第四章液液萃取01剖析讲解
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分离
4.1 概述
液-液萃取，又称 溶剂萃取，简称 萃取 定义：利用混合液中各组分在不完全互溶的两
个液相之间不同的分配关系（溶解度差异）、 通过相际间物质传递达到分离、富集及纯化的 操作过程。 优点：处理能力大、选择性好、常温操作、能 耗较低、易于连续操作和自动控制
萃取中常用名词
（1）溶质A：欲分离的组分 （2）稀释剂B：原溶剂、惰性溶剂 （3）萃取剂S：萃取过程外加溶剂 （4）萃取相E：以S为主，溶有较多A
第四章 液－液萃取
学习目的 与要求
通过本章学习，掌握液－液相平衡在三角形相 图上的表示方法，能用三角形相图对单级萃取过 程进行分析和计算。了解多级萃取过程的流程与计 算方法；了解萃取设备的类型及结构特点。
发展历史
最早利用萃取技术的国家：中国，2000年前 19世纪初，Nernst提出分配定律 1879年，Soxhlet发明提取器（索式提取器） 1842年，Peligot，乙醚从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰 1925年，双硫腙作为萃取剂，应用于定量分析 1945 年，用磷酸三丁酯作核燃料萃取剂 1959年，用噻吩甲酰三氟丙酮进行铀和超铀元素的
M点称为E、R两点的和点 E、R两点称为差点
原料液F中加入萃取剂S，所得混合液M的组成如何判断？
MF S MS F
增加萃取剂S的用量，M点的 位置如何变化？
F M
Q1
M’
Q2
从 三 组 分 溶 液 Q1 中 除 去 部 分溶质A，所得溶液Q2组成 如何判断？
和点总在连线上 差点在延长线上
二、部分互溶物系的相平衡
三角形坐标图
等边三角形坐标图 等腰三角形坐标图 √ 非等腰三角形坐标图
三角形相图
（1）顶点代表纯组分 （2）每条边代表二元溶液
坐标表示质量分数
xA + xB = 1
（3）相图中点代表三元溶液
xB = 1- xA - xS
（溶质） xA
xS （原溶剂）
xB （萃取剂）
杠杆规则
R点：组成为xA、xB、xS，质量为R的溶液 E点：组成为yA、yB、yS，质量为E的溶液
平衡联结线：
联结两共轭液相组 成的直线
R
M
E
联结线、溶解度曲线由实验测得平衡数据作出 萃取操作只能在两相区内进行
3. 辅助线
辅助线
：利用辅助线可求任一平衡液 相的共轭相
4. 临界混溶点（褶点）
（1）平衡的两共轭相组成无限趋 近变为一相所对应的点
PE
（2）将溶解度曲线分为两部分： 靠B一侧为萃余相部分，靠 S一侧为萃取相部分
示例 用苯萃取分离醋酸和水混合物
萃取操作示意图
二、萃取过程的技术经济分析
萃取将难分离的原料液转化为两个易分离的 混合液
后续操作：蒸馏、蒸发、结晶 等 选择蒸馏或萃取，取决于技术上的可行性和
经济上的合理性 易采用萃取法的体系：
（1）组分 α 接近1，或形成恒沸物； （2）溶质在混合液中含量低且为难挥发组分； （3）混合物含热敏性组分。
R（差点）
xzAA
M（和点）
E（差点） yA
xS zS
yS
（1）表示新混合液组成的M点 落在表示两原溶液组成 的E、R两点的连线上
（ 2 ） M 点 位 置 由 线 段 MR 与 ME之 比等 于 E与 R之 比 确定：MR/ME = E/R
E zA xA zS xS MR R yA zA yS zS ME
按A、B、S互溶性，将体系分为两类：
第I类物系：A完全溶于B及S，B与S部分互溶（B与S不互溶） 第II类物系：A、B完全互溶，A与S及B与S部分互溶 1. 溶解度曲线
溶解度曲线
H
R1R2R3
E2 E1
R
E
2.平衡联结线
溶解度曲线： 将三角形相图分为 两个区域：
曲线以外为均相区 曲线以内为两相区 两相区内混合液分为相互平 衡的两液相，称为共轭相
R
（3）一般不是溶解度曲线的顶
点，其位置可由实验测定
S+A+B （5）萃余相R：以B为主，含有未被萃取完A
B+A+S
一、萃取原理
分离物系 液体混合物
形成两相体系的方法 引入一液相（萃取剂S）
萃取原理：
液体混合物 (A + B)
引入另源自文库液相 （S）
各组分在萃取剂 中溶解度不同
液相E(萃取相) (S + A+微量B)
液相R(萃余相) (B + 微量A、S)
按萃取级数分类
萃取
单级萃取 √ 多级逆流萃取
多级萃取 多级并流萃取
按萃取技术分类
按萃取组分数目分类
萃取
单溶剂萃取 √
双溶剂萃取 膜萃取 超临界萃取 凝胶萃取 反向胶团萃取
萃取
单组分萃取 √
多组分萃取
4.2 液-液相平衡
一、组成在三角形相图上的表示方法
萃取为三元物 系的分离过程
溶质 A 原溶剂 B 萃取剂 S
三、萃取操作的特点
萃取剂与混合液部分互溶或完全不互溶 萃取剂选择性好，则 yA/yB > xA/xB 萃取是过渡操作，需有后续脱溶剂过程 常温操作，适合热敏性物系，有节能优势 三元或多元体系的相平衡关系复杂，需在三
角形相图上表达
四、萃取过程的分类
按有无化学反应分类
萃取
物理萃取 √
化学萃取
4.1 概述
液-液萃取，又称 溶剂萃取，简称 萃取 定义：利用混合液中各组分在不完全互溶的两
个液相之间不同的分配关系（溶解度差异）、 通过相际间物质传递达到分离、富集及纯化的 操作过程。 优点：处理能力大、选择性好、常温操作、能 耗较低、易于连续操作和自动控制
萃取中常用名词
（1）溶质A：欲分离的组分 （2）稀释剂B：原溶剂、惰性溶剂 （3）萃取剂S：萃取过程外加溶剂 （4）萃取相E：以S为主，溶有较多A
第四章 液－液萃取
学习目的 与要求
通过本章学习，掌握液－液相平衡在三角形相 图上的表示方法，能用三角形相图对单级萃取过 程进行分析和计算。了解多级萃取过程的流程与计 算方法；了解萃取设备的类型及结构特点。
发展历史
最早利用萃取技术的国家：中国，2000年前 19世纪初，Nernst提出分配定律 1879年，Soxhlet发明提取器（索式提取器） 1842年，Peligot，乙醚从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰 1925年，双硫腙作为萃取剂，应用于定量分析 1945 年，用磷酸三丁酯作核燃料萃取剂 1959年，用噻吩甲酰三氟丙酮进行铀和超铀元素的
M点称为E、R两点的和点 E、R两点称为差点
原料液F中加入萃取剂S，所得混合液M的组成如何判断？
MF S MS F
增加萃取剂S的用量，M点的 位置如何变化？
F M
Q1
M’
Q2
从 三 组 分 溶 液 Q1 中 除 去 部 分溶质A，所得溶液Q2组成 如何判断？
和点总在连线上 差点在延长线上
二、部分互溶物系的相平衡
三角形坐标图
等边三角形坐标图 等腰三角形坐标图 √ 非等腰三角形坐标图
三角形相图
（1）顶点代表纯组分 （2）每条边代表二元溶液
坐标表示质量分数
xA + xB = 1
（3）相图中点代表三元溶液
xB = 1- xA - xS
（溶质） xA
xS （原溶剂）
xB （萃取剂）
杠杆规则
R点：组成为xA、xB、xS，质量为R的溶液 E点：组成为yA、yB、yS，质量为E的溶液
平衡联结线：
联结两共轭液相组 成的直线
R
M
E
联结线、溶解度曲线由实验测得平衡数据作出 萃取操作只能在两相区内进行
3. 辅助线
辅助线
：利用辅助线可求任一平衡液 相的共轭相
4. 临界混溶点（褶点）
（1）平衡的两共轭相组成无限趋 近变为一相所对应的点
PE
（2）将溶解度曲线分为两部分： 靠B一侧为萃余相部分，靠 S一侧为萃取相部分
示例 用苯萃取分离醋酸和水混合物
萃取操作示意图
二、萃取过程的技术经济分析
萃取将难分离的原料液转化为两个易分离的 混合液
后续操作：蒸馏、蒸发、结晶 等 选择蒸馏或萃取，取决于技术上的可行性和
经济上的合理性 易采用萃取法的体系：
（1）组分 α 接近1，或形成恒沸物； （2）溶质在混合液中含量低且为难挥发组分； （3）混合物含热敏性组分。
R（差点）
xzAA
M（和点）
E（差点） yA
xS zS
yS
（1）表示新混合液组成的M点 落在表示两原溶液组成 的E、R两点的连线上
（ 2 ） M 点 位 置 由 线 段 MR 与 ME之 比等 于 E与 R之 比 确定：MR/ME = E/R
E zA xA zS xS MR R yA zA yS zS ME
按A、B、S互溶性，将体系分为两类：
第I类物系：A完全溶于B及S，B与S部分互溶（B与S不互溶） 第II类物系：A、B完全互溶，A与S及B与S部分互溶 1. 溶解度曲线
溶解度曲线
H
R1R2R3
E2 E1
R
E
2.平衡联结线
溶解度曲线： 将三角形相图分为 两个区域：
曲线以外为均相区 曲线以内为两相区 两相区内混合液分为相互平 衡的两液相，称为共轭相
R
（3）一般不是溶解度曲线的顶
点，其位置可由实验测定
S+A+B （5）萃余相R：以B为主，含有未被萃取完A
B+A+S
一、萃取原理
分离物系 液体混合物
形成两相体系的方法 引入一液相（萃取剂S）
萃取原理：
液体混合物 (A + B)
引入另源自文库液相 （S）
各组分在萃取剂 中溶解度不同
液相E(萃取相) (S + A+微量B)
液相R(萃余相) (B + 微量A、S)
按萃取级数分类
萃取
单级萃取 √ 多级逆流萃取
多级萃取 多级并流萃取
按萃取技术分类
按萃取组分数目分类
萃取
单溶剂萃取 √
双溶剂萃取 膜萃取 超临界萃取 凝胶萃取 反向胶团萃取
萃取
单组分萃取 √
多组分萃取
4.2 液-液相平衡
一、组成在三角形相图上的表示方法
萃取为三元物 系的分离过程
溶质 A 原溶剂 B 萃取剂 S
三、萃取操作的特点
萃取剂与混合液部分互溶或完全不互溶 萃取剂选择性好，则 yA/yB > xA/xB 萃取是过渡操作，需有后续脱溶剂过程 常温操作，适合热敏性物系，有节能优势 三元或多元体系的相平衡关系复杂，需在三
角形相图上表达
四、萃取过程的分类
按有无化学反应分类
萃取
物理萃取 √
化学萃取