用离子液体萃取无机种类25页PPT
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萃取课件专题知识课件
=K0 /(1 ＋10 pH － pK )
对于弱碱性电解质
K
K0
Kp
Kp H
=K0 /(1 ＋10 pK － pH )
K0－只与T、P有关； K－与T、P和pH有关 K可经过试验求出，而K0不能，可由公式求出。
有机溶剂旳选择
根据相同相溶旳原理，选择与目旳产物极性相近 旳有机溶剂为萃取剂，能够得到较大旳分配系数 （根据介电常数判断极性）；
溶剂萃取概述
分液漏斗
有机相 水相
一般工业液液萃取过程
料液 （待分离物
质＋杂质 萃 取
萃取液 （待分离物 质＋少量杂质
洗 涤 剂
洗 涤
萃取剂 ＋稀释剂
杂质+少量 萃残液 待萃物质 （杂质）
反
萃 萃取剂＋稀释剂
剂
（待返回使用）
待反 萃萃 物取 质
产物（待萃物质）
生物萃取与老式萃取相比旳特殊性
生物工程不同于化工生产，主要体现在生物 分离往往需要从浓度很稀旳水溶液中除去大 部分旳水，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。
青霉素旳分配平衡
弱电解质旳分配系数：
热力学分配系数K0 ：萃取平衡时，单分子化 合物溶质在两相中浓度之比。
Kp=
弱酸性电解质K0＝ [AH]/[AH] 弱碱性电解质K0 ＝ [B]/[B]
弱电解质旳表观分配系数K：
分配达平衡时，溶质在两相旳总浓度之比
对于弱酸性电解质
H K K0 K p H
亲水
亲油基团 亲油
亲水基团伸向水中，亲油基团伸向油中。
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。
《萃取和重结晶》PPT课件
黄酮苷，其结构如下：
OH
8
1
2' 3'
HO
O
O2
OH
7
4'
6 5
43
O
6' 5'
OH O
O
H2C O O
O
OH OH OH
OH
OH CH3
OH
黄酮骨架
芦丁（Rutin）
主要试剂及产品的物理常数：（文献值）
名称 芦丁
分子量 性状 折光率
610.51
黄色 针晶
比重
熔点 /℃
174 ～ 178 ℃
沸点 /℃
固体物质还可用热溶剂萃取，特别是有的物质冷时难溶，热时易溶， 则必须用热溶剂萃取。一般采用回流装置进行热提取，固体混合物在一 段时间内被沸腾的溶剂浸润溶解，从而将所需的有机物提取出来。
实验要求:（从槐花米中提取芦丁）
称取2.5g槐花米，研磨细后，放入滤纸套筒，再将滤纸筒放入脂肪提 取器中，在圆底烧瓶中加入适量的70％乙醇和两粒沸石，与冷凝管组装 成液固提取装置，用电热套加热连续回流提取，待虹吸2～3次，即可撤 去热源。稍冷却，改为常压蒸馏装置，蒸至圆底烧瓶内液体只剩下小体 积（2～3mL），得到浓缩液，回收蒸出的乙醇。
CA K CB
CA、CB表示一种物质在A、B两种互不相溶的溶剂中的物 质的量浓度。K是一个常数，称为“分配系数”，它可以近 似地看作是物质在两溶剂中溶解度之比。
由于有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大，
因而可以用与水不互溶的有机溶剂将有机物从水溶液中萃取
出来。为了节省溶剂并提高萃取效率，根据分配定律，用一
重结晶溶液若带有颜色，可加入适量活性炭（一般为固体化合物的 1-5%）进行脱色，煮沸5-10分钟，然后趁热过滤。
萃取技术PPT课件
第10页/共12页
清场工作
• 药品归位 • 洗净、收好分液漏斗 • 整理桌面
第11页/共12页
感谢您的观看。
第12页/共12页
第4页/共12页
仪器
• 分液漏斗
第5页/共12页
• 铁架台
第6页/共12页
• 烧杯
第7页/共12页
• 装置组合
第8页/共12页
第9页/共12页
注意事项
• ①不可使用有泄漏的分液斗， 以保证操作安全 • ②盖子不能涂润滑剂 加料 振荡 放气 选择较萃取
剂和被萃取溶 检查分液漏斗是否泄漏 液总体积大 一倍以上的分 的方法，通常先加入一定液漏斗。 检查分液漏斗的盖量的水，振荡，看是否泄漏和 旋塞是否严密，萃取剂的选择要根据被萃取物质 在此溶剂中的 溶解度而定，同．时要易 将被萃取 溶液和萃取剂分 于和溶质分离开，最好用 液体分 别由分液漏斗的上口萃取剂应符合下列要求：和原溶液 中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远 大于原溶剂，并且溶剂易挥发。在萃取过 程中要注意：①将要萃取的溶液和萃取溶 剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不能超 过漏斗容积的2/3，塞好塞子进行振荡。② 振荡时右手捏住漏斗上口的颈部，并用食 指根部压紧塞子，以左手握住旋塞，同时 用手指控制活塞，将漏斗倒转过来用力振 荡。③然后将分液漏斗静置，待液体分层 后进行分液。
萃取原理
• 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶 解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一 种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
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• 萃取又称溶剂萃取或液液萃取是一种用 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：
清场工作
• 药品归位 • 洗净、收好分液漏斗 • 整理桌面
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感谢您的观看。
第12页/共12页
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仪器
• 分液漏斗
第5页/共12页
• 铁架台
第6页/共12页
• 烧杯
第7页/共12页
• 装置组合
第8页/共12页
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注意事项
• ①不可使用有泄漏的分液斗， 以保证操作安全 • ②盖子不能涂润滑剂 加料 振荡 放气 选择较萃取
剂和被萃取溶 检查分液漏斗是否泄漏 液总体积大 一倍以上的分 的方法，通常先加入一定液漏斗。 检查分液漏斗的盖量的水，振荡，看是否泄漏和 旋塞是否严密，萃取剂的选择要根据被萃取物质 在此溶剂中的 溶解度而定，同．时要易 将被萃取 溶液和萃取剂分 于和溶质分离开，最好用 液体分 别由分液漏斗的上口萃取剂应符合下列要求：和原溶液 中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远 大于原溶剂，并且溶剂易挥发。在萃取过 程中要注意：①将要萃取的溶液和萃取溶 剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不能超 过漏斗容积的2/3，塞好塞子进行振荡。② 振荡时右手捏住漏斗上口的颈部，并用食 指根部压紧塞子，以左手握住旋塞，同时 用手指控制活塞，将漏斗倒转过来用力振 荡。③然后将分液漏斗静置，待液体分层 后进行分液。
萃取原理
• 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶 解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一 种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
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• 萃取又称溶剂萃取或液液萃取是一种用 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：
化工原理 液液萃取和液固浸取概述 PPT
RE
FG
Sm
i
n
=
F
× GS
FH
Sm a x
=
F
× HS
大家好
Smin<S<Smax
32
二、B 与 S不互溶物系
若 B与 S 完全不互溶
萃取相中不含 B，S 的量不变 萃余相中不含 S ，B 的量不变
用质量比 计算方便
XF —原料液中组分A的质量比，kgA / kgB
YE —萃取相中组分A的质量比，kgA / kgS
BS
XF
YS
E
S
YE
R
BX R
34
YE
斜率 –B/S
YS
XR
XF
单级萃取图解计算
ESSEY S(1Y E) R B BRX B (1 X R )
大家好
35
【例10-1】一定温度下测得的A、B、S三元物系 的平衡数据如本题附表所示。
（1）绘出溶解度曲线和辅助曲线；
（2）查出临界混溶点的组成；
（3）求当萃余相中 xA=20%时的分配系数kA 和 选择性系数β ；
XR —萃余相中组分A的质量比，kgA / kgB YS —萃取剂中组分A的质量比，kgA / kgS
大家好
33
二、B 与 S不互溶物系
对溶质 A质量衡算
BF X+SSY=SE Y+BR X
YE－ YS =－ B S(XR－ XF)
操作线 方程
斜率 B
S
过点 (XF ,YS )
直角坐标图图解法
大家好
密度 表面张力 黏度 ❖ 萃取剂的稳定性、安全性、经济性
大家好
28
第十章 液－液萃取和液－固浸取
FG
Sm
i
n
=
F
× GS
FH
Sm a x
=
F
× HS
大家好
Smin<S<Smax
32
二、B 与 S不互溶物系
若 B与 S 完全不互溶
萃取相中不含 B，S 的量不变 萃余相中不含 S ，B 的量不变
用质量比 计算方便
XF —原料液中组分A的质量比，kgA / kgB
YE —萃取相中组分A的质量比，kgA / kgS
BS
XF
YS
E
S
YE
R
BX R
34
YE
斜率 –B/S
YS
XR
XF
单级萃取图解计算
ESSEY S(1Y E) R B BRX B (1 X R )
大家好
35
【例10-1】一定温度下测得的A、B、S三元物系 的平衡数据如本题附表所示。
（1）绘出溶解度曲线和辅助曲线；
（2）查出临界混溶点的组成；
（3）求当萃余相中 xA=20%时的分配系数kA 和 选择性系数β ；
XR —萃余相中组分A的质量比，kgA / kgB YS —萃取剂中组分A的质量比，kgA / kgS
大家好
33
二、B 与 S不互溶物系
对溶质 A质量衡算
BF X+SSY=SE Y+BR X
YE－ YS =－ B S(XR－ XF)
操作线 方程
斜率 B
S
过点 (XF ,YS )
直角坐标图图解法
大家好
密度 表面张力 黏度 ❖ 萃取剂的稳定性、安全性、经济性
大家好
28
第十章 液－液萃取和液－固浸取
离子液体的研究进展PPT课件
离子液体在两相催化的示意图
原料
产物 催化剂+离子液体
两相氢甲酰化反应（羰基化） • 水/有机两相催化反应只能用于C2~C5烯烃，因更高
C烯烃在水中溶解度小而不再适用
戊烯
加氢甲酰化
戊烯
六氟磷酸
早期的研究没有找到一种配体使反应同时具有高活性、高选择性， 且催化剂完全固定在离子液体中损失少。
学术界对配体进行了系统的优化设计。如37号配体，催化 剂没有在有机相检测到，经过7次循环，催化剂活性和选择 不受影响，选择性达65
• 通过对阴、阳离子的合理组合和结构设计，在较大的 范围内调变离子液体的物理化学性质，因此离子液体 被称为“绿色设计者溶剂(Green designer solvent s)”。
1.2离子液体的分类和结构
大体上有机阳离子主要有四类： 咪唑阳离子（运用最广泛）， 吡啶离子； 季胺离子； 季磷离子（熔点较高）。
图1是几种阳离子的结构示意图。
咪唑吡啶季胺 Nhomakorabea季磷
阴离子： 无机阴离子：卤素离子Cl－、Br－、I－；
A1C14－、BF4－、PF6－； 硫酸氢根离子
有机阳离子：乙酸根、CF3COO－(三氟乙酸)、
CH3SO4－、
磺酰亚胺）
(CF3 SO2 ) 2N－（NTF2三氟
1.3离子液体的发展概况
Paul Walden (Latvian: Pauls Va ldens; 1863–1957)
绿色化学的理想：不再适用有毒、有害物质，不再产生废 物，无须处理废物。
离子液体是国际绿色化学化工的前沿和热点。
离子液体为解决开发新型绿色工艺、实现传统重 污染、高能耗工业过程的升级换代，解决全球能 源、资源、环境、材料等重大战略性问题提供了 新机遇。
【全版】液液萃取原理推荐PPT
X
一、组成表示
例：
A
中
国
矿
业
大
学
化
工 学
B
院
化
工
系
A
M
C
S
点: 单组分 线: 双组分
面: 三组分
B'
E
xB F
P
xA
xA
B
C
S
已 知 ： CS/BS=60%， 问 C点 处B、S的量及组成； 若向C中加A，则P点处各值。
直角三角形相图
A
中
国
矿 业
xA+ xS+ xB=1
大
学
化
工
学
M
院
化
工 系
xA
若大向C中加A，则P点处各值。
二若学、向辅 C中助加曲A线，和则临P点界处混各溶值点。 更化多的 A 进入 E 相，更多的 B 留在 R 相。
P
P 组工成yA与在R相中的组成xA之比。
S丙量学醇=提取亚硫酸纸M浆液中的香兰素。
或院S在B中的溶解度小，也可减小R相中S的回收费用。
当化B、S互溶度较大时，两相区
提取柠檬酸。
三、在湿法冶金中的应用
萃取在冶金工业、核工业中都有广泛的应用。
中 目前认为，只要价格相当或超过铜的有色金属如钴、
国
矿 业
镍、锆、铪等，都应优先考虑用溶剂萃取法进行提
大
学 化
取。
工
学
用溶剂LIX63-65 等螯合萃取剂从铜的浸取液中
院
化 工
提取铜。
系
4.1 三元体系的液-液相平衡与萃取操作原理
国
矿 业
C，D时，可以用杠杆规则推出
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
离子液体的课件ppt
在电池技术方面的应用
化学电源的开发是绿色化学中的重要课题， 高能量、长寿命、低污染已成为判别化学电源 是否可行的根本依据。离子液体的高离子电导 率、宽电势窗口、无明显蒸汽压，不挥发和电 化学稳定的独特优势使其作为电解质在锂电池 和太阳能电池的应用方面显示了诱人的前景。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
*进入21世纪 吡啶类、吡咯类、季磷类、多胺类 甚至双咪唑类阳离子等相 继被报道，极大地扩展了离子液体在反应、分离及材料等领域的应用
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
三个历史阶段
三氯化铝体系（20世纪90年代以前） 新型耐水体系（20世纪90年代） 功能化体系（21世纪）
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
展望
* 根据工业需要，定向设计合成具有独特 性能的离子液体. * 完善离子液体的热力学数据、动力学数 据以及相应的热动力学模型 * 完善离子液体的物性和结构方面的参数 * 要解决有关离子液体的传质、传热规律 等关键问题
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在毛细管电泳方面的应用
毛细管电泳作为很好的电化学分离手段广泛 用于金属离子、药物、蛋白质等的分离和检测 ，但由于其硅管壁带负电荷，能够吸附正离子 和生物大分子的正电荷部分，严重影响了其分 离效果。将离子液体通过共价键键合在毛细管 表面，通过静电排斥作用减少吸附量，减少电 渗流，还可以使毛细管的电渗流逆向、迁移速 度随pH值的减少而增加，分离效率和重现性都 很好。
化学电源的开发是绿色化学中的重要课题， 高能量、长寿命、低污染已成为判别化学电源 是否可行的根本依据。离子液体的高离子电导 率、宽电势窗口、无明显蒸汽压，不挥发和电 化学稳定的独特优势使其作为电解质在锂电池 和太阳能电池的应用方面显示了诱人的前景。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
*进入21世纪 吡啶类、吡咯类、季磷类、多胺类 甚至双咪唑类阳离子等相 继被报道，极大地扩展了离子液体在反应、分离及材料等领域的应用
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
三个历史阶段
三氯化铝体系（20世纪90年代以前） 新型耐水体系（20世纪90年代） 功能化体系（21世纪）
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
展望
* 根据工业需要，定向设计合成具有独特 性能的离子液体. * 完善离子液体的热力学数据、动力学数 据以及相应的热动力学模型 * 完善离子液体的物性和结构方面的参数 * 要解决有关离子液体的传质、传热规律 等关键问题
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在毛细管电泳方面的应用
毛细管电泳作为很好的电化学分离手段广泛 用于金属离子、药物、蛋白质等的分离和检测 ，但由于其硅管壁带负电荷，能够吸附正离子 和生物大分子的正电荷部分，严重影响了其分 离效果。将离子液体通过共价键键合在毛细管 表面，通过静电排斥作用减少吸附量，减少电 渗流，还可以使毛细管的电渗流逆向、迁移速 度随pH值的减少而增加，分离效率和重现性都 很好。
离子液体简介PPT学习教案课件.pptx
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参考文献
[1]田鹏.离子液体的物理化学性质[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2011,29(2):129-137.[2]李珂,张健飞,孟春丽.工业绿色革命之离子液体[C]. “德凯杯”第二届全国毛纺行业技术改造研讨会论文集,2014,98-105.[3]郑直.离子液体萃取光度法测定汞、铜和铁含量的研究[D].长春:吉林大学，2011.[4]柯明,周爱国,宋昭峥,蒋庆哲.离子液体的毒性[J].化学进 展,2007,19(5),671-679.[5]BonhoteP,DiasA,PapageorgiouN, etal.Hydrophobic, highly conductive ambient temperature molten salts [J] .InorgChem,1996,35:1168.[6] Rogers R D. Materials science: Reflections on ionic liquids. Nature, 2007, 447: 917—918[7]张锁江, 刘晓敏, 姚晓倩, 董海峰, 张香平.离子液体的前沿、进展及应用[J].中国科学, B 辑:化学,2009,39(10), 1134-1144
极性性能直接影响到反应的难易程度如以1-烷基-3-甲基咪唑为阳离子的离子液体,其极化能力仅相当于短链的醇类,并且随着烷基链长的增加而减弱,改变阴离子的种类对极化能力影响不大。
第12页/共25页
离子液体的毒性
离子液体因没有蒸气压,在使用过程中本身不会形成挥发性有机物而被称为“绿色产品”,但离子液体本身并非“绿色”产品—某些离子液体甚至是有毒的从离子液体的制备、再生和处置过程看:目前用于制备离子液体的主要原料(烷基取代咪唑、烷基取代吡啶、烷基取代盐和烷基取代铵盐等)大多是挥发性有机物;而离子液体的再生过程主要是采用具有挥发性的传统有机溶剂进行萃取的过程;某些离子液体本身是有毒且难以生物降解的。因此,在离子液体大规模应用前需对其应用风险进行评价。
参考文献
[1]田鹏.离子液体的物理化学性质[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2011,29(2):129-137.[2]李珂,张健飞,孟春丽.工业绿色革命之离子液体[C]. “德凯杯”第二届全国毛纺行业技术改造研讨会论文集,2014,98-105.[3]郑直.离子液体萃取光度法测定汞、铜和铁含量的研究[D].长春:吉林大学，2011.[4]柯明,周爱国,宋昭峥,蒋庆哲.离子液体的毒性[J].化学进 展,2007,19(5),671-679.[5]BonhoteP,DiasA,PapageorgiouN, etal.Hydrophobic, highly conductive ambient temperature molten salts [J] .InorgChem,1996,35:1168.[6] Rogers R D. Materials science: Reflections on ionic liquids. Nature, 2007, 447: 917—918[7]张锁江, 刘晓敏, 姚晓倩, 董海峰, 张香平.离子液体的前沿、进展及应用[J].中国科学, B 辑:化学,2009,39(10), 1134-1144
极性性能直接影响到反应的难易程度如以1-烷基-3-甲基咪唑为阳离子的离子液体,其极化能力仅相当于短链的醇类,并且随着烷基链长的增加而减弱,改变阴离子的种类对极化能力影响不大。
第12页/共25页
离子液体的毒性
离子液体因没有蒸气压,在使用过程中本身不会形成挥发性有机物而被称为“绿色产品”,但离子液体本身并非“绿色”产品—某些离子液体甚至是有毒的从离子液体的制备、再生和处置过程看:目前用于制备离子液体的主要原料(烷基取代咪唑、烷基取代吡啶、烷基取代盐和烷基取代铵盐等)大多是挥发性有机物;而离子液体的再生过程主要是采用具有挥发性的传统有机溶剂进行萃取的过程;某些离子液体本身是有毒且难以生物降解的。因此,在离子液体大规模应用前需对其应用风险进行评价。