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第3章 液液萃取
时间:2023-08-11 10:00 点击次数:179

  ❖萃取率是表示在萃取过程中被萃取组 分从原溶液相转入萃取相得数量,即 萃取的完全程度,通常用E表示:

  (4) 离子络合萃取 被萃取物通常是金属以络合阴离子形 式进入有机相,即金属离子在水相中形成络合阴离子,萃 取剂与氢离子结合成阳离子,然后两者构成离子缔合体系 进入有机相;或金属阳离子与中性螯合剂合成螯合阳离子 ,然后与水相存在的阴离子构成离子缔合体系而进入有机 相。

  一个完整的萃取过程中,常在萃取和反萃取操 作之间增加洗涤操作,目的是除去与目标产物同 时萃取到有机相的杂质,提高反萃液中目标产物 的纯度。

  (1) 简单分子萃取 被萃取组分以一种简单分子 的形式在两相间物理分配。它在两相中均以中性 分子形式存在,溶剂与被萃取组分之间不发生化 学反应。

  稀释剂:化学萃取中通常用煤油、己烷 、四氯化碳和笨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。

  应用:金属的提取,也可用于氨基酸、 抗生素和有机酸等生物产物的分离回收。

  ❖ 反萃取:当完成萃取操作后,为进一步纯化目标 产物或便于下一步分离操作的实施,而调节水相 条件,将目标产物从有机相转入水相的萃取操作 即为反萃取。

  ❖胺类萃取剂一般适用于无机酸、金属离子 的萃取。另外,胺类萃取剂属于Lewis碱, 利用它的弱碱特性,可实现对有机羧酸、 酚类等的萃取分离。

  ❖ 萃取剂的影响与选择原则 (1) 萃取剂的选择性与选择系数 (2) 萃取剂与原溶剂的互溶度 (3) 萃取剂的物理性质 (4) 萃取剂的化学性质 (5) 萃取剂的回收 (6) 萃取剂的价格,对设备的腐蚀性和安全性。

  ❖ 分配定律:在恒温恒压条件下,溶质在互不相溶 的两相中达到分配平衡时,如果其在两相中的相 对分子质量相等,则其在两相中的平衡浓度之比为 常数,这个常数称为分配系数

  萃取剂大致可以分为4类:1.中性络合萃取剂,如醇、酮 、醚、酯、醛及烃类;2.酸性萃取剂,如羧酸、磺酸、酸 性磷酸酯等;3.螯合萃取剂,如羟肟类化合物;4.离子对 (胺类)萃取剂,主要是叔胺和季铵盐。

  ❖ 伯、仲、叔胺分子中的氮原于具有孤对电子,能 和无机酸的H离子以稳定的配位键形成相应的铵 盐。这些铵盐和季铵盐中的阴离子与水相中的金 属络合阴离子发生交换,使被萃取物进入有机相 。因此,这种萃取机理主要是阴离子交换反应。

  (2) 中性溶剂络合萃取 被萃取物是中性分子, 萃取剂也是中性分子,萃取剂与被萃取物结合为 中性溶剂络合物而进入有机相。主用采用中性磷 化合物萃取剂和含氧有机萃取剂进行的萃取过程 。

  (3) 酸性阳离子交换萃取 萃取剂是一弱酸性有机酸或酸 性螯合剂。金属离子在水相中以阳离子或能解离为阳离子 的络离子的形式存在,金属离子与萃取剂反应生成中性螯 合物。这类过程具有高度的选择性,所以应用极为广泛。 这类萃取剂分为三类:酸性磷萃取剂、螯合萃取剂和羧酸 类萃取剂。

  ❖物理萃取:溶质根据相似相容的原理在两 相间达到分配平衡,萃取剂与溶质间不发 生化学反应。

  ❖化学萃取:利用脂溶性萃取剂与溶质之间 的化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质 向有机相的分配。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。

  ❖ 萃取剂 用作萃取剂的有机溶剂必须具备两个条件:1.萃取剂分子 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。2. 萃取剂 分子中必须有相当长的链烃或芳烃,其目的是使萃取剂及 萃合物易溶于有机溶剂,而难溶于水相。但如果碳链过长 、分子量太大,则粘度太大,使用不便。

  ❖ 适用条件:相同分子形态存在于两相中的溶 质的浓度之比。不适合化学萃取,固体溶质在各 相中并非以同一种分子状态存在。

  ❖ 如果原料中有两种溶质,A(产品)与B(杂质), 由于溶质A、B的分配系数不同,这样经萃取后A 和B得到了一定程度的分离,产品的纯度提高。 溶剂对溶质A、B分离能力的大小用选择性系数来 表示。

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