对于某些物系，温度的 改变不仅可引起分层区面积和 联结线斜率的变化，甚至可导 致物系类型的转变。如图所示， 当温度为T1时为第Ⅱ类物系， 而当温度升至T2时则变为第Ⅰ 类物系。

　　• 若组分B与组分S完全不互溶，则点R0 与E0分别与三角形顶点 B及顶点S相重合。

　　• 2.II类物系 • 一定温度下第Ⅱ类物系的溶解 度曲线和联结线.联结线的斜率

　　组成而变，但同一物系其联结线 的倾斜方向一般是一致的，有少 数物系，例如吡啶 – 氯苯 – 水， 当混合液组成变化时，其联结线 的斜率会有较大的改变，如下图 所示。

　　4.2.2.1 溶解度曲线.I类物系 设溶质A可完全溶于B及S，但B与S为部分互溶， 其平衡相图如图所示。此图是在一定温度下绘制 的，图中曲线 称为溶解 度曲线，该曲线将三角形相图分为两个区域： 曲线以内的区域为两相区，以外的区域为均相 区。 位于两相区内的混合物分成两个互相平衡的液 相，称为共轭相， Ei 和 Ri ，联结两共轭液相相点 的 直 线 称 为 联 结 线 ， 如 图 中 的 RiEi 线,……n)。 萃取操作只能在两相区内进行。

　　本章学习目的 通过本章的学习，掌握液 -液相平衡在三角形相图上 的表示方法，会用三角形相图分析液液萃取过程中相及 组成的变化，能熟练应用三角形相图对萃取过程进行分 析、计算，了解萃取设备的类型及结构特点。 本章重点掌握内容 三角形液- 液平衡相图，杠杆规则，萃取计算的三角 形坐标图解法 本章应掌握的内容 三角形坐标图，萃取剂的选择， 萃取计算的直角坐标图解法。 本章一般了解的内容 萃取过程的解析计算，回流萃取，超临界萃取，萃取 设备的类型、结构特点及选用。 重点和难点：三角形液液相平衡

　　• 三角形坐标图内任一点代表一个三 元混合物系。如 M 点 , 其组成可按 下法确定：过点M分别作对边的平 行线 ED 、 HG 、 KF ，则由点 E 、 G 、 K可直接读得A、B、S的组成分别 为：xA=0.4、xB=0.3、xS=0.3； • 在诸三角形坐标图中，等腰直角三 角形坐标图可直接进行标绘，且读 数较为方便，故目前多采用等腰直 角三角形坐标图。 • 实际应用时，一般首先由两直角边 的标度读得 A 、 S 的组成，再根据 归一化条件求得B的组成。

　　• 2.临界混溶点 • 当联结线无限短，即当两个组成点重合时， 溶液变成均一相，相当于该系统的临界状 态，称此点为临界混溶点。 • 作法： 延长辅助曲线，与平衡曲线交点P 即为临界混溶点。 • 〖说明〗 • 由于联结线通常都有一定的斜率，因而临 界混溶点一般并不在溶解度曲线的顶点。 • P 点将溶解度曲线分为两部分：靠原溶剂 B 一侧为萃余相部分，靠溶剂 S 一侧为萃 取相部分。 • 临界混溶点由实验测得，但仅当已知的联 结线很短即共轭相接近临界混溶点时，才 可用外延辅助曲线的方法确定临界混溶点。

　　应的萃取剂的选择性也就越高； • 若β =1，则kA=kB，即萃取相和萃余相在脱除溶剂S后将具有

　　用此萃取剂分离，换言之所选择的萃取剂是不适宜的。 • 萃取剂的选择性越高，则完成一定的分离任务，所需的萃取

　　以共轭相的萃余相组成 xA 为横坐标，以萃取相组成 yA 为 纵坐标，则可在yA～xA直角坐标图上得到表示这一对共轭相组 成的点N。每一对共轭相可得一个点，将这些点联结起来即可 得到曲线ONP，称为分配曲线。

　　• 曲线上的P点为临界混溶点。 • 分配曲线表达了溶质A在互成平衡的E相与R相中的分 配关系。若已知某液相组成，则可由分配曲线求出其 共轭相的组成。

　　• 对于一种液体混合物，究竟是采用蒸馏还是萃取加以分离， 主要取决于技术上的可行性和经济上的合理性。 一般地，在下列情况下采用萃取方法更为有利。

　　• （1） 原料液中各组分间的相对挥发度接近于1或形成恒沸物， 若采用蒸馏方法不能分离或很不经济； • （2）原料液中需分离的组分含量很低且为难挥发组分，若采 用蒸馏方法须将大量稀释剂汽化，能耗较大；

　　• （3） 原料液中需分离的组分是热敏性物质，蒸馏时易于分 解、聚合或发生其它变化。

　　• （4）其它，如多种金属物质的分离，核工业材料的制取，治 理环境污染等。

　　• 1）外界加入萃取剂建立两相体系，萃取剂与原料液只能 部分互溶，完全不溶为理想选择。 • 2）萃取是一个过渡性过程，萃取相E和萃余相R才能得到 富集的A或组分B的产品。 • 3) 常温操作适合于热敏性物系分离，并显示出节能优势。 • 4）用三角相图描述。

　　• 若在分层区内yA均大于xA，即分配系数kA＞1，则分 配曲线位于 y=x 直线的上方，反之则位于 y=x 直线的 下方。

　　• 若随着溶质A组成的变化，联结线倾斜的方向发生改 变，则分配曲线将与对角线出现交点，这种物系称为 等溶度体系。

　　有两对组分部分互溶时的分配曲线 组成在三角形相图上表示方法 • 1.三角形坐标图 • 三角形坐标图通常有等边三角形坐标图、等腰直角 三角形坐标图和非等腰直角三角形坐标图，如图所示， 其中以等腰直角三角形坐标图最为常用。

　　• 1.分配系数 • 一定温度下，某组分在互相平衡的E相与 R 相中的组成之比称为该组分的分配系数， 以k 表示，即对溶质A 有 yA=kxA

　　原溶剂 B在萃取相 E中的质量分数 kB   原溶剂B在萃余相 R中的质量分数

　　学习回顾： 1. 萃取的基本原理和过程； 2. 三角相图； 3. 溶解度关联线。

　　组分 B 与组分 S 的混合点为 M ，达平 衡后得到两个互不相溶的液层点 R0 、 E0 。 向此二元混合液中加入适量的溶质 A 并 充分混合，静置分层后得到一对共轭相， 其相点为 R1 、 E1 ，然后继续加入溶质 A ， 重复上述操作，即可以得到 n1 对共轭 相的相点 Ri、Ei ,当加入 A的量使混合液 恰好由两相变为一相时，其组成点用K表 示，K点称为混溶点或分层点。联结各共 轭相的相点及K点的曲线即为实验温度下 该三元物系的溶解度曲线。

　　选择合适的萃取剂是保证萃取操作能够正常进行且经济合 理的关键。萃取剂的选择主要考虑以下因素。

　　• 1.萃取剂的选择性及选择性系数 • 萃取剂的选择性：萃取剂 S 对原料液中两个组分溶解能力的 差异。 • 若S对溶质A的溶解能力比对原溶剂B的溶解能力大得多，即 萃取相中 yA 比 yB 大得多，萃余相中 xB 比 xA 大得多，那么这种 萃取剂的选择性就好。 • 萃取剂的选择性可用选择性系数β 表示，其定义式为

　　• 1.辅助曲线（共轭曲线） • 作用： • 已知 E( 或 R) 的组成，确定与之 平衡的R(或E)的组成 • 确定临界混溶点 • 作法： • 通过已知点 R1 、 R2 、 … 分别 作 BS 边的平行线，再通过相应 联结线 分别 作 AB 边的平行线，各线分别相 交于点F、G、… ，联接这些交 点所得的平滑曲线即为辅助曲 线。 • 已知R组成，求E组成：如图蓝 线.萃取操作的基本原理和过程

　　是新的混合液：萃取相 E和萃余相R。为了得到 产品 A ，并回收溶剂以供循环使用，尚需对这 R E 两相分别进行分离。通常采用蒸馏或蒸发的方 法，有时也可采用结晶等其它方法。脱除溶剂 后的萃取相和萃余相分别称为萃取液和萃余液， 以E′和R′表示。

　　剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散，萃取操 作也属于两相间的传质过程。搅拌停止后，两液相因密度不同而 分层：一层以溶剂 S为主，并溶有较多的溶质，称为萃取相，以E 表示；另一层以原溶剂（稀释剂）B为主，且含有未被萃取完的溶 质，称为萃余相，以R 表示。若溶剂S和 B 为部分互溶，则萃取相 中还含有少量的B，萃余相中亦含有少量的S。

　　相混溶的液体作为溶剂，造成第二相，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的单 元操作。亦称溶剂萃取，简称萃取或抽提。 • 它是一个分离液体混合物的单元操作。

　　原料液中易溶于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。

　　• 多元体系：原料液中有两个以上组分或溶剂为两 种不互溶的溶剂 • 三元体系：原料液中含有两个组分，溶剂为单溶 剂 • （2）按有无化学反应分： • 物理萃取：萃取过程中，萃取剂与原料液中的有 关组分不发生化学反应 • 化学萃取

　　• 多元体系：原料液中有两个以上组分或溶剂为两种不互 溶的溶剂 • 三元体系：原料液中含有两个组分，溶剂为单溶剂 • （2）按有无化学反应分： • 物理萃取：萃取过程中，萃取剂与原料液中的有关组分 不发生化学反应 • 化学萃取

　　剂用量也就越少，相应的用于回收溶剂操作的能耗也就越低。 显然这是最理想的情况。

　　萃取剂回收的难易直接影响萃取操作的费用，从而 在很大程度上决定萃取过程的经济性。因此，要求 萃取剂S与原料液中的组分的相对挥发度要大，不应 形成恒沸物，并且最好是组成低的组分为易挥发组 分。若被萃取的溶质不挥发或挥发度很低时，则要 求S的汽化热要小，以节省能耗。

　　影响分配曲线的形状。图示为 温度对第 I 类物系溶解度曲线和 联结线的影响。显然 , 温度升高， 分层区面积减小，不利于萃取

　　• • 习惯上，将①、②两种情况的物系称为第Ⅰ类物系， 而将③情况的物系称为第Ⅱ类物系。 在萃取操作中，第Ⅰ类物系较为常见，以下主要讨 论这类物系的相平衡关系。

　　• 若 β ＞1，说明组分 A 在萃取相中的相对含量比萃余相中的高， 即组分A、B得到了一定程度的分离，显然kA值越大，kB值越