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第三章 溶剂萃取分离法-xin
时间:2023-06-12 16:40 点击次数:86

  [定义]溶剂萃取是利用物质在互不相溶的两 相中的不同分配特性进行分离的方法 优点:设备简单、操作快速、 分离效果好。 缺点:劳动强度大、有机溶 剂易挥发、易燃、有毒。

  [本质] 将物质由亲水性转化为疏水性的过 程,即把物质从水相进入有机相的过程。 (相反的过程称为反萃取) 亲水性(hydrophilic) 易溶于水难溶于有机溶剂的性质。 疏水性(hydrophobic) 易溶于有机溶剂难溶于水的性质.

  物质对水的亲疏性是有一定规律的: (1) 离子都有亲水性。 (2) 亲水基团越多亲水性越强。 (3) 疏水基团越多、分子量越大、疏 水性越强。

  萃取液和萃余液:萃取分层后的有机相称为萃取液,此 时的水相为萃余液 萃取剂:使金属离子从亲水性转变为疏水性的试剂 萃取溶剂:指不与水混溶且能够构成连续有机相的液体 萃合物:指萃取剂与被萃取物形成的化合物 反萃取剂:使被萃取物返回水相的物质 抑萃络合剂:指溶于水且与被萃金属离子形成溶于水而 不溶于有机相的试剂 盐析剂:指易溶于水而不被萃取,但能促进萃合物转入 有机相的无机盐类

  1842年,Peligot首先用二萃取硝酸铀酰。 1863年,Brawn将二用于硫氰酸盐的萃取。 1892年,Rothe等用从浓盐酸中萃取HFeCl4 1872年,Berthelot提出了萃取平衡的关系式。

  20世纪40年代,自采用TBP(磷酸三丁酯)作为核燃 料的萃取剂以来,萃取技术得到了更广泛的发展。

  1. 分配系数仅是一个近似常数,当萃取物浓度 较低(I=0)且有机相和水相中萃取物的型体 完全相同时,它才仅是温度的函数。 2. 分配系数是表征萃取体系分离物质特性的重 要参数。分配系数大的物质较分配系数小的物 质更大比例的进入有机相。两种物质的分配系 数相差越大,该萃取体系分离这两种物质的效 果越好。

  1. 分配比考虑了被萃取物的各种化学形式在两 相中的分离总效果。D值越大,萃取越完全。一 般D10,萃取已很完全。 2. 分配比不是一个常数,它与被萃取物的起始 浓度、水相的酸度、萃取剂浓度、掩蔽剂、温 度等因素都有关。

  Solvent extraction 第一节 第二节 第三节 概述 溶剂萃取分离法 溶剂萃取分离法的应用

  例:用双硫腙-CCl4法测定铅合金中的银。将试样分解后, 在适宜的酸度下加入双硫腙和EDTA。由于Ag+不与EDTA 形成稳定的络合物,它与双硫腙络合后被CCl4萃取,同时 Pb2+及其他金属离子因与EDTA生成稳定而带电荷的络合 物而留在水中。 萃取剂: 萃取溶剂: 萃合物: 双硫腙 CCl4 双硫腙-Ag络合物

  1891年,Nernst发现了分配定律:“在一定温 度下,当某一物质在两种互不混溶的溶剂中分配 达到平衡时,则该物质在两相中的浓度之比为一 常数。”

  萃取剂至少要有一个与金属组分发生键合 的官能团(如O,N,S等) 具有较长碳链或芳环(保证易溶于有机相 而难溶于水),但不能太长。 选择性较高 化学稳定性好,不易水解,毒性小,形成 的萃合物反萃容易

  校正一:若浓度较高(I ≠ 0),则应校正 I 的影 响,即用活度比PD代替浓度比KD。

  校正二:若萃取物在两相的存在形式不同,如发 生了离解、缔合等副反应,则应校正存在形式的 影响,即用分配比D。

  例3.用苯萃取等体积的乙酰丙酮的水溶液,萃 取率为84 % ,则乙酰丙酮在苯与水两相中的分 配比是多少? 若使乙酰丙酮的萃取率达97%以上, 至少用等体积的苯萃取几次?

  若两相体积相等, D 1,则A进入有机相的多; 若两相体积相等, D 1,则A进入水相的多。

  萃取分离中, 在什么情况下, 分配系数K与分配 比D相等? A.溶质在两相中的溶解度相同 B.溶质在两相中的存在形式相同 C.溶质在两相中的Ksp相同 D.分配系数K=1 B

  合成毒性小而萃取性能优异的萃取剂 结合现代化方法进行萃取动力学研究 与其他分离和测定方法相结合 结合红外、核磁共振等研究萃取机理 用于湿法冶金,尤其是铂族元素、稀土元 素、铀、钍、钪等的湿法冶金 研究固体萃取机理、动力学和应用

  同一萃取体系在相同萃取条件下两种元素分配比比 值,又称为分离因子或分离因数。

  1. 分离系数反映了A和B组分从水相进入有机相的难易程度。β 值越大,两种组分被分离的可能性越大。 2.一般认为,β104,可认为两种组分定量分离。

  2.液-液萃取分离的基本原理是利用物质在两相中的 A.Ksp不同 B.溶解度不同

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