第4章 萃取法.

K 称为分配系数≈ K表
CL 萃取相浓度 K CR 萃余相浓度
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应用分配定律时，须符合下列条件： ①必须是稀溶液，即适用于接近理想溶液的萃取体系； ②溶质对溶剂的互溶度没有影响； ③溶质在两相中必须是同一分子形式，即不发生缔合或解离。
此时，分配系数为常数，与溶质总浓度、相比无关，只与溶质在有 机相中的溶解度有关。
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（四）、分离因素
料液中的溶质并非是单一的组分，除了所需产物（A）外，还存在有 杂质（B）。分离因素(separation factor)，常用表示，其定义为：在 同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值
CA1 / CB1 KA β CA 2 / CB 2 KB
第四章 萃取法
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第一节 溶剂萃取法
广义的溶剂萃取法 (solvent extraction) 包括液 - 固萃取和液 液萃取：
液-固萃取又称浸取、浸提

液-液萃取指用一种溶剂(有 机溶剂)将目的产物从另一 种溶剂（如发酵液）中提取 出来的方法。
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溶剂萃取法优点： ①操作可连续化，速度快，生产周期短； ②对热敏物质破坏少；
CL CL1 CL2 CL3 CLn D K表 CR CR1 CR2 CR3 CRn
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D——分配比，不是常数：溶质浓度、萃余相酸碱度、萃取剂浓度、 温度……变化
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（三）、萃取因素
萃取因素也称萃取比，其定义为被萃取溶质进入萃取相的总量与 该溶质在萃余相中总量之比。通常以E表示。若以Vl和V2分别表示 萃取相和萃余相的体积，M1 和M2 分别表示溶质在萃取相和萃余 相中的平衡浓度。萃取因素（E）为：
n
理论收率
E 1
1
n
100%
1 E 1 1 1 n 1 100% 100% n n E 1 E 1
n
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红霉素在 pH 9.8时的分配系数（醋酸丁酯 /水）为44.5，若用1/2体积 的醋酸丁酯进行单级萃取，则： 理论收率
萃取相中溶质总量 M 1V 1 V1 E K表 萃余相中溶质总量 M 2V 2 V2
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萃取因素不是常数，与相比、萃取剂浓度、温度、 pH 、溶质在萃取 相和萃余相中的解离情况有关。
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萃取率
生产上用萃取率来表示一种萃取剂对某种溶质的萃取能力。
萃取相中溶质总量 n 100% 原始料液中溶质总量 M1V1 = 100% M1V1 +M 2 V2 E = 100% E+1
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在实际萃取过程中，溶质的浓度比较大此时分配 在两相中的溶质只能用活度表示；溶质在两相 的分子形式常常并不相同，仍然采用类似分配 定律的公式作为基本公式。这时候溶质在萃取 相和萃余相中的浓度，实际上是以各种化学形 式进行分配的溶质总浓度，它们的比值以分配 比(distribution ratio)表示：
③采用多级萃取时，溶质浓缩倍数大、纯化度高。
缺点： 由于有机溶剂使用量大，对设备和安全要求高，需要各项防火防爆 等措施。
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一、基本概念
（一）萃取与反萃取 被提取的溶液称为料液，其中欲提取的物质称溶质，而用以进行萃 取的溶剂称为萃取剂(extractant) 达到萃取平衡后，大部分溶质转移到萃取剂中，这种含有溶质的 萃取剂溶液称为萃取液，而被萃取出溶质以后的料液称为萃余液。
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二、溶剂萃取法的基本原理
抗生素在不同的pH条件下，可以有不同的化学状态，其分配系数 亦有差别，若适度改变pH，可将抗生素自水相转入有机相，或从 有机相再转入水相，这样反复萃取，可以达到浓缩和提纯的目的
AH
Ko
有机相 Kp
AH
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A + H+
水相
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三、萃取方法和理论收率的计算
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萃取一般指用有机溶剂将物质从水相转移到有机相的过程。
反萃取(stripping或back extraction)是将萃取液与反萃取剂（一般为水 溶液）相接触，使被萃入有机相的溶质转入水相的过程，可看作是 萃取的逆过程。
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（二）、分配定律
能斯特分配定律：在一定温度、一定压力下，某一溶质在互不相溶 的两种溶剂间分配时，达到平衡后，在两相中的活度之比为一常 数。如果是稀溶液，可以用浓度代替活度，即：
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萃余率：
萃余液中溶质总量 1 100% 100% 原始料液中溶质总量 E 1
理论收率：
1 E 1 1 100 % 100 % E 1 E 1
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例如： 洁霉素在20℃和pH10.0时表观分配系数（丁醇/水）为18。用等量 的丁醇萃取料液中的洁霉素，计算可得理论收率
若改用1/3体积丁醇萃取，
18 1 100 % 94 .7% 18 1
理论收率：
1/ 3 E 18 6 1
6 1 100 % 85.7% 6 1
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（二）多级错流萃取
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萃余率：
1 n 100% E1 1E 2 1En 1
（一）单级萃取
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萃取因素E为
萃取相中溶质总量 C1VS VS 1 E K K 萃余相中溶质总量 C 2VF VF m
式中 VF——料液体积；Vs——萃取剂的体积；C1——溶质在萃取液 的浓度； C2——溶质在萃余相的浓度； K——表观分配系数； m——浓缩倍数
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E 44.5
1/ 2 22 .25 1
若用1/4体积的醋酸丁酯进行二级错流萃取，则
理论收率
22.25 1 1 100 % 95.7% 22.25 1
1/ 4 E1 E 2 44.5 11.125 1
2 11.125 1 1 1 100% 99.32% 11.125 111.125 1