动植物油脂的萃取：例如小麦胚油（富含维生素E)萃取，从鱼油中高度不饱和脂肪酸EPA(25碳-5-烯酸）和DHA（22碳-6-烯酸）的萃取（ 降血脂、防血栓、保护血管、增强血液流动功能）。 超临界CO2流体的极性处于正己烷和氯仿之间, 对植物中酯、酮、萜烯类等弱极性香味物质具有很好的溶解性, 但对蛋白质、糖类、甙类等许多极性强的物质几乎不溶解, 所以尤其适于植物精油的萃取分离。 在温度为40～50℃、压力小于10 MPa 的CO 2流体中，分子量较高的化合物的溶解度很小，但随着CO2 密度的增加分子量大的成分的溶解度将逐渐增加。因而，使用液体CO 2或低压下的超临界流体萃取时，萃取物常为精油，而在较高压力下进行超临界萃取时，由于CO 2密度较高，精油、特殊的呈味物质及植物色素均被提取出来，常会得到膏状物。 超临界CO2流体类似于非极性溶剂，为了提高某些极性强的化合物的溶解度，往往加入少量的夹带剂如丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯和水等，以提高萃取效率。 植物精油的超临界CO2萃取 2.5.6 胶团萃取和双水相萃取（了解） （1）胶团萃取 被萃取物以胶团（或胶体）的形式从水相被萃取到有机相。 既可用于无机物萃取，也可用于有机物萃取，目前广泛用于蛋白质、氨基酸、核酸等生物物质的萃取分离，但还未发展成熟。 （2）双水相萃取 一种针对生物活性物质提取和分离发展起来的新型技术。 双水相体系独特的优点是：设备简单、易于连续化操作，直接与后续的纯化工艺连接，操作条件温和，不使用有机溶剂，避免了生物活性物质的失活和有机溶剂残留，易于放大，各种实验参数按比例放大而萃取效率基本不变，传质和平衡过程速度快，回收率高，能耗较小。 * 浸渍法的应用范围及优缺点 适于粘性的、无组织结构的、新鲜及易于膨胀的原料的浸取（溶剂需深入物料中）； 尤其适于有效成分遇热易于挥发或易于破坏的原料的浸取。（条件温和）； 操作时间长，溶剂用量大，浸出效率差，不易完全浸出，不适于有效成分含量低的原料。 水作为溶剂时，夏季易于发霉变质。 （3）渗漉法 将原料粉末湿润膨胀后装于渗漉器内，溶剂从渗漉器上部添加，渗过原料层往下流动过程中溶剂将成分浸出，不断加入溶剂，可以连续收集浸提液的方法。 渗漉法的应用范围及优缺点 由于原料不断与新溶剂或含有低浓度提取物的溶剂接触，始终保持一定的浓度差，提取效果比浸渍法高，提取完全。 溶剂用量大，对原料的粒度及工艺要求较高，并且可能造成堵塞而影响正常操作。 （4）索氏提取法 将原料用索氏萃取装置进行提取的方法。 溶剂在回流温度下萃取物料成分，温度高，溶解度大。但不适于热敏感性成分的提取。（未知成分慎用） 每次萃取物料的溶剂均为反复回流的新鲜溶剂，萃取效率高，溶剂用量小。 索氏提取装置图（香味分析p68) 索氏提取的经典装置( A)及改进装置（B、C）。索氏提取属于连续溶剂萃取，适于固体、半固体或粘稠的样品。 （5）连续液-液萃取 （香味分析p68) 2.5.3 其它提取工艺参数 原料的粉碎度 提取温度 浓度差 提取时间 操作压力 原料与溶剂的相对运动（如搅拌）等 （1）原料的粉碎 原料粉碎后粒度变小，接触面积大，表面能增加，进出速度加快。 但粉碎度过高，样品粉粒表面积过大，吸附作用增强，反而影响扩散速度，不利于浸出。 ——许多不溶性高分子物质颗粒进入浸出液中，给过滤造成困难，样品过细在渗滤过程中易于堵塞， ——渗漉法浸提时，原料粒度过细造成溶剂流经原料层的空隙过小，造成溶剂流动的阻力大，影响传质。 ——一般而言，粒度以20-60目较好。 原料的粉碎度 （2）浸出温度 温度升高，各组分溶解度增大，扩散系数增大，有利于浸提； 温度升高可使原料中的蛋白质凝固、酶破坏、增加浸提液的稳定性。（优点） 浸提温度过高，热不稳定成分被破坏，浸提液品质劣变，提取的杂质含量增高，给后续精制带来困难； （缺点） 一般浸出温度控制在60-100°C。 （3）浓度差（料液比） 浓度差指原料组织内的浓度与外周溶液的浓度差异。 浓度差越大，扩散推动力越大，越有利于提高浸出效率。（溶剂量大） 当所浸提组分在物料内外的浓度达到平衡时，扩散停止，成分不再浸出。 在浸出过程中，不断搅拌或更换新溶剂或采取流动溶剂的渗漉法，可增大扩散层中浸提成分的浓度，提高浸提效果。 （4）浸提时间 浸提时间延长，提取效率增加，但时间过长，杂质成分的溶解也随之增加，给后序分离精制造成困难。 一般热提1-3小时，乙醇加热回流提取1-2小时。 （5）其它 对于组织坚实，浸出溶剂较难浸润时，可增大一些压力，增大压力虽然对于扩散速度没影响，但可使某些组织内细胞壁破坏，有利于有效成分的溶解。 ——如超声萃取等采取破坏植物细胞壁的方法。 2.5.4 现代萃取技术 微波辅助萃取（microwave assistant extraction) 超声辅助萃取 (supersonic assistant extraction) 加速溶剂萃取 (accelerated solvent extraction) 超临界流体萃取 （supercritical fluid extraction) (1) 微波辅助提取 微波辅助提取(Microwave assisted Extraction, MAE)，又称微波萃取，是指使用适合的溶剂在微波反应器中进行溶剂萃取。 传统的热萃取是以热传导、热辐射等方式由外向里进行,而微波萃取是通过偶极子旋转和离子传导两种方式里外同时加热进行萃取，具有萃取效率高、萃取时间短(十几～数十分钟)、重现性好、适于热敏性物质的萃取、溶剂用量小、有选择性、能耗低等诸多的优点。 萃取效率受微波功率和频率、溶剂、物料的基体等多因素的影响，需要精心优化工艺参数。 （2）超声辅助萃取 超声辅助萃取，又称超声波萃取或超声萃取，是指用适合的溶剂在超声波提取器中进行溶剂萃取。 超声波是一种弹性机械振动波，它的萃取原理是利用超声波辐射产生的空化效应、机械效应、热效应三大效应，及扰动、乳化、扩散、击碎、搅拌、凝聚等次级效应，使物料分子的运动频率和速度增加、溶剂的穿透力增强，从而加速萃取物的快速溶解扩散。 超声萃取具有萃取效率高、萃取时间短(十几～数十分钟)，重现性好，溶剂用量小，适于热敏性物质萃取，操作简单，运行成本低，萃取物杂质少易于分离、纯化等诸多优点。 指存在于液体中的微气核空化泡，在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。 空化作用一般包括3个阶段：空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。当盛满液体的容器通入超声波后，由于液体振动而产生数以万计的微小气泡，即空化泡。这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸。在气泡被压缩直至崩溃的一瞬间，会产生巨大的瞬时压力，一般可高达几十兆帕至上百兆帕。 这种巨大的瞬时压力，可以使悬浮在液体中的固体表面受到急剧的破坏。 超声波空化作用 （3）加速溶剂萃取(ASE) 加速溶剂萃取(ASE, accelerated solvent extraction)适于固体、半固体（加入载体）样品的萃取。 ASE通过提高温度和增加压力来进行萃取，减少了物料基质的影响，增加了溶剂的溶解能力，提高了萃取效率。 加速溶剂萃取装置图 （4）超临界流体萃取 纯CO2气体的温度-压力相图 液体、气体和超临界流体的物性比较 性质 气体 超临界流体 液体 101.325kPa, 15～30oC TC, PC 15～30oC 密度 (g/mL) (0.6～2) ×10-3 0.2～0.5 0.6～1.6 粘度 [g/(cm.s)] (1～3) ×10-4 (1～3) ×10-4 (0.2～3) ×10-2 扩散系数 (cm2/s) 0.1～0.4 0.7×10-3 (0.2～3) ×10-5 超临界流体的密度与液体接近, 粘度和扩散系数却与气体相近, 因而渗透性、传质性远好于一般的液体溶剂 。 思考题： 超临界CO2萃取的优点、缺点？ 如何实现选择性超临界CO2萃取？ 超临界CO2流体萃取特点 CO2的临界温度31.1°C，临界压力7.32MPa。 萃取条件温和，适于具有热敏性或易于氧化成分，萃取介质可循环使用。 超临界CO2 萃取效率高，绿色环保。 CO2化学性质稳定，无腐蚀，无毒性，不易燃，不易爆，萃取后容易从分离成分中脱除，不会造成污染，适于食品及医药行业。 工艺条件容易控制，通过调节温度、压力，可实现选择性萃取分离。 需要冷媒和高压支持，且生产量较小，操作成本大。 超临界流体萃取原理 超临界流体对萃取成分的溶解度与萃取压力及萃取温度有关。 超临界萃取可通过改变温度和压力进行。 压力升高，流体密度增加，溶质在超临界流体中的溶解度急剧增加。 压力下降，溶解度降低，从而将溶质从超临界流体中分离出来。 温度升高，流体密度降低；温度降低，流体密度升高；但温度变化时分子的扩散性也变化，温度变化时，溶质溶解度是升高还是降低由流体密度和扩散性二者的综合作用决定。 超临界萃取CO2装置示意图 ① 等温法, 萃取釜与分离釜等温，但萃取釜的压力高于分离釜的压力，利用高压下CO2对物质的溶解力远高于低压下的特性，使萃取的溶质在分离釜时从CO2中析出； ② 等压法, 萃取釜与分离釜等压，但萃取釜与分离釜之间存在着温度差，利用温度变化引起的溶解度改变, 将CO2与萃取的溶质分离。至于分离釜和萃取釜的温度哪个更高好，要根据压力条件而定,一般是让分离釜的温度更高些； ③ 吸附法, 在分离釜内填装能吸附CO2流体中萃取出的溶质的吸附剂, 从而将CO2萃取剂与溶质分离。 固体物料的超临界萃取基本流程 超临界流体萃取的应用 中草药有效成分萃取：例银杏叶中萃取银杏黄酮及银杏内酯,茶叶中萃取茶多酚。 香精香料、色素的萃取：例如柠檬果皮中萃取橙花醇，迷迭香中萃取迷迭香油。 结 论 同一个组中的溶剂，具有非常接近的3个选择性参数，在分离过程中具有类似的选择性，若通过选择溶剂改善分离，就要选择不同组的溶剂。 溶剂选择一般方法 选择与溶质极性尽可能相等的单一溶剂，使溶质在溶剂中的溶解度达到最大； 在保持溶剂极性不变的前提下，更换溶剂种类，调整溶剂选择性，使分离选择性达到最佳。 选用混合溶剂体系，获得任意极性并具有良好选择性的溶剂体系。 混合溶剂的极性与单一纯溶剂的极性关系为： 选择一种极性溶剂和一种非极性溶剂，将二者按不同比例混合，得到一系列不同极性的混合溶剂，计算混合溶剂的极性参数p’； 研究目标物质在上述不同极性混合溶剂中的溶解度，以最大溶解度对应的混合溶剂p’值可知溶质的近似p’。 挑选具有不同选择性的另外一种极性溶剂替换原极性溶剂，通过调整该极性溶剂的比例维持原p’，从而找到溶解性和选择性都合适的溶剂。 混合溶剂的选择步骤如下： （3）油/水分配系数Ko/w或lgP 油/水分配系数可估计化合物的极性。油水分配系数是指物质在油相的浓度与在水相的浓度比值，该数值越大，化合物亲脂性越强，极性越小。 测定分配系数最常用溶剂系统：正辛醇和水系统，并用Ko/w或lgP表示分配系数。 典型香味化合物的油水分配系数 化合物 ?Kow LogP 化合物 ?Kow LogP 2,3-丁二酮 0.046 -1.34 1-甲基吡咯 26.9 1.43 乙醇 0.72 -0.14 苯酚 32.4 1.51 糠醇 2.81 0.45 己醛 63.1 1.80 2-乙酰基吡啶 3.09 0.49 二甲基三硫醚 74.1 1.87 丙酸 3.80 0.58 苯骈噻唑 148 2.17 2-戊酮 5.62 0.75 1-辛烯-3-酮 234 2.37 2-乙酰基呋喃 6.30 0.80 4-乙基愈创木酚 240 2.38 糠醛 6.76 0.83 1-戊硫醇 468 2.67 乙酸乙酯 7.24 0.86 丁香酚 537 2.73 二甲基硫醚 8.31 0.92 2，4-癸二烯醛 2138 3.33 2，6-二甲基吡嗪 10.7 1.03 茴香脑 2455 3.39 丁酸 11.7 1.07 癸酸乙酯 6465 4.79 乙硫醇 18.6 1.27 柠檬烯 6761 4.83 香味化合物 香味化合物一般是弱极性、强亲脂性分子，多数化合物的kow值较大，采用溶剂萃取能获得较高的回收率。但是，由于脂肪酸三甘脂、磷脂、腊、脂溶性维生素等基质成分也是亲脂性的，在溶剂萃取过程中，这些化合物常与香味成分一同被萃取出来。因此，油溶性的物料最好不用溶剂萃取法制备香味样品。 2.4.3 常见溶剂的极性 常见溶剂按照极性分为3类，极性、中等极性和非极性。 （1）极性溶剂：含有羟基或羧基等极性官能团的溶剂。水、甲酸、甘油、二甲基亚砜。 水是最为廉价、安全的溶剂。水通过偶极作用、形成氢键，溶解极性分子，如低于4个碳链长度的醇、酸、醛、酮、蛋白质、糖类、多酚类等。 水溶液pH值对于化合物的溶解度有重要影响，可用一定的酸水溶液萃取脂溶性的碱性物质，也可用一定浓度的碱水溶液萃取脂溶性的酸性物质。 缺点：提取液易于发霉不易保存，水沸点高，蒸发浓缩时间长。 水作溶剂——萃取天然成分 （2）中等极性溶剂 也称亲水性溶剂，甲醇、乙醇、丙酮、丙二醇等，具有较大的介电常数（? =10-30）。它们既溶于水，又能诱导非极性物质产生一定的偶极距（即极性增加），使后者的溶解度增加。 利如：乙醇可极化苯分子，故苯能溶于乙醇中。由于亲水性中等极性溶剂的这种性质，对于天然有机化合物有良好的溶解性。 乙 醇作溶剂——萃取天然成分 乙醇具有水、醇两者的提取性能，既能提取极性成分，又能提取某些亲脂性成分。 乙醇可与水、甘油、丙二醇等溶剂任意比例混合，能溶解生物碱及其盐类、苷类、有机酸、树脂、内酯、挥发油、脂肪油、鞣质、色素等。 用不同浓度的乙醇溶液，可广泛提取动、植物中的许多成分。例如95%乙醇适于提取生物碱、挥发油、树脂、叶绿素；60%-70%的乙醇适于提取黄酮苷、蒽醌等。 乙醇提取液中高分子物质（蛋白质、糖类）含量小，粘度小，易于过滤、沸点低，易于回收，20%乙醇可防腐，提取液不易发霉变质。 乙醇是实验室和生产中常用的溶剂 黑玉米色素提取液的制备 将黑玉米的穗轴用粉碎机粉碎后，经分级筛选得40目玉米穗轴干粉。用pH=2的80 %乙醇溶液在固液比为1:5的条件下，45+2 ℃恒温水浴4 h，用真空泵和耐酸过滤漏斗真空抽滤得到色素提取液。利用旋转蒸发仪将色素提取液浓缩至原来的50 %。 丙酮作溶剂 在天然产物提取中，丙酮常用于脂溶性物质的萃取，不同浓度的丙酮溶液是动物组织提取的常用溶。 易挥发，产物回收方便，但具有一定的毒性（列入毒品名单中）。 紫色辣椒叶片色素的提取 紫色辣椒是中国稀有的辣椒种质资源，其植株幼苗期子叶、真叶和茎，以及成株期茎、叶、花、幼果等器官组织中因富含花青素，均表现为紫色；与普通绿色辣椒相比，紫色辣椒具有果实品质好，维生素C含量高，风味独特等食用方面优点。 低温下称取0.60g/份叶片粉末，共4份，分别加入0.1 mol·l-1盐酸、0.1 mol·l-1氢氧化钠、无水乙醇、或蒸馏水等溶剂10ml，40℃提取5h，期间观察溶液颜色变化，然后于4℃、6000rpm离心10min，分别吸取上清液3ml置于400-700 nm波长下，测其吸光度值，确定最佳提取溶剂。 （3）弱极性溶剂 也称亲脂性溶剂，如石油醚、、苯、氯仿、乙酸乙酯、脂肪油、液体石蜡等介电常数小的溶剂。 此类溶剂选择性强，可提取亲脂性成分，如挥发油、油脂、叶绿素、树脂、植物甾醇、内酯、某些生物碱及甾体苷、蒽醌、木脂素等。但亲脂性强，不易溶胀植物细胞组织。 多数沸点低，提取回收方便。 挥发性损失大，易燃，有毒、价格。 ? 常见溶剂极性大小顺序（背记） 水＞甲醇＞乙醇＞正丙醇＞丙酮＞正丁醇＞乙酸乙酯＞氯仿＞无水＞苯＞四氯化碳＞环己烷＞石油醚 思考：如何解释溶剂的极性顺序？ 溶 剂 密 度 沸点/oC 溶解性 水 中 有机溶剂中 甲醇 0.792 64.6 混溶 溶于醇类、等 乙醇 0.789 78.4 混溶 溶于醇类、、氯仿、石油醚等 异丙醇 0.786 82.4 混溶 溶于醇类、等 丙酮 0.792 56.3 混溶 溶于醇类、、氯仿等 乙酸乙酯 0.902 77.1 8.6 g 溶于乙醇、、氯仿等 0.731 34.6 7.5 g 溶于乙醇、苯、氯仿、石油醚、油类等 氯仿 1.484 61.2 1 g 溶于醇类、、苯、氯仿、石油醚类等 石油醚 30-60 60-90 90-120 不 溶 溶于无水乙醇、、苯、氯仿、油类等 常见溶剂的主要物理性质（记背） 2.5 影响溶剂提取效果的因素 选择合适的溶剂； 提取方式：煎煮、浸提、渗漉、索式提取等； 提取工艺参数：原料的粉碎度、提取温度、浓度差、提取时间、操作压力、原料与溶剂的相对运动（如搅拌）等。 提取分离已知成分，根据结构判断极性，按照“相似相溶”原则选择溶剂。 天然产物等复杂体系未知成分，根据一般性经验选择溶剂。(按化合物类别、或按照极性由大到小试） 2.5.1 如何选择溶剂？ _____糖苷、氨基酸等极性大的成分——水或含水的醇溶液。 _____极性小的亲脂性化合物如萜类、甾体等脂环化合物、芳香类化合物——氯仿、溶剂。 香味物质的萃取 为了使萃取物的化学组成与原样品的香味组成相似，选用的溶剂要尽量有利于多种香味化合物的萃取，且没有气味干扰，沸点较低便于萃取后除去。 比较不同溶剂对几个典型香味化合物的萃取率* 香味化合物 萃取率% 二氯甲烷 异戊烷 丁酸乙酯 43 — 16 2-甲基-1-丙醇 55 22 32 3-甲基-1-丁醇 66 50 48 1-己醇 67 23 38 苯甲醛 54 18 20 乙酰丙酮 41 34 20 甲酸苄酯 56 21 25 丁酸2-苯乙酯 48 25 17 邻氨基苯甲酸甲酯 59 57 27 注：原始样品溶液757mL, 分液漏斗间歇式萃取，萃取 6次，每次用溶剂50mL。 适于萃取香味物质的溶剂 溶剂 沸点（oC） 特 点 二氯甲烷 45 不溶于水/比水重 戊烷/ 35 溶于水/比水轻 Freons（氟代烃混合物） 45 不溶于水/比水重 己烷 69 不溶于水/比水轻 乙醇 78 与水互溶 丙酮 56 与水互溶 2.5.2 提取方式 溶剂浸提方式：煎煮法、浸渍法、索氏提取法、渗漉法 ——其它因素：原料粉碎度、浸出温度、浓度差（溶剂量）、浸提时间、溶剂种类 （1）煎煮法 将原料加水煎煮取汁的方法。 一般用于提取能溶于水、对于加热、水解均稳定且不易挥发的组分，所用溶剂为水（水提液）。 如何煎煮法提取？ 将原料适当地切碎或粉碎，置适宜的煎煮器中； 加入适量水浸没原料，充分浸泡后加热至沸，保持微沸浸出一定时间； 分离并收集各次的煎出液，离心分离或沉淀除去所含固体颗粒物料，浓缩除去溶剂，即可。 煎煮法的缺点 煎煮液中杂质较多，含淀粉、黏液质等成分的原料，煎煮后溶液黏度大，不易过滤，且易霉变腐败。 一些不耐热，易于挥发，易于水解的成分在煎煮过程中易被破坏损失。 （2）浸渍法 将原料用适当的溶剂在常温或温热的条件下浸泡出有效成分的一种方法。包括冷浸和热浸。 冷浸，适于提取遇热易于被破坏的物质，及含淀粉、树胶、果胶、粘液质的物料。 热浸，由于提取温度高，各组分溶解度增大，提取效率高。但不适于热敏性物质。 如何浸渍提取？ 取适量粉碎后的原料，至于有盖容器中，加入适量的溶剂密盖； 搅拌或振荡，浸渍至适当时间使有效成分浸出； 倾取上清液、过滤、压榨残渣、合并滤液或压榨液，浓缩除去溶剂。 第二章、溶剂萃取 2.1 萃取分离法的分类 2.1.1 按照萃取相种类 溶剂萃取 固相萃取 液相萃取 超临界流体萃取 2.1.2 按照萃取体系种类 有机体系：如天然产物有效成分分离 无机体系：水溶液中无机离子的萃取 2.1.3 按照萃取技术 经典的溶剂萃取：分液漏斗萃取 现代方法：超声辅助萃取、微波辅助萃取、加压萃取、超临界流体萃取 2.2 溶剂萃取理论 首先用于有机物的分离，19世纪初开始用于无机物萃取，19世纪40年代后溶剂萃取走向成熟； 仪器设备简单、操作方便、选择性较高 分离效率比很多现代分离技术低，比高效液相色谱低2-3个数量级； 有自动化仪器，但没有得到普及，手工操作的重现性差 大量使用有机溶剂，造成严重的环境污染 2.2.1 萃取平衡 （1）平衡常数 Nernst 在1891年提出的溶剂萃取分配定律是：在一定温度下，当某一溶质在互不相溶的两相溶剂(水相/有机相） 中达到分配平衡时，该溶质在两相中的浓度比为一个常数，该常数称为平衡常数（KD)。 实验发现， KD是一个常数的条件是， 温度不变，溶质A在溶液的浓度极低，且存在形式不变。溶质浓度高时， KD存在偏离。应使用活度代替浓度计算。 研究萃取平衡反应，根据热力学基本公式，可从一个温度下(T1)的萃取平衡常数, 求算另一个温度下(T2)的萃取平衡常数: 此式中： （2）分配比 当溶质在某一相或两相中发生解离、缔合、配位或离子聚集现象时，溶质在同一相中存在多种状态，此时用分配比表示溶质在两相中的分配状况。分配定律不再适用。 分配比不一定是常数，它随实验条件（pH值、萃取剂种类、溶剂种类和盐析剂等）而变化，通常由实验直接测定，在评价方法时，分配比是一个比分配系数更有实用价值的参数。对于简单的体系，溶质只有一个形态，溶质在两相中的浓度都很低，则分配比与分配系数相等。 （3）萃取率 表示一定条件下，被萃取溶质进入有机相的量。 对于一次萃取操作，萃取率为： Vaq ，Vorg 分别表示水相和有机相的体积，通常将有机相与水相的体积之比Vorg/Vaq 称为相比R。 萃取率和分配比及相比的关系为： 相比越大萃取率越高；分配比越大萃取率越高。 思考题：对于分配比较小的物质，如何提高萃取率？（增大相比会使萃取物质的浓度过低，不利于后面的分离分析；多次萃取或连续萃取提高萃取率） 当相比为1（等体积萃取）时，萃取率与分配比的关系为： n次萃取后，水相中残留物质的浓度Cn计算公式如下。 C0为水相中溶质的初始浓度，即溶质的总浓度。 当相比为1时， 分配比越大，萃取率越高。 例题：已知碘在四氯化碳和水中的分配比为85，有10ml水溶液中含碘1mg, 分别9ml四氯化碳萃取1次和每次3ml四氯化碳连续萃取3次，计算两种情况下的萃取率和水溶液中残留的碘的量？ 答案：萃取一次萃取率98.7%；连续萃取三次萃取率99.9%。萃取一次水溶液中残留碘量：0.013mg;连续萃取三次水溶液中残留的碘0.0001mg. 2.3 无机化合物萃取（了解） 无机萃取一般包括如下过程： （1）水相中的被萃取溶质与加入的萃取剂形成萃取物（通常是配合物）； （2）在两相界面，萃合物因疏水分配作用进入有机相，最终溶质在两相间达成平衡。 例如：金属离子的萃取 磷酸三丁酯（TBP)-煤油萃取剂 从硝酸水溶液中萃取硝酸铀酰。金属铀离子在水溶液中以UO22+, UO2NO3 +、UO2(NO3)2 、UO2(NO3)3形式存在，但萃取物是中性分子： 2.4 有机萃取（重点） 在天然产物有效成分的分离、有机合成中广泛应用。 基本原理：根据被提取成分和共存杂质的理化特性，选择合适的溶剂和萃取技术，使目标成分从物料（固体或液体原料）向萃取溶剂中转移。 液体溶剂萃取固体物料，称为固-液萃取。 液体溶剂萃取液体物料，称为液-液萃取。 2.4.1 溶剂的选择原则 目标成分萃取率高，杂质成分萃取率低；（依据相似相溶性） 不与目标成分起化学反应 价廉、易得、浓缩方便，安全无毒 2.4.2 分子的极性 “相似相溶的判断”——依据分子的极性大小 分子极性概念 极性是一种抽象概念，用以表示分子中电荷不对称（assymmetry)的程度，大体上与偶极矩(dipole moment)、极化度(polarizability)及介电常数(dielectric constant)等概念有相关性。 表征的参数常有偶极矩、介电常数、油水分配系数、溶解度参数和罗氏极性参数。 分子的极性与分子结构及分子大小有关； ——分子结构指分子中所含官能团的种类、数目及排列方式等综合因素。 ——分子大小指分子碳链长度、骨架大小，与分子量相关。 影响分子极性的因素 ——例如，甲醇、乙醇的分子较小，有羟基基团，与水的结构相近，是亲水性较强的溶剂，能与水互溶。 ——例如，丁醇、戊醇分子虽有羟基基团，但因分子碳链加长，分子中非极性部分份额增大，虽然与水互溶，但达到饱和状态后会分层。 一般分子中官能团的极性越大或极性官能团的数量越多，整个分子的极性就越大，亲水性就越强； 分子中非极性部分越大或碳链越长，分子的极性就越小，整个分子的极性就越小，分子的亲脂性就越强。 官能团的极性顺序 大 小 极 性 分子的极性大小比较 极性顺序：苷A＞苷B＞次苷D＞次苷C＞次苷A＞次苷B＞单乙酰次苷B 表征溶剂极性的常用参数 偶极矩 介电常数 溶解度参数 油水分配系数 罗氏极性参数 （1）溶解度参数（δ） 是使用较多的表征溶剂极性的标度之一，用来解释许多非电解质在有机溶剂中的溶解度及分离问题。 溶解度参数的特点 （1）与溶剂极性参数P’是相互关联的，它反映了溶剂极性的大小。 (2) 两种溶剂极性相同时，互溶性最好；相差越大，互溶性越差。 (3) 可用于溶剂萃取、色谱以及许多分离方法中溶质或溶剂极性大小的估算、分离过程中溶剂的选择。 （4）包括了色散力、偶极力、质子接受性或给予性的贡献。 （2）罗氏极性参数（P’) 选择乙醇、二氧六环、硝基甲烷三种模型化合物，代表典型的不同相互作用类型。乙醇代表质子给予体化合物；二氧六环代表质子接受体化合物，硝基甲烷代表强偶极作用化合物。 测定三种模型化合物在各种溶剂中的溶解性（通过测定一定温度下混合物的蒸汽压来换算）。三种模型化合物在同一种溶剂中的相对溶解性能为He 、Hd 、Hn，它们的和即为此种溶剂的总极性P’,即 P’= He + Hd + Hn Xe =He/P’ 溶剂的质子接受强度分量 Xd = Hd/P’ 溶剂的给予强度分量 Xn= Hn/P’ 溶剂的偶极相互作用强度 两种溶剂中的P’值相同时，表明这两种溶剂的极性相同，但若Xe大，表明接受质子的能力强，对于质子给予性物质的溶解有较好选择性。 三个分量代表了溶剂对三种不同类型化合物的溶剂选择性大小。 溶剂选择性三角形（结构相似性的集中在一组） 组别 代表性溶剂 组别 代表性溶剂 I 脂肪醚、叔胺、四甲基胍、六甲基磷酰胺 V 二氯甲烷、二氯乙烷 II 脂肪醇 VI 磷酸三甲苯酯、脂肪酮和酯、聚醚、二氧六环、乙腈 III 吡啶衍生物、四氢呋喃、乙二醇醚、亚砜、酰胺（甲酰胺除外） VII 硝基化合物、芳香醚、芳烃、卤代芳烃 IV 乙二醇、苯甲醇、甲酰胺、醋酸 VIII 氟代烷醇、间甲基苯酚、氯仿、水 *

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