第六章 萃取技术(PPT-81)
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萃取Microsoft PowerPoint 演示文稿

A
yAm ax
y’A
E F M’ R
R1
E1
B
S
例12-2 以水为溶剂,对xF=30%的丙酮-乙酸乙酯溶液进行
单级间歇萃取,为使萃余液的溶质组成 x 降到15%,每千克
原料需加水多少?能得到多少萃取液,其组成多大?若使萃
余液的溶质组成 x 降到5%,结果如何?
解:(1)在BA边上找出点F、R; (2)联结R与S与溶解度曲线交于点R ;
温度的影响敏感,温度升高,
溶解度增大,两相区小, 不利
于萃取操作。
4. 分配系数 分配系数:在平衡共存的两液相中,溶质A的分配关系。
kA
溶的组成
yA xA
即: yA k AxA
说明: ◇kA和温度有关,温度升高,kA下降; ◇同时与浓度有关,溶质浓度升高,kA下降。 ◇ 但浓度较低时,kA可视为常数(恒温、恒压)。
联结线斜率对分配系数的影响:
y>x
y<x
y=x
例12-1 丙酮和乙酸乙酯在30℃的相平衡数据如下,作出联结线 和溶解度曲线,求相应的分配系数,酯相中x=0.3时的平衡数据。
序 乙酸乙酯相(R)
水 相(E)
号 A% B% S% A% B% S%
1 0 96.5 3.5 0 7.4 92.6
2 4.8 91.0 4.2 3.2 8.3 88.5
yA xA
3.2 4.8
0.667
三、三角相图在单级萃取中的应用
1. 单级萃取
(1)流程
F, xF S
混合器 M
单级萃取流程示意图
E,xE
澄清槽
R, x
(2)特点 ◇ 原料液与溶剂一次性接触。 ◇ 萃取相与萃余相达到平衡。
yAm ax
y’A
E F M’ R
R1
E1
B
S
例12-2 以水为溶剂,对xF=30%的丙酮-乙酸乙酯溶液进行
单级间歇萃取,为使萃余液的溶质组成 x 降到15%,每千克
原料需加水多少?能得到多少萃取液,其组成多大?若使萃
余液的溶质组成 x 降到5%,结果如何?
解:(1)在BA边上找出点F、R; (2)联结R与S与溶解度曲线交于点R ;
温度的影响敏感,温度升高,
溶解度增大,两相区小, 不利
于萃取操作。
4. 分配系数 分配系数:在平衡共存的两液相中,溶质A的分配关系。
kA
溶的组成
yA xA
即: yA k AxA
说明: ◇kA和温度有关,温度升高,kA下降; ◇同时与浓度有关,溶质浓度升高,kA下降。 ◇ 但浓度较低时,kA可视为常数(恒温、恒压)。
联结线斜率对分配系数的影响:
y>x
y<x
y=x
例12-1 丙酮和乙酸乙酯在30℃的相平衡数据如下,作出联结线 和溶解度曲线,求相应的分配系数,酯相中x=0.3时的平衡数据。
序 乙酸乙酯相(R)
水 相(E)
号 A% B% S% A% B% S%
1 0 96.5 3.5 0 7.4 92.6
2 4.8 91.0 4.2 3.2 8.3 88.5
yA xA
3.2 4.8
0.667
三、三角相图在单级萃取中的应用
1. 单级萃取
(1)流程
F, xF S
混合器 M
单级萃取流程示意图
E,xE
澄清槽
R, x
(2)特点 ◇ 原料液与溶剂一次性接触。 ◇ 萃取相与萃余相达到平衡。
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。
第1页/共12页
• 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
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。
第1页/共12页
• 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:
萃取分离讲解 ppt课件

4 萃取分离
● 溶剂萃取 ● 索氏萃取(提取) ● 微波萃取
PPT课件
1
§4.1 溶剂萃取(Solvent extraction)
溶剂萃取是利用液-液界面的平衡分配关系 进行的分离操作。液液界面的面积越大,达 到平衡的速度也就越快。因此要求两相的液 滴应尽量细小化。平衡后,各自相的液滴还 要集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物 质由水相转入另一与水相不互溶的有机相后 实现分离的方法。
M n nHR有 MRn有 nH
Kex
[ MRn ]有 [ H ]n [ M ][ HR]n有
当萃取反应达到平衡时,金属离子在两相中的分
配比为:
[
D
[
CM ]有
[ MRn ]有
CM ]水 [ M n ] [ MRn ]
上式可进一步简化:
D
[ MRn ]有 [ M n ]
PPT课件
6
Ni2+
CH3 C N OH
+2
Ni(H2O)62+
CH3 C N OH
丁二酮肟
H
O
O
CH3 C N
N C CH3
Ni
CH3 C N
N C CH3
O
O
H
中和电荷
NiDx2/CHCl3
引入疏水基
萃取剂----“运载工具”
PPT课件
7
亲水性水合阳离子→中性疏水螯合物→ 萃入有机相
+
8-羟基喹啉
PPT课件
28
索氏 (Soxhlet) 萃取器
常将试样置于索氏萃取器中,用 溶剂连续抽提,然后蒸出溶剂, 便可达到含量较原试样增加上百 倍的试液,有利于后续的测定。
● 溶剂萃取 ● 索氏萃取(提取) ● 微波萃取
PPT课件
1
§4.1 溶剂萃取(Solvent extraction)
溶剂萃取是利用液-液界面的平衡分配关系 进行的分离操作。液液界面的面积越大,达 到平衡的速度也就越快。因此要求两相的液 滴应尽量细小化。平衡后,各自相的液滴还 要集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物 质由水相转入另一与水相不互溶的有机相后 实现分离的方法。
M n nHR有 MRn有 nH
Kex
[ MRn ]有 [ H ]n [ M ][ HR]n有
当萃取反应达到平衡时,金属离子在两相中的分
配比为:
[
D
[
CM ]有
[ MRn ]有
CM ]水 [ M n ] [ MRn ]
上式可进一步简化:
D
[ MRn ]有 [ M n ]
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6
Ni2+
CH3 C N OH
+2
Ni(H2O)62+
CH3 C N OH
丁二酮肟
H
O
O
CH3 C N
N C CH3
Ni
CH3 C N
N C CH3
O
O
H
中和电荷
NiDx2/CHCl3
引入疏水基
萃取剂----“运载工具”
PPT课件
7
亲水性水合阳离子→中性疏水螯合物→ 萃入有机相
+
8-羟基喹啉
PPT课件
28
索氏 (Soxhlet) 萃取器
常将试样置于索氏萃取器中,用 溶剂连续抽提,然后蒸出溶剂, 便可达到含量较原试样增加上百 倍的试液,有利于后续的测定。
萃取分离技术PPT讲稿

→氯仿-丙酮(95+5)
→苯-乙酸乙酯(1+1)
→苯-丙酮(9+1)
→氯仿-甲醇(95+5)
→苯-乙酸乙酯(8+2)
→氯仿-丙酮(7+3)
→氯仿-乙醚(9+1)
→苯-乙酸乙酯(3+7)
→苯-甲醇(95+5)
→苯-乙醚(1+9)
→苯-乙醚(6+4)
→乙醚-甲醇(99+1)
→环己烷-乙酸乙酯(1+1)
→氯仿-乙醚(8+2)
• 强极性溶剂 • 乙醇 • 甲醇 •水
单一溶剂的极性大小顺序为:
石油醚(小) →环己烷 →四氯化碳 →三氯乙烯 →苯 →甲苯 →二氯甲烷 →氯仿 →乙醚 →乙酸乙酯 →乙酸甲酯 →丙酮 →正丙醇 →甲醇 →吡啶 →乙酸(大)
混合溶剂的极性顺序:
苯-氯仿(1+1)
→氯仿-丙酮(85+15)
→环己烷-乙酸乙酯(8+2) →苯-乙醚(4+6)
第1次萃取后,有机溶剂中的溶质量为W g,残留在水溶
液中的溶质量为W1 g。则有:
W1
K V0 W
W W 1 V
KV 0
V
W0
W1W
W1W1
V KV0
W1(1
V KV0
)
W
1
W
1
0
V
W
KV 0
0KVຫໍສະໝຸດ 0 VKV 0萃取 2 次以后,原溶液中的溶质残留量为:
2
W
2 W
KV 0
1
KV
0 V
W
0
0.68—0.72
现代萃取分离技术PPT课件

30
8. 固相萃取溶剂的选择
在固相萃取固定相活化、上样富集、淋洗杂质、分析物洗
脱的过程中,都涉及到溶剂的选择问题,溶剂选择最重要的
因素是溶剂强度,它是保证固相萃取成功的关键。
固定相活化溶剂的选择
上样萃取溶剂的选择
淋洗溶剂的选择:淋洗溶剂的选择原则是:尽可能将干扰组分
从固定相上洗脱完全,但又不能洗脱任何分析物。
现代萃取分离技术
固相萃取 超临界流体萃取 固相微萃取 微波溶样和微波辅助萃取
PART ONE
前言
请在此处添加具体内容,文字尽量言简意赅,见到 那描述即可,不必过于繁琐,注意版面美观度。
2
固相萃取(Solid Phase Extraction)
固相萃取(SPE):利用被萃取物质在液-固两相间的分
在较低的温度和不太高的压力下操作,特别适合 天然产物的分离。
超临界流体的溶解能力具有选择性,可以通过调 节温度、压力、改性剂(如:醇类)在很大范围 内变化;而且还可以采用压力梯度和温度梯度。
缺点:受SCF种类、性质的限制,萃取的物质和纯 度有限。
41
超临界流体的选择原则: 化学性质稳定,对设备无腐蚀。 临界温度应接近室温或操作温度,不能太高,也
34
1. 超临界流体(Supercrtical Fluid ,SCF)
超临界流体(SCF):
当物质处于临界温度和 临界压力以上时,即使继 续加压也不液化,只是密 度增加,具有类似液体性 质和气体性能的物质状态, 称为超临界流体。
超临界状态示意图
35
表1 超临界流体与气体、液体传递性能的比较
SCF特性:密度类似液体,压力和温度的变化均可 改变相变粘度,扩散系数接近于气体,SCF的介电 常数,极化率和分子行为与气液两相均有着明显的 差别。
《简单萃取操作》PPT课件

2.对沉淀形式的要求
(1)沉淀的溶解度必须很小。由沉淀溶解造成的损失 量,应不超过分析天平的称量误差范围(即沉淀的溶 解损失≤0.2mg)。保证待测组分沉淀完全。
(2)沉淀必须纯净,尽量避免其它杂质的沾污。制成 称量形式时,所含杂质的量不得超出称量误差所允许 的范围。如果沉淀形式不纯净,含有杂质,就会使测 定结果偏高。
应用重量分析法测定时,必须先用适当的方法 将被测组分从样品中分离出来,然后才能进行称量。 因此,重量分析包括分离和称量两大步骤。根据分 离方法的不同,重量分析一般可分为挥发法、萃取 法和沉淀法。
6.1挥发法
挥发法是利用物质的挥发性,通过加热或其它方法 使试样的待测组分或其它组分挥发而达到分离,然后 通过称量确定待测组分的含量。根据称量的对象不同, 挥发法可分为直接法和间接法。
称量形式的称量值W与其样品重S的比值即为 所求的百分含量。计算式为:
x% W 100
称量形式的化学组S成与待测组分的表示式不一
致,则需将称量形式的量W换算成待测组分的
重量W′。即:
W ' WF
F为换算因数或称化学因数。它是待测组分的
原子量(或分子量)与称量形式的分子量的比值。
例:测定磁铁矿中的 Fe3O4 含量时,可将样品 溶解,然后使 Fe3 沉淀为 Fe(OH )3,经过滤、 洗涤、干燥和灼烧成 Fe2O3 的称量形式,最 后 Fe3O4 根据的克数,计算 Fe2O3 的克数。其 化学因数为多少? 解:
其中无水氯化钡不挥发,故可根据加热后质量 的减少,来测定氯化钡中结晶水的含量。
实验步骤
1)取两只洗净的扁形称量瓶,在干燥箱中于 105℃开盖烘干1小时,取出放于干燥器内冷却 30min,在分析天平上称量。然后重复在干燥 箱中于105℃烘干1h ,冷却、称量,直至恒重 为止。两次称量之差不超过0.3mg 即为恒重, 记为 克。
《萃取分离法》PPT课件

② 冠(穴)醚萃取体系 冠醚与阳离子配位后,阳离子原来的配对阴离子仍
伴随在外。
硫氰化铷
穴醚[特点
(1)金属阳离子与冠(穴)醚中的杂原子(O、N、S、P等) 分子间相互作用形成配合物后进入有机相。
(2)配合物的稳定性与空穴直径、杂原子种类、数目和空间排 列、环上取代基、金属离子体积和电荷、溶剂性质等有关。
(9)第三相形成的影响
第三相的形成影响萃取过程,必须避免。
(3)穴醚具有多环,三维结构,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。
(4)冠(穴)醚的亲水杂原子向内侧,外侧是疏水的-CH2- CH2-基,使萃取配合物在有机相溶解性增加。
③ 佯盐萃取体系:
机理:以乙醚萃取6 mol/L盐酸水溶液中的Fe3+为例
水相中被萃取金属离子Fe3+与适当的阴离子Cl-结合形 成配阴离子
85.00
热力学分配平衡常数K0
K 0 org [ A]org org KD也称(萃取aq )分[配A]系aq 数 aq
KD
org aq
2. 分配比
当溶质在某一相或两相中发生离解、缔合、配位或离子聚集
现象时,同一溶质在同一相中就可能存在多种形态。
如:OsO4在CCl4/H2O体系中分配时:
Walther Nernst
20世纪40年代以后,溶剂萃取走向成熟: ◆ 完善的理论体系 ◆ 丰富的萃取模式 ◆ 广泛的应用领域
溶剂萃取法的优缺点
优点
• 仪器设备简单,操作方便; • 分离选择性高; • 应用范围广:无机物、有机物;大量、微量组分富集。 • 处理量大,适合工业规模分离,易于实现连续自动操作。
(3)金属离子浓度的影响
金属离子浓度较低时,对萃取几乎无影响,金属离子浓 度很高时,会导致有机相中游离萃取剂浓度降低。
萃取分离技术推荐课件

= 10-2/(1+3×10)=3.22×10-4mol/L
E= D/(D+V水/V有) =3/(3 + 100/1000)=96.8%
2021/8/22
22
(3)E由D、V水/V有决定, D↑ 、V水/V有↓, E↑
(4 )连续萃取
连续萃取:溶质经一次萃取后,分离两相,再用 新鲜的有机溶剂萃取剩余在水相中的溶质,再 分离,如此反复。
C0V水
若V有=V水 C1V水 C0VD 水有 VV水V有V 有 D1C 0D111C0
2021/8/22
24
萃取二次,平衡时:水溶液中A总浓度C2
同理
C 2C 1(1 1D )C 0(1 1D )2112 C 01
萃取三次,平衡时:水溶液中A总浓度C3
C 3C 2(1 1D )C 0(1 1D )3113C 0 31
萃取百分率:表示被萃取的组分已萃入有机相的 总量与原始溶液中被萃取组分总量比值的百分 数。用E表示。
某一物质A的水溶液,体积为V水,用有机溶
剂萃取时,有机溶剂的体积为V有
分子分母同
除以C水V有
E A在A在有两机相溶中剂的中总的含总量含 10量 0%
C有V有
D
100%
C V C V 2021/8/22 有 有
(萃合物)。
3、萃取液和萃余液
萃取分层后的有机相称为萃取液,此时的水
相为萃余液。
2021/8/22
2
4、萃取剂 指能与被萃取物质发生化学反应,形成能溶于
有机相的萃合物的试剂。 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。
5、萃取溶剂 指与水不相混溶且能够构成连续有机相的液体。
活性萃取溶剂——可与被萃取物发生化学反应, 形成配合物、离子缔合物或溶剂化物。 例:磷酸三丁酯,正丁醇等。
E= D/(D+V水/V有) =3/(3 + 100/1000)=96.8%
2021/8/22
22
(3)E由D、V水/V有决定, D↑ 、V水/V有↓, E↑
(4 )连续萃取
连续萃取:溶质经一次萃取后,分离两相,再用 新鲜的有机溶剂萃取剩余在水相中的溶质,再 分离,如此反复。
C0V水
若V有=V水 C1V水 C0VD 水有 VV水V有V 有 D1C 0D111C0
2021/8/22
24
萃取二次,平衡时:水溶液中A总浓度C2
同理
C 2C 1(1 1D )C 0(1 1D )2112 C 01
萃取三次,平衡时:水溶液中A总浓度C3
C 3C 2(1 1D )C 0(1 1D )3113C 0 31
萃取百分率:表示被萃取的组分已萃入有机相的 总量与原始溶液中被萃取组分总量比值的百分 数。用E表示。
某一物质A的水溶液,体积为V水,用有机溶
剂萃取时,有机溶剂的体积为V有
分子分母同
除以C水V有
E A在A在有两机相溶中剂的中总的含总量含 10量 0%
C有V有
D
100%
C V C V 2021/8/22 有 有
(萃合物)。
3、萃取液和萃余液
萃取分层后的有机相称为萃取液,此时的水
相为萃余液。
2021/8/22
2
4、萃取剂 指能与被萃取物质发生化学反应,形成能溶于
有机相的萃合物的试剂。 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。
5、萃取溶剂 指与水不相混溶且能够构成连续有机相的液体。
活性萃取溶剂——可与被萃取物发生化学反应, 形成配合物、离子缔合物或溶剂化物。 例:磷酸三丁酯,正丁醇等。
萃取分离讲解PPT课件
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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
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二、萃取技术的操作特点(×)
① 萃取过程具有选择性 ② 能与其他纯化步骤相配合 ③ 通过转移到不同物理或化学特性的第二相中
来减少由于降解引起的产品损失 ④ 可从潜伏的降解过程中分离产物 ⑤ 适用于各种不同的规模 ⑥ 传质速度快,生产周期短,便于连续操作
萃取需要考虑下列问题(×)
① 生物系统的错综复杂和多组分特性 ② 产物的不稳定性 ③ 传质速率 ④ 相分离性能
混合 分离
溶剂回收
混合器 (如搅拌混合器)
溶剂回收装置 (如蒸馏塔)
工业生产中常见的萃取流程:
1. 单级萃取流程
2. 多级萃取流程
多级错流萃取流程 多级逆流萃取流程
1.单级萃取流程
使用一个混合器和一个分离器的萃取操作:
▪料液F与萃取溶剂S一起加入混合器内搅拌混合萃取,
▪达到平衡后的溶液送到分离器内分离得到萃取相L和萃余
6.2 溶剂萃取
❖把目标物质从第一个液相中依 靠更强大的溶解力抽提到第二个 液相中。
❖物质的溶解和相似相溶原理。
❖萃取是通过溶质在两个液相之 间的竟争性溶解(分配)而实现 的。
一、液-液萃取过程
E-萃取相 R—萃余相
ER,,-—脱脱去去溶溶剂剂后后的的萃萃取余相相
工业萃取方式
工业萃取的流程
分离器(如碟片式离心机)
生物工业上常用的溶剂有酯类、醇类和酮类等。
影响萃取操作的因素:
a. 温度 温度↑互溶性增大;
温度↓产物稳定性提高,粘度增加,扩散性能减小。
b. pH值 影响分配系数,影响物质解离情况
c. 溶媒比 溶媒比=溶媒体积/萃取体积
应用 有机溶剂萃取法广泛应用于抗生素、有机酸、维
生素、激素等发酵产物工业规模的提取上。
优点
比化学沉淀法分离程度高; 比离子交换法选择性好、传质快; 比蒸馏法能耗低; 生产能力大、周期短、便于连续操作、易实现自动化控制
液-液萃取
溶剂萃取法和其他新型分离技术相结合,产生 了一系列新型分离技术: 超临界流体萃取(Supercritical fluid extraction) 反胶团萃取(Reversed micelle extraction) 双水相萃取技术(Partition of two aqueous phase system )等。 用于高品质的天然物质、胞内物质(胞内酶、 蛋白质、多肽、核酸等)的分离提取上。
K = 萃取相浓度/萃余相浓度= X/Y 应用条件:(1)稀溶液;(2)溶质对溶剂之
互溶度没有影响;(3)必须是同一种分子类 型,即不发生缔合或离解。
分离因数
若原来的料液中除溶质A以外,还含有溶 质B,则由于A、B的分配系数不同, A和 B就得到了一定程度的分离。如A的分配系 数较B大,这样萃取剂对溶质A和B分离能 力的大小可用分离因数β来表征:
二、液-液萃取过程机理(×)
萃取过程机理主要有以下四种类型: (1) 简单分子萃取(物理萃取) (2) 中性溶剂络合萃取 (3) 酸性阳离心交换萃取 (4) 离子络合萃取
三、分配系数和分配因素
分配定律(表征萃取剂对溶质的萃取能力) 是指在一定温度、压力下,溶质分子分布在
两个互不相溶的溶剂里,达到平衡后,它在 两相的浓度之比为一常数K,这个常数称为 分配系数,即:
萃取液
萃取液
溶剂
溶剂
溶剂
多级错流萃取流程的特点:每级均加新鲜溶剂, 故溶剂消耗量大,得到的萃取液产物平均浓度较 稀,但萃取较完全。
多级逆流萃取
料液
萃余液
萃余液
废液
混合分离器1
混合分离器2
混合分离器n
产物+溶剂
溶剂
多级逆流萃取流程的特点:料液走向和萃取剂 走向相反,只在最后一级中加入萃取剂,萃取 剂消耗少,萃取液产物平均浓度高,产物收率 较高。工业上多采用多级逆流萃取流程。
液-固萃取
概念:用某种溶剂把有用物质从固体原料中提 取到溶液中的过程称为固-液萃取,也称浸取 或浸出。
应用:
❖用温水从甜菜中提取糖, ❖用有机溶剂从大豆、花生等油料作物中提取食用油, ❖用水或有机溶剂从植物中提取药物、香料或色素等。
液-液萃取
用溶剂从溶液中抽提物质叫液-液萃取,也称溶 剂萃取。经典的液-液萃取指的是有机溶剂萃取
6.2 溶剂萃取技术
就是在液体混合物(原料液)中加入一种与其 基本不相混溶的液体作为溶剂,构成第二相, 利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度 不同而使原料液混合物得以分离。选用的溶 剂称为萃取剂,以S表示;原料中容易溶于S 的组分,称为溶质,以A表示;难溶于S的组 分称为原溶剂(或稀释剂),以B表示。
β=KA/KB β越大,A、B的分离效果越好,即产物与
杂质越容易分离。
四、萃取剂的选择
一个良好的溶剂要满足以下要求: a. 有很大的萃取容量; b. 良好的选择性; c. 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,有利于相的分 散和两相分离; d. 溶剂的回收和再生容易; e. 化学稳定性好,不易分解,对设备腐蚀性小; f. 价廉易得; g. 安全性好,对人体无毒性或毒性低。
相R,
▪萃取相送到回收器,萃余相R为废液。
▪在回收器内产物与溶剂分离(如蒸馏、反萃取等),溶
剂则可循环使用。
S
萃取器 F
分离器 R
回收器 P(产物)
为提高收率常采用多级萃取,
2.多级萃取 多级萃取又有多级逆流萃取和
多级错流萃取的区别。
料液
萃余液
萃余液
萃余液
混合分离器
混合分离器2 混合分离器n
1 萃取液
基本概念
物理萃取 溶质根据相似相溶的原理在两相间达 到分配平衡而进行萃取的分离过程。
化学萃取 利用脂溶性萃取剂与溶质之间发生化 学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相 分配的过程。萃取剂与溶质之间的化学反应包 括离子交换和络合反应等。化学萃取中通常用 煤油、己烷、四氯化碳和苯等有机溶剂溶解萃 取剂,改善萃取相的物理性质,此时的有机溶 剂称为稀释剂 diluent 。
第六章 萃取技术
概述 溶液萃取技术 双水相萃取 超临界流体萃取 其他萃取技术
6.1 概述
一、基本概念及分类
概念:萃取是利用溶质在互不混溶的两相之间分 配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的技术。
分类:
参与溶质 分配的两 相不同
液-固萃取 液-液萃取
萃取原理
物理萃取 化学萃取 双水相萃取 超临界萃取