溶剂萃取分离
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容量大、萃取选择性好、萃取平衡速度快、化学 性质稳定、溶解损失小、价格便宜等特点，要生 产一种完全理想的萃取剂是很困难的，只能不断 改进逐步完善。 • (2)萃取设备：研究制造高效萃取器，混合-澄清 萃取器的发展很快。随着金属萃取厂的大型化、 自动化，人们正在寻找萃取器的放大规律。
萃取新方法、新工艺的研究
此类溶剂同时具有H-A和B，可以缔合成多聚分子。
AB（1）型：交链氢键缔合溶剂，如水、多元醇、多元羧酸等。
AB（2）型：直接氢键缔合溶剂，如醇、胺、多酸等。
AB（3）型：形成内分子氢键，如邻硝基苯酚等。
一、萃取的理论依据
依据液体混合物中各组分在所选择的溶剂 中溶解度的差异分离液体混合物的单元操作 称为液-液萃取，也称溶剂萃取，简称萃取 （Extraction） 。
• 酸性络合萃取的特点是，萃取剂为有机弱 酸，被萃取物是金阳离子.
离子缔合萃取剂
• 离子缔合萃取剂是含氧的有机化合物(如乙 醚)和含氮的有机化合物(如胺和季胺盐)。
• 离子缔合萃取的特点是，萃取剂是含氧、含 氮有机化合物；被萃物通常为络阴离子；萃 取剂与被萃物之间形成的萃合物是离子缔合 物。
• 离子缔合萃取主要有胺盐萃取和佯盐萃取两 种：
推导：在恒温、恒压下，
当M在两相的分配达成
org oorg RTlnaorg
重点和难点： 重点：分配比、萃取率、萃取次数的计算；萃取率与pH 之间的关系；ΔpH与ΔpM的关系 难点：萃取体系的选择，萃取剂结构对萃取性能的影响； 协同萃取、三元络合物萃取
3.1 萃取体系的组成及基本概念
组成：水相+有机相
水相中含有：被萃 取物质、络合剂或掩蔽 剂、酸度调节剂、盐析 剂、杂质等。
二、简单的萃取过程-工艺流程
原料液F (A+B)
萃取剂 (S)
萃取相
E
萃余相
R
萃取液E’ -SE
S
-SR 萃余液R’
混合槽
沉降分离 脱除溶剂
二、简单的萃取过程-脱
除溶剂
萃取液E’
萃取相 萃余相
SE
S 脱除溶剂
SR
萃余液R’
萃取相和萃余相脱溶剂后分别得萃取液（Solventfree extract， A+B少）和萃余液（ Solvent-free raffinate ，B+A少），以E’和R’表示。
• 混合液中溶质A,其余部分稀释剂B.萃取过 程中加入的溶剂称为萃取剂S，所选用的萃 取剂S对A具有较大的溶解能力，对于稀释 剂B应不互溶或部分互溶。
萃取过程示意图
萃取剂和萃取机理
• 萃取机理主要是研究萃取剂与被萃物如何作 用，生成的萃合物具有什么样的结构等问题。
• 萃取剂的分类尚未统一，因为有些萃取机理 尚不清楚，若既考虑萃取剂自身性质，又考 虑萃取机理的情况下进行分类，这样萃取剂 分为三类：中性萃取剂 、酸性萃取剂和离 子缔合萃取剂
有机相中含有：有机 溶剂、萃取剂，或者两 者兼而有之。
基本概念 • 被萃取物 • 萃取液与萃余液 • 萃取剂 • 萃取溶剂 • 反萃取剂 • 萃合物 • 络合剂 • 盐析剂 • 相比（ Vo/Vw）
3.2 溶解度相似原理
原理： ● 结构相似的化合物可以相互混溶； ● 结构相差大的化合物不易互溶。
3.3 各类溶剂的互溶规律
（1）N型溶剂，又称惰性溶剂 烷烃、苯、四氯化碳、二硫化碳、煤油等。
（2）A型溶剂，又称受电子溶剂 CHCl3、CH2ClCH2Cl、五氯乙烷等含有A-H基团。
（3）B型溶剂，又称给电子溶剂 醚、酮、醇、酯、叔胺等含给电子B，且与A型溶剂
生成氢键。如：R2O···H-A （4）AB型溶剂，又称给受电子溶剂
• 人们正在致力于开拓、改变金属提取的方 法，冲破采、选、冶的传统工艺过程。萃 取技术将是新工艺的核心。
• 矿浆萃取、液膜萃取、双液浮选等目前很 有发展前途的新工艺新方法。
3.4 萃取中常用的关系式
3.4.[M1 ]分org配定K律：K－分配常数(partition constant)
[M]aq
aq aoq RTlnaaq
中性络合萃取机理
• 中性络合萃取的特点是，萃取剂为中性有 机化合物，被萃物是无机盐，萃合物是中 性溶剂化络合物。其萃取机理是中性无机 盐中的金属离子，氧化数虽已满足。但配 位数并未满号，而磷酰基上的氧原子可与 金属离子矗接配位，形成溶剂化物。使被 萃物硫水亲油进入有机相。
酸性萃取剂机理
• 萃取机理是萃取时发生离子交换反应，故 这类萃取剂也称液体阳离子交换萃取剂， 反应通式为：
•
Men++nHR≒MeRn+nH+
离子缔合萃取的影响因素
• 萃取剂带正电与金属络阴离子缔合成为中 性分子即生成佯盐，使被萃金属转入有机 相，称为佯盐。
• 影响离子缔合萃取的因素有萃取剂的种类 和浓度。
萃取技术新进展
• 一、新萃取剂和萃取设备的研制 • (1)萃取剂：一种理想的工业用萃取剂应具备萃取
Baidu Nhomakorabea
中性萃取剂
• 中性萃取剂有两种主要基团，一种是含有 氧——碳键的萃取剂，又称含氧萃取剂， 如醚、酯、醇和酮等。另一种是氧或硫与 磷键合的萃取剂，又称中性磷型萃取剂， 如磷酸三丁酯(TBP)，甲基膦酸二甲庚酯 (P350)等。
酸性萃取剂
• 酸性萃取剂可分为三类：(1)酸性磷型萃取 剂； (2)羧酸类萃取剂； (3)酸性螯合萃取 剂。
二、简单的萃取过程-总结
工业萃取过程由三个基本过程组成，即 （1）混合 采取措施使萃取剂和原料液充分混合，
实现溶质A由原溶液向萃取剂传递。 （2）沉降分离 进行萃取相E和萃余相R的分离。 （3）脱除溶剂 萃取相和萃余相脱溶剂得到萃取
液E’和萃余液R’，萃取剂循环使用。
萃取的基本概念
• 在液体混合物中加入与其不完全混溶的液 体溶剂，形成液－液两相，利用液体混合 物中各组分在所选溶剂中溶解度的差异而 达到分离的目的，这个操作过程称为液－ 液萃取，简称萃取。
第7章 溶剂萃取分离
Solvent Extraction Separation
目的及要求： （1）了解溶剂萃取分离法的原理及其应用领域； （2）掌握分配比、萃取率与萃取次数的关系；熟悉螯合 萃取体系中分配比与溶液pH值之间的关系； （3）明确各种分离体系中萃取性能与结构的关系； （4）了解协同萃取的原理及应用。
萃取新方法、新工艺的研究
此类溶剂同时具有H-A和B，可以缔合成多聚分子。
AB（1）型：交链氢键缔合溶剂，如水、多元醇、多元羧酸等。
AB（2）型：直接氢键缔合溶剂，如醇、胺、多酸等。
AB（3）型：形成内分子氢键，如邻硝基苯酚等。
一、萃取的理论依据
依据液体混合物中各组分在所选择的溶剂 中溶解度的差异分离液体混合物的单元操作 称为液-液萃取，也称溶剂萃取，简称萃取 （Extraction） 。
• 酸性络合萃取的特点是，萃取剂为有机弱 酸，被萃取物是金阳离子.
离子缔合萃取剂
• 离子缔合萃取剂是含氧的有机化合物(如乙 醚)和含氮的有机化合物(如胺和季胺盐)。
• 离子缔合萃取的特点是，萃取剂是含氧、含 氮有机化合物；被萃物通常为络阴离子；萃 取剂与被萃物之间形成的萃合物是离子缔合 物。
• 离子缔合萃取主要有胺盐萃取和佯盐萃取两 种：
推导：在恒温、恒压下，
当M在两相的分配达成
org oorg RTlnaorg
重点和难点： 重点：分配比、萃取率、萃取次数的计算；萃取率与pH 之间的关系；ΔpH与ΔpM的关系 难点：萃取体系的选择，萃取剂结构对萃取性能的影响； 协同萃取、三元络合物萃取
3.1 萃取体系的组成及基本概念
组成：水相+有机相
水相中含有：被萃 取物质、络合剂或掩蔽 剂、酸度调节剂、盐析 剂、杂质等。
二、简单的萃取过程-工艺流程
原料液F (A+B)
萃取剂 (S)
萃取相
E
萃余相
R
萃取液E’ -SE
S
-SR 萃余液R’
混合槽
沉降分离 脱除溶剂
二、简单的萃取过程-脱
除溶剂
萃取液E’
萃取相 萃余相
SE
S 脱除溶剂
SR
萃余液R’
萃取相和萃余相脱溶剂后分别得萃取液（Solventfree extract， A+B少）和萃余液（ Solvent-free raffinate ，B+A少），以E’和R’表示。
• 混合液中溶质A,其余部分稀释剂B.萃取过 程中加入的溶剂称为萃取剂S，所选用的萃 取剂S对A具有较大的溶解能力，对于稀释 剂B应不互溶或部分互溶。
萃取过程示意图
萃取剂和萃取机理
• 萃取机理主要是研究萃取剂与被萃物如何作 用，生成的萃合物具有什么样的结构等问题。
• 萃取剂的分类尚未统一，因为有些萃取机理 尚不清楚，若既考虑萃取剂自身性质，又考 虑萃取机理的情况下进行分类，这样萃取剂 分为三类：中性萃取剂 、酸性萃取剂和离 子缔合萃取剂
有机相中含有：有机 溶剂、萃取剂，或者两 者兼而有之。
基本概念 • 被萃取物 • 萃取液与萃余液 • 萃取剂 • 萃取溶剂 • 反萃取剂 • 萃合物 • 络合剂 • 盐析剂 • 相比（ Vo/Vw）
3.2 溶解度相似原理
原理： ● 结构相似的化合物可以相互混溶； ● 结构相差大的化合物不易互溶。
3.3 各类溶剂的互溶规律
（1）N型溶剂，又称惰性溶剂 烷烃、苯、四氯化碳、二硫化碳、煤油等。
（2）A型溶剂，又称受电子溶剂 CHCl3、CH2ClCH2Cl、五氯乙烷等含有A-H基团。
（3）B型溶剂，又称给电子溶剂 醚、酮、醇、酯、叔胺等含给电子B，且与A型溶剂
生成氢键。如：R2O···H-A （4）AB型溶剂，又称给受电子溶剂
• 人们正在致力于开拓、改变金属提取的方 法，冲破采、选、冶的传统工艺过程。萃 取技术将是新工艺的核心。
• 矿浆萃取、液膜萃取、双液浮选等目前很 有发展前途的新工艺新方法。
3.4 萃取中常用的关系式
3.4.[M1 ]分org配定K律：K－分配常数(partition constant)
[M]aq
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中性络合萃取机理
• 中性络合萃取的特点是，萃取剂为中性有 机化合物，被萃物是无机盐，萃合物是中 性溶剂化络合物。其萃取机理是中性无机 盐中的金属离子，氧化数虽已满足。但配 位数并未满号，而磷酰基上的氧原子可与 金属离子矗接配位，形成溶剂化物。使被 萃物硫水亲油进入有机相。
酸性萃取剂机理
• 萃取机理是萃取时发生离子交换反应，故 这类萃取剂也称液体阳离子交换萃取剂， 反应通式为：
•
Men++nHR≒MeRn+nH+
离子缔合萃取的影响因素
• 萃取剂带正电与金属络阴离子缔合成为中 性分子即生成佯盐，使被萃金属转入有机 相，称为佯盐。
• 影响离子缔合萃取的因素有萃取剂的种类 和浓度。
萃取技术新进展
• 一、新萃取剂和萃取设备的研制 • (1)萃取剂：一种理想的工业用萃取剂应具备萃取
Baidu Nhomakorabea
中性萃取剂
• 中性萃取剂有两种主要基团，一种是含有 氧——碳键的萃取剂，又称含氧萃取剂， 如醚、酯、醇和酮等。另一种是氧或硫与 磷键合的萃取剂，又称中性磷型萃取剂， 如磷酸三丁酯(TBP)，甲基膦酸二甲庚酯 (P350)等。
酸性萃取剂
• 酸性萃取剂可分为三类：(1)酸性磷型萃取 剂； (2)羧酸类萃取剂； (3)酸性螯合萃取 剂。
二、简单的萃取过程-总结
工业萃取过程由三个基本过程组成，即 （1）混合 采取措施使萃取剂和原料液充分混合，
实现溶质A由原溶液向萃取剂传递。 （2）沉降分离 进行萃取相E和萃余相R的分离。 （3）脱除溶剂 萃取相和萃余相脱溶剂得到萃取
液E’和萃余液R’，萃取剂循环使用。
萃取的基本概念
• 在液体混合物中加入与其不完全混溶的液 体溶剂，形成液－液两相，利用液体混合 物中各组分在所选溶剂中溶解度的差异而 达到分离的目的，这个操作过程称为液－ 液萃取，简称萃取。
第7章 溶剂萃取分离
Solvent Extraction Separation
目的及要求： （1）了解溶剂萃取分离法的原理及其应用领域； （2）掌握分配比、萃取率与萃取次数的关系；熟悉螯合 萃取体系中分配比与溶液pH值之间的关系； （3）明确各种分离体系中萃取性能与结构的关系； （4）了解协同萃取的原理及应用。