分离科学基础 溶剂萃取共59页
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溶剂提取法PPT课件
• 装桶：植物原料湿润一段时间后装入渗漉桶中 （或多功能提取罐）。
• 浸渍：装桶后缓缓加入溶剂，至高出原料面数 厘米，加盖放置24-48时。
• 渗漉：浸渍后，开始慢慢放出浸出液，并且往 原料上面及时添加溶剂。
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2.注意事项：
• 原料不宜太细，以免堵塞孔隙，防碍溶剂通过。
• 药粉装桶前要用溶剂拌匀,充分湿润。
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第27页/共62页
(二)提取温度的影响
• 提高温度是增大目标成分的溶解度、加快溶出 速率的有效途径。
• 温度过高可能会导致活性成分的湿热降解或异 构化，使含量或活性降低，改变临床疗效或出 现毒副作用等。 现在大多数提取采用加热煮沸或回流提取， 一般加热到60℃为宜，最高不超过100℃。
28
第28页/共62页
一定的局限性。 12 第12页/共62页
常用溶剂的极性大小顺序
水＞甲酸＞二甲基亚砜＞甲醇＞乙醇＞正丙 醇＞丙酮＞正丁醇＞乙酸乙酯＞乙醚＞氯仿 ＞苯＞四氯化碳＞正己烷≈石油醚
正丁醇后所有有机溶剂都为亲脂性。
三类溶剂间互溶情况
• 水和亲水性有机溶剂可互溶；
• 水和亲脂性有机溶剂间不互溶；
• 有机溶剂间除甲醇和石油醚不互溶外，其它
9
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乙醇 既能溶解一些水溶性成分，又能溶解
一些脂溶性成分。 • 20%：防腐 • 40%～50%：延缓酯类、苷类水解；可以
沉淀部分水溶性杂质，增强稳定性； • 50%～70%：提取生物碱、蒽醌苷类、黄
酮苷类；沉淀更多水溶性杂质，增强稳定性； • 75%：杀菌、精制浸提物； • 90%以上：提取挥发油、树胶、树脂等。
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2.浓度差
• 浸渍：装桶后缓缓加入溶剂，至高出原料面数 厘米，加盖放置24-48时。
• 渗漉：浸渍后，开始慢慢放出浸出液，并且往 原料上面及时添加溶剂。
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2.注意事项：
• 原料不宜太细，以免堵塞孔隙，防碍溶剂通过。
• 药粉装桶前要用溶剂拌匀,充分湿润。
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(二)提取温度的影响
• 提高温度是增大目标成分的溶解度、加快溶出 速率的有效途径。
• 温度过高可能会导致活性成分的湿热降解或异 构化，使含量或活性降低，改变临床疗效或出 现毒副作用等。 现在大多数提取采用加热煮沸或回流提取， 一般加热到60℃为宜，最高不超过100℃。
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一定的局限性。 12 第12页/共62页
常用溶剂的极性大小顺序
水＞甲酸＞二甲基亚砜＞甲醇＞乙醇＞正丙 醇＞丙酮＞正丁醇＞乙酸乙酯＞乙醚＞氯仿 ＞苯＞四氯化碳＞正己烷≈石油醚
正丁醇后所有有机溶剂都为亲脂性。
三类溶剂间互溶情况
• 水和亲水性有机溶剂可互溶；
• 水和亲脂性有机溶剂间不互溶；
• 有机溶剂间除甲醇和石油醚不互溶外，其它
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乙醇 既能溶解一些水溶性成分，又能溶解
一些脂溶性成分。 • 20%：防腐 • 40%～50%：延缓酯类、苷类水解；可以
沉淀部分水溶性杂质，增强稳定性； • 50%～70%：提取生物碱、蒽醌苷类、黄
酮苷类；沉淀更多水溶性杂质，增强稳定性； • 75%：杀菌、精制浸提物； • 90%以上：提取挥发油、树胶、树脂等。
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2.浓度差
溶剂萃取化学 ppt课件
粉红
分液漏斗震荡
上层：煤油层蓝色（负 载有机相） 下层：无色（萃余液）
证明：钴被萃取到煤油 层（P204二（2 —乙基己基）磷酸煤油溶 液）
ppt课件 2
萃合物一般是配合物，以下反应可加酸使钴 重回水相，这称为反萃取。
Co 2HA CoA2 （O） 2H
萃合物
2
CoA2 （O） H 2 SO 4 CoSO 4 2HA（O）
HAo KD HAw H A
Ka
w w
[ HA]o KD [ HA]w
HC l
H 2O
反萃
H 3 PO4
ppt课件
7
b有机化工（烷烃、芳烃） 环丁砜—二甘醇 ③在生物制药领域应用相当广泛 a从发酵培养液中萃取产物 b从生物反应液或生物转化液中萃取产物
疏水性的青霉素 G和V酸性很强，其 pKa值为2.5～3.1，相对分子质量 分别为334和350，适宜用有机溶剂从发酵液中萃取，在pH 2.5～3.0 范围内，用乙酸戊酯和乙酸丁酯作为萃取剂的萃取效率高。 由于氨基酸和一些极性较大的抗生素的水溶性很强，在有机相中的分 配系数很小甚至为零，利用一般的物理萃取效率很低，需采用化学萃 取。可用于抗生素的化学萃取剂有长链脂肪酸 (如月桂酸)、烃基磺酸、 三氯乙酸、四丁胺和正十二烷胺等。它们与抗生素形成复合物分子的 疏水性比抗生素分子本身高得多，从而在有机相中有很高的溶解度。
第二章 溶剂萃取化学
ppt课件
1
一 基本概念和参数 1 萃取和反萃取 萃取：水相与一完全或部分不相溶的有机相密切接触后， 水相中的溶质转入有机相，并在两相中重新分配的过程称 为有机萃取或液液萃取。 例：
溶剂萃取化学 ppt课件
HA (o) 缔合 (HA)i
HAcO HAc
可见k d和D是不同的
ppt课件 15
例2
DCo
Co(原) Co（萃余液） Co（萃余液）
ppt课件
16
例3：碘在CCl4和H2O中的分配过程
在水溶液中： I2 + I- I3I2分配在两种溶液中：I2(w) I2(o)
— 又如：二安替比林甲烷(DAPM)萃取钴，生成能溶于 CoCl2 4 CHCl3的(DAPM)·H2[Co(SCN)4]。 萃取剂： DAPM；萃取溶剂： CHCl3； 助萃剂: SCN-
ppt课件
31
c 萃取剂：易溶于有机溶剂，与被萃取物发生化学结合，形 成易溶于有机溶剂的配合物的有机试剂 P204 TBP ；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。
ppt课件 33
萃取体系的表示方法： 被萃取物（浓度）/水相组成/有机物组成
2 UO2 （ 102 ~ 104 mol/ L） / HNO3、NaClO4、EDTA/ 20%TBP — C6 H6
萃取体系按机理可分为：a简单分子萃取体系b中性络合萃 取体系c酸性络合萃取体系 d 离子缔合萃取体系 e协同萃取 体系（1+1>2）
ppt课件
12
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23个数量级）。
ppt课件
13
2 分配比D和分配系数kd Nerst定律 在给定的温度下，如果被萃取物在两相中分 子形式相同，则达到萃取平衡时被萃取物在两互不相溶的 两相中的浓度比值为一常数 分配比在一定条件下，当达到萃取平衡时，被萃物质在有 M O k 机相和在水相的总浓度之比。 d M
第18章 溶剂萃取法PPT课件
理论收率：
111 10 % 0E 10 %0
E1
E1
19
例： 洁霉素在20℃和pH10.0时分配系数（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 E=18*1/1=18 理论收率：
若改用1/3体积丁醇萃取， E181/36
理论收率：
1 1 6 10% 08.57%
61
3
一、基本概念
分 配定律
萃取相（轻相） 萃取液 萃余相（重相） 萃余液
分配系数
K
c1 c2
萃取相浓度 萃余相浓度
4
分配定律(distribution law) 在恒温恒压下，溶质在互不相溶的两相中达到分配平衡
时，溶质在两相中的平衡浓度之比为常数
适用条件： 1. 相同分子形态（相对分子质量相同）存在于两相中的溶
2) 青霉素反萃取
青霉素 (light phase)
青霉素 = 青霉素- + H+(water)
8
3）红霉素萃取 红霉素是碱性电解质，在 乙酸戊酯和pH9.8的水相 之间分配系数为44.7，而 水相pH降至5.5时, 分配 系数降至14.4。
4）红霉素反萃取 反萃取操作同样可通过调 节 pH 值 实 现 。 如 ， 红 霉 素在pH9.4的水相中用醋 酸戊酯萃取，而反萃取则 用pH5.0的水溶液。
较容易； 4)、容易回收和再利用； 5)、毒性低，腐蚀性小，闪点低，使用安全； 6)、不与目标产物发生反应。
常用于抗生素类萃取剂有：丁醇等醇类、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸戊酯等 乙酸酯类以及甲异丁基甲酮（methyl isobutyl ketone）等。
10
三、 水相条件的影响
• pH值
第二章溶剂萃取_ppt [兼容模式]
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2010-112010-11-23
2.1 萃取分离法的分类
2.1.1 按照萃取相种类
第二章、溶剂萃取
l溶剂萃取 l固相萃取 l液相萃取 l超临界流体萃取
2.1.3 按照萃取技术
2.1.2 按照萃取体系种类 l 有机体系：如天然产物有效成分分离 l 无机体系：水溶液中无机离子的萃取
l 经典的溶剂萃取：分液漏斗萃取
Ø 一般分子中官能团的极性越大或极性官能团的数 量越多，整个分子的极性就越大，亲水性就越强； Ø 分子中非极性部分越大或碳链越长，分子的极性 就越小，整个分子的极性就越小，分子的亲脂性 就越强。
官能团的极性顺序
RCOOH ArOH H2O ROH RNH2, RNHR' R R' R CO N R'' R' N R''
D = 溶质在有机相中的浓度 溶质水相中各形态浓度 =
lg K 2 - lg K1 =
DH T2 - T1 ( ) 2.303R T1T2
此式中：
DH » DH -
å [A ] å [A ]
i
i org aq
分配比不一定是常数，它随实验条件（pH值、萃取剂 种类、溶剂种类和盐析剂等）而变化，通常由实验直接测 定，在评价方法时，分配比是一个比分配系数更有实用价 值的参数。对于简单的体系，溶质只有一个形态，溶质在 两相中的浓度都很低，则分配比与分配系数相等。
cn = c0 (
Vaq Vorg V aq V org+ D
)n
答案：萃取一次萃取率98.7%；连续萃取三次萃取率99.9%。萃 取一次水溶液中残留碘量：0.013mg;连续萃取三次水溶液中残 留的碘0.0001mg.
当相比为1时，
2.1 萃取分离法的分类
2.1.1 按照萃取相种类
第二章、溶剂萃取
l溶剂萃取 l固相萃取 l液相萃取 l超临界流体萃取
2.1.3 按照萃取技术
2.1.2 按照萃取体系种类 l 有机体系：如天然产物有效成分分离 l 无机体系：水溶液中无机离子的萃取
l 经典的溶剂萃取：分液漏斗萃取
Ø 一般分子中官能团的极性越大或极性官能团的数 量越多，整个分子的极性就越大，亲水性就越强； Ø 分子中非极性部分越大或碳链越长，分子的极性 就越小，整个分子的极性就越小，分子的亲脂性 就越强。
官能团的极性顺序
RCOOH ArOH H2O ROH RNH2, RNHR' R R' R CO N R'' R' N R''
D = 溶质在有机相中的浓度 溶质水相中各形态浓度 =
lg K 2 - lg K1 =
DH T2 - T1 ( ) 2.303R T1T2
此式中：
DH » DH -
å [A ] å [A ]
i
i org aq
分配比不一定是常数，它随实验条件（pH值、萃取剂 种类、溶剂种类和盐析剂等）而变化，通常由实验直接测 定，在评价方法时，分配比是一个比分配系数更有实用价 值的参数。对于简单的体系，溶质只有一个形态，溶质在 两相中的浓度都很低，则分配比与分配系数相等。
cn = c0 (
Vaq Vorg V aq V org+ D
)n
答案：萃取一次萃取率98.7%；连续萃取三次萃取率99.9%。萃 取一次水溶液中残留碘量：0.013mg;连续萃取三次水溶液中残 留的碘0.0001mg.
当相比为1时，
第二章溶剂萃取-PPT精品文档105页
醋酸
基苯酚、氯仿、
水
结论
同一个组中的溶剂，具有非常接近的3个选择性 参数，在分离过程中具有类似的选择性，若通过选 择溶剂改善分离，就要选择不同组的溶剂。
溶剂选择一般方法
（1）单一溶剂： 选择与溶质极性尽可能相等的单 一溶剂，使溶质在溶剂中的溶解度达到最大；
在保持溶剂极性不变的前提下，更换溶剂种类， 调整溶剂选择性，使分离选择性达到最佳。
溶解度参数的特点
（1）与溶剂罗氏极性参数P’是相互关联的，它反映了溶 剂极性的大小。
(2) 两种溶剂溶解度参数相同时，互溶性最好；相差越大， 互溶性越差。
(3) 可用于溶剂萃取、色谱以及许多分离方法中溶质或溶 剂极性大小的估算、分离过程中溶剂的选择。
（4）包括了色散力、偶极力、质子接受性或给予性的贡 献。
当相比为1（等体积萃取）时，萃取率与分配比的关系为：
E D 100% D1
n次萃取后，水相中残留物质的浓度Cn计算公式如下。 C0为 水相中溶质的初始浓度，即溶质的总浓度。
cn c0(VVaqaqVVorogrgD)n
当相比为1时，
cn c0(11D)n
分配比越大，萃取率越高。
例题：已知碘在四氯化碳和水中的分配比为85，有10ml水溶液 中含碘1mg, 分别9ml四氯化碳萃取1次和每次3ml四氯化碳连续 萃取3次，计算两种情况下的萃取率和水溶液中残留的碘的量？
2.2.1 萃取平衡
（1）平衡常数
Nernst 在1891年提出的溶剂萃取分配定律是：在 一定温度下，当某一溶质在互不相溶的两相溶剂(水相 /有机相） 中达到分配平衡时，该溶质在两相中的浓 度比为一个常数，该常数称为平衡常数（KD)。
KD
[ A]org [ A]aq
溶剂萃取法ppt课件
料
轻 相
液 重相入
轻相入
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38
多级错流萃取未被萃取分率和理论收率
设第一级萃取因素为E1，经过一级萃取后，未被
萃取的分率φ1为
1 1
E1 1
设第二级萃取因素为E2，经过二级萃取后，未被
萃取的分率φ2为
2 1 1
1
E2 1 (E1 1)(E2 1)
AB
( CLA / ( CRA /
CLB ) CRB )
KA KB
β=1 KA = KB 分离效果不好； β>1 KA > KB 分离效果好； β越大，KA 越大于KB，分离效果越好。
13
两元素相互分离的判据
一般来说，要使共存于同一体系的A和B分离，A的 萃取率q应在99%以上，而B的萃取率q应小于1%， 此时：
乳浊液类型：水包油型；油包水型
油滴 O/W
水滴 W/O
水
油
亲水性基团强度 > 亲油性基团强度，O/W； 亲油性基团强度 > 亲水性基团强度， W/O
发酵液的乳化现象主要由蛋白质引起。
24
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。
乳浊液类型：水包油型；油包水型
5杂质溶质原溶剂萃取剂lightphaseheavyphase溶剂萃取概述6分液漏斗有机相水相溶剂萃取概述7萃取洗涤反萃取萃取剂稀释剂料液待分离物质杂质萃取液待分离物质少量杂质洗涤剂萃残液杂质杂质少量待萃物质产物待萃物质待返回使用萃取剂稀释剂反萃剂待萃物质一般工业液液萃取过程溶剂萃取概述8生物萃取与传统萃取相比的特殊性?生物工程不同于化工生产主要表现在生物分离往往需要从浓度很稀的水溶液中除去大部分的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
溶剂萃取分离法课件
缺点
萃取剂消耗量大
溶剂萃取分离法需要使用大量的有机溶剂作为萃取剂，增加了成 本和环境负担。
有机溶剂残留
在萃取过程中，有机溶剂可能会残留在目标物质中，影响产品质量 。
操作条件要求高
溶剂萃取分离法的操作条件如温度、压力、搅拌等要求较高，需要 严格控制。
改进方向
开发高效萃取剂
通过研发新型的高效萃取剂，降低溶剂用量 ，提高萃取效率。
优化实验条件
通过实验试错，优化实验条件， 提高萃取效率，减少实验时间。
01
确定目标
明确实验的目标，是分离某种特 定物质，还是进一步纯化某个样 品。
02
03
04
设计实验流程
确定萃取剂的用量、萃取的次数 、萃取剂的回收等实验流程。
实验仪器的准备和操作
01
02
03
04
准备实验仪器
包括分液漏斗、旋转蒸发器、 玻璃砂漏斗等萃取实验所需仪
生物学研究
在生物学研究中，溶剂萃 取法可用于提取生物组织 中的活性成分，如药物、 毒素和激素等。
环境监测
在环境监测中，溶剂萃取 法可用于提取水体和土壤 中的有害物质，如重金属 、有机污染物等。
在环境保护中的应用
废水处理
溶剂萃取法可用于处理废水中的 有害物质，如重金属、有机污染 物等，降低废水对环境的危害。
土壤修复
在土壤修复中，溶剂萃取法可用于 提取土壤中的有害物质，如重金属 、有机污染物等，提高土壤的环境 质量。
大气污染控制
在大气污染控制中，溶剂萃取法可 用于去除空气中的有害气体和颗粒 物，提高空气质量。
04
溶剂萃取分离法的实验技术和操作 步骤
实验方案的设计和优化
选择合适的萃取剂
现代分离方法与技术第5章-萃取分离法PPT课件
（八）萃取过程热力学 从一个温度下的萃取平衡常数求算另一
个温度下的萃取平衡常数。
G 0 R lK n T H 0 T SK H0 T RT2
lgK2lgK12. 3H00R3TT 21 T2T1
二、重要萃取体系
• 萃取过程： (1) 水相被萃取物与萃取剂生成萃合物； (2) 两相界面萃合物因疏水作用进入有机相； (3) 萃合物在有机相发生化学反应（聚合、离
m 0 eorg
eq
RT
K0
expme0q
me0org
RT
K0aao arqg [[A A oarq g ]]γ γa oq rg KDγγo arqg
(四)分配比
• 分配系数KD仅适用于溶质在萃取过程中没有发生任 何化学反应的情况。例如I2在CCl4和水中均以I2的形 式存在。而在许多情况下，溶质在水和有机相中以 多种形态存在。例如用CCl4萃取OsO4时，在水相中 存在OsO4、OsO52-和HOsO5-等三种形式，在有机相 中存在OsO4和(OsO4)4两种形式，此种情况如果用分 配系数KD=[OsO4]有／[OsO4]水便不能表示萃取的多 少。用溶质在两相中的总浓度之比来表示分配情况。
（一）简单分子萃取体系
被萃取物是以本身的中性分子形式在水相与有 机相之间转移而分配的。溶剂与被萃取物没有化 学结合，也不需另加萃取剂。 O某sO些4等无，机可共以价直化接合用物C如CIl24、、C苯1等2、惰B性r2、溶G剂e萃Cl取4和。 可按照被萃取物的性质不同分为： ①单质萃取； ②难电离无机化合物的萃取； ③有机化合物的萃取。
n H n A z2 O H m ( o) r E g ( H ) n ( H 2 A O ) z E m ( o)r
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
研究生分析课程溶剂萃取法.pptx
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双水相萃取技术的特点 (1)系统含水量多达75％ ～90％，两相界面张力极 低，有助于保持生物活性和强化相际间的质量传 递，但也有系统易乳化的问题，值得注意。 (2)分相时间短(特别是聚合物／盐系统)，自然分相 时间一般只有5～15min。 (3)双水相分配技术易于连续化操作。若系统物性研 究透彻，可运用化学工程中的萃取原理进行放大， 但要加强萃取设备方面的研究。
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当存在A．B 且E 50
lg
DA
lg
K *' A
nA
1
pH A2
0
lg
DB
lg
K *' B
nB
1
pH B 2
0
nA nB n
lg
K *' A
lg
K *' B
1
n( pHB2
1
pH A2 )
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3.3.2形成离子缔合物的萃取体系
例：用乙醚萃取FeCl3——佯盐萃取 水相中的反应：
水相 萃取
V水.m0
水相 萃取
V水.m1
有机相
V有.m1'
水相
V水.m2
．．．
有机相
V有.m2'
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D [ A有 ] (m0 m1) V有
[ A水 ]
m1 V水
m1
m0 (
V水 DV有 V水
)
m2
m1
(
V水 DV有
V水
)
m0
(
V水 DV有
V水
)2
．
． ．
mn
m0
(
V水 DV有
双水相萃取技术的特点 (1)系统含水量多达75％ ～90％，两相界面张力极 低，有助于保持生物活性和强化相际间的质量传 递，但也有系统易乳化的问题，值得注意。 (2)分相时间短(特别是聚合物／盐系统)，自然分相 时间一般只有5～15min。 (3)双水相分配技术易于连续化操作。若系统物性研 究透彻，可运用化学工程中的萃取原理进行放大， 但要加强萃取设备方面的研究。
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当存在A．B 且E 50
lg
DA
lg
K *' A
nA
1
pH A2
0
lg
DB
lg
K *' B
nB
1
pH B 2
0
nA nB n
lg
K *' A
lg
K *' B
1
n( pHB2
1
pH A2 )
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3.3.2形成离子缔合物的萃取体系
例：用乙醚萃取FeCl3——佯盐萃取 水相中的反应：
水相 萃取
V水.m0
水相 萃取
V水.m1
有机相
V有.m1'
水相
V水.m2
．．．
有机相
V有.m2'
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D [ A有 ] (m0 m1) V有
[ A水 ]
m1 V水
m1
m0 (
V水 DV有 V水
)
m2
m1
(
V水 DV有
V水
)
m0
(
V水 DV有
V水
)2
．
． ．
mn
m0
(
V水 DV有
溶剂萃取分离技术演示文稿
上式可进一步简化：
D
[ MRn ]有 [ M n ]
第44页，共105页。
D
[ MRn ]有 [ MRn ]
•
[ MRn [M n
] ]
D K DX • K f • [ R ]n
K
DX
•
K f
•
K
n a
[ HR ] n
[H
]
n
K
•K
DX
f
•
K
n
a
1 [ H ]n
[ HR
•(
]有
K DR
)n
第41页，共105页。
萃取平衡
金属螯合物萃取体系不单是螯合物在两相中的分离 问题，而是牵涉到许多因素，如金属离子性质、螯合 剂性质、溶剂性质、溶液酸度和其它络合剂等。现分 别讨论如下：
有机相 水相
nHRorg 1.KDR
nHR 2. Ka
Mn+ + nR-
MRn,org
4. KDX 3. Kf
MRn
(
w0 w1 FW
)
/
V有
(
w1 FW
)
/
V水
(w0 w1 )V水 w1V有
w1
w0
(
V水 DV有 V水）第20页，共105页。
每次用V有 新鲜溶剂，连续萃取n次，则水相被萃物的剩余量 为：
wn
w0
(
V水 DV有
V水
）n
萃取进入有机相的被萃物总量为：
w
w0
wn
w0
[1
(
V水 DV有
V水
）n]
★ “静态”萃取
第37页，共105页。
萃取分离技术 (2)
n= CV水 = 2.5×10-3 × 100 ×10-3 = 2.5×10-4 mol n’=C’ V有=7.5×10-3 × 100 ×10-3 = 7.5×10-4 mol E= D/(D+V水/V有)=D/(D+1)=3/(3 + 1)=75% (2) V有= 1000mL V水= 100mL C0=10-2mol/L C = C0 V水/ (V水 + D V有)
§1.2 萃取分离法的基本原理
一、 萃取过程的本质
萃取过程的本质：
是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。
例：萃取镍
水溶液中：Ni(H2O)62+ 亲水性
丁二酮污（A)
Ni(H 2O)62
2A
氨性 pH=9
NiA2
6 H 2O
2H
(疏水性，可溶于CHCl3)
第11页，共79页。
任务：选择适当的萃取剂，在适当的条件下，促
分三种情况： =1，即DA=DB，表明两种组分不能或难以萃
取分离。 1，即DA DB，表明两种组分可用萃取分离，
且值越大，分离效果越好。 1，即DA DB，表明两种组分可用萃取分离，
且值越小，分离效果越好。
第31页，共79页。
三、 萃取体系的分类
1 金属螯合物萃取体系
2 离子缔合物体系
3 酸性磷类萃取剂萃取体系 4 共萃取体系 5 熔融盐萃取体系
问题：为什么用连续萃取数次的方法，要达到单次 萃取同样的萃取率，只需用较少量的有机溶剂？
第24页，共79页。
连续萃取 设D =10，原水溶液中溶质A的总浓度C0 体积V水；有机溶剂体积V有。
萃取一次，平衡时：水溶液中A总浓度C1，有机 相中A总浓度C1’，
§1.2 萃取分离法的基本原理
一、 萃取过程的本质
萃取过程的本质：
是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。
例：萃取镍
水溶液中：Ni(H2O)62+ 亲水性
丁二酮污（A)
Ni(H 2O)62
2A
氨性 pH=9
NiA2
6 H 2O
2H
(疏水性，可溶于CHCl3)
第11页，共79页。
任务：选择适当的萃取剂，在适当的条件下，促
分三种情况： =1，即DA=DB，表明两种组分不能或难以萃
取分离。 1，即DA DB，表明两种组分可用萃取分离，
且值越大，分离效果越好。 1，即DA DB，表明两种组分可用萃取分离，
且值越小，分离效果越好。
第31页，共79页。
三、 萃取体系的分类
1 金属螯合物萃取体系
2 离子缔合物体系
3 酸性磷类萃取剂萃取体系 4 共萃取体系 5 熔融盐萃取体系
问题：为什么用连续萃取数次的方法，要达到单次 萃取同样的萃取率，只需用较少量的有机溶剂？
第24页，共79页。
连续萃取 设D =10，原水溶液中溶质A的总浓度C0 体积V水；有机溶剂体积V有。
萃取一次，平衡时：水溶液中A总浓度C1，有机 相中A总浓度C1’，
第3章 溶剂萃取分离法
3.1.3常用的萃取剂和萃取溶剂
1.常用的萃取溶剂
有专门的手册介绍有物理常数，如密度、沸点、介电常数，水中的溶解度，如：乙醚、氯仿（CHCl3）、四氯化碳（CCl4）、辛醇、苯、甲苯、戊醇、磷酸三丁酯等。
2.常用的萃取剂《化学分离富集方法及应用》p118-126
按萃取剂反应类型的不同，可分为如下几类：
前提：A在两相中仅以一种型体存在
应用条件
当温度和压力一定时，KD为常数，即KD是温度和压力的函数；溶质在两相中只能以一种简单形式存在（无聚合、离解、缔合等副反应），如：用CCl4萃取I2，I2在两相中以分子的形式存在，存在形式相同；溶质在溶液中浓度很低（C＜0.2g/L，即简单物质的稀溶液）；KD是溶质的特征函数，KD随不同的溶质和溶剂种类而改变
D越大，被萃物进入有机相的总浓度越大，萃取愈完全。如果要求被萃物绝大部分进入有机相，D值则应大于10。而且越大越好。若两相体积相等，D>1，则A进入有机相的多；若两相体积相等，D<1，则A进入水相的多。
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。
上述第3条要求，在萃取光度法中不予考虑
对萃取剂的基本要求见（55页）
有时为了减少萃取剂的用量或为了调节萃取剂的密度和黏度，往往会加入一种惰性溶剂作为稀释剂。
稀释剂：用作溶解萃取剂的有机溶剂（惰性溶剂）。与被萃物不反应，只改善两相的分层效果，改变萃合物在有机相的溶解度，提高萃取率。对于使用胺类萃取剂的体系，芳香烃常用作稀释剂。
以Ni2＋的萃取为例。Ni2＋在水溶液中以水合离子Ni(H2O)62＋存在，是亲水性的，要将其转化为疏水性物质需经过以下几步：
1.常用的萃取溶剂
有专门的手册介绍有物理常数，如密度、沸点、介电常数，水中的溶解度，如：乙醚、氯仿（CHCl3）、四氯化碳（CCl4）、辛醇、苯、甲苯、戊醇、磷酸三丁酯等。
2.常用的萃取剂《化学分离富集方法及应用》p118-126
按萃取剂反应类型的不同，可分为如下几类：
前提：A在两相中仅以一种型体存在
应用条件
当温度和压力一定时，KD为常数，即KD是温度和压力的函数；溶质在两相中只能以一种简单形式存在（无聚合、离解、缔合等副反应），如：用CCl4萃取I2，I2在两相中以分子的形式存在，存在形式相同；溶质在溶液中浓度很低（C＜0.2g/L，即简单物质的稀溶液）；KD是溶质的特征函数，KD随不同的溶质和溶剂种类而改变
D越大，被萃物进入有机相的总浓度越大，萃取愈完全。如果要求被萃物绝大部分进入有机相，D值则应大于10。而且越大越好。若两相体积相等，D>1，则A进入有机相的多；若两相体积相等，D<1，则A进入水相的多。
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。
上述第3条要求，在萃取光度法中不予考虑
对萃取剂的基本要求见（55页）
有时为了减少萃取剂的用量或为了调节萃取剂的密度和黏度，往往会加入一种惰性溶剂作为稀释剂。
稀释剂：用作溶解萃取剂的有机溶剂（惰性溶剂）。与被萃物不反应，只改善两相的分层效果，改变萃合物在有机相的溶解度，提高萃取率。对于使用胺类萃取剂的体系，芳香烃常用作稀释剂。
以Ni2＋的萃取为例。Ni2＋在水溶液中以水合离子Ni(H2O)62＋存在，是亲水性的，要将其转化为疏水性物质需经过以下几步：
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33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
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