（1）萃取剂的性质 a.分配系数及选择性－K及β大 b. S与B的互溶度－小（混合相少溶质A在E中浓度高） c. S与B的密度差－大（易分层，分离快） d. 粘度－小（粘度大，传质慢、流动性差；粘度小，传 质快、混合与分离均易进行） （2）原溶剂（B）的 pH值对弱电解质分配系数均具有显 著影响。弱酸性电解质的分配系数随pH降低(即氢离 子浓度增大)而增大，而弱碱性电解质则正相反。 如：青霉素－较强的有机酸 pH2.0时，乙酸丁酯萃取液中青霉素大于水中的 pH大于6.0时青霉素几乎全部在水相

　　       概述 分配定律与分配平衡 溶剂的选择 萃取的影响因素 萃取工艺过程 液固萃取－浸取 乳化现象和去乳化

　　不同而使溶质得到纯化或浓缩的技术。 液固萃取：用溶剂从固体中抽提物质的过程。 液液萃取：用溶剂从液体中抽提物质的过程。 溶质（A）：在萃取操作中，被萃取的物质。

　　2.4.2溶剂选择方法： （1）相似相溶的原理－结构相似、极性相似 （2）溶剂的极性－介电常数查表，介电常数相 近，极性相近 a.溶剂与溶质互溶度好，且与原溶剂不互溶 b.极性液体与极性液体易于混合，且溶解盐类和 极性固体 c.非极性液体易于混合，非极性化合物易溶于低 或非级性液体

　　2.4.3常用于生物产物萃取的有机溶剂： 丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸戊酯等

　　如：红霉素（碱性电介质），在乙酸戊脂和 pH9.8水相间分配系数44.7，而pH5.5时分配 系数为14.4 （3）温度－适宜 a. T升高，溶解度增加，但过高互溶度增加， 不易分层 b. T 过低，溶剂粘度大，不利于传质 （4）盐析 a.降低溶质在水相的溶解度，使溶质从水相向 有机相转移，如：萃取青霉素时加入NaCl， 萃取维生素B12时添加（NH4）2SO4 b.降低萃取剂在水相中的溶解度，较小互溶度， 易分层

　　• 如果原来料液中除溶质A以外，还含有溶质B，则由 于A、B的分配系数不同，萃取相中A和B的相对含量 就不同于萃余相中A和B的相对含量。如A的分配系数 较B大，则萃取相中A的含量（浓度）较B多，这样A 和B就得到一定程度的分离。萃取剂对溶质A和B分离 能力的大小可用分离因素（β ）来表征：分配系数 的比值 • a.公式

　　成脂溶性复合分子实现溶质向有机相的分配。 双水相萃取、超临界流体萃取、反胶团萃取

　　（3）通过转移到具有不同物理或化学特性的第二相中，来 减少由于降解(水解)引起的产品损失； （4）可从潜伏的降解过程中(例如代谢或微生物过程)分离 产物； （5）与其他分离技术相结合，萃取技术不断丰富发展 适用于不同规模 （6）传质速度快，生产周期短，便于连续操作，容易实现 计算机控制。 （7）具有复杂性、特殊性、稳定性差 1.4溶剂萃取的应用 （1）从发酵溶液中萃取化合物 （2）从生物反应液萃取化合物 注意：化合物为小分子如抗生素、氨基酸等

　　一种液体以细小液滴（分散相）的形式分散 在另一互不相容的液体（连续相）中。

　　如：水以细小液滴的形式分散在有机相；或有机 溶剂以细小液滴的形式分散在水相中。 在发酵液的溶剂萃取中发生乳化现象后，水 相和有机相分层困难，影响萃取分离操作的进行， 且可能产生夹带：萃余相中夹带溶剂，目标产物 收率降低；萃取相中夹带发酵液，给分离提纯造 成困难。

　　1）青霉素萃取 青霉素是有机酸, pH值对其分配 系数有很大影响。很明显, 在较 低pH下有利于青霉素在有机相中 的分配, 当pH大于6.0时,青霉素 几完全分配于水相中。从图中可 知,选择适当的pH, 不仅有利于提 高青霉素的收率, 还可根据共存 杂质的性质和分配系数,提高青霉 素的萃取选择性。 2) 青霉素反萃取

　　原料液与溶剂中密度较大者从塔顶加入、塔底排出， 密度较小者自塔底加入、塔顶排出。一相经分布器分散成 液滴（分散相），另一相保持连续（连续相）。分散的液 滴在沉降或上浮过程中与分散相接触，进行溶质的转移。

　　a.定义：萃取剂与溶质通过配合反应、酸碱反应或离子交 换反应生成可溶的配合物，实现从水相向有机相的转移。 b.主要萃取剂：胺类萃取剂（TOA、DOA)、有机磷类萃 取剂（TBP、TOPO)

　　• • 乳状液——一种液体以细小液滴分散在另一种互不相溶的 液体中所构成的分散体系，也称乳浊液。 类型——油包水（W/O ）型和水包油（O/W ）型两大类

　　a.互不相溶的两相溶剂 b.表面活性剂使有机溶剂（油）和水的 表面张力降低

　　3）红霉素萃取 红霉素是碱性电解质，在 乙酸戊酯和pH9.8的水相 之间分配系数为44.7，而 水相pH降至5.5时, 分配 系数降至14.4。 4）红霉素反萃取 反萃取操作同样可通过调 节pH值实现。如，红霉素 在pH9.4的水相中用醋酸 戊酯萃取，而反萃取则用 pH5.0的水溶液。

　　第n级加入纯重相(H)。此纯重相除不含溶质外，与进料的组成相同 (如某种缓冲溶液)，在进料级(k)的右端起洗涤作用，使萃取相中目标 溶质纯度增加(但浓度下降)，因此第k级右侧的各级称为洗涤段，重 相H称为洗涤剂。在第k级的左侧，溶质从重相被萃取进入萃取相。）

　　a.过程：料液从中间位置引入，进料部位将萃取流程分为 萃取段和洗涤段。（如：萃取剂(L)从左端第一级加入，而从右端

　　2.4.1作为萃取剂的有机溶剂应满足以下要求： （1）萃取容量大（如青霉素） （2）有较高的选择性 （3）不与目标产物发生反应，并且与水相不互 溶； （4）与水相有较大的密度差，并且粘度小，表 面张力适中，相分散和相分离较容易； （5）有链烃或芳烃，水溶性低 （6）价廉易得；容易回收和再利用； （7）毒性低，腐蚀性小，使用安全。

　　反萃取:将目标产物从有机相转入水相的萃取操作。 Eg：以煤气厂或化工厂废水中苯酚回收为例： 苯加入到废水中→混合（苯酚大部分从水相转移到苯相） →分离→ 苯相→回收溶剂 水相

　　物理萃取：溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配 平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。例如，利用 乙酸丁酯萃取发酵液中的青霉素即属于物理萃取。

　　a.定义：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，在两相中的平衡浓度之比为常数。 b.公式： C1 萃取相的浓度

　　c. 应用前提条件 （1） 稀溶液 （2） 溶质对溶剂互溶没有影响 （3） 必须是同一分子类型，不发生缔合或离解 例如：青霉素游离酸（在乙酸戊酯溶解度大于水中45倍 pH2.5）；青霉素G钠盐（水中大于乙酸戊酯）

　　• • • • 加热、稀释、吸附 离心或过滤（乳化现象不严重 ） 加强电解质，破坏乳状液双电层 转型：加相反的界面活性剂，促使乳状液转型。 （如：对于o /w乳状液，加亲油性表面活性剂，可 使o /w向w/o转化，但由于溶液条件不允许w/o的形 成，从而达到破乳目的，相反对于w/o型乳浊液， 加 入 亲 水 性 表 面 活 性 剂 如 SDS 可 达 到 破 乳 的 目 的） 。 加入表面活性更强的物质，把界面活性剂替代出 来的顶替法 凝聚或絮凝等预处理

　　如果在有机相中溶质不发生缔和，仅以单分子形 式存在，则游离的单分子溶质符合分配定律，分 配系数为:

　　5.1定义： 用萃取剂S自固体中溶解某一种溶质的单元操作。 5.2浸取条件： 溶液相的溶质浓度小于固体相溶液中溶质的浓度 5.3浸取机理－分子在固体相和溶液相的扩散 （1）S：固液界面→扩散至固体内部 （2）A：固体内溶质溶解→液相 （3）A:固体相内部溶液→扩散固液界面 （4）A：固液界面→液相主体扩散

　　a.过程：料液和萃取 剂分别从两端加入， 萃取相与萃余相逆向 流动 b.萃取率

　　5.4 浸取的影响因素 （1）固体物质的颗粒度－适中 ：粒度越小， 接触面大，扩散速率大，浸出效果好；但粒度 太小，流体阻力大，不利浸取 （2）溶剂的用量及浸取次数－少量多次

　　（3）温度：T升高，溶解度增加，粘度低，浸 取率高；T太高，杂质浸出量增高 （4）浸取的时间－适当

　　a.过程： 原料由第1级混合器进，由 第n级分离器出；萃取剂由 每级的混合器加入，由每级 的分离器流出，最后合并所 有萃取相进行产物分离及溶 剂回收 b.萃取率

　　萃取剂（S）：用于从原料中提取目标产物的流体（或萃取 过程中加入的第三组分）

　　萃余相（ R ）：以原溶剂为主，且含有少量萃取剂和溶 质的相。 萃取液(E ’）：萃取相中除去溶剂后得到的液体。 萃余液（R’）：萃余相中除去溶剂后得到的液体。