离心萃取机萃取工艺中的萃取与反萃取
萃取和反萃取 重要概念和术语
萃取和反萃取萃取:利用溶质在两种不同相混的液体之间的溶解度或者分配差异,达到分离和富集的目的。
比如:采用Acorga M5640(美国CYTEC公司生产)萃取剂从含铜的水溶液中回收铜。
萃取剂和料液是不相混的两种液体,在一定的条件下萃取剂可以将铜离子从水溶液中提取出来,这个过程可简单地用化学方程式表示如下:2RH + Cu2+﹦R2Cu + 2H+上式中,RH代表萃取剂。
这个化学反应式是可逆的,萃取剂RH可以与溶液中的铜离子Cu2+作用生成R2Cu,这是正反应,称为萃取过程。
反萃取:萃取液分离后,用硫酸与R2Cu作用,又可以将铜离子释放出来,萃取剂获得再生,可以重复使用,这是反萃取过程。
其他概念:1、有机相和水相有机相通常是由萃取剂和稀释剂组成的。
萃取剂能够选择性地与被萃取的金属离子结合。
稀释剂常用的是煤油,也有其他有机产品,比重较小,属于惰性溶剂,即不与金属离子发生化学作用,其功能有:○1用来调节萃取剂的浓度○2降低有机相的粘度和比重○3有利于相的分离。
说明:一般萃取剂工厂用的煤油不是普通的煤油,而是磺化煤油。
磺化是用硫酸除掉煤油中的芳烃或不饱和烃的化合物。
因为这些不饱和烃的化合物在萃取时容易氧化,破坏萃取平衡及分相。
目前这种煤油是在石油裂化分馏时截取一定馏份而产生的,如上海炼油厂所产的260#煤油含的芳烃小于10%,闪点70 o C。
水相:即为含金属离子的水溶液,比如铜的矿坑废水或含铜的各类浸出液,当水相与有机相在一定条件下混合时,水相中的铜离子即被萃入有机相中。
萃余液:当水相与有机相混合一定时间后,静置、分相,此时的水相称为萃余液。
反萃液:含硫酸的水溶液与含铜的负载有机相混合一定时间后,静置分相,此时的水溶液称作反萃液。
2、相比与相流:相比:在萃取过程或者反萃取过程中,有机相体积与水相体积的比称为相比,通常用O/A表示,这里用R=O/A。
O代表有机相的体积,A代表水相体积,R代表相比。
流比:在生产中有机相和水相都是连续给入的,此时有机相的流量与水相的流量(或反萃液)的比例称为流比。
生物分离工程第7章-萃取
CTL型离心萃取机是新一代圆筒式离心萃取机, 处理能力大、功耗低、运转平稳、清洗维护方便; 可单机使用,也可多机串联使用,该机还可根据不 同萃取体系及使用条件通过调整转速、搅拌浆及重 相堰直径等参数来改善萃取时两相混合程度及分离 效果和萃取效率。可完全替代萃取塔等传统萃取设 备。 该机工作包括两个过程即混合传质过程与两相分离 过程,而这两个过程都是在同一机内完成的。
适用于脂肪酸、植物碱、醚类、 酮类、甘油酯、芳香成分等物质 的萃取分离。
第一节 液-固萃取
液-固萃取又叫浸取或浸出,是将固相物质萃 取到溶剂相中,在许多行业中得到应用。
产物
咖啡 果汁 药酒 大豆蛋白
表2 浸取的应用举例
固体
溶质
粗烤咖啡 水果
中药材 豆粉
咖啡溶质 果汁
药用成分 蛋白质
溶剂
水 水 酒 NaOH溶液
萃取在化工上是分离液体混合物常用的单元操作,在发酵和 其它生物工程生产上的应用也相当广泛,
❖ 萃取操作可以提取和增浓产物,使产物获得初步的纯化,甚 至获得纯的天然产物。
溶剂萃取法
利用一种溶质组分(如产物)在两个互不混溶的液相(如水 相和有机溶剂相)中竞争性溶解和分配性质上的差异来进行 分离操作的。
浸取的影响因素
1.相平衡 浸取过程中的相平衡用分配系数KD表示 KD =y / x
y——达到平衡时溶质在液相中的浓度 x——平衡时溶质在固相中的浓度 2.溶剂的选择
KD大且对目的物质的选择性高,溶剂的价格应低廉,无腐蚀性, 无毒,闪点高,无爆炸性,产品中易去除,容易回收。 3.增溶作用
原先不溶或难溶性的生物大分子物质向可溶性的、分子量较小的 生物物质转变,但不能过度。也有向不溶性转变的。 4.固体原料的预处理: 如粉碎、干燥等。
备战2025年高考化学实验常考微专题新考法(全国)微专题10 反萃取(解析版)
微专题10 反萃取萃取指利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。
反萃取与萃取过程相反,被萃取物从有机相返回水相的过程。
反萃取是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程,为萃取的逆过程。
反萃取过程具有简单、便于操作和周期短的特点,是溶剂萃取分离工艺流程中的一个重要环节。
反萃取可将有机相中各个被萃组分逐个反萃到水相,使被分离组分得到分离;也可一次将有机相中被萃组分反萃到水相。
经过反萃取及所得反萃液经过进一步处理后,便得到被分离物的成品。
反萃后经洗涤不含或少含萃合物的有机相称再生有机相,继续循环使用。
“反萃取”在命题中出现,可以考查“逆向思维和迁移能力,备受青睐。
1.(2022·江苏卷,15)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3,其部分实验过程如下:(1)“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为_______。
(2)pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀,该沉淀中-Cl含量与加料方式有关。
得到含Cl-量较少的Ce2(CO3)3的加料方式为_______(填序号)。
A.将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中B.将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程,可制备-Cl含量少的Ce2(CO3)3。
已知Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为Ce3+ (水层)+3HA(有机层)Ce(A)3 (有机层)+3H+(水层)①加氨水“中和”去除过量盐酸,使溶液接近中性。
去除过量盐酸的目的是_______。
②反萃取的目的是将有机层Ce3+转移到水层。
使Ce3+尽可能多地发生上述转移,应选择的实验条件或采取的实验操作有_______(填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较,过滤Ce2(CO3)3溶液的滤液中,物质的量减小的离子有_______(填化学式)。
第五章萃取技术.课件
当表面活性剂在有机溶剂中形成 反胶束时,水在有机溶剂中的溶解 度随表面活性剂浓度线性增大。
通过测定有机相中平衡水浓度的 变化,可以确定形成反胶束的最低 表面活性剂浓度。
反胶束的形成是表面活性剂分子 自发形成的纳米尺度的聚集体,是热 力学稳定的体系。
K a AH
(5-3)
其中,Ka为弱酸的解离常数;
[AH]和[A-]分别为游离酸和其酸根离 子的浓度。
如果在有机相中溶质不发生缔和, 仅以单分子形式存在,则游离的单分 子溶质符合分配定律,其分配常数为
Aa
AH
AH
(5-4)
其中,AH 表示有机相中游离酸的
浓度,Aa为游离酸的分配常数。
利用一般的分析方法测得的水 相浓度为游离酸和酸根离子的总 浓度,故为方便起见,用水相总
3.物理萃取和化学萃取
物理萃取
定义:溶质根据相似相溶原理在两相间 达到分配平衡,萃取剂与溶质间不发生 化学反应。
应用:广泛应用于抗生素及天然植物中 有效成分的提取。如利用乙酸丁酯萃取 青霉素。
化学萃取
定义:利用脂溶性萃取剂与溶质的化 学反应生成脂溶性复合分子,使溶质 向有机相分配。
应用:用于氨基酸、抗生素和有机酸 等生物产物的分离回收。
液体
双水相萃取
萃取剂
液固萃取(浸取)
固体原料 超临界流体
液体原料
2.反 萃 取
定义:调节水相条件,将目标产物从有机相 转入水相的操作。
作用:为了进一步纯化目标产物或便于后续 分离操作。
洗涤:常常加在萃取与反萃取操作之间,目 的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂 质,提高反萃取液中目标产物纯度。
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。
萃取设备萃取-反萃工艺
萃取设备萃取-反萃工艺
萃取设备萃取-反萃工艺作为湿法冶金的一个单元过程,现已经发展较好,在它早期发展的多年中,所使用的萃取设备类型比较少,最普通的是萃取槽(混合澄清槽)和萃取塔,随着萃取的应用不断扩大,萃取设备的类型和数量大大增加,到了现在,在选用萃取设备设备萃取-反萃工艺时需要认真考虑才能做出决定,这要求了解萃取过程的物理化学性质并在设备的类型方面考虑到总的经济效益问题,以适应物料通过量、溶液和溶剂的种类、动力学和平衡、分散和聚集、溶剂损失、腐蚀、级数和可用的场地等特定条件。
现在在工业上,可以从最早的自流式简单混合澄清器,到许多种类的搅动萃取塔、最新型的萃取槽(混合澄清槽)、以及CWL型离心萃取机进行选择。
萃取设备(离心萃取机)两相溶剂萃取法
萃取设备(离心萃取机)两相溶剂萃取法
萃取设备(离心萃取机)两相溶剂萃取法是利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。
萃取时如果各成分两相溶剂中分配系数相差越大,则分离效率越高。
萃取设备(离心萃取机)两相溶剂萃取法在操作中还要注意以下几点:
1.先用小试管猛烈振摇约1分钟,观察萃取后二液层分层现象。
如果容易产生乳化,大量提取时要避免猛烈振摇,可延长萃取时间。
如碰到乳化现象,可将乳化层分出,再用新溶剂萃取;或将乳化层抽滤,或将乳化层稍稍加热;或较长时间放置并不时旋转,令其自然分层。
乳化现象较严重时,可以采用二相溶剂逆流连续萃取装置。
2.水提取液的浓度最好在比重1.1~1.2之间,过稀则溶剂用量太大,影响操作。
3.溶剂与水溶液应保持一定量的比例,第一次提取时,溶剂要多一些,一般为水提取液的1/3,以后的用量可以少一些,一般1/4-1/6。
4.一般萃取3~4次即可。
但亲水性较大的成分不易转入有机溶剂层时,须增加萃取次数,或改变萃取溶剂。
萃取设备(离心萃取机)两相溶剂萃取法所用设备,如为小量萃取,可在分液漏斗中进行;如系中量萃取,可在较小的小试CWL20-M型离心萃取机中进行。
在工业生产中大量萃取,多在CWL50-M型中试实验室离心萃取机中进行,使二液充分混合、传质、分离。
萃取原理操作方法
萃取原理操作方法萃取是一种物质分离过程,利用不同物质在溶剂中的溶解度不同,将所需物质从原料中提取出来。
萃取原理:1. 溶剂选择:选择适用于目标物质的溶剂,使得目标物质在溶剂中溶解度较高,而其他杂质物质的溶解度较低。
2. 液相液相分配:将混合物(原料)与选择的溶剂加入到一个器皿中,充分混合并待其达到热平衡,然后分离两相(一般为上层有机相和下层水相)。
目标物质会在两相之间分配,并且由于溶解度的差异而偏向其中一相。
3. 重复萃取:经过第一次液相液相分配后,目标物质可能仍存在于较高溶剂的一相中,而其他杂质物质可能仍存在于较低溶剂的一相中。
因此,需要重复以上步骤,直到目标物质的纯度达到要求为止。
萃取方法:1. 单级萃取:进行一次液相液相分配即可获得目标物质,适用于目标物质的溶解度差异较大的情况。
2. 多级萃取:在单级萃取后,经过重复操作,提高目标物质的纯度。
适用于目标物质的溶解度差异较小的情况。
3. 反萃取:采用反向萃取,即选择有机溶剂来提取水溶性物质。
适用于目标物质在水相中的溶解度较高的情况。
4. 萃取剂选择:根据目标物质的特性选择适宜的萃取剂。
例如,有机物质可以选择非极性溶剂,而无机物质可以选择极性溶剂。
操作方法:1. 准备:准备好所需的原料和适宜的溶剂。
2. 混合:将原料与溶剂加入器皿中,充分混合并待其达到热平衡。
3. 分离:将混合物分离为两相(上层有机相和下层水相)。
4. 收集:收集目标物质所在的有机相。
5. 重复:如有需要,可以重复以上步骤多次以提高目标物质的纯度。
6. 蒸馏:通过蒸馏等方法,去除溶剂得到纯净的目标物质。
需要注意的是,具体的操作步骤和方法会根据不同的实验要求和实际条件而有所差异。
同时,在进行萃取操作时,需要注意安全问题,如防止溶剂挥发、保持良好的通风等。
萃取和反萃取概念
萃取和反萃取概念一、萃取溶剂萃取简称萃取,它是利用溶质在两种不相混的液体之间的不同分配来达到分离和富集的目的。
比如:采用Acorga M5640(美国CYTEC公司生产)萃取剂从含铜的水溶液中回收铜。
萃取剂和料液是不相混溶的两种液体,在一定的条件下萃取剂可以将铜离子从水溶液中提取出来,这个过程可简单地用化学方程式表示:2RH+ Cu2+ ⇋R2Cu+2H+上式中,RH代表萃取剂。
这个化学反应式是可逆的,萃取剂RH 可以与溶液中的铜离子Cu2+作用生成R2Cu,这是正反应,称为萃取过程;当用硫酸与R2Cu作用又可以将铜离子释放出来,萃取剂获得再生,可以复用,这是逆反应,称为反萃取过程。
二、有机相和水相有机相通常是由萃取剂和稀释剂组成的,萃取剂能够选择性地与被萃取的金属离子相结合。
稀释剂一般都用煤油,比重较小,属于惰性溶剂与金属离子不发生化学作用,其目的只是用来调节萃取剂的浓度,降低有机相的黏度和比重,这样有利于分相。
此处说明一下,一般萃取剂工厂用的煤油不是普通灯用煤油,而是磺化煤油。
磺化是用硫酸除掉煤油中的芳烃或不饱和烃的化合物。
因为这些不饱和烃的化合物在萃取时容易氧化,破坏萃取平衡及分相。
目前这种煤油是在石油裂化分馏时截取一定馏份而产生出的,如上海炼油厂所产的260#煤油含的芳烃小于10%,闪点70℃。
水相即为含金属离子的水溶液,比如含铜的矿坑废水或含铜的各类浸出液,当水相与有机相在一定条件下混合时,水相中的铜离子即被萃入有机相中。
当水相和有机相混合一定的时间后,静置、分相,此时的水相称为萃余液,含硫酸的水溶液与含铜的负载有机相混合一定时间后,静置分相,此时的水溶液称作反萃液。
三、相比与流比在萃取过程或反萃取过程中,有机相体积与水相体积之比例称为相比,通常用O/A表示。
O代表有机相的体积,A代表水相体积,在生产中有机相和水相都是连续给入的,此时有机相的流量与水相的流量(或反萃液)的比例称为流比,流量的单位是m3/h或L/min。
dmf 废水萃取工艺
dmf 废水萃取工艺
DMF废水萃取工艺主要包括以下步骤:
萃取阶段:含DMF废水进入离心萃取机,同时,萃取剂也按比例进入离心萃取机。
经过2-3级萃取脱DMF后,废水排出离心萃取机。
反萃阶段:含苯酚萃取剂(负载有机相)进入反萃取机,同时,液碱按比例进入反萃取机对含DMF萃取剂进行2-3级反萃取、碱洗。
经过碱洗后的萃取剂可循环使用,反萃后产生的酚钠液排出反萃取机进行酚钠回收再利用。
这种工艺具有设备数量少、投资小、运行成本低、运行维护简单方便、处理效果有保障等特点。
另外,溶剂萃取法相较于蒸馏法具有操作工艺简单、萃取剂价格便宜易得、萃取效率高、功耗低、综合成本低等优势,因此在DMF废水处理中得到广泛应用。
请注意,具体的工艺步骤和设备选择可能会因废水的具体成分、处理要求和当地环保标准等因素而有所不同。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和优化。
同时,废水处理过程中产生的各种废弃物也需要按照相关环保规定进行妥善处理,以防止对环境造成二次污染。
萃取操作培训
4、异常情况
乳化的结果可能形成两种形式的乳浊液。 一种是水包油型(O/W),另一种为油包水型 (W/O)。 稳定的乳浊液形成是因为有表面活性剂的存 在,活性剂通过降低界面张力,使液体容易分散 成微滴而发生乳化。
4、异常情况
乳浊液的稳定性和下列几个因素有关: ①界面上保护膜是否形成; ②液滴是否带电; ③介质的粘度。 其中以①为最重要。 发酵液中的蛋白质是引起乳化的最重要的表 面活性物质,多为O/W型。
3、萃取过程
3.1萃取过程条件
1.两个接触的液相完全不互溶或部分互溶; 2.溶质组分和稀释剂在两相中分配比不同; 3.两相接触混合和分相; 4.溶剂S对A和B的溶解能力不一样,溶剂具有选择性,即
yA yB
xA xB
其中:y表示萃取相内组分浓度;x表示萃余相内组分浓度。 上式表明:萃取相中A/B的浓度比值应大于萃余相中A/B 的浓度比值。
3、萃取过程
3.2萃取过程对萃取剂要求
(1)有很大的萃取容量,即单位体积的萃取溶剂能萃取大 量的产物。 (2)有良好的选择性,理想情况是只萃取产物而不萃取杂 质。 (3)与被萃取的液相(通常是水相)互溶度要小,且粘度 低、界面张力小或适中,这样有利于相的分散和两相分 离。 (4)溶剂的回收和再生容易。 (5)化学稳定性好,不易分解,对设备腐蚀性小。 (6)经济性好,价廉易得。 (7)安全性好,闪点高,对人体无毒性或毒性低。
(3)盐析 无机盐类一般可降低产物在水中的溶解度而使 其更易于转入有机溶剂相中,另一方面还能减小 有机溶剂在水相中的溶解度。 (4)带溶剂 为提高分配系数K,常添加带溶剂。 带溶剂是能和产物形成复合物,使产物更易 溶于有机溶剂相中的物质,该复合物在一定条件 下又能容易分解。
萃取与反萃取的原理
萃取与反萃取的原理
萃取与反萃取的原理是萃取是利用物质在两种互不相溶溶剂中溶解
度或分配系数的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。
萃取过程是使溶质物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,而反萃取则是萃取过程的逆过程,即用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相。
在萃取过程中,溶质在一种溶剂中的浓度与在水相中的浓度之比是一常数,这个比值决定了溶质在两种溶剂中的分布。
反萃取过程则可以逐个或一次性将有机相中的被萃组分反萃到水相,从而实现被分离组分的分离。
反萃取后,得到的反萃液经过进一步处理,可以得到被分离物的成品。
反萃取后,经洗涤不含或少含萃合物的有机相称为再生有机相,可以继续循环使用。
正相萃取和反向萃取-概述说明以及解释
正相萃取和反向萃取-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:正相萃取和反向萃取是化学分离和提取技术中常用的方法。
它们通过差异化的分配系数来实现目标物质的富集和纯化。
正相萃取是指在正相条件下,目标物质在萃取剂中的溶解度更高,从而被有效地提取出来。
反向萃取则是指在反相条件下,目标物质在萃取剂中的溶解度更高,从而被有效地提取出来。
在正相萃取中,常用的萃取剂包括极性相溶剂,例如水、甲醇等。
这些溶剂与目标物质之间具有亲和力,因此目标物质更容易从混合溶液中富集到溶剂中。
正相萃取广泛应用于化学、制药、食品科学等领域,用于萃取和纯化天然产物、有机分子、药物等物质。
相反地,在反向萃取中,常用的萃取剂包括非极性相溶剂,例如有机溶剂。
这些溶剂与目标物质之间具有较强的亲和力,因此目标物质更容易从混合溶液中富集到溶剂中。
反向萃取技术在环境科学、废物处理、分析化学等领域中得到广泛应用,用于萃取和纯化有机物、金属离子、污染物等物质。
正相萃取和反向萃取作为两种互补的分离方法,其选择与应用取决于目标物质的特性和分离需求。
正相萃取适用于亲水性较强的物质,而反向萃取适用于亲油性较强的物质。
在实际应用中,正相萃取和反向萃取经常结合使用,能够提高分离效果和纯度。
正相萃取和反向萃取技术的发展对于化学分离和提取领域具有重要意义。
它们不仅在实验室中被广泛应用,也在工业生产中得到了广泛推广。
随着科学技术的不断进步,正相萃取和反向萃取技术将继续发展,并为我们的生活和产业带来更多的福利。
1.2文章结构文章结构:本文主要分为四个部分,分别是引言、正相萃取、反向萃取和结论。
引言部分对正相萃取和反向萃取进行了概述,阐述了文章的目的。
正相萃取是一种分离和富集样品中亲水性化合物的技术,而反向萃取则是富集疏水性化合物的方法。
正相萃取部分将详细介绍该技术的原理和应用。
正相萃取是基于样品溶解性差异的原理,通过常用的极性固定相进行分离和富集目标化合物。
该技术广泛应用于食品、药品、环境等领域的样品前处理过程,可以有效提高分析灵敏度和准确性。
萃取技术
(CMC):表面活性 剂中水溶液中形 成胶团的最低浓 度critical micelle concentration
反胶束特点
0.1~1.0 mmol/L的范围内。在反胶束中有一个极性核心,它包 括由表面活性剂极性端组成的内表面、平衡离子和水,被称之 为“水池”(water pool)。这个“水池”具有极性,可以溶解 具有极性的分子和亲水性的生物大分子
乳化
乳化:水或有机溶剂以微小液滴分散在有机相或
水相中的现象。
这样形成的分散体系称乳浊液。
乳化带来的问题:有机相和水相分相困难,出现
夹带,收率低,纯度低。
有机相
乳化现象
水 相
乳化层
乳状液类型
水包油(O/W)型
油包水(W/O)型
水包油(O/W)型
油包水(W/O)型
发酵液乳化的原因:
a 蛋白质的存在,起到表面活性剂 b 固体粉末对界面的稳定作用
超临界流体
所谓超临界流体(SCF)即处于临界温度、临
界压力以上的流体。 在临界温度、压力以 上,无论压力多高,流体都不能液化但流 体的密度随压力增高而增加。
特点:密度接近液体
溶解能力强 粘度接近气体 流动性能好
临界点附近的P-T相图
常用萃取剂
» 极性萃取剂:乙醇、甲醇、水(难) » 非极性萃取剂:二氧化碳(易)
有机溶剂萃取又称为溶剂萃取,利用样品中不同 组分分配在两种互不相溶的溶剂中的溶解度或分 配比不同来达到分离、提取或纯化的目的。
料液 } 稀释剂B
溶质A
萃取液S+A(B)
溶剂S
萃余液B+A(s)
Light phase(萃取相)
溶质 萃取剂
原溶剂 杂质 Heavy phase(萃余相)
萃取设备错流萃取逆流萃取
高聚物-相对低分子量化合物(盐析 作用):如PEG-硫酸铵基本原理
5、双水相萃取
(3)影响双水相萃取的主要因素
界面张力、成相高聚物的分子量、电化学分 配、疏水反应、生物亲和分配、温度等。
(4)应用
生物大分子(蛋白质、酶、核酸、干扰素等) 及细胞和细胞器(病毒、叶绿体、线粒体、 细胞膜等)的提取。
3、萃取的基本过程
流程:混合→分离→溶剂回收(见图)
4、影响溶剂萃取的主要因素
(1)主要影响因素
pH:根据萃取药物性质确定 温度:低温操作 盐析作用:增大萃取度,有助于分相。 溶剂的性质
(2)溶剂的选择
分配系数尽量大 分离因素大于1 料液与萃取溶剂互溶度尽量小 毒性低 化学性质稳定,腐蚀性小 价格便宜,来源方便 ——常用:乙酸乙酯、乙酸戊酯、丁醇
不可能达到平衡, 因此,
应由以下校正后
的公式求得:
即
分散相 (一般定义体积小的相为分散相, 体 积大的相为连续相) 液滴直径 可由下式 求得:
所以, 萃取相浓度、 萃余相浓度为:
萃取因数: 产物得率:
三、离心分离机中分界面的计算
设离心机的角速度为ω, 质量为dm的液体在 半径r处所受到的离心力为:
当rH增大时,rS也随之增大,即分界半径向外移, 使转筒内重液层变薄,有利于轻液相的分离。
反之,减小rH,则rS也随之减小,分界半径内移, 使重液层变厚而有利于重液相的分离。
第3节 溶剂回收(略)
5、双水相萃取
(1)概念
双水相现象:当两种聚合物或一种聚合物与 一种盐溶于同一溶剂时,由于聚合物之间或 聚合物与盐之间的不相容性,当聚合物或无 机盐浓度达到一定值时,就会分成不互溶的 两相。
生物工程下游技术-第五章_萃取技术
1896年Beijerinck观察到当把明胶与琼脂 或把明胶和可溶性淀粉的水溶液混合时, 先得到一混浊不透明的溶液,随后分成 两相,上相含有大部分明胶,下相含有 大部分琼脂(或可溶性淀粉)。
2.2%的葡聚糖水溶液与等体积的0.72%甲基 纤维素钠的水溶液相混合并静置后,可得到两 个粘稠的液层。
多级逆流萃取图
L1
L2
S
L3
混 分混 分混 分 合 离合 离合 离 器 器器 器器 器
F
第一级
第二级
R3 第三级
青霉素的多级逆流萃
取 第一级
第二级
第三级
含青霉素乙酸戊酯
青霉素滤液
废液 乙酸戊脂
青(霉含素产发品酵青过霉在三滤素级液)逆进混流入合萃取第 萃装一取置级,中用萃然乙取后酸罐流戊,入酯从在第澄此一清与级的发从分酵第离液二器中级分分离分成青离上霉器下素来层的,萃取相
第一级的萃余液进入第二级作为料液,并加 入新鲜萃取剂进行萃取;第二级的萃余液再 作为第三级的料液,以此类推。
此法特点在于每级中都加溶剂,故溶剂消耗 量大,而得到的萃取剂平均浓度较稀,但萃 取较完全。
多级错流萃取示意
图 轻
料
相 入
液重相入Leabharlann 轻相入入口
轻相出
第一级
第二级
轻相出
第三级 萃余液出口
轻相出 重相出
图9-5 转筒式离心萃取器
5.2 双水相萃取
➢ 双水相萃取技术又称水溶液两相分配技术,是近 年来出现的引人注目的、极具前途的新型分离技 术。已被广泛的应用于生物化学、细胞生物学和 生物化工领域。
➢ 用此种方法已提取的酶已达数十种,其分离也达 到了相当的规模,如甲酸脱氢酶的分离已达到了 几十公斤的湿细胞规模,半乳糖苷酶的提取已进 行了中试规模实验,该法具有广阔的应用前景。
反萃取的例子
反萃取是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程,为萃取的逆过程。
反萃取过程具有简单、便于操作和周期短的特点,是溶剂萃取分离工艺流程中的一个重要环节。
反萃取可将有机相中各个被萃组分逐个反萃到水相,使被分离组分得到分离;也可一次将有机相中被萃组分反萃到水相。
经过反萃取及所得反萃液经过进一步处理后,便得到被分离物的成品。
反萃后经洗涤不含或少含萃合物的有机相称再生有机相,继续循环使用。
例子
采用反萃取—火焰原子吸收法测定水样中的钴,方法简单、准确、重现性好,尤其适于饮用水及水源水,具有一定的推广价值。
取剂得到再生,又可以重新使用。
化学:萃取与反萃取
化学:萃取与反萃取
萃取法;有些污染物,在水中溶解度小,而在某些有机溶剂中溶解度却非常大,而有些有机溶剂又不溶于水。
这样便可以让该溶剂与废水充分搅拌混合,使废水中的污染物都转移到该溶剂中。
停止搅拌之后,水与溶剂的密度不同,自动分为两层,水中的污染物便被去除了。
这种有机溶剂称之为萃取剂,可以从含酚废水中把苯酚完全萃取到萃取剂中,使废水中苯酚浓度低于排放标准( 1.0mg/l )。
然后,向萃取液中投加NaOH,使苯酚生成酚钠。
酚钠是盐,不溶于 N-503 溶液之中,以酚钠溶液的形态与萃取剂分离,从而使萃取剂得到再生,又可以重新使用。
此过程称之为反萃取。
得到需要收集的产品。
方法论的应用很广泛。
依此论,王水里的黄金提取就容易多了。
反萃取的标准流程
反萃取的标准流程反萃取呀,这可是个挺有趣的化学操作呢。
一、什么是反萃取。
反萃取呢,简单来说就是把在萃取过程中进入有机相的溶质再弄回到水相里。
就像是你把东西从一个房间拿到另一个房间,现在又想把它拿回来一样。
比如说在一些金属离子的提取中,先通过萃取把金属离子从水溶液里搞到有机溶液里,然后再用反萃取把金属离子又变回水溶液状态,这样就可以方便后续的处理啦。
二、反萃取剂的选择。
1. 酸性反萃取剂。
有好多酸性的东西可以当反萃取剂呢。
像盐酸呀,它就是个很常见的反萃取剂。
比如说在某些稀土元素的萃取和反萃取过程中,盐酸就可以大显身手。
盐酸可以和那些在有机相里的稀土离子发生反应,让稀土离子又回到水相。
这就好比是一个很强势的“召唤者”,把稀土离子从有机相这个“小世界”里召唤回水相这个“大世界”。
还有硫酸也可以,它也能通过和有机相里的溶质反应,让溶质乖乖回到水相。
2. 碱性反萃取剂。
氢氧化钠就是一种碱性的反萃取剂。
对于一些酸性的溶质在有机相里的时候,氢氧化钠就可以和它们发生反应。
比如说某些有机酸在被萃取到有机相后,氢氧化钠就能像一个“救星”一样,把有机酸从有机相里解救出来,让它们回到水相。
而且氢氧化钠这个“救星”还挺厉害的,它可以很有效地改变溶液的酸碱度,从而促使反萃取的发生。
三、反萃取的操作过程。
1. 准备工作。
在进行反萃取之前,得把东西都准备好。
要先把反萃取剂按照一定的比例配好。
就像做饭要先准备好食材一样,这个比例可不能马虎。
如果比例不对,那反萃取的效果可能就会大打折扣。
而且装反萃取剂的容器也要干净,不能有杂质,不然就像在干净的白纸上滴了墨汁,会影响整个反萃取的进程。
2. 混合。
把含有溶质的有机相和反萃取剂混合在一起。
这个混合呀,就像是把两个不同的小团体放在一起,让它们互相“交流”。
可以通过摇晃或者搅拌的方式来让它们混合得更均匀。
不过摇晃或者搅拌的时候也要注意力度,不能太猛,不然就像两个正在友好交流的人突然被人使劲推搡一样,可能会造成一些不好的影响,比如溶液溅出来或者是有机相和反萃取剂混合得太剧烈,导致反应不完全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
离心萃取机萃取工艺中的萃取与反萃取
离心萃取机萃取工艺中的萃取与反萃取工艺是利用物质由一个液相转移到另一个液相实现分离的过程,由于这种分离过程是在两个液相之间进行的,因此称为液液萃取,简称萃取,又由于离心萃取机萃取工艺中其中一个液相是由有机溶剂构成,故也称为溶剂萃取。
天一萃取利用离心萃取机对于两相混液或多液作用离心力,通过加入萃取溶剂,从而达到萃取目的。
离心萃取机萃取工艺中的萃取与反萃取工艺过程中,被萃取物萃入有机相后,一般需十七重新返回水相,此时可把负载有机相与反萃剂接触,使被萃取物转入水相,这一过程相当于萃取的逆过程,故称为反萃取。