标产物在液膜中传递距离短，很快 达到萃取平衡。 选择性好。膜只允许某一个或某一类离子通过。
制备过程：
向溶有表面活性剂和添加剂 的油中加入水溶液，进行高 速搅拌或超声波处理，制成 W/O型乳化液； 将上步制得的乳化液分散到 第二水相（通常为待分离的 料液）进行第二次乳化即可 制成(W/O)/W型乳状液膜， 此时第二水相为连续相。
2.2支撑液膜
制备：将多孔高分子固体膜 浸在膜溶剂中，使膜溶剂充 满膜的孔隙而形成。 特点：结构简单，放大容易； 但膜相使用中容易流失，造 成分离性能下降。 也是一种支撑液膜，但可弥 补膜相易流失的缺点； 膜相强制流动或减小厚度可 减小传质阻力。
黏度较高的膜溶剂可增大液膜厚度，提高液膜稳定性，但溶 质透过液膜的阻力增大，不利于溶质的快速迁移； 黏度较低的膜溶剂可使液膜的厚度减小，传质系数增大，但 液膜不够稳定，在操作中易破损，影响分离效
表面活性剂
表面活性剂对乳状液膜的稳定作用在于其可明显改变
相界面的表面张力，但不是所有的表面活性剂都可用 于液膜的配制； 表面活性剂能否促进稳定的乳状液膜的形成主要取决 于其HLB值(Hydrophile-lipophile Balance)； 通 常 使 用 HLB 为 3 ～ 6 的 油 溶 性 表 面 活 性 剂 配 制 （ W/O)/W 型乳状液膜，使用 HLB 值为 8 ～ 15 的水溶性 表面活性剂配制(O/W)/O型乳状液膜。 除HLB值外，还需要考虑具体物系的特殊情况
（4）萃取和吸附 如图7（d）所示。 液膜分离能把有机化合物 萃取和吸附到碳氢化合物 的薄膜上，也能吸附各种 悬浮的油滴及悬浮颗粒。
图7（b）和图7（c）的区别：图7（b）所示过程在 无载体的情况进行的 ，依靠膜相两侧被分离物溶质 最大浓度梯度来强化传质，被分离物被转化成新的 物质，图7（c）所示过程是在有载体的情况下通过 化学反应给流动载体不断提供能量，使载体可能从 低浓区向高浓区定向输送被分离溶质。