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萃取需要满足哪些条件
时间:2023-07-31 17:54 点击次数:116

  萃取需要满足哪些条件?生活中难免会有各种各样的问题,如果你对这个不了解,一起来学习。

  在选用萃取剂时需要满足什么条件,下面一起来看看本站小编睿科集团给大家精心整理的答案,希望对您有帮助

  萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作,利用相似相溶原理,萃取有两种方式:

  液-液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分,溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶,具有选择性的溶解能力,而且必须有好的热稳定性和化学稳定性,并有小的毒性和腐蚀性。如用苯分离煤焦油中的酚;用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃; 用CCl4萃取水中的Br2.

  固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量;用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。

  虽然萃取经常被用在化学试验中,但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变(或说化学反应),所以萃取操作是一个物理过程。

  萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。通过萃取,能从固体或液体混合物中提取出所需要的化合物。这里介绍常用的液-液萃取。

  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。经过反复多次萃取,将绝大部分的化合物提取出来。

  分配定律是萃取方法理论的主要依据,物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。同时,在两种互不相溶的溶剂中,加入某种可溶性的物质时,它能分别溶解于两种溶剂中,实验证明,在一定温度下,该化合物与此两种溶剂不发生分解、电解、缔合和溶剂化等作用时,此化合物在两液层中之比是一个定值。不论所加物质的量是多少,都是如此。属于物理变化。用公式表示。

  CA.CB分别表示一种化合物在两种互不相溶地溶剂中的量浓度。K是一个常数,称为“分配系数”。

  有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大。用有机溶剂提取溶解于水的化合物是萃取的典型实例。在萃取时,若在水溶液中加入一定量的电解质(如氯化钠),利用“盐析效应”以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度,常可提高萃取效果。

  要把所需要的化合物从溶液中完全萃取出来,通常萃取一次是不够的,必须重复萃取数次。利用分配定律的关系,可以算出经过萃取后化合物的剩余量。

  经一次萃取,原溶液中该化合物的浓度为w1/V;而萃取溶剂中该化合物的浓度为(w0-w1)/S;两者之比等于K,即:

  当用一定量溶剂时,希望在水中的剩余量越少越好。而上式KV/(KV+S)总是小于1,所以n越大,wn就越小。也就是说把溶剂分成数次作多次萃取比用全部量的溶剂作一次萃取为好。但应该注意,上面的公式适用于几乎和水不相溶地溶剂,例如苯,四氯化碳等。而与水有少量互溶地溶剂等,上面公式只是近似的。但还是可以定性地指出预期的结果。

  (1)萃取剂分子中至少有一个萃取功能基,通过它与被萃取物结合形成萃合物,常见的萃取功能基是O、N、P、S等原子,它们一般都有孤对电子,是电子给予体,为配位原子。以氧原子为功能基的萃取剂是最多的,可分为磷氧萃取剂、碳氧萃取剂和硫氧萃取剂等。以氮原子为功能基的萃取剂主要是胺型萃取剂,如伯胺、仲胺、叔胺和季铵盐。

  (2)萃取剂分子中至少必须有相当长的烃链或芳环,其目的是使萃取剂及萃合物易溶于有机相,而难溶于水相。萃取剂的碳链增长,油溶性增加,与被萃物形成难溶于水而易溶于有机相的萃合物。

  根据物质对水的亲疏性不同,通过适当的处理,将物质从水相中萃取到有机相,最终达到分离的目的。亲水性物质:易溶于水而难溶于有机溶剂的物质。如:无机盐类,含有一些亲水基团的有机化合物。常见的亲水基团有-OH,-SO,H,-NH2,-NH2, =NH等。疏水性或亲油性物质:具有难溶于水而易溶于有机溶剂的物质。如:有机化合物。常见的疏水基团有烷基,如-CH,,-C,H,,卤代烷基,苯基萘基等。物质含疏水基团越多,相对分子质量越大,其疏水性越强。

  ·螯合剂(应有较多的疏水基团)溶于有机相,难溶于水相,有些也(微)溶于水相,但在水相中的溶解度依赖于水相的组成特别,是pH值(双硫腙溶于碱性水溶液)。

  ·螯合剂在水相与待萃取的金属离子形成不带电荷的中性螯合物,使金属离子由亲水性转变为亲油性。

  ·主要适用于微量和痕量物质的分离,不适用于常量物质的分离,常用于痕量组分的萃取光度法测量。

  ·当溶液的酸度太低时,金属离子可能发生水解,或引起其他干扰反应,对萃取反而不利。·因此,必须正确控制萃取时溶液的酸度。

  ·金属螯合物在溶剂中应有较大的溶解度。通常根据鳌合物的结构,选择结构相似的溶剂。

  ·控制酸度:控制适当的酸度,有时可选择性地萃取一种离子,或连续萃取几种离子。

  离子缔合物的定义:阳离子和阴离子(通常为配离子通过静电吸引力结合形成的电中性化合物,称为离子缔合物。

  (1)适用于可以形成疏水性的离子缔合物的常量或微量金属离子,而离子的体积越大,电荷越少,越容易形成疏水性的离子缔合物。

  某些溶剂分子通过其配位原子与无机化合物相结合(取代分子中的水分子),形成溶剂化合物,而使无机化合物溶于该有机溶剂中。以这种形式进行萃取的体系,称为溶剂化合物萃取体系。

  溶剂化合物萃取体系的特点:(1)被萃取物是中性分子(2)萃取剂本身是中性分子(3)萃取剂与被萃取物相结合,生成疏水性的中性配合物(4)萃取体系萃取容量大,适用于常量组分萃取

  简单分子萃取体系的定义:单质、难电离的共价化合物及有机化合物在水相和有机相中以中性分子的形式存在,使用惰性溶剂可以将其萃取。

  简单分子萃取体系特点:(1)萃取过程为物理分配过程,没有化学反应,无需加其它的萃取剂。(2)无机物采用此法萃取的不多,该萃取体系特别适合于有机物的萃取。

  (1)单级萃取,又称间歇萃取法。通常用60-125mL的梨形分液漏斗进行萃取,萃取一般在几分种内可达到平衡,分析多采用这种方式。

  (2)多级萃取,又称错流萃取。将水相固定,多次用新鲜的有机相进行萃取,提高分离效果。

  (3)连续萃取使溶剂得到循环使用,用于待分离组分的分配比不高的情况。这种萃取方式常用于植物中有效成分的提取及中药成分的提取研究。

  萃取后应让溶液静置数分钟,待其分层,然后将两相分开。但需要注意,在两相的交界处,有时会出现一层乳浊液。产生原因是由于振荡过于激烈或反应中形成某种微溶化合物。

  所谓的洗涤就是将分配比较小的其它干扰组分从有机相中除去。洗涤的操作方法:洗涤液的基本组成与试液相同,但不含试样。将分出的有机相与洗涤液一起振荡。使用这种方法需要注意,此法使待测组分有一些损失,故适用于待测组分的分配比较大的条件下,且一般洗涤1-2次。

  反萃取:破坏被萃物的疏水性后,将被萃物从有机相再转入水相,然后再进行测定。反萃取液是酸度一定(与原试液不同),或加入一些其它试剂的水溶液。选择性反萃取:采用不同的反萃液,可以分别反萃有机相中不同待测组分,提高了萃取分离的选择性。

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