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。用公式表示。

　　CA/CB=K CA.CB 分别表示一种化合物在两种互不相溶地溶剂中的摩尔浓度。 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，若在溶 解度，常可提高萃取效果。

　　可形成双水相的双聚合物体系很多，如聚乙二醇（PEG）/葡 聚糖（Dx）,聚丙二醇/聚乙二醇，甲基纤维素/葡聚糖。双水相萃 取中采用的双聚合物系统是 PEG/Dx，该双水相的上相富含 PEG， 下相富含 Dx。另外，聚合物与无机盐的混合溶液也可以形成双水 相，例如，PEG/磷酸钾（KPi）、PEG/磷酸铵、PEG/硫酸钠等常用 于双水相萃取。PEG/无机盐系统的上相富含 PEG,下相富含无机盐。

　　生物分子的分配系数取决与溶质于双水相系统间的各种相互作 用，其中主要有静电作用、疏水作用和生物亲和作用。因此，分 配系数是各种相互作用的和。

　　双水相的形成 （1）如两种聚合物间存在强的吸引力，则它们结合后存在于一相中； 如两种聚合物间有斥力，即某种分子希望在它周围的分子是同种分 子而不是异种分子，达到平衡后会形成两相，两种聚合物分处一相。 （2）加入盐分，由于盐析作用，聚合物与盐类溶液也能形成两相。 双水相体系

　　双水相萃取自发现以来，无论在理论上还是实践上都有很大的 发展。在最近几年中更为突出。双水相萃取技术已广泛应用于生物 化学、细胞生物学、生物化工和食品化工等领域，并取得了许多成 功的范例，在若干生物工艺过程中得到了应用，其中最重要的领域 是蛋白质的分离和纯化，其应用举例如表所示。

　　萃取是在两个液相间进行。大部分萃取采用一个是水相。另 一个是有机相。但有机相易使蛋白质等生物活性物质变性。最近， 发现有一些高分子水溶液（如分子量从几千到几万的聚乙二醇硫 酸盐水溶液）可以分为两个水相，蛋白质在两个水相中的溶解度 有很大的差别。故可以利用双水相萃取过程分离蛋白质等溶于水 的生物产品。 例如用聚乙二醇（PEG Mr 为 6000）/磷酸钾系统从 大肠杆菌匀浆中提取 β-半乳糖苷酶。这是一个很有前途的新的分 离方法，特别适用于生物工程得出的产品的分离。

　　用“盐析效应”以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的化合物从溶 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。

　　设：V 为原溶液的体积 w0 为萃取前化合物的总量 w1 为萃取一次后化合物的剩余量

　　w3 为萃取 n 次后化合物的剩余量 S 为萃取溶液的体积 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

　　利用物质在不相溶的，两水相间分配系数Leabharlann Baidu差异进行萃取的方法。

　　某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可以形成 两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统 （aqueous two-phase system,ATPS）。利用亲水性高分子聚合 物的水溶液可形成双水相的性质，Albertsson 于 20 世纪 50 年代 后期开发了双水相萃取法（aqueous two-phase extraction）， 又称双水相分配法。20 世纪 70 年代,科学家又发展了双水相萃取 在生物分离过程中的应用，为蛋白质特别是胞内蛋白质的分离和 纯化开辟了新的途径。

　　KV/(KVS)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

　　利用在两个互不相溶的液相中各种组分（包括目的产物）溶解 度的不同，从而达到分离的目的。溶剂对需分离组分有较高的溶解 能力，分离过程纯属物理过程。 溶质：被萃取的物质 原溶剂：原先溶解溶质的溶剂 萃取剂：加入的第三组分 萃取剂选择原则：使溶质在萃取相中有最大的溶解度

　　溶剂萃取法也称液—液萃取法，简称萃取法。萃取法由有机相 和水相相互混合，水相中要分离出的物质进入有机相后，再靠两相 质量密度不同将两相分开。有机相一般由三种物质组成，即萃取剂、 稀释剂、溶剂。有时还要在萃取剂中加入一些调节剂，以使萃取剂 的性能更好。从氰化物溶液中萃取有色金属氰络物一般用高分子有 机胺类，如氯化三烷基甲胺（N263）、稀释剂为高碳醇、溶剂是磺 化煤油。水相即是要处理的废水。

　　聚合物的不相溶性：当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作 用时，由于相对分子质量较大，分子间的相互排斥作用与混合过程 的熵增加相比占主导地位，一种聚合物分子的周围将聚集同种分子 而排斥异种分子，当达到平衡时，即形成分别富含不同聚合物的两 相。这种含有聚合物分子的溶液发生分相的现象称为聚合物的不相 溶性。

　　萃取剂在使用过程中，有机相必须能够再生和反复使用，才 有工业应用的价值。溶于水相的溶质与有机溶剂接触后，经过物 理或化学作用，部分或几乎全部转移到有机相的过程。又称液液 萃取。是一种分离技术，主要用于物质的分离和提纯，具有装置 简单、操作容易的特点，既能用来分离、提纯大量物质，更适合 于微量或痕量 物质的分离、富集，广泛应用于分析化学、原子能、 冶金、电子、环境保护、生物化学和医药等领域。

　　萃取技术是一种分离技术，主要用于物质的分离和提纯，这里 将介绍几种常用的萃取技术，有溶剂萃取、双水相萃取、凝胶萃取 三种，本文将分别从它们的原理、过程及应用三方面介绍，这些技 术广泛应用于分析化学、原子能、冶金、电子、环境保护、生物化 学和医药等领域。 关键字 溶剂萃取 双水相萃取 凝胶萃取 原理 过程 应用

　　[M]0、[M]分别表示平衡时溶质在水相和有机相中的浓度，Kd 为 分配系数。当含有溶质的两相溶液接近于理想溶液，且溶质在两 相中的分子状态相同，温度一定时，Kd 为常数。

　　溶剂萃取的工艺过程，除了萃取和反萃取这两个主要工序以外， 还包括负载有机相的洗涤和贫有机相再生两个工序。 由有机萃取剂、添加剂和有机溶剂（稀释剂）组成的有机相，从溶 液（或矿浆）中萃取铀，萃余水相在回收有机相后尾弃；负载铀的 有机相采用洗涤剂，通过洗涤去除部分杂质；然后用反萃取剂把铀 转入水相，得到反萃取成品液，用于制备铀化合物产品。如果反萃 取过程中还有部分杂质留在有机相中，需要采用其它试剂（再生剂） 使这些杂质转入水相，同时使有机相再生，达到可以返回萃取的目 的。萃取-洗涤-反萃取-再生-萃取，加上从水相中回收有机相，这 就是溶剂萃取工艺的全部过程。每个具体的工艺流程，可以根据实 际情况的需要，决定采用全部或部分工序。

　　溶剂萃取法广泛地应用于冶金和化工行业中。在黄金行业中， 用溶剂萃取法提取纯金、银已有许多研究，在国外，其成熟技术已 经工业应用多年。用萃取法从含氰废水中提取铜、锌的研究也多有 报导。

　　在我国，1997 年由清华大学和山东省莱州黄金冶炼厂合作完成 了萃取法从氰化贫液中分离铜的工业试验，取得了较好的效果。

　　KVS 单级萃取：使含溶质的溶液（h）和萃取剂（L）解出混合，静 止后分成两层。

　　双水相萃取的聚合物不相容性：根据热力学第二定律，混合 是熵增过程可以自发进行，但分子间存在相互作用力，这种分子 间作用力随相对分子质量增大而增大。当两种高分子聚合物之间 存在相互排斥作用时，由于相对分子质量较大的分子间的排斥作 用与混合熵相比占主导地位，即一种聚合物分子的周围将聚集同 种分子而排斥异种分子，当达到平衡时，即形成分别富含不同聚 合物的两相。这种含有聚合物分子的溶液发生分相的现象称为聚 合物的不相溶性。

　　双水相中的分配平衡：（1）与溶剂萃取相同，溶质在双水相中 的分配系数也用 m=c2/c1 表示。 （2）为简便起见，用 c1 和 c2 分别表示平衡状态下下相和上相中溶 质的总浓度。

　　要成功地运用两水相萃取胞内酶，应满足下列条件： ① 欲提取的酶和细胞应分配在不同的相中； ② 酶的分配系数应足够大，使在一定的相体积比时，经过一次萃 取，就能得到高的收率； ③ 两相用离心机很容易分离。