液液萃取
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5．分配曲线与分配系数
(1)分配曲线与联结线的关系 第Ⅰ类物系相图
图中xA——溶质A在R相（萃余相）中的质量分率。 yA——溶质A在E相（萃取相）中的质量分率。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
图4-15 分配曲线与联结线间的关系，第Ⅱ类物系相图，三角形坐标
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
结论：低温有利于萃取
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡 4.辅助曲线与临界混溶点。
4.辅助曲线与临界混溶点
在作辅助线时，将 辅助线延长与溶解度曲 线相交在P点，该点称为 临界混溶点，它将溶解 度曲线分为两部分，靠 溶剂S一侧为萃取相即E 相，含溶剂较多，靠稀 释剂B一侧为萃余相即R 相，含稀释剂较多。 临界混溶点一般不在溶解度曲线的最高点，其准确位置的确 定较为困难，只有当已知的其轭相接近临界混溶点时才较准确。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
通 常 联 结 线 都 不 互 相 平行，各条联结线的斜 率随混合液的组成而异。 一般情况下各联结线是 按同一方向缓慢地改变 其斜率，但有少数体系， 当混合液组成改变时， 联结线斜率改变较大， 能从正到负，在某一组 成联结线为水平线，例 如图 4-11 中的吡啶一氯 苯一水体系就是这种情 况
石油工业
含重渣油的石蜡 C4碳氢化合物
石脑油
焦炉油 炼焦工业 粗焦馏物 煤气水洗液 植物油和动物脂 油脂工业 植物油 麻黄草浸渍液 含青霉素发酵液 其他 催化裂化石油厂废水 醋酸稀溶液
糠醛、糠醇、水
二甘醇和水 甲醇、水和己烷 重苯溶剂油N503 丙烷 糠醛 苯、二甲苯 醋酸丁酯 乙酸乙酯 轻催化油
不饱和甘油 酯
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一定温度下，测定体 系的溶解度曲线时， 实验测出的联结线的 条数（即共轭相的对 数）总是有限的，此 时为了得到任何已知 平衡液相的共轭相的 数据，常借助辅助曲 线（亦称共轭曲线）
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡 5.分配曲线与分配系数
学习情境四 萃取过程及设备的选择与操作
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
引
言
均相液体混合物的分离方法目前常用的有三种： 蒸发、蒸馏和萃取。 当形成溶液的各组分中，至少有一种组分是不 挥发的，通常选用蒸发的方法将不挥发性的组分 与挥发性的溶剂分离。 当形成均相混合物的溶液中各组分的均具挥发 性，且各组分之间挥发性相差较大时，如果分离 任务量大，且不需要很高的温度就能使各组分汽 化时，这类均相液体混合物的分离一般采用蒸馏 的方法。
学习情境四
பைடு நூலகம்
《萃取过程及设备的选择与操作》
从溶剂的选择性系数考虑，要选择β值较大的溶剂，使萃 取操作容易实现。 对于萃取剂S与稀释剂部分互溶的体系，选择性系数的大小， 反映互溶度的大小。互溶度越小，选择性系数大，对萃取操 作有利。图4-4表示两种不同的溶剂 S和S’对A和B的混合液进 行萃取的情况，图 4-4 （ a ）表示 B 和 S 的互溶度小，而图 4-4 （b）表示B和S’互溶度较大。过S和S’分别作溶解度曲线的切 线，得到两种情况的萃取液的组成Emax和E’max，显然Emax>E’max， 采用萃取剂S比S’更有利于组分A的分离。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡 3.溶解度曲线与联结线的绘制
图4-10 溶解度曲线和联结线绘制
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
3.溶解度曲线和联结线绘制
在恒温下，将一定量的稀释剂B和萃取剂S加到试验瓶 中，此混合物组成如图 4-10 上的 M 点所示，将其充分混合， 两相达平衡后静臵分层，两层的组成可由图中的点R和点E 表示。然后在瓶中滴加少许溶质 A ，此时瓶中总物料的状 态点为M1，经充分混合，两相达到平衡后静臵分层，分析 两层的组成，得到E1和R1两液相的组成，E1和R1为一对呈 平衡的两相称为共轭相（或平衡液），E1和R1两点的联结 的直线称为联结线。然后再加入少量溶质 A ，进行同样的 操作可以得到 E2 、 R2 ， E3 、 R3…… 等若干对共轭相，当 A 的加入量增加到某一程度时，混合液的组成抵达图中 N 点 处，分层现象就完全消失。将诸平衡液层的状态点 R 、 R1 、 R2、R3、N、E3、E2、E1、E连接起来的曲线即为此体系在 该温度下的溶解度曲线。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
模块一 萃取过程和萃取方案的认识
一、液-液萃取基本工作过程的认识
图4-2 萃取基本操作示意图
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
萃取操作的基本过程如图 4-2 所示。将一定量 萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃 取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂 中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样， 也属于两相间的传质过程。搅拌停止后，两液相因 密度不同而分层：一层以溶剂 S 为主，并溶有较多 的溶质，称为萃取相，以 E 表示；另一层以原溶剂 （稀释剂） B 为主，且含有未被萃取完的溶质，称 为萃余相，以 R 表示。若溶剂 S 和 B 为部分互溶，则 萃取相中还含有少量的B，萃余相中亦含有少量的S。
图4-12 溶解度曲线形状随温度的变化情况
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
通常物系的温度升高，溶 质在溶剂中的溶解度增大，反 之减小。因此，温度明显地影 响溶解度曲线的形状、联结线 的斜率和两相区面积，从而也 影响分配曲线的形状。右图所 示为温度对第Ⅰ类物系溶解度 曲线和联结线的影响。显然， 温度升高，分层区面积减小， 不利于萃取分离的进行。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
萃取与蒸馏的区别:
• 萃取过程的流程比较复杂，且萃取相 中萃取剂的回收往往还要应用精馏操 作。 • 萃取过程是在常温下操作，无相变化 以及选择适当溶剂可以获得较好的分 离效果等优点。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
需要说明的是当分离液体混合物用蒸馏或萃取 方法均可应用时，其选择操作方式的依据主要是 由经济性来确定。与蒸馏比较，整个萃取过程的 流程比较复杂，且萃取相中萃取剂的回收往往还 要应用精馏操作。但是萃取过程是在常温下操作， 无相变化以及选择适当溶剂可以获得较好的分离 效果等优点，在很多情况下，仍显示出技术经济 上的优势。
(2)分配系数－－工程上衡量萃取剂萃取效果 分配系数是表达溶质 A在两平衡相中的分配关系。在一 定温度条件下，溶质A在E相中的浓度yA与它在R相中的浓度xA 之比，称为分配系数，以kA表示，即
溶质A在E相中的浓度 y A kA 溶质A在R相中的浓度 x A
当S与B 不互溶时 分配系数kA相当于气液平衡中的相平衡常数m。 对于S与B部分互溶的物系， kA与联结线的斜率有关。联结线的斜率为正 (>0)时， kA大于1，联结线的斜率为负 (<0)时， kA小于1。显然的联结线的 斜率愈大kA值也愈大，愈有利于萃取分离。
结论： kA值越大每次萃取所能取得的分离效果越好。工业 萃取系统中，kA值的范围为1～10000
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
二、萃取剂选择的原则
1、萃取剂的选择性系数 2、萃取剂的物理性质 3、萃取剂的化学性质 4、萃取剂回收难易 5、其它指标
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
麻黄素 青霉素 醋酸 酚
医药工业
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
模块二
萃取剂的选择与萃取剂用量的确定
一、萃取的液液相平衡
二、萃取剂选择的原则 三、萃取剂用量的计算
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡
1、三角形相图
在三角形坐标图中均以 A 表示溶质，以 B 表示稀释剂，以 S 表示萃取 剂。三角形坐标图可采用等边三角形或直角三角形，溶液组成通常用质 量百分数或质量分率表示。其表示的平衡组成图即为三角形相图。三角 形的三个顶点分别表示某一种纯物质，如 A 点表示只有一个组分（纯溶 质），含量为100%，B点则表示只有稀释剂一种组分，S点则为纯溶剂。 在三角形相图中，每条边上的任一点代表一个二元混合物的组成， 其中不含有第三组分，二元混合物的组分的含量可以直接由图上读出。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
二、液-液萃取方案的认识
（一）无机化工中的液-液萃取过程 （二）有机化工中的液-液萃取过程
表4-1 萃取法在有机化工中的部分应用
行业
原料
汽油和煤油馏分 催化重整物、直馏汽油或煤油
溶剂
环丁砜 二甲基亚砜 丙烷 二甲基甲酰胺
萃取物
芳香烃 芳香烃 石蜡及沥青 丁二烯 重芳香族化 合物 芳香烃 焦油酸 酚 不饱和甘油 酯和维生素
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
温度对溶解度曲线的影响
对于同一物系，在不同温度 下，由于物质在溶剂中的溶 解度不同，因而分层区的大 小也相应地改变，而使溶解 度曲线形状发生变化。图 412 所示的为甲基环戊烷（ A ） - 正己烷（ B ） - 苯胺（ S ）系 统在温度 t1=20℃，t2=34.5℃， t3=45℃条件时的溶解度曲线。 一般情况下，当温度升高时， 溶质在溶剂中的溶解度增加， 温度降低时溶质的溶解度减 少。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
1、萃取的定义 在欲分离的液体混合物中加入一种与其不溶或部分 互溶的液体溶剂，形成两相系统，利用混合物中各组分在 两相中分配差异的性质，易溶组分较多地进入溶剂相从而 实现混合液分离的操作 2、基本述语： 原料=溶质+稀释剂（或称原溶剂）。 萃取相=萃取剂+溶质+少量稀释剂， 萃余相=稀释剂+残余的溶质+少量萃取剂。 举例：用苯萃取废水中的苯酚
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡
2. 溶解度曲线与联结线
第Ⅰ类物系：溶质A可溶于稀释剂B和萃取剂S中，但 稀释剂与萃取剂部分互溶或完全不互溶。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
2.溶解度曲线与联结线
第Ⅱ类物系：溶质A与稀释剂B互溶，但稀释剂与萃取剂部分互 溶，同时溶质A与溶剂S也是部分互溶。如图４-９，
1、萃取剂的选择性系数
萃取剂的选择性系数的定义
yA
xA
yA
yB xB
yA yB
xA xB
xA
kA kB
yB
xB
是萃取相Ｅ中的溶质Ａ 与稀释剂Ｂ的质量浓度 之比
是萃余相Ｒ中的溶质Ａ 与稀释剂Ｂ的质量浓度 之比
选择性系数β是溶质（A）和稀释剂（B）分别在萃取相E和萃余相R中 的分配系数的比值。 当β>1，萃取操作能够实现，β越大，分离操作越容易。 当β<1，萃取操作也能够实现，只是萃取分离出来的是稀释剂（B）， 而不是溶质（A）。 若β=1，即萃取相和萃余相脱去溶剂后，得到的萃取液和萃余液有相 同的组成，并和原溶液一样，也就不可能进行萃取分离。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
萃取的应用
（1）混合液中各组分之间的挥发性相近，沸点 相近，相对挥发度接近于1，甚至形成恒沸物时， 用一般的蒸馏方法难以达到或不能达到分离要求 的纯度。 （2）需分离的组分浓度很低且沸点比稀释剂高， 用蒸馏方法需蒸出大量稀释剂，消耗能量很多。 （3）溶液中要分离的组分是热敏性物质，受热 易于分解、聚合或发生其它化学变化。 萃取操作在石油化工、精细化工、湿法冶金、原 子能化工和环境保护等方面被广泛的应用。
图4-4 溶剂与稀释剂的互溶度影响
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
2、萃取剂的物理性质
（1）密度 在液液萃取中，两相间应保持一定的密度差，以利于两液相在萃取器中能 以较高的相对速度逆流和两相的分层；此外萃取设备还可达到较大的生产能 力。 （2）界面张力 萃取物系的界面张力较大时，细小的液滴比较容易聚结，有利于两相的分 离，但界面张力过大，液体不易分散，难以使两相混合良好，需要较多的外 加能量。界面张力小，液体易分散，但易产生乳化现象使两相难分离，因此 应从界面张力对两液相混合与分层的影响综合考虑，选择适当的界面张力， 一般说不宜选用张力过小的萃取剂。 两种纯液体的界面张力可用滴重法和气泡最大压力法来测定，常用体系界 面张力数值可在文献中找到。有人建议,将溶剂和料液加入分液漏斗中,经充 分剧烈摇动后,两液相最多在5min以内要能分层,以此作为溶剂界面张力σ适 当与否的大致判别标准。 （3）粘度 溶剂的粘度低，有利于两相的混合与分层，也有利流动与传质，因而粘度 小对萃取有利。有的萃取剂粘度大，往往需加入其他溶剂来调节其粘度
(1)分配曲线与联结线的关系 第Ⅰ类物系相图
图中xA——溶质A在R相（萃余相）中的质量分率。 yA——溶质A在E相（萃取相）中的质量分率。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
图4-15 分配曲线与联结线间的关系，第Ⅱ类物系相图，三角形坐标
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
结论：低温有利于萃取
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡 4.辅助曲线与临界混溶点。
4.辅助曲线与临界混溶点
在作辅助线时，将 辅助线延长与溶解度曲 线相交在P点，该点称为 临界混溶点，它将溶解 度曲线分为两部分，靠 溶剂S一侧为萃取相即E 相，含溶剂较多，靠稀 释剂B一侧为萃余相即R 相，含稀释剂较多。 临界混溶点一般不在溶解度曲线的最高点，其准确位置的确 定较为困难，只有当已知的其轭相接近临界混溶点时才较准确。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
通 常 联 结 线 都 不 互 相 平行，各条联结线的斜 率随混合液的组成而异。 一般情况下各联结线是 按同一方向缓慢地改变 其斜率，但有少数体系， 当混合液组成改变时， 联结线斜率改变较大， 能从正到负，在某一组 成联结线为水平线，例 如图 4-11 中的吡啶一氯 苯一水体系就是这种情 况
石油工业
含重渣油的石蜡 C4碳氢化合物
石脑油
焦炉油 炼焦工业 粗焦馏物 煤气水洗液 植物油和动物脂 油脂工业 植物油 麻黄草浸渍液 含青霉素发酵液 其他 催化裂化石油厂废水 醋酸稀溶液
糠醛、糠醇、水
二甘醇和水 甲醇、水和己烷 重苯溶剂油N503 丙烷 糠醛 苯、二甲苯 醋酸丁酯 乙酸乙酯 轻催化油
不饱和甘油 酯
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一定温度下，测定体 系的溶解度曲线时， 实验测出的联结线的 条数（即共轭相的对 数）总是有限的，此 时为了得到任何已知 平衡液相的共轭相的 数据，常借助辅助曲 线（亦称共轭曲线）
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡 5.分配曲线与分配系数
学习情境四 萃取过程及设备的选择与操作
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
引
言
均相液体混合物的分离方法目前常用的有三种： 蒸发、蒸馏和萃取。 当形成溶液的各组分中，至少有一种组分是不 挥发的，通常选用蒸发的方法将不挥发性的组分 与挥发性的溶剂分离。 当形成均相混合物的溶液中各组分的均具挥发 性，且各组分之间挥发性相差较大时，如果分离 任务量大，且不需要很高的温度就能使各组分汽 化时，这类均相液体混合物的分离一般采用蒸馏 的方法。
学习情境四
பைடு நூலகம்
《萃取过程及设备的选择与操作》
从溶剂的选择性系数考虑，要选择β值较大的溶剂，使萃 取操作容易实现。 对于萃取剂S与稀释剂部分互溶的体系，选择性系数的大小， 反映互溶度的大小。互溶度越小，选择性系数大，对萃取操 作有利。图4-4表示两种不同的溶剂 S和S’对A和B的混合液进 行萃取的情况，图 4-4 （ a ）表示 B 和 S 的互溶度小，而图 4-4 （b）表示B和S’互溶度较大。过S和S’分别作溶解度曲线的切 线，得到两种情况的萃取液的组成Emax和E’max，显然Emax>E’max， 采用萃取剂S比S’更有利于组分A的分离。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡 3.溶解度曲线与联结线的绘制
图4-10 溶解度曲线和联结线绘制
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
3.溶解度曲线和联结线绘制
在恒温下，将一定量的稀释剂B和萃取剂S加到试验瓶 中，此混合物组成如图 4-10 上的 M 点所示，将其充分混合， 两相达平衡后静臵分层，两层的组成可由图中的点R和点E 表示。然后在瓶中滴加少许溶质 A ，此时瓶中总物料的状 态点为M1，经充分混合，两相达到平衡后静臵分层，分析 两层的组成，得到E1和R1两液相的组成，E1和R1为一对呈 平衡的两相称为共轭相（或平衡液），E1和R1两点的联结 的直线称为联结线。然后再加入少量溶质 A ，进行同样的 操作可以得到 E2 、 R2 ， E3 、 R3…… 等若干对共轭相，当 A 的加入量增加到某一程度时，混合液的组成抵达图中 N 点 处，分层现象就完全消失。将诸平衡液层的状态点 R 、 R1 、 R2、R3、N、E3、E2、E1、E连接起来的曲线即为此体系在 该温度下的溶解度曲线。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
模块一 萃取过程和萃取方案的认识
一、液-液萃取基本工作过程的认识
图4-2 萃取基本操作示意图
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
萃取操作的基本过程如图 4-2 所示。将一定量 萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃 取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂 中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样， 也属于两相间的传质过程。搅拌停止后，两液相因 密度不同而分层：一层以溶剂 S 为主，并溶有较多 的溶质，称为萃取相，以 E 表示；另一层以原溶剂 （稀释剂） B 为主，且含有未被萃取完的溶质，称 为萃余相，以 R 表示。若溶剂 S 和 B 为部分互溶，则 萃取相中还含有少量的B，萃余相中亦含有少量的S。
图4-12 溶解度曲线形状随温度的变化情况
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
通常物系的温度升高，溶 质在溶剂中的溶解度增大，反 之减小。因此，温度明显地影 响溶解度曲线的形状、联结线 的斜率和两相区面积，从而也 影响分配曲线的形状。右图所 示为温度对第Ⅰ类物系溶解度 曲线和联结线的影响。显然， 温度升高，分层区面积减小， 不利于萃取分离的进行。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
萃取与蒸馏的区别:
• 萃取过程的流程比较复杂，且萃取相 中萃取剂的回收往往还要应用精馏操 作。 • 萃取过程是在常温下操作，无相变化 以及选择适当溶剂可以获得较好的分 离效果等优点。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
需要说明的是当分离液体混合物用蒸馏或萃取 方法均可应用时，其选择操作方式的依据主要是 由经济性来确定。与蒸馏比较，整个萃取过程的 流程比较复杂，且萃取相中萃取剂的回收往往还 要应用精馏操作。但是萃取过程是在常温下操作， 无相变化以及选择适当溶剂可以获得较好的分离 效果等优点，在很多情况下，仍显示出技术经济 上的优势。
(2)分配系数－－工程上衡量萃取剂萃取效果 分配系数是表达溶质 A在两平衡相中的分配关系。在一 定温度条件下，溶质A在E相中的浓度yA与它在R相中的浓度xA 之比，称为分配系数，以kA表示，即
溶质A在E相中的浓度 y A kA 溶质A在R相中的浓度 x A
当S与B 不互溶时 分配系数kA相当于气液平衡中的相平衡常数m。 对于S与B部分互溶的物系， kA与联结线的斜率有关。联结线的斜率为正 (>0)时， kA大于1，联结线的斜率为负 (<0)时， kA小于1。显然的联结线的 斜率愈大kA值也愈大，愈有利于萃取分离。
结论： kA值越大每次萃取所能取得的分离效果越好。工业 萃取系统中，kA值的范围为1～10000
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
二、萃取剂选择的原则
1、萃取剂的选择性系数 2、萃取剂的物理性质 3、萃取剂的化学性质 4、萃取剂回收难易 5、其它指标
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麻黄素 青霉素 醋酸 酚
医药工业
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《萃取过程及设备的选择与操作》
模块二
萃取剂的选择与萃取剂用量的确定
一、萃取的液液相平衡
二、萃取剂选择的原则 三、萃取剂用量的计算
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一、液液相平衡
1、三角形相图
在三角形坐标图中均以 A 表示溶质，以 B 表示稀释剂，以 S 表示萃取 剂。三角形坐标图可采用等边三角形或直角三角形，溶液组成通常用质 量百分数或质量分率表示。其表示的平衡组成图即为三角形相图。三角 形的三个顶点分别表示某一种纯物质，如 A 点表示只有一个组分（纯溶 质），含量为100%，B点则表示只有稀释剂一种组分，S点则为纯溶剂。 在三角形相图中，每条边上的任一点代表一个二元混合物的组成， 其中不含有第三组分，二元混合物的组分的含量可以直接由图上读出。
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二、液-液萃取方案的认识
（一）无机化工中的液-液萃取过程 （二）有机化工中的液-液萃取过程
表4-1 萃取法在有机化工中的部分应用
行业
原料
汽油和煤油馏分 催化重整物、直馏汽油或煤油
溶剂
环丁砜 二甲基亚砜 丙烷 二甲基甲酰胺
萃取物
芳香烃 芳香烃 石蜡及沥青 丁二烯 重芳香族化 合物 芳香烃 焦油酸 酚 不饱和甘油 酯和维生素
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温度对溶解度曲线的影响
对于同一物系，在不同温度 下，由于物质在溶剂中的溶 解度不同，因而分层区的大 小也相应地改变，而使溶解 度曲线形状发生变化。图 412 所示的为甲基环戊烷（ A ） - 正己烷（ B ） - 苯胺（ S ）系 统在温度 t1=20℃，t2=34.5℃， t3=45℃条件时的溶解度曲线。 一般情况下，当温度升高时， 溶质在溶剂中的溶解度增加， 温度降低时溶质的溶解度减 少。
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《萃取过程及设备的选择与操作》
1、萃取的定义 在欲分离的液体混合物中加入一种与其不溶或部分 互溶的液体溶剂，形成两相系统，利用混合物中各组分在 两相中分配差异的性质，易溶组分较多地进入溶剂相从而 实现混合液分离的操作 2、基本述语： 原料=溶质+稀释剂（或称原溶剂）。 萃取相=萃取剂+溶质+少量稀释剂， 萃余相=稀释剂+残余的溶质+少量萃取剂。 举例：用苯萃取废水中的苯酚
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《萃取过程及设备的选择与操作》
一、液液相平衡
2. 溶解度曲线与联结线
第Ⅰ类物系：溶质A可溶于稀释剂B和萃取剂S中，但 稀释剂与萃取剂部分互溶或完全不互溶。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
2.溶解度曲线与联结线
第Ⅱ类物系：溶质A与稀释剂B互溶，但稀释剂与萃取剂部分互 溶，同时溶质A与溶剂S也是部分互溶。如图４-９，
1、萃取剂的选择性系数
萃取剂的选择性系数的定义
yA
xA
yA
yB xB
yA yB
xA xB
xA
kA kB
yB
xB
是萃取相Ｅ中的溶质Ａ 与稀释剂Ｂ的质量浓度 之比
是萃余相Ｒ中的溶质Ａ 与稀释剂Ｂ的质量浓度 之比
选择性系数β是溶质（A）和稀释剂（B）分别在萃取相E和萃余相R中 的分配系数的比值。 当β>1，萃取操作能够实现，β越大，分离操作越容易。 当β<1，萃取操作也能够实现，只是萃取分离出来的是稀释剂（B）， 而不是溶质（A）。 若β=1，即萃取相和萃余相脱去溶剂后，得到的萃取液和萃余液有相 同的组成，并和原溶液一样，也就不可能进行萃取分离。
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
萃取的应用
（1）混合液中各组分之间的挥发性相近，沸点 相近，相对挥发度接近于1，甚至形成恒沸物时， 用一般的蒸馏方法难以达到或不能达到分离要求 的纯度。 （2）需分离的组分浓度很低且沸点比稀释剂高， 用蒸馏方法需蒸出大量稀释剂，消耗能量很多。 （3）溶液中要分离的组分是热敏性物质，受热 易于分解、聚合或发生其它化学变化。 萃取操作在石油化工、精细化工、湿法冶金、原 子能化工和环境保护等方面被广泛的应用。
图4-4 溶剂与稀释剂的互溶度影响
学习情境四
《萃取过程及设备的选择与操作》
2、萃取剂的物理性质
（1）密度 在液液萃取中，两相间应保持一定的密度差，以利于两液相在萃取器中能 以较高的相对速度逆流和两相的分层；此外萃取设备还可达到较大的生产能 力。 （2）界面张力 萃取物系的界面张力较大时，细小的液滴比较容易聚结，有利于两相的分 离，但界面张力过大，液体不易分散，难以使两相混合良好，需要较多的外 加能量。界面张力小，液体易分散，但易产生乳化现象使两相难分离，因此 应从界面张力对两液相混合与分层的影响综合考虑，选择适当的界面张力， 一般说不宜选用张力过小的萃取剂。 两种纯液体的界面张力可用滴重法和气泡最大压力法来测定，常用体系界 面张力数值可在文献中找到。有人建议,将溶剂和料液加入分液漏斗中,经充 分剧烈摇动后,两液相最多在5min以内要能分层,以此作为溶剂界面张力σ适 当与否的大致判别标准。 （3）粘度 溶剂的粘度低，有利于两相的混合与分层，也有利流动与传质，因而粘度 小对萃取有利。有的萃取剂粘度大，往往需加入其他溶剂来调节其粘度