液-液萃取分离法
化工原理 液液萃取
11.1 概述
液-液萃取（抽提）：在液体混合物中加入一种 与其不溶或部分互溶的液体溶剂，经过充分混合， 分相，利用混合液中各组分在溶剂中溶解度的差 异而实现分离的一种单元操作。又称溶剂萃取。
目的: 分离液-液混合物。 操作依据: 利用混合物中各组分在某一溶剂中 的溶解度之间的差异。
两相接触方式
微 分 接 触
级 式 接 触
11.2 液-液相平衡关系
11.2.1 三角形坐标及杠杆定律
11.2.1.1 三角形坐标 三元混合液的表示方法：
三角形坐标
等边三角形 直角三角形（等腰直角三角形和不等腰直角三角形）
① 表示方法 习惯表示法： ▲ 各顶点表示纯组分； ▲ 每条边上的点为两组分混合物； ▲ 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。
液液萃取的应用
1、在石油化工中的应用 随着石油化工的发展，液液萃取已广泛应用于分离各种
有机物质。轻油裂解和铂重整产生的芳烃混合物的分离是重 要的一例。该混合物中各组分的沸点非常接近，用一般的分 离方法很不经济。工业上采用Udex、Shell、Formex等萃取 流程，分别用环丁砜、四甘醇、N-甲基吡咯烷酮为溶剂，从 裂解汽油的重整油中萃取芳烃。对于难分离的乙苯体系，组 分之间的相对挥发度接近于1，用精馏方法不仅回流比大， 塔板还高达300多块，操作费用极大。可采用萃取操作以HFBF3作萃取剂，从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体。
A
mE RM mR ME
点P组成按上述长度为
A：30% B：50% S：20%
A
80
20
UF
60 Q Z 40
40 E 20
S%
第二章萃取分离法1
第三节 萃取条件
1. 常用的螯合剂
N=O
N
O NH4 +
1 3
Fe3+
N=O
N O
Fe
3
+
NH
+
4
C 2H5 C 2H5
N
C
S S Na + 1 Cu2 +
2
C 2H5
S
C 2H5 N C S
Cu/2
+ Na +#43; 1 Ni2+ 2
O CH3 C N
Ni / 2 CH3 C
取体系中的分配比是多少?
解：
E m o m o m n m m o o m m n o 设 m o 1 g , 则 E 1 ： m n
0 .8 7 1 ( v W )5 0 .8 7 1 ( 10)0 5
D O V V W
D 1 0 100
D = 5.0432.
8-羟基喹啉HL在某萃取体系中的分配系数 KD= 720，H2L+在水中的解离常数Ka1、Ka2分别为1.0× 10-5，2.0×10-10。 (1) 导出8-羟基喹啉的分配比与水相中H+浓度的关
……
n 次萃取, 水相中剩余的量为mn g , 则:
Vw
n
mn = mo(
)
D V o +V w
EA A在 在有 两机 相相 中中 的的 总 mo总 量 m om 量 和 n
例2. 有100mL含I210mg的水溶液,用90mLCCl4分 别按下列情况萃取(D=85):(1)全量一次萃取; (2) 每次用30mL分3次萃取. 求萃取百分率各为多少?
在萃取分离达到平衡时溶质在两相中的浓度比称为
液液萃取
液－液萃取第一节 概述利用原料液中各组分在适当溶剂中溶解度的差异而实现混合液中组分分离的过程称为液－液萃取，又称溶剂萃取。
液-液萃取, 它是30年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。
随着萃取应用领域的扩展,回流萃取,双溶剂萃取,反应萃取,超临界萃取及液膜分离技术相继问世, 使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的操作单元之一。
一.萃取操作原理萃取是向液体混合物中加入某种适当溶剂，利用组分溶解度的差异使溶质A 由原溶液转移到萃取剂的过程。
在萃取过程中, 所用的溶剂称为萃取剂。
混合液中欲分离的组分称为溶质。
混合液中的溶剂称稀释剂，萃取剂应对溶质具有较大的溶解能力，与稀释剂应不互溶或部分互溶。
右图是萃取操作的基本流程图。
将一定的溶剂加到被分离的混合物中， 采取措施（如搅拌）使原 料液和萃取剂充分混合混合，因溶质在两相间不呈平衡，溶质在萃取相中的平衡浓度高于实际浓度， 溶质乃从混合液相萃取集中扩散，使溶质与混合中的其它组分分离，所以萃取是液、液相间的传质过程。
通常 ,萃取过程在高温下进行,萃取的结果是萃剂 提取了溶质成为萃取相，分离出溶质的混合液成为萃余相。
萃取相时混合物，需要用精馏或取等方法进行分离，得到溶质产品和溶剂，萃取剂供循环使用。
萃取相通常含有少量萃取剂，也需应用适当的分离方法回收其中的萃取剂，然后排放。
用萃取法分离液体混合物时，混合液中的溶质既可以是挥发性物质，也可以是非挥发性物质，（如无机盐类）。
当用于分离挥发性混合物时，与精馏比较，整个萃取过程比较复杂，譬如萃取相中萃取剂的回收往往还要应用精馏操作。
但萃取过程本身具有常温操作，无相变以及选择适当溶剂可以获得较高分离系数等优点，在很多的情况下，仍显示出技术经济上的优势。
一般来说，在以下几种情况下采取萃取过程较为有利：⑴ 溶液中各组分的沸点非常接近，或者说组分之间的相对挥发度接近于一。
⑵ 混合液中的组成能形成恒沸物酸， 用一般的精馏不能得到所需的纯度。
液_液萃取实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解液液萃取的基本原理和过程。
2. 掌握分液漏斗的使用方法和操作技巧。
3. 通过实验验证萃取分离的效率。
4. 学习如何通过萃取分离混合物中的特定成分。
二、实验原理液液萃取是利用物质在不同溶剂中的溶解度差异，通过混合、振荡、静置分层和分液等步骤，将混合物中的某一组分从另一组分中分离出来的方法。
其基本原理是：溶质在互不相溶的溶剂中具有不同的溶解度，溶质会从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中，从而实现分离。
三、实验仪器和药品仪器：- 分液漏斗（梨形）- 铁架台（带铁圈）- 烧杯- 振荡器- 秒表药品：- 混合溶液（含有待萃取的溶质）- 萃取剂（与混合溶液不互溶的溶剂）- 水或无水乙醇（用于洗涤）四、实验步骤1. 准备工作：- 检查分液漏斗是否漏水，确保密封性良好。
- 准备好混合溶液和萃取剂。
2. 加入溶液：- 将混合溶液倒入分液漏斗中，注意不要超过漏斗容积的2/3。
- 向分液漏斗中加入适量的萃取剂。
3. 振荡混合：- 盖好分液漏斗的玻璃塞，轻轻振荡，使混合溶液和萃取剂充分混合。
- 振荡过程中，注意观察两相液体的混合情况，确保充分接触。
4. 静置分层：- 将分液漏斗放置在铁架台上，静置一段时间，等待两相液体分层。
- 观察分层情况，确认两相液体已完全分层。
5. 分液：- 打开分液漏斗下端的活塞，使下层液体（通常为萃取剂层）缓慢流出至烧杯中。
- 待下层液体流尽后，关闭活塞，打开上端玻璃塞，将上层液体（通常为混合溶液层）倒入另一个烧杯中。
6. 洗涤：- 向分液漏斗中加入少量水或无水乙醇，重复振荡、静置分层和分液的步骤，以去除萃取剂层中的残留溶质。
7. 回收萃取剂：- 将萃取剂层倒入烧杯中，加热蒸发，回收萃取剂。
五、实验现象1. 振荡混合过程中，混合溶液和萃取剂充分接触，形成乳白色混合物。
2. 静置分层后，上层液体（混合溶液层）通常颜色较浅，下层液体（萃取剂层）通常颜色较深。
3. 分液过程中，下层液体（萃取剂层）和上层液体（混合溶液层）分离清晰。
络合物萃取分离法名词解释
络合物萃取分离法名词解释
络合物萃取分离法又称“液—液萃取分离法”，定量分析中分离方法的一种。
是基于各种不同的离子在有机相和水相中的分配系数不同而使各种离子分离的方法。
该法主要用于定量分析化学中元素的分离和富集。
为使萃取分离顺利，常在试液中加入某种萃取配位剂，使将要被萃取的离子和萃取络合剂生成不带电的，易溶于有机溶剂的分子，摆脱极性较强的水分子的制约。
本法设备简单，操作简便，分离效果好，应用广泛。
溶剂萃取分离法
小 结
• 1、同量的萃取剂，分多次萃取的效率 同量的萃取剂， 比一次萃取的效率高。 比一次萃取的效率高。 • 2、增加萃取次数将增大工作量，并将 增加萃取次数将增大工作量， 引起误差。 引起误差。
（三） 主要的萃取体系
概念：溶剂萃取体系是由水相和 概念：溶剂萃取体系是由水相和有机相 水相 组成的。 其中有机相被称为萃取剂； 组成的。①其中有机相被称为萃取剂； 萃取剂 ②萃取后的水相称为萃余液，③被萃入 萃取后的水相称为萃余液， 萃余液 到有机相中的物质称为萃合物。 到有机相中的物质称为萃合物。 萃合物 分类：根据萃合物分子性质的不同， 分类：根据萃合物分子性质的不同，萃 取体系可分为螯合物萃取、 取体系可分为螯合物萃取、离子缔合物 螯合物萃取 萃取和协同萃取等几种类型。 萃取和协同萃取等几种类型。 等几种类型
cA总 有机） (m −m ) /V(有机） （ 0 1 D= = cA总(水） m /V(水） 1 经一次萃取后留在水相中A的质量 V水 （ ） m =m （ ） 1 0 D （ 机 +V 水 V有 ） （ ）
解:
பைடு நூலகம்
多次连续萃取的计算（2）
第二次萃取后水相中剩余溶质质量： 第二次萃取后水相中剩余溶质质量： V(有机） V 有机） （ 2 m2 = m ( ） m0 ( = ） 1 D （有机）+V 水） V D （有机）+V 水） V （ （ 经n次萃取后水相中剩余溶质质量： 次萃取后水相中剩余溶质质量： V有 ） ( 机 n m =m ( ) n 0 D （ 机 +V 水 V有 ） （ ） n次萃取后的萃取效率 为： 次萃取后的萃取效率E为 次萃取后的萃取效率 V水 ( ） n E = −( ） 1 D （ 机 +V 水 V有 ） （ ）
无机化学实验
图3 图4
④静置分层。待两相液体分层明显,界面清 晰时，打开上口玻璃塞，开启活塞，放出下层 液体，收集在适当的容器中。当界面层接近放 完时要放慢速度，一旦放完则要迅速关闭旋塞。 ⑤ 取下漏斗，打开玻璃塞，将上层液体由 上口倒出。收集到指定容器中。 ⑥ 假如一次萃取不能满足分离的要求，这 时可采取多次萃取的方法(但最多不超过5次)。 将每次的萃取液都收集到一个容器中。
萃取分离后，水相应为无色，若仍显黄色， 再加10mL乙醚萃取一次。并把有机相合并在一 起。
4、反萃取 向含有Fe3+的有机相乙醚中加10mL水。使之与有机
相充分混合。将混合液放入蒸馏烧瓶中，蒸馏分离。 5、安装仪器。如图
6、蒸馏 水浴பைடு நூலகம்馏，加热温度80℃ ，按蒸馏操作进行。
7、回收乙醚。
实验报告
（2）装配方法
①选择好所需仪器。 ②组装仪器：组装顺序。加热源→烧瓶→冷凝管→
接液管→接受器。先下后上，先前后后。
注意： 1、蒸馏烧瓶要用铁夹固定在铁架台上，铁夹夹在支
管上部。 2、蒸馏烧瓶底部用铁圈托住，并垫上石棉网。 3、冷凝管用铁夹固定在铁架台上，前高后低。 4、整个装置要在同一平面内，同一直线上。 5、装置要严密。
（2）萃取的原理：利用物质在不 同溶剂中溶解度的差异。
（3）液—液萃取分离法：
利用与水不相溶的有机相与含有 多种金属离子的水溶液在一起振荡。 使某些金属离子由亲水性转化为疏水 性，同时转移到有机相中，而另一些 金属离子仍旧留在水相中，这样达到 分离目的。
2、分液漏斗
分液漏斗是用于液－液萃取分离的 仪器。有三种不同的分液漏斗。
经过萃取分离，即可分别得到含有Fe3+ 的有机相和含 有Al3+ 的无机相。分离后Al3+ 仍为起始状态。
液液萃取(溶剂萃取).
11 液液萃取（溶剂萃取）Liquid-liquid extraction(Solventextraction)11.1 概述一、液液萃取过程：1、液液萃取原理：根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异，而对液体混合物实施分离的方法，也是重要的单元操作之一。
溶质 A + 萃取剂 S——————〉S+A (B) 萃取相 Extract分层稀释剂 B B + A (S…少量) 萃余相 Raffinate（残液）一般伴随搅拌过程 => 形成两相系统，并造成溶质在两相间的不平衡则萃取的本质：液液两相间的传质过程，即萃取过程是溶质在两个液相之间重新分配的过程，即通过相际传质来达到分离和提纯。
溶剂 extractant（solvent)S 的基本条件：a、S 不能与被分离混合物完全互溶，只能部分互溶；b、溶剂具有选择性，即溶剂对A、B两组分具有不同溶解能力。
即（萃取相内）（萃余相内）最理想情况： B 与 S 完全不互溶 => 如同吸收过程： B 为惰性组分相同：数学描述和计算实际情况：三组分分别出现于两液相内，情况变复杂2 、工业萃取过程：萃取不能完全分离液体混合物，往往须精馏或反萃取对萃取相和萃余相进行分离，而溶剂可循环使用。
实质：将一个难于分离的混合物转变为两个易于分离的混合物举例：稀醋酸水溶液的分离：萃取剂：醋酸乙酯3 、萃取过程的经济性：取决于后继的两个分离过程是否较原液体混合物的直接分离更容易实现（ 1 ）萃取过程的优势：（与精馏的关系）ａ、可分离相对挥发度小或形成恒沸物的液体混合物；ｂ、无相变：液体混合物的浓度很低时，精馏过于耗能（须将大量 B 汽化）；ｃ、常温操作：当液体混合物中含有热敏性物质时，萃取可避免受热；ｄ、两相流体：与吸附离子交换相比，操作方便。
（ 2 ）萃取剂的选择——萃取过程的经济性a、分子中至少有一个功能基，可以与被萃取物质结合成萃合物；b、分子中必须有相当长的烃链或芳香环，可使萃取剂和萃合物容易溶解于有机相，一般认为萃取剂的分子量在350－500之间较为合适。
液液萃取实验流程
液液萃取实验流程
1. 准备工作:
- 准备所需的实验器材,包括分液漏斗、烧杯、量筒、滴定管等。
- 根据实验要求,准备合适的有机溶剂和水溶液。
2. 液液萃取操作步骤:
- 将待萃取的水溶液和萃取溶剂按照一定比例加入分液漏斗中。
- 盖好分液漏斗塞子,使用手掌将塞子扣紧,并小心翻转分液漏斗,使两相充分混合。
- 打开分液漏斗的塞子,释放内部压力,并继续剧烈摇晃分液漏斗,使两相充分接触。
- 静置一段时间,等待两相完全分层。
- 打开分液漏斗的塞子,缓缓排出下层水相,收集上层有机相。
- 如需进一步萃取,可向有机相中加入新的水溶液,重复上述步骤。
3. 后处理:
- 根据实验需求,对收集的有机相进行浓缩、蒸馏或其他处理。
- 处理好废液,并清洗实验器材。
4. 注意事项:
- 操作时要小心谨慎,避免溶剂溅出或吸入有毒气体。
- 实验过程中要遵守实验室安全规程,佩戴必要的防护用品。
- 根据不同溶剂的性质,选择合适的分液漏斗和其他器材。
- 记录实验数据,并进行结果分析和讨论。
以上是液液萃取实验的基本流程,具体操作细节和注意事项需要根据实验目的和使用的化学品进行调整。
液-液萃取分离法
三、液－液萃取分离法物质在不同的溶剂中具在不同的溶解度，利用物质的这一性质差异，在含有被分离组分的水溶液中，加入与水不相混溶的有机溶剂，振荡，使其达到一溶解平衡，一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水相，从而达到分离的目的。
这一分离方法称为溶剂萃取分离法或液－液萃取分离法。
物质对水的亲疏性是可以改变的，为了将待分离组分从水相萃取到有机相，萃取过程通常也是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。
例如，用8-羟基喹啉氯仿萃取Al3+离子，中的H2O分子被蔬水的8-羟基喹啉取代，同时由于螯合物的形式，Al3+的正电荷被中和，新生成的8-羟基喹啉Al螯合是疏水性很强的大分子，易溶于HCCl3而被萃取。
1. 萃取分离法的基本原理萃取：把某组分从一个液相（水相）转移到互不相溶的另一个液相（有机相）的过程。
反萃取：有机相→水相优点：1.萃取分离法设备简单；2.操作快速；3.分离效果好；缺点：1.费时，工作量较大；2.萃取溶剂常是易挥发、易燃和有毒的物质。
2．分配系数和分配比用有机溶剂从水相中萃取溶质A时，如果溶质A在两相中的型体相同，达到平衡时，A在有机相中的平衡浓度为[A]o在水相中的浓度为[A]w，则在一定的温度下，二者的比为一常数，用K D表示，称为分配系数。
上式称为分配定律。
K D只与温度有关。
分配定律适用条件：①稀溶液，可用浓度代替活度；②溶质在两相中均以单一的相同形式存在，没有其他副反应。
分配比萃取体系是一个复杂的体系，它可能伴随着溶质在两相中的离解、缔合或络合等多种化学作用，此时分配定律就不能表示溶质A 在两相中的分配。
通常将溶质A 在有机相中的各种存在形式的总浓度c A,o 和在水相中的各种存在形式的总浓度 c A,w 之比，称为分配比，用D 表示：D 也可理解为条件分配系数。
用和分别表示A 在有机相和水相中的副反应，得例如，醋酸在苯和水中的分配 K d 为醋酸在有机相的二聚合常数。
HAc 在水相和有机相中的副反应系数，表示为：因此，醋酸在苯与水中的分配比为：（1）当D >1时，说明溶质进入有机相的量比留在水中的量多。
液液萃取步骤5个步骤
液液萃取步骤5个步骤
液液萃取一般包括以下五个步骤：
1. 浸提：将待提取的物质（如植物或化合物混合物）置于一个合适的溶剂中，让其中的溶质与溶剂发生接触。
2. 萃取：通过搅拌、加热或其他方法，使溶质在溶剂中溶解或扩散，从而将其分离出来。
3. 分相：停止搅拌或采用离心等方法使溶液分为两个或多个不同的液相。
这些相可以具有不同的溶质含量，其中一个相往往富含目标物质。
4. 分离：通过采用漏斗、离心机或其他分离技术，将富含目标物质的液相与其他相分离。
5. 浓缩：对得到的目标物质溶液进行蒸发或其他浓缩方法处理，以得到更高浓度的物质。
液液萃取
5、氯离子浓度的影响
实验条件： 相比O/A=1：1； t=10min；T=298K； 有机相：0.3mol/LCyanex921+10%（v/v）TBP；
水相：0.1mol/LCd2+，[H+]=1.0、2.0、3.0mol/L，[NaCl]=0.5-6.0mol/L
6、Cd2+浓度的影响
实验条件： 相比O/A=1：1；
逆流萃取：
含有被萃取物的水相及有机相分别从萃取器的两端流入，以相
反方向流动，进行连续多次接触分层而达到分离的目的。
9、萃取机理
H aq CdCl3，aq - 2Lorg HCdCl3 2Lorg H aq CdCl3，aq - 4Lorg HCdCl3 4Lorg
实验条件：
有机相：0.3mol/LCyanex921 +10%（v/v）TBP； 水相:[HCl]=2.0mol/L, 0.1 mol/L（11.9g/L）Cd2+;
实验条件：
负载有机相：0.1 mol/L （11.9g/L)Cd2+;
水相:[HCl]=0.1mol/L;
t=10min； T=298K； 相比O/A=1/5--5/1。
小结
1、在优化的实验条件下采用2步模拟逆流萃取过程实现了对 Cd2+的定量萃取（99.9%）,验证了萃取等温线的预测。 2 、通过斜率分析法得到萃取的化学计量比，这与含镉化合 物的分布是一致的。 3、相比为2/3时，用0.1mol/L的HCl用3步逆流剥离过程从负 载的有机相中剥离Cd2+的百分比达到99.6%。 4 、热力学研究实验数据表明镉萃取是自发反应，并且是放 热过程，有机相中溶剂化合物的形成是混乱度减小。
化工原理 第十一章液液萃取
11.2 液-液相平衡关系
11.2.1 三角形坐标及杠杆定律
11.2.1.1 三角形坐标 三元混合液的表示方法：
三角形坐标
等边三角形 直角三角形（等腰直角三角形和不等腰直角三角形）
① 表示方法 习惯表示法： ▲ 各顶点表示纯组分； ▲ 每条边上的点为两组分混合物； ▲ 三角形内的各点代表不同组成的三元混合物。
石油化工学院---Department of Petroleum chemical Engineering
两相接触方式
微 分 接 触
石油化工学院---Department of Petroleum chemical Engineering
级 式 接 触
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为混溶点； ④ 临界混溶点(褶点) :共轭相的组成相同，其位置和物系有关； ⑤ 萃取相和萃余相: 以原溶剂为主的相称为萃余相，以溶剂为
主的相称为萃取相。
石油化工学院---Department of Petroleum chemical Engineering
① 部分互溶物系，A、B，A、S 完全互溶，而B、S部分互 溶；
常见的萃取操作流程
原料 A+B 萃取剂 S
萃取相 E
萃取剂S
萃余相 R
萃取液E ’ 萃余液R’
萃取剂S 常见的萃取操作流程
石油化工学院---Department of Petroleum chemical Engineering
石油化工学院---Department of Petroleum chemical Engineering
ZU / ZV = V / U
萃取分离法
A.金属离子形成螯合物的过程 B.金属离子形成离子缔合物的过程 C.络合物进入有机相的过程 D.将物质由亲水性转变为疏水性的过程
2.含Al3+的溶液20mL，用等体积的乙酰丙酮 萃取，已知其分配比为10，则Al3+的萃取率
为（B）。
A. 99% B. 90% C. 85% D. 95%
5.把物质从水相转入有机相的过程称为 ___萃__取__,而相反的过程成为 反萃取。
两相中的存在形态相同，平衡时，在
有机相的浓度为[A]有, 水相的浓度为[A] 水 之比，用KD表示。
分配定律
KD=
[A]有 [A]水
分配比: 物质A在两相中可能存在多种形态，在两相 中的各形态浓度总和(c)之比，用D表示。
D=
cA有 cA水
=
Байду номын сангаас
[A1]有+[A2]有+…+[An]有 [A1]水+[A2]水+…+[An]水
萃取一次：
m m V D c有 ( m V c水
0 1
)
1 水
有
m1
m0 (
V水 DV有 V水
）
二次
m2
m1
V水 DV有
V水
m0
V水 DV有
V水
2
n次
mn
m0
V水 DV有 V水
n
1.萃取过程的本质可表述为（ D ）。
§12-3 溶剂萃取分离法
依据物质对水的亲疏性不同而进行的分 离方法又称液—液萃取分离法。萃取分离法 是将对水的亲疏性不同的物质在同水相和与 水互不相溶的有机相充分接触后,它们就会 在水相和有机相之间重新进行分配。
液-液萃取法
思考题1 衡量分离效果的因素主要是哪些？2 试述影响萃取效果的主要因素？3 选择萃取溶剂时还应考虑哪些方面？4 请详述产生乳化的原因及消除乳化的具体措施？5 系统分析法中萃取操作中的三部位法和四部位法常用的溶剂各是何物？一液-液萃取法1 液－液萃取原理液-液萃取法即两相溶剂提取，是利用混合物中各组分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不间而达到分离目的的方法。
简单的萃取过程是将萃取剂加入到样品溶液中，使其充分混合，因某组分在萃取剂中的平衡浓度高于其在原样品溶液中的浓度，于是这些组分从样品溶液中向萃取剂中扩散，使这些组分与样品溶液中的其他组分分离。
组分A在两相间的平衡关系可以用平衡常数K来表示：K＝CA/C'A。
式中CA: 组分A在苯取剂中的浓度；C'A:组分A在原样品溶液中的浓度。
这就是分配定律。
对于液一液萃取，K通常称为分配系数，可将其近似地看做组分在萃取剂和原样品溶液中的溶解度之比。
物质在萃取剂和原溶液中的溶解度差别越大，K值越大，萃取分离效果越好。
当K≥100时，所用萃取剂的体积与原溶液体积大致相等时，一次简单萃取可将99%以上的该物质萃取至萃取剂中，但这种情况往往很少。
K值取决于温度、溶剂和被萃取物的性质，而与组分的最初浓度、组分与溶剂的质量无关。
萃取过程的分离效果主要表现为被分离物质的萃取率和分离纯度。
萃取率为萃取液中被萃取的物质与原溶液中该物质的溶质的量之比。
萃取率越高，表示萃取过程的分离效果越好。
1.1 影响萃取效果的因素影响分离效果的主要因素包括:萃取剂、被萃取的物质在萃取剂与原样品溶液两相之间的平衡关系(主要表现为被萃取物质在萃取剂与原样品溶液两相中的溶解度差别)、在萃取过程中两相之间的接触情况。
被萃取物质在一定的条件下，主要决定于萃取剂的选择和萃取次数。
1.1.1萃取溶剂的选择萃取剂对萃取效果的影响很大，萃取溶剂选择的主要依据是被萃取的物质的性质，相似相溶原理是萃取剂选择的基本规则。
萃取分离知识
1. 中性配合萃取体系
特点 • 被萃取物在水相中以中性分子形式存在 • 萃取剂也是中性分子（含有适当配位基团） • 被萃取物与萃取剂形成中性配合物 例 TBP－煤油体系从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰
被萃取物形式：UO2(NO3) 2 （铀的其他形态如UO22＋, UO2NO3＋等不被萃取） 萃取剂：TBP（磷酸三丁酯） 中性配合物： UO2(NO3) 2· 2TBP
对于一次萃取： ② E=
可见：E的大小取决于分配比和相比（两相体积比）
③ 经过n次萃取后，水相中剩余A质量仅为mn,
则
mn =
m（ 0
V水 DV有 V水
n ）
m0为水相中A的最初浓度，即总浓度
4. 分离系数 表示A、B两组分在萃取中被分离的情况：
A / B D A / DB
当DA和DB比较接近时，分离系数β接近于1，表明A、B两组 分难以通过萃取分离。反之，DA和DB相差越大，二者被分离的 程度越好。
配合物的稳定性与冠（穴）醚的空穴直径，冠（穴）醚环上 杂原子种类、数目和空间排列，环上取代基，金属离子的体 积和电荷，溶剂性质等有关。 穴醚因具有两个以上环，为三维结构化合物，其球形空穴对
金属离子的配合能力比单环的冠醚要大得多。
冠（穴）醚的亲水杂原子向内侧，外侧是疏水-CH2-CH2-基， 因而使萃取配合物在有机相溶解性增加。
溶剂萃取的优缺点 优点：仪器设备简单，操作方便。
分离选择性高。
应用范围广（无机和有机物；常量和微量组分）。
处理量大，适于工业分离，易于连续自动操作。
缺点：有机溶剂易挥发，多对人体有害。
手工操作比较麻烦，费时。 分离效率不高（比LC小2－3个数量级）。
（二） 基本概念
液体与液体的分离方法
液体与液体的分离方法
液体与液体的分离方法主要有以下几种：
1. 蒸馏法：利用两种液体的沸点不同，通过加热使其中一个液体转化为气体，然后再冷凝为液体，从而分离两种液体。
2. 提取法：通过溶液的溶解性差异，将其中一种液体从溶液中提取出来。
3. 结晶法：利用两种液体溶解度的差异，通过调节温度或浓度等条件，使其中一种液体结晶出来，然后进行分离。
4. 离心法：利用液体的比重差异，通过高速旋转离心机使两种液体分离。
5. 过滤法：通过过滤器，将其中一种液体从混合液中过滤出来。
6. 萃取法：利用溶剂的亲和性差异，将其中一种液体从混合液中萃取出来。
7. 凝固法：通过调节温度，使其中一种液体凝固成固体，然后进行分离。
根据具体实验条件和液体性质的不同，可以选择适合的分离方法进行液体与液体的分离。
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液－液萃取分离法【摘要】液—液萃取分离法又称溶剂萃取分离法，简称萃取分离法。
这种方法是利用与水不相混溶的有机溶剂同试液一起震荡，这时，一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水相中，从而达到分离富集的目的。
如果被萃取组分是有色化合物，则可以取有机相宜接进行光度测定，这种方法称为萃取光度法。
萃取光度法具有较高的灵敏度和选择性。
【关键字】液—液萃取分离法、亲水性、分配系数、螯合剂液—液萃取分离法又称溶剂萃取分离法，简称萃取分离法。
这种方法是利用与水不相混溶的有机溶剂同试液一起震荡，这时，一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水相中，从而达到分离富集的目的。
一. 萃取分离法的基本原理及重要参数1．萃取过程的本质:根据物质对水的亲疏性不同，通过适当的处理将物质从水相中萃取到有机相，最终达到分离。
亲水性物质：易溶于水而难溶于有机溶剂的物质。
如：无机盐类，含有一些亲水基团有机化合物常见的亲水基团有一OH，一SO3H，一NH2，=NH 等．疏水性或亲油性物质：具有难溶于水而易溶于有机溶剂的物质。
如：有机化合物常见的疏水基团有烷基如一CH3，一C2H3，卤代烷基，苯基、萘基等物质含疏水基团越多，相对分子质量越大，其疏水性越强2．分配系数和分配比（１）分配系数分配系数的含义：用有机溶剂从水相中萃取溶质A时，如果溶质A在两相中存在的型体相同，平衡时溶质在有机相的活度与水相的活度之比称为分配系数，用KD表示。
萃取体系和温度恒定，KD为一常数。
在稀溶液中可以用浓度代替活度。
（2）分配比分配比的含义：将溶质在有机相中的各种存在形式的总浓度CO和在水相中的各种存在形式的总浓度CW之比，称为分配比．示例：CCl4——水萃取体系萃取OsO4在水相中Os（VIII)以OsO4，OsO52-和HOsO5-三种形式存在在有机相中以OsO4和(OsO4)4两种形式存在。
（3）分配系数与分配比当溶质在两相中以相同的单一形式存在，且溶液较稀，KD＝D。
如： CCl4——水萃取体系萃取I2在复杂体系中KD 和D不相等。
分配系数与萃取体系和温度有关，而分配比除与萃取体系和温度有关外，还与酸度、溶质的浓度等因素有关。
（4）萃取百分率在实际工作中，常用萃取百分率E来表示萃取的完成程度。
萃取百分率的含义：物质被萃取到有机相中的比率。
二.重要的萃取体系和萃取条件的选择1.螯合物萃取体系和萃取条件的选择（1）螯合物萃取体系概述（2）螯合物萃取体系的特点a.螯合剂（应有较多的疏水基团）溶于有机相，难溶于水相，有些也微溶于水相，但在水相中的溶解度依赖于水相的组成特别是pH值（双硫腙溶于碱性水溶液）。
b.螯合剂在水相与待萃取的金属离子形成不带电荷的中性螯合物，使金属离子由亲水性转变为亲油性。
c.螯合物萃取体系广泛应用于金属阳离子的萃取。
d.主要适用于微量和痕量物质的分离，不适用于常量物质的分离，常用于痕量组分的萃取光度法测量。
（3）常用的螯合物萃取体系丁二酮肟：萃取Ni2+双硫腙：萃取Hg2+、Pb2+、Cd2+、Co2+、Cu2+ 、Zn2+、Sn2+、等重金属离子8-羟基喹啉：萃取Pd2+、Fe3+、Al3+、Co2+、Zn2+、Tl3+、In3+等金属离子乙酰基丙酮： Al3+、 Cr3+、 Co2+、 Th4+、Be2+、Sc3+等金属离子铜试剂：萃取Cu2+a．螯合剂的选择螯合剂与金属离子生成的螯合物越稳定，即Kex越大，萃取效率就越高；螯合剂含疏水基团越多，亲水基团越少， [HR]n O越大，萃取效率就越高。
b．溶液的酸度溶液的酸度越低，则D值越大，就越有利于萃取。
当溶液的酸度太低时，金属离子可能发生水解，或引起其他干扰反应，对萃取反而不利。
结论：必须正确控制萃取时溶液的酸度。
示例：用二苯基卡巴硫腙—CCl4萃取金属离子，都要求在一定酸度条件下才能萃取完全。
萃取Zn2+时，适宜pH为6.5一l0，溶液的pH太低：难于生成螯合物pH太高：形成Zn022- c. 萃取溶剂的选择原则：1）金属螯合物在溶剂中应有较大的溶解度。
通常根据螯合物的结构，选择结构相似的溶剂。
2）萃取溶剂的密度与水溶液的密度差别要大，粘度要小3）萃取溶剂最好无毒、无特殊气味、挥发性小。
例如：含烷基的螯合物用卤代烷烃(如CCl4，CHCl3)作萃取溶剂；含芳香基的螯合物用芳香烃(如苯、甲苯等)作萃取溶剂d．干扰离子的消除a）控制酸度：控制适当的酸度，有时可选择性地萃取一种离子，或连续萃取几种离子。
示例：在含Hg2+，Bi3+，Pb2+，Cd2+溶液中，控制酸度用二苯硫腙—CCl4萃取不同金属离子。
b）使用掩蔽剂当控制酸度不能消除干扰时，可采用掩蔽方法。
示例：用二苯硫腙—CCl4萃取Ag+时，若控制pH为2，并加入EDTA，则除了Hg2+，Au(III)外，许多金属离子都不被萃取。
在含Hg2+，Bi3+， Pb2+，Cd2+溶液中用二苯硫腙—CCl4萃取萃取Hg2+，若控制溶液的pH等于1．则Bi3+，Pb2+，Cd2+不被萃取要萃取Pb2+，可先将溶液的pH调至4—5，将Hg2+，Bi3+先除去，再将pH调至9—10，萃取出Pb2+。
2. 离子缔合物萃取体系何谓离子缔合物：阳离子和阴离子（通常为配离子通过静电吸引力结合形成的电中性化合物，称为离子缔合物。
离子缔合物萃取体系的特点：（1）适用于可以形成疏水性的离子缔合物的常量或微量金属离子，而离子的体积越大，电荷越少，越容易形成疏水性的离子缔合物。
（2）萃取容量大，选择性差。
常用的萃取体系：金属阳离子的离子缔合物：水合金属阳离子与适当的配位剂作用，形成没有或很少配位水分子的配阳离子．然后与阴离子缔合，形成疏水性的离子缔合物。
示例：Cu2+与2，9—二甲基一1，10—邻二氮菲的螯合物带正电荷能与氯离子生成可被氯仿萃取的离子缔合物。
金属配阴离子或无机酸根的离子缔合物：许多金属离子能形成配阴离于(如GaCl4-)；许多无机酸在水溶液中以阴离子形式存在(如WO42-)，利用大分子量的有机阳离子形成硫水性的离子缔合物。
例：（a）形成铵盐萃取法：在HCl溶液中．Tl(III)与Cl-配合形成TlCl4-，加入以阳离子形式存在于溶液中的甲基紫（或正辛胺），生成不带电荷的疏水性离子缔合物，被苯或甲苯等惰性溶剂萃取。
GaCl4-、InCl4-、SbCl4-、AuCl4-、PtCl62-、PdCl62-、IrCl62-、UO2（SO4）32-、Re（NO3）4-等可以采用此法萃取阳离子可以是含碳6个以上的伯、仲、叔胺或含 -NH2的碱性染料有机溶剂：苯、甲苯、一氯乙烷、二氯乙烷等惰性溶剂；（b）形成佯盐萃取法：在盐酸介质中用乙醚萃取Fe3+——佯盐萃取体系FeCl4-与乙醚和H+结合的佯盐离子[(C2H5)2OH+]缔合为可以被乙醚萃取的盐[(C2H5)2OH+ FeCl4-]方法还适用于Ga （III）、In（III）、 Tl（III）、 Au（III）、等在卤酸介质中可以形成配阴离子的金属阳离子。
与金属阳离子形成配阴离子的酸是卤酸萃取剂为含氧的有机溶剂，如醛>酮>酯>醇>醚（形成佯盐的能力顺序）。
3. 溶剂化合物萃取体系何谓溶剂化合物萃取体系：某些溶剂分子通过其配位原子与无机化合物相结合（取代分子中的水分子），形成溶剂化合物，而使无机化合物溶于该有机溶剂中。
以这种形式进行萃取的体系，称为溶剂化合物萃取体系。
溶剂化合物萃取体系的特点：(1）被萃取物是中性分子。
（2）萃取剂本身是中性分子。
（3）萃取剂与被萃取物相结合，生成疏水性的中性配合物。
（4）萃取体系萃取容量大，适用于常量组分萃取。
4.简单分子萃取体系和萃取条件的选择何谓简单分子萃取体系：单质、难电离的共价化合物及有机化合物在水相和有机相中以中性分子的形式存在，使用惰性溶剂可以将其萃取。
简单分子萃取体系特点：（1）萃取过程为物理分配过程，没有化学反应，无需加其它的萃取剂。
（2）无机物采用此法萃取的不多，该萃取体系特别适合于有机物的萃取。
萃取条件：根据被萃取物的性质要严格控制萃取的酸度。
常用于简单萃取的物质：单质、难电离的化合物、有机化合物、有机化合物三. 萃取分离技术（1）萃取方式在实验室中进行萃取分离主要有以下三种方式。
a．单级萃取又称间歇萃取法。
通常用60一125mL的梨形分液漏斗进行萃取，萃取一般在几分种内可达到平衡，分析多采用这种方式。
b．多级萃取又称错流萃取。
将水相固定，多次用新鲜的有机相进行萃取，提高分离效果。
c．连续萃取。
使溶剂得到循环使用，用于待分离组分的分配比不高的情况。
这种萃取方式常用于植物中有效成分的提取及中药成分的提取研究。
萃取时间，一般从30s到数分钟不等。
（2）分层萃取后应让溶液静置数分钟，待其分层，然后将两相分开。
注意：在两相的交界处，有时会出现一层乳浊液。
产生原因：因振荡过于激烈或反应中形成某种微溶化合物。
消除方法：增大萃取剂用量、加入电解质、改变溶液酸度、振荡不过于激烈。
（3）洗涤所谓洗涤就是将分配比较小的其它干扰组分从有机相中除去。
洗涤方法：洗涤液的基本组成与试液相同，但不含试样。
将分出的有机相与洗涤液一起振荡。
注意：此法使待测组分有一些损失，故适用于待测组分的分配比较大的条件下，且一般洗涤1—2次。
（4）反萃取反萃取：破坏被萃物的疏水性后，将被萃物从有机相再转入水相，然后再进行测定。
反萃取液：酸度一定（与原试液不同），或加入一些其它试剂的水溶液。
选择性反萃取：采用不同的反萃液，可以分别反萃有机相中不同待测组分．提高了萃取分离的选择性。
五.总结如果被萃取组分是有色化合物，则可以取有机相宜接进行光度测定，这种方法称为萃取光度法。
萃取光度法具有较高的灵敏度和选择性。
萃取分离法设备简单，操作快速，特别是分离效果好，故应用广泛。
缺点是费时，工作量较大；萃取溶剂常是易挥发、易燃和有毒的物质．所以应用上受到限制。
尽管如此，该法的主要特点使其一直受到广泛的重视。
至今为止已研究了94种元素的溶剂萃取体系。
随着科研和生产的发展，该法正以更快的速度继续发展。
参考文献：[1].化学分离富集方法及应用[M]，出版地：中南工业大学出版社，出版时间：1996-12[2].化学分离富集方法及应用编委会. 化学分离富集方法[M]，出版地：高教出版社。