第四讲+萃取分离技术
萃取分离技术
如中药大黄中的大黄酸、大黄素和大黄酚的分离
OH O OH
OH O OH
OH O OH
COOH HO
CH3
O
O
大黄酸
大黄素
酸性最强
酸性其次
溶于NaHCO3
溶于Na2CO3
CH3 O
大黄酚
酸性最弱
溶于NaOH
2.萃取溶剂的选择原则 萃取溶剂与溶液的溶剂互溶性差，两 溶剂的密度差异明显 “相似相溶”，萃取剂对目标物的选 择性高 化学性质稳定（洗涤例外） 沸点较低，易回收 价格低，毒性小，不易着火。
液—液萃取和液—固萃取
常用溶剂
• 非极性～弱极性溶剂 • 石油醚: 低碳烷烃混合物，市售3种类型（按沸程
30～60℃、60～90℃、90～120℃），无毒、易燃， 反复使用后性质略有变化。
• 乙醚: 弱极性，低沸点，易爆，一般不用作工业生 产。
• 苯: 非极性，致癌物质，谨慎使用。 • 正己烷: 与石油醚性质似，工业价格贵，不用作工
某些甙类
某些甙类（黄酮甙）
石油醚、己烷
乙醚、氯仿 氯仿：乙醇 （2：1）
乙酸乙酯
大 某些甙类（皂甙、蒽醌甙）
正丁醇
亲水性 强亲水性
极性很大的甙、糖类、氨基酸、某些生 物碱盐
蛋白质、粘液质、果胶、糖类、氨基酸、 无机盐类
丙酮、乙醇、 甲醇
水
萃取分离 目的: 将目标物选择性地溶集于某
一溶剂中，常用于粗分。
密度
1.00 0.79 0.79 0.79 0.71
0.68—0.72
0.78 0.88 0.87
溶剂名称
乙酸乙酯 二氧六环 二氯甲烷 二氯乙烷 三氯甲烷 四氯甲烷 硝基甲烷
资料：第四章 萃取分离法
第四章萃取分离法经典萃取即是使溶液与另一种不相混溶的溶剂密切接触，让溶液中的某种或几种溶质介入溶剂中，从而使它们与溶液中的其他干扰组分分离的过程。
萃取分离在很早时就应用于分析中。
1842年Péligot发现乙醚可以硝酸溶液中萃取硝酸铀酰。
1867年，又有人发现某些金属的硫氰酸盐可溶于乙醚，因此，可以用乙醚来分离钴和镍。
萃取技术从核燃料的提取、分离和纯化开始，已广泛地应用于是化工、冶金、制药、生物和航天等领域。
近20年来，基于科学技术的发展，又衍生出超临界萃取、双水相萃取、凝胶萃取、和膜基萃取等多项新型萃取分离技术。
第一节萃取分离的基本参数一、萃取化学中常用的名词萃取－原来溶于水相的被萃物与有机相接触后，通过物理或化学过程，部分或几乎全部转入有机相地过程。
溶剂－萃取过程中构成连续有机相地液体。
萃取剂－能与被萃物有化学结合，又能溶于有机相的有机溶剂。
配位剂－指溶于水相能与金属离子生成配合物的配位体。
这类配位剂按功能可分为二大类：抑萃配位剂，起到抑止干扰离子进入有机相的作用；助萃配位剂，起到协助金属离子进入有机相盐析剂－是本身不能被萃取，也不能与金属离子配位的无机盐。
其作用有两方面：其一，盐析剂的水合作用，吸引了一部分自由水分子，使自由水分子的两减少，使被萃物在水中的相对浓度增加，有利于萃取；其二，盐析剂的存在增加水的极性，有利于合有机相分层，减少乳化作用。
萃合物－被萃物与萃取剂结合而能萃取到有机相的化合物。
反萃剂－指能破坏有机相中萃合物的结构，使生成易溶于水相的化合物。
萃洗液－能洗去萃取液中的杂质而又不能使萃取物分离出来的水相溶液。
萃余液－萃取后残余的水相，一般指多次连续萃取后残余的水相。
协同萃取－用二种或二种以上的萃取剂萃取同一种离子或化合物时，他们的分配比大于或小于他们单独使用时的分配比加和。
协萃剂－在协萃体系中，萃取剂A在一定试验条件下单独使用时的萃取分配比比萃取剂B单独使用时的萃取效率低，但在B 中加入A 后，萃取效率大大提高，则成A 为B 的协萃剂。
萃取分离讲解 ppt课件
● 溶剂萃取 ● 索氏萃取（提取） ● 微波萃取
PPT课件
1
§4.1 溶剂萃取(Solvent extraction)
溶剂萃取是利用液-液界面的平衡分配关系 进行的分离操作。液液界面的面积越大，达 到平衡的速度也就越快。因此要求两相的液 滴应尽量细小化。平衡后，各自相的液滴还 要集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物 质由水相转入另一与水相不互溶的有机相后 实现分离的方法。
M n nHR有 MRn有 nH
Kex
[ MRn ]有 [ H ]n [ M ][ HR]n有
当萃取反应达到平衡时，金属离子在两相中的分
配比为：
[
D
[
CM ]有
[ MRn ]有
CM ]水 [ M n ] [ MRn ]
上式可进一步简化：
D
[ MRn ]有 [ M n ]
PPT课件
6
Ni2+
CH3 C N OH
+2
Ni(H2O)62+
CH3 C N OH
丁二酮肟
H
O
O
CH3 C N
N C CH3
Ni
CH3 C N
N C CH3
O
O
H
中和电荷
NiDx2/CHCl3
引入疏水基
萃取剂----“运载工具”
PPT课件
7
亲水性水合阳离子→中性疏水螯合物→ 萃入有机相
+
8-羟基喹啉
PPT课件
28
索氏 (Soxhlet) 萃取器
常将试样置于索氏萃取器中，用 溶剂连续抽提，然后蒸出溶剂， 便可达到含量较原试样增加上百 倍的试液，有利于后续的测定。
萃取分离技术培训课件
萃取分离技术培训课件萃取分离技术培训课件萃取分离技术是一种广泛应用于化学、生物、制药等领域的重要技术。
它通过利用不同物质在溶剂中的溶解度差异，将混合物中的目标物质与其他成分分离开来。
本文将介绍萃取分离技术的基本原理、常见的应用领域以及操作注意事项。
一、基本原理萃取分离技术基于“溶解度差异原理”，即不同物质在溶剂中的溶解度不同。
根据这一原理，我们可以选择合适的溶剂，将混合物中的目标物质与其他成分分离开来。
在萃取分离过程中，通常会使用两种溶剂：有机溶剂和水。
有机溶剂通常具有较低的极性，如乙醚、石油醚等；而水则具有较高的极性。
通过选择合适的有机溶剂和水，我们可以实现对目标物质的选择性提取。
二、应用领域1. 化学领域在化学合成中，常常需要对反应产物进行分离和纯化。
萃取分离技术可以帮助化学工作者从反应混合物中提取出目标产物，并去除其他杂质。
这对于合成有机化合物、药物研发等具有重要意义。
2. 生物领域在生物学研究中，常常需要从生物样品中提取出特定的生物分子，如蛋白质、核酸等。
萃取分离技术可以帮助研究人员从复杂的生物样品中纯化目标分子，以便进行后续的分析和研究。
3. 制药领域在制药工业中，药物的纯度和质量是至关重要的。
萃取分离技术可以帮助制药企业从药物合成中提取出纯净的药物，并去除其他有害物质。
这有助于提高药物的纯度和质量，确保药物的安全性和疗效。
三、操作注意事项1. 选择合适的溶剂在进行萃取分离实验时，选择合适的溶剂是至关重要的。
溶剂的选择应基于目标物质的溶解度特性和目标物质与其他成分之间的相互作用。
通过合理选择溶剂，可以提高分离效果和纯化程度。
2. 控制操作条件在进行萃取分离实验时，需要控制好操作条件，如温度、pH值等。
这些操作条件对于目标物质的溶解度和分离效果有重要影响。
因此，需要仔细调节操作条件，以获得最佳的分离效果。
3. 注意安全问题在进行萃取分离实验时，需要注意实验室安全问题。
有机溶剂通常具有较高的挥发性和易燃性，因此需要在通风良好的实验室中进行操作，并采取必要的安全措施，如佩戴防护眼镜、手套等。
萃取分离
2012级分析化学专业
第五节 超临界流体萃取
近年来超临界流体技术正在迅速向萃取分 离以外的领域发展，材料制备、化学反应 和环境保护等多项领域，非萃取应用研究 已得到越来越多的重视，成为新的研究和 开发的热点 。
2012级分析化学专业
第五节 超临界流体萃取
超临界流体萃取的特征（小结） 1、超临界流体的溶解能力随密度的增大而提高； 2、在接近临界处只要温度和压力有微小变化，超临界流体密 度和溶解能力都会有较大变化； 3、萃取完成后，超临界流体由于状态的改变，很容易从分离 成分中脱除，不给产品和食品原料造成污染，尤其适用于食 品和医药等行业； 4、以二氧化碳作为萃取剂，性能稳定，特别适用于具有热敏 性或易氧化的成分的分离； 5、该技术属于高压技术，需要相应的高压设备。
第四节 萃取分离技术与应用
1 萃取技术 1.1 单效萃取法 1.2 连续萃取法 1.3 逆流萃取法
2 应用示例 2.1 分离干扰物质 2.2 微量物质的分离 2.3 萃取光度测定
2012级分析化学专业
第四节 萃取分离技术与应用
1 萃取技术
1.1 单效萃取法：又称分批萃取法或 间接萃取法，它是分析中用的最多，也 是最简单的一种方法。单效萃取法除需 分液漏斗外，不需其他特殊仪器，操作 简单。
临界密度/g/cm3 0.203 0.220 O.228 0.232 0.227 0.460 0.525 O.326 0.236 0.451 0.578 0.558 0.302 0.292 0.272
2012级分析化学专业
第五节 超临界流体萃取
可以看出，能采用作超临界流体的溶剂不多。 二氧化碳超临界温度(Tc=31.1℃) 接近室温， 临界压力Pc=7.48MPa也较适中，临界密度 (ρ=0.460g／cm3) 较高。因此二氧化碳非常 适合作为超临界溶剂。
萃取分离技术PPT讲稿
→氯仿-丙酮(95+5)
→苯-乙酸乙酯(1+1)
→苯-丙酮(9+1)
→氯仿-甲醇(95+5)
→苯-乙酸乙酯(8+2)
→氯仿-丙酮(7+3)
→氯仿-乙醚(9+1)
→苯-乙酸乙酯(3+7)
→苯-甲醇(95+5)
→苯-乙醚(1+9)
→苯-乙醚(6+4)
→乙醚-甲醇(99+1)
→环己烷-乙酸乙酯(1+1)
→氯仿-乙醚(8+2)
• 强极性溶剂 • 乙醇 • 甲醇 •水
单一溶剂的极性大小顺序为：
石油醚（小） →环己烷 →四氯化碳 →三氯乙烯 →苯 →甲苯 →二氯甲烷 →氯仿 →乙醚 →乙酸乙酯 →乙酸甲酯 →丙酮 →正丙醇 →甲醇 →吡啶 →乙酸（大）
混合溶剂的极性顺序：
苯-氯仿(1+1)
→氯仿-丙酮(85+15)
→环己烷-乙酸乙酯(8+2) →苯-乙醚(4+6)
第1次萃取后，有机溶剂中的溶质量为W g，残留在水溶
液中的溶质量为W1 g。则有：
W1
K V0 W
W W 1 V
KV 0
V
W0
W1W
W1W1
V KV0
W1(1
V KV0
)
W
1
W
1
0
V
W
KV 0
0KVຫໍສະໝຸດ 0 VKV 0萃取 2 次以后，原溶液中的溶质残留量为：
2
W
2 W
KV 0
1
KV
0 V
W
0
0.68—0.72
萃取分离技术在化工领域的应用
萃取分离技术在化工领域的应用萃取分离技术是一种重要的化工分离技术，广泛应用于化工生产、制药、石油、食品等领域。
本文将从技术基础、应用案例等方面，介绍萃取分离技术在化工领域的应用。
一、技术基础萃取分离技术是指利用不同溶剂间的互相溶解性差异，将混合物分离出其中一种或几种成分的技术。
根据溶剂体系的不同，萃取分离技术可以分为有机相-水相萃取、气相-液相萃取、液-液微萃取、超临界流体萃取等。
在化工领域中，萃取分离技术最常用的是有机相-水相萃取。
这种方法通过不同溶剂对有机物和水的互溶性差异，将混合物中的有机物和水分离出来。
例如，在苯乙烯的制备中，可以通过苯和水的有机相-水相萃取，将苯和苯乙烯两种物质分离出来。
二、应用案例1、化工废水处理化工废水中含有大量的有机物和重金属等污染物。
使用萃取分离技术对化工废水进行处理，可以有效地去除这些污染物。
例如，在某化工厂中，采用萃取分离技术将含铁废水中的铁离子从水中分离出来，同时实现了废水的回用。
2、石油炼制石油中含有大量的杂质和杂原料，这些杂质会对石油的加工和使用造成影响。
使用萃取分离技术可以将石油中的杂质和杂原料分离出来，得到高质量的石油产品。
例如，某炼油厂采用萃取分离技术将汽油中的硫化物和氮化物等有害物质分离出来，使得汽油的质量得到提高。
3、药品生产在药品的生产过程中，有时需要从原料中分离出一些活性物质。
使用萃取分离技术可以快速、高效地将这些活性物质分离出来。
例如，在某药厂中，采用萃取分离技术从草药中提取出有效成分，制成药品，提高了药品的效果。
4、食品加工食品加工中涉及到很多复杂的分离技术，其中萃取分离技术是一种常用的方法。
例如，在酿酒过程中，萃取分离技术可以用于将酒精和水分离出来，得到纯净的酒精；在咖啡制作过程中，萃取分离技术可以从咖啡豆中提取出咖啡因等有机成分，制成咖啡饮品。
三、发展前景随着科技的发展和需求的增加，萃取分离技术在化工领域中的应用会越来越广泛。
未来，萃取分离技术还有很大的发展空间和应用前景，例如在生物技术、环保技术、新材料等领域中的应用等。
第四讲萃取分离技术
稀释剂组成摆动效应
➢ 稀释剂组成的变化明显地影响萃取平衡，这 是稀释剂组成摆动效应的基础。主要表现在： 稀释剂本身对溶质的物理溶解能力；稀释剂 对于萃合物的溶解性能；稀释剂对于络合剂 的表观碱性的影响。
➢ 在萃取过程中采用高组成比例的极性稀释剂 的萃取剂，保证较高的萃取分配系数；在溶 剂再生过程中，采用低组成比例的极性稀释 剂的萃取剂以利于反萃的进行。稀释剂组成 的变化由蒸馏操作完成。
➢ 溶剂损失小：萃取相与萃余相易于分层，萃取过程中 不产生第三相，不发生乳化现象；
➢ 萃取剂基本物性适当：萃取剂的密度、粘度及体系界 面张力等基本物性适当，保证在萃取和反萃取过程中， 传质速率较快，两相分离和流动性能良好。
萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差；粘度小对萃 取剂有利 ；界面张力较大时，有利于分层；界面张力过大， 难以使两相混合良好；界面张力过小时，两相难以分离。
化学萃取：伴有化学反应过程，利用被萃取 组分能与选定的萃取剂产生某种化学反应， 形成不溶于水，易溶于有机溶剂的萃合物而 被提取分离。基于可逆络合反应的萃取分离 方法（络合萃取法）对于极性有机物稀溶液 的分离具有高效性和高选择性。
络合萃取工艺
可逆络合反应萃取分离是一种典型的 化学萃取过程，已经成为化工分离技术 开发的一个重要方向。
1 萃取剂的选择
➢ 萃取能力强、萃取容量大； ➢ 选择性高；
1）萃取剂的选择性
A在萃取相中的质量分率 B在萃取相中的质量分率
A在萃余相中的质量分率 B在萃余相中的质量分率
yA xA yA yB yB xB xA xB
β=1 ， yA yB xA xB
kA kB
A、B两组分用萃取分离不适宜；
温度摆动效应
➢ 一般而言，萃取平衡常数K随温度的升高而 下降，这就形成了络合萃取的温度摆动效应， 因此，可以在低温下萃取，高温下反萃取， 通过浓缩结晶后得到最终产品。
萃取分离技术推荐课件
E= D/(D+V水/V有) =3/(3 + 100/1000)=96.8%
2021/8/22
22
（3）E由D、V水/V有决定， D￪ 、V水/V有￬， E￪
（4 ）连续萃取
连续萃取：溶质经一次萃取后，分离两相，再用 新鲜的有机溶剂萃取剩余在水相中的溶质，再 分离，如此反复。
C0V水
若V有=V水 C1V水 C0VD 水有 VV水V有V 有 D1C 0D111C0
2021/8/22
24
萃取二次，平衡时：水溶液中A总浓度C2
同理
C 2C 1(1 1D )C 0(1 1D )2112 C 01
萃取三次，平衡时：水溶液中A总浓度C3
C 3C 2(1 1D )C 0(1 1D )3113C 0 31
萃取百分率：表示被萃取的组分已萃入有机相的 总量与原始溶液中被萃取组分总量比值的百分 数。用E表示。
某一物质A的水溶液，体积为V水，用有机溶
剂萃取时，有机溶剂的体积为V有
分子分母同
除以C水V有
E A在A在有两机相溶中剂的中总的含总量含 10量 0%
C有V有
D
100%
C V C V 2021/8/22 有 有
(萃合物)。
3、萃取液和萃余液
萃取分层后的有机相称为萃取液，此时的水
相为萃余液。
2021/8/22
2
4、萃取剂 指能与被萃取物质发生化学反应，形成能溶于
有机相的萃合物的试剂。 或指能与亲水性物质反应生成可被萃取的疏水
性物质的试剂。
5、萃取溶剂 指与水不相混溶且能够构成连续有机相的液体。
活性萃取溶剂——可与被萃取物发生化学反应， 形成配合物、离子缔合物或溶剂化物。 例：磷酸三丁酯，正丁醇等。
萃取分离讲解PPT课件
工艺条件的优化
总结词
工艺条件对萃取分离效果具有重要影响，优化工艺条件可以提高分离效率和纯 度。
详细描述
通过实验确定最佳的萃取温度、压力、搅拌速度和时间等工艺参数。根据实际 情况调整工艺条件，以实现高效、低能耗的分离过程。
新型萃取分离技术
总结词
随着科技的发展，新型萃取分离技术不断涌现，为复杂体系的分离提供了更多选 择。
压力
压力对液体的沸点和相平衡有影响，进而影响萃取分离效 果。加压可以提高萃取剂的溶解度，但也可能增加设备投 资和操作成本。
停留时间
萃取剂在料液中的停留时间也会影响分离效果，过短的停 留时间可能导致萃取不充分，而停留时间过长则可能引起 逆向扩散和萃取剂的损失。
料液的性质
浓度与组成
料液中目标物质的浓度和组成直接影 响萃取分离的效率和经济性。浓度越 高，分离效果通常越好，但也可能导 致萃取剂用量增加。
萃取分离讲解
目录
• 萃取分离简介 • 萃取分离过程 • 萃取分离设备 • 萃取分离的影响因素 • 萃取分离的优化与改进 • 萃取分离案例分析
01
萃取分离简介
定义与原理
定义
萃取分离是一种利用物质在两种不混 溶液体中的溶解度差异，将目标物质 从一种溶剂转移到另一种溶剂中的分 离技术。
原理
基于不同溶剂对目标物质的溶解度不 同，通过选择适当的溶剂，使目标物 质在两相之间进行有效的转移和分离。
萃取剂的密度和粘度对分离 效果也有影响，密度差异有 助于相的分离，而粘度过高 可能导致流动性能降低。
工艺条件
温度
温度对萃取分离过程的影响显著，温度升高通常能提高传 质速率，但也可能导致萃取剂分解或料液中物质的热分解 。
搅拌强度
化工原理萃取课件
22
四、萃取在三角形坐标图上的表示法
在只含有组分 A 与 B 的原料液
A
F 中加入一定量的萃取剂 S 后，
得到新的混合液 M ，由杠杆规
则知 F 、S 和 M 之间的关系为
E’max
E’
F
E max
M 静置分层得萃取相 E 和萃余相
R’
M E
R ，其质量关系为
R
B
S
从萃取相 E 中除去萃取剂 S 后得萃取液 E’； 从萃余相 R 中除去萃取剂 S 后得萃余液 R’；
单级萃取中，萃取相能达到的最大 A 组分含量为 Emax 点的组成， 对应的萃取液组成点为 E’max。
23
第三节 液-液萃取的动力学特性
液-液传质设备中，两相之间、分散的液滴间以及两相流体与设备 间均存在着十分复杂的相互作用。
主要影响因素： (1) 液滴的破碎； (2) 液滴间的凝聚； (3) 界面扰动； (4) 轴向混合等。
P
B R1 R
M1
E1
d
E
S
通常联结线不互相平行，其斜率随混合液的组成而异，一般是按 同一方向缓慢地改变。
有些物系在不同浓度范围内联结线斜率方向不同，如吡啶－氯苯 －水体系。
18
5、联结线 (Tie line)： 通常联结线不互相平行，其斜率随混合液的组成而异，一般是按 同一方向缓慢地改变。 有些物系在不同浓度范围内联结线斜率方向不同，如吡啶－氯苯 －水体系。
物，用一般精馏方法不经济或不能分离； (2) 混合液中含热敏性物质，受热易分解、聚合或
发生其它化学变化； (3) 混合液中需分离的组分浓度很低，采用精馏方
法须将大量的稀释剂汽化，能耗太大。 萃取操作是两相间的传质过程，需要研究两液相间 的平衡关系和相际间的传质速率问题。
第四章萃取分离法详解
萃余率：
原 萃始 余料 液液 中中 溶 1溶 质 0% 0质 总 E总 1量 1量 10% 0
理论收率：
111 10 % 0E 10 %0
E1
E1
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
1 1810% 09.4 7%
第四章萃取分离法详解
根底知识
• 萃取又称溶剂萃取，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 现组分别离的传质别离过程，是一种广泛 应用的单元操作。
• 将溴水和苯在分液漏斗里混合后振荡、静 置〔静置后液体分层，Br2被溶解到苯里 ，苯与水互不相溶，苯比水轻在上层，因 溶有Br2呈橙红色，水在下层为无色〕、 分液即完成萃取
1 81
假理设论改收用率1：1/3体 积丁6醇1 萃0 取% 0 ，E8 1.57% 811/3 6
61
注：当分配系数一样而萃取剂用量减少时， 其萃取率下降。
〔二〕多级错流萃取
萃余率：
nE11E2 11 En110 % 0
理论收率
n
1
E1n
10% 0
1 n 1E 11 n 1% 0 0 E E 1 1 n n1 1% 00
• ①多级错流萃取。料液和各级萃余液都与新颖的萃 取剂接触，可达较高萃取率。但萃取剂用量大，萃 取液平均浓度低。
• ②多级逆流萃取。料液与萃取剂分别从级联〔或板 式塔〕的两端参加，在级间作逆向流动，最后成为 萃余液和萃取液，各自从另一端离去。料液和萃取 剂各自经过屡次萃取，因此萃取率较高，萃取液中 被萃组分的浓度也较高，这是工业萃取常用的流程 。
有机化学实验中如何正确使用萃取分离技术
有机化学实验中如何正确使用萃取分离技术在有机化学实验中，萃取分离技术是一项非常重要的基本操作，它能够帮助我们从复杂的混合物中分离和提纯所需的化合物。
正确使用萃取分离技术不仅可以提高实验的效率和准确性，还能保证实验的安全和成功。
下面，我们就来详细了解一下在有机化学实验中如何正确使用萃取分离技术。
一、萃取分离技术的原理萃取分离技术的原理是利用物质在两种不互溶（或微溶）的溶剂中的溶解度或分配系数的不同，使溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中。
通常，我们将含有目标化合物的溶液称为料液，将用于萃取的溶剂称为萃取剂。
当料液与萃取剂充分接触混合后，目标化合物会在两种溶剂之间进行分配，然后通过静置分层或离心等方式将两相分离，从而实现目标化合物的提取和分离。
例如，在从水溶液中萃取有机化合物时，常用的萃取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等有机溶剂。
这些有机溶剂对有机化合物的溶解度通常比水大，因此有机化合物会更容易溶解在萃取剂中，从而实现从水相到有机相的转移。
二、萃取剂的选择选择合适的萃取剂是成功进行萃取分离的关键。
以下是选择萃取剂时需要考虑的几个因素：1、溶解度萃取剂对目标化合物的溶解度要大，对杂质的溶解度要小。
这样才能有效地将目标化合物从混合物中提取出来，同时减少杂质的夹带。
2、选择性萃取剂应具有较高的选择性，即只对目标化合物有较强的萃取能力，而对其他物质的萃取能力较弱。
这样可以提高萃取的纯度。
3、互溶性萃取剂与料液应不互溶或微溶，以便在萃取后能够通过简单的方法实现两相分离。
4、化学稳定性萃取剂应具有良好的化学稳定性，不易在实验条件下发生分解、聚合等反应。
5、安全性萃取剂应无毒、不易挥发、不易燃烧，以确保实验操作的安全。
6、经济性在满足上述要求的前提下，应尽量选择价格低廉、易得的萃取剂，以降低实验成本。
三、萃取设备和操作方法1、分液漏斗分液漏斗是最常用的萃取设备之一。
使用分液漏斗进行萃取时，首先要检查分液漏斗是否漏液。
然后，将料液和萃取剂按照一定的比例加入分液漏斗中，通常萃取剂的体积约为料液体积的 1/3 至 1/2。
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（四）萃取处理工艺流程设计
针对不同的待分离体系，根据废水中被萃取 组分的性质与组成，选择适宜的萃取剂、稀 释剂与反萃取剂，组成高选择性、高效率与 适当浓缩倍数的萃取与反萃取体系，是该技 术的基础；
正确选择有机物回收和萃取溶剂再生方法； 正确选择合理的工艺流程； 正确选择合适的萃取设备等。
（三）络合萃取法的不足之处
络合萃取过程需要正确选择合适的络合剂、 助溶剂和稀释剂，萃取溶剂体系相对比较复 杂；
络合萃取剂的萃取能力受溶剂中络合剂浓度 的限制，对于稀溶液，平衡分配系数较高， 对于高浓度溶液，平衡分配系数会下降；
用于生物制品的分离时，需要考虑络合剂和 稀释剂的生物相容性。
第四讲 萃取分离技术
溶剂萃取（液液萃取） 膜萃取 超临界流体萃取 其它萃取技术
一、溶剂萃取法(Solvent extraction)
溶剂萃取法是一种重要的化工单元操作，利用溶 质在两种不互溶的液相间分配性质的差异实现 液体混合物分离。
为了回收废水中某种溶解物质，可向废水中投入 一种与水互不相溶，但能良好溶解污染物的溶 剂，使其与废水充分混合接触。由于污染物在 该溶剂中的溶解度大于在水中大溶解度，因而 大部分污染物转移到溶剂相。
溶剂损失小：萃取相与萃余相易于分层，萃取过程中 不产生第三相，不发生乳化现象；
萃取剂基本物性适当：萃取剂的密度、粘度及体系界 面张力等基本物性适当，保证在萃取和反萃取过程中， 传质速率较快，两相分离和流动性能良好。
萃取剂与被分离混合物应有较大的密度差；粘度小对萃 取剂有利 ；界面张力较大时，有利于分层；界面张力过大， 难以使两相混合良好；界面张力过小时，两相难以分离。
如分离废水与溶剂，即可使废水得到净化；若再将溶剂与其中的污 染物分离，可将溶剂再生，而分离出的污染物即可回收利用。这 种分离工艺称为萃取，所用的溶剂称为萃取剂；萃取后的溶剂称 为萃取液（相），废水称为萃余液（相）。
溶剂萃取的基本原理
1.为什么溶质会转移？ 2.如何达到分配平衡？
萃取体系有水机相相：：样萃品取液剂
首要考虑的还是满足分层的要求。
一般不选界面张力过小的萃取剂。
易于反萃取和溶质回收：萃取剂对于待分离物质 既可提供相对较高的萃取平衡分配系数，又应控 制萃取剂与待萃取物质的结合能力，在改变操作 条件的情况下容易实现待分离物质的反萃取操作， 实现溶质回收和萃取剂的循环使用；
β>1，萃取时组分A可以在萃取相中浓集，β越大，组分A与B萃取分离
的效果越好。
2）选择性系数和分配系数的关系
kA愈大，kB愈小，选择性系数愈大 选择性系数表示萃取剂对组分A，B溶解能力差别的大小
化学稳定性强：不易水解、加热时不易分解、 能耐酸、碱、盐和氧化剂及还原剂的化学作用， 对设备的腐蚀性小；
络合萃取法具有高效性：由于分离过程 的推动力是待分离溶质和络合剂间的化 学键能，因此，即使极性有机物的浓度 很低，化学萃取的分配系数也很大，回 收率很高；
络合萃取法具有高选择性：络合萃取的 化学反应是在络合剂的特殊官能团和被 萃取物质的相应官能团之间发生的，因 而选择性很高；
络合萃取法与其他分离方法相比的优点
化学萃取：伴有化学反应过程，利用被萃 取组分能与选定的萃取剂产生某种化学反 应，形成不溶于水，易溶于有机溶剂的萃 合物而被提取分离。基于可逆络合反应的 萃取分离方法（络合萃取法）对于极性有 机物稀溶液的分离具有高效性和高选择性。
络合萃取工艺
可逆络合反应萃取分离是一种典型的 化学萃取过程，已经成为化工分离技术 开发的一个重要方向。
1 萃取剂的选择
萃取能力强、萃取容量大； 选择性高；
1）萃取剂的选择性
A在萃取相中的质量分率 B在萃取相中的质量分率
A在萃余相中的质量分率 B在萃余相中的质量分率
yA xA yA yB yB xB xA xB
β=1 ， yA yB x
络合萃取法实现反萃取和溶剂再生过程相对比 较简单，络合萃取中的萃余物是可逆络合反应的
产物，正确选择络合反应中的反应键能，灵活使 用萃取过程的“摆动效应”，可以十分顺利地完 成反萃取和溶剂再生过程，回收有价值溶质，使 萃取剂循环使用；
络合萃取法的二次污染小、操作成本低，与物
理萃取相比，络合萃取剂的溶剂选择并非依据 “相似相溶”原则，其在水中的溶解度一般比物 理萃取剂小的多，萃取溶剂流失少，二次污染小。 多数情况下，络合萃取过程在常温下操作，且可 连续作业，便于实现自动化操作和控制，这些对 降低操作费用都是十分有益的。
萃取操作的特点
•选择适宜的溶剂是一个关键问题 •两个液相应具有一定的密度差 •溶质与萃取剂的沸点差大有利
物理萃取：利用溶质在两种互不相溶的液 相中不同的分配关系将其分离开来。基本 上不涉及化学反应。根据“相似相溶”规 则。多用于回收和处理亲油性较强的溶质 体系。如：含氮、含磷类有机农药废水、 除草剂生产废水以及硝基苯类废水等，但 对于极性有机物稀溶液的分离不理想；
待分离物质为亲水物质，在水中有较小的活度系 数，其亲油性差，一般物理萃取的分离提取难以奏效；
分离物属于低挥发性的溶质，待分离物质比水的 挥发度小，因而不能通过蒸汽提馏加以分离。 如：乙酸、二元酸（丁二酸、丙二酸等）、二元醇、 乙二醇醚、乳酸及多羟基苯稀溶液等。
（二）络合萃取法与其他分离方法相比的优点
在这类工艺过程中，溶液中待分离溶 质与含有络合剂的萃取溶剂相接触，络 合剂与待分离溶质反应形成络合物，并 使其转移至萃取相内。
（一）络合萃取法适于分离和回收的主要对象
待分离物质一般是带有Lewis酸或Lewis碱官能团 的极性有机物，可参与和络合剂的络合反应；
分离体系应是稀溶液，即一般待分离物质的浓度 小于5％；
试剂 / 溶剂
•加料 •混合 •分相
萃取剂S
原料液 A+B
•排除
•纯化和回收
萃取相E
1
图 11－ 1 萃 取 过 程 示 意 图 1－ 混 合 器 ； 2－ 分 层 器
2 萃余相R
萃取过程
振荡萃取
静置分层
分离对象 ——液液混合物
1）相对挥发度等于或者接近1 (烷烃/芳烃) 2）重组分 含量少，轻组分含量多(水-HAc)(含酚废水处理) 3）混合液含热敏性物质（药物）