氨基苯酚稀溶液的络合萃取,对氨基苯酚,邻氨基苯酚,间氨基苯酚,对乙酰氨基苯酚,氨基苯酚,樟脑苯酚溶液,苯酚溶液,苯酚钠溶液,萃取剂与溶液

　　河南大学硕士学位论文氨基苯酚稀溶液的络合萃取姓名：****请学位级别：硕士专业：分析化学指导教师：**亮20050501河南大学衔学化工学院ｇｏｏｇ级硕士研究ｔ基于可逆络合化学反应的萃取分离方法剐于极性有机物稀溶液的分离具有高效性和高选择性。根据Ｌｅｗｉｓ酸碱理论，在大量文献调研、系统分析络合萃取剂对两性有机物萃取相平衡特征的基础上，本文选用Ｌｅｗｉｓ酸性萃取剂——二（２一乙基己基）磷酸（Ｄ２ＥＨＰＡ）和Ｌｅｗｉｓ碱性萃取剂——磷酸三丁酯（ＴＢＰ）为络合剂，不同极性的正辛醇、异辛醇、氯仿、四氯化碳、煤油为稀释剂，以典型的两性有机物——邻氨基苯酚、对氨基苯酚、间氨基苯酚为被萃取物质，详细的研究了萃取剂浓度、稀释剂种类和浓度、溶质初始浓度以及水相平衡ｐＨ对萃取平衡的影响；讨论了水相平衡ｐＨ值对所形成的络合物结构的影响。采用质量作用定律的方法，建立了同时考虑络合萃取及物理萃取的Ｄ２ＥＨＰＡ．氨基苯酚．稀释剂、ＴＢＰ．氨基苯酚一稀释剂体系的相平衡分配比表达式。采用傅立叶红外光谱分析了Ｄ２ＥＨＰＡ和ＴＢＰ萃取两性化合物——氨基苯酚的络合萃取机理。研究表明：体系的ｐＨ值、络合剂的浓度是影响萃取平衡的主要因素；稀释剂的种类和浓度对分配比有一定的影响：氨基苯酚的初始浓度愈低，分配比愈大；Ｄ２ＥＨＰＡ与氨基苯酚同时存在质子转移、离子缔合成盐机制；而ＴＢＰ与氨基苯酚之间是氢键缔合溶剂化机制。在对两性氨基苯酚络合萃取实验研究的基础上，探讨了Ｄ２ＥＨＰＡ一氨基苯酚．稀释剂、ＴＢＰ．氨基苯酚一稀释剂中，溶质的电性参数ｐＫ。、ｐＫｂ、疏水性参数（ＬｏｇＰ）及氢键、溶剂的性质对萃取平衡的影响。结果表明，疏水性参数是影响氨基苯酚萃取平衡的主要因素；电性常数ｐＫ。对ＴＢＰ萃取体系影响较大，电性常数ｐＫ。对Ｄ２ＥＨＰＡ萃取体系影响相对较小；在ＴＢＰ．氯仿络合体系中，由于氯仿与ＴＢＰ的氢键作用，降低ＴＢＰ对氨基苯酚萃取，使得氯仿作为稀释剂是不合适的。“ｐＨ摆动效应”是实现萃取剂再生较为简捷的方法，结合溶质的特点，本实验选择硫酸溶液做反萃剂对部分Ｄ２ＥＨＰＡ、ＴＢＰ体系进行反萃实验，结果满意。关键词：两性化合物、氨基苯酚、络合萃取、ＴＢＰ、Ｄ２ＥＨＰＡ．ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎｈｉ曲ｌｙｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｏｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｏｌａｒｏｒｇａｎｉｃｓｏｌｕｔｅｓｆｒｏｍｄｉｌｕｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｌａｒｇｅｌｙｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｓｕｒｖｅｙｄｉ（２一ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）ｐｈｏｓｐｈａｔｅ（Ｄ２ＥＨＰＡ）ａｎｄｔｒｉｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ（ＴＢＰ）ｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｙｐｉｃａｌｅｘｔｒａｃｔｍａｔ，ａｓｗｅｌｌａｓＤ—ａｍｉｎｏｐｈｅｎｏｌ，ｍ—ａｍｉｎｏｐｈｅｎｏｌ，ａｎｄＰ—ａｍｉｎｏｐｈｅｎｏｌ，ｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｓｏｌｕｔｅｓｅｘｔｒａｃｔｅｄ．Ｆｉｖｅｄｉｌｕｔｅｓ，１－ｏｃｔａｎｏｌ，２－ｏｃｔａｎｏｌ，ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ，ｋｅｒｏｓｅｎｅ，ｃａｒｂｏｎｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｉｄｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｉｒａｂｉｌｉｔｉｅｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＤ２ＥＨＰＡａｎｄＴＢＥＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇａｇｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｏｌａｒｉｔｙａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｄｉｌｕｅｎｔｓ，ｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｌｕｔｅａｎｄｔｈｅａｑｕｅｏｕｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｐＨｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉａｒｎｈａｖｅｂｅｅｎｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ。ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｑｕｅｏｕｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｍｎｐＨｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＴｈｅｍｏｄｅｌｓｆｏｒｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｉｎｃｌｕｄｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎｐｈｙｓｉｃａｌｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙｕｓｉｎｇｍａｓｓａｃｔｉｏｎｌａｗＴＢＰ－ａｍｉｎｏｐｈｅｎｏｌｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄＷｉｔｈＦＴ－１Ｒｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｔｈｅｓｐｅｃｔｒａｏｒｇａｎｉｃｐｈａｓｅｌｏａｄｅｄａｍｉｎｏｐｈｅｎｏｌａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．ＴｈｅｓｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｐＨｖａｌｕｅｓｏｆｓｙｓｔｅｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇａｇｅｎｔｗｅｒｅｍｏｓｔｌｙｆａｃｔｏｒｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ．Ｓｐｅｃｉｅｓａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｄｉｌｕｔｅｄａｇｅｎｔｓｈａｖｅｄｅｆｉｎｉｔｅｆａｃｔｏｒｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｉｏ．Ｔｈｅｍｏｒｅｉｎｉｔｉａｌｃｏａｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆａｍｉｎｏｐｈｅｎｏｌｍｏｒｅｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｉｏｉｓ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｃｏｕｒｓｅｓｉｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ：ｉｏｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎａｎｄｉｏｎ－ｔｒａｎｓｆｅｒｅｄｉｎＴＢＰ－ａｍｉｎｏｐｈｅｎ０１．ＴｔｕｏｕｇｈｒｅｓｅａｒｃｈｏｎａｍｉｎｏｐｈｅｎｏｌｅｘｔｒａｃｔｅｄｗｉｔｈＤ２ＥＨＰＡｐｈｏｓｐｈａｔｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｐＫａ，ｐＫｂ，ＬｏｇＰ）ｏｆａｍｐｈｏｔｅｒｉｃｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ，ａｎｄｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｏｆｓｏｌｖｅｎｔａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎｂｏｎｄｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ．ＴｈｅｓｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｆｆｙｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｓｔｌｙｆａｃｔｏｒｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎＩＩ河南大学化学化工学院蹴鳆硕士竹究生ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｐＫａｈａｓａｂｉｇｆａｃｔｏｒｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｏｆＴＢＰｂｕｔａＩｅｓｓｆ矗ｃｔｏｒｏｉ－１ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｏｆＤ２ＥＨＰＡ，ＢｅｃａｕｓｅｔｈｅｒｅｉｓｈｙｄｒｏｇｅｎｂｏｎｄｂｅｔｗｅｅｎｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍａｎｄＴＢＰｉｔｒｅｄｕｃｅｓｅｘｔｒａｃｔｉｏｎＴＢＲｓｏｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍａｓｄｉｌｕｔｅａｇｅｎｔｄｏｎ’ｔｓｕｉｔｉｎｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈ，“ｐＨｓｗｉｎｇｅｆｆｅｃｔ”ｉｓａｓｉｍｐｌｅｍｅｔｈｏｄｔｈａｔｉｔａｂｌｅｔｏｍａｋｅｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇａｇｅｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ．Ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｓ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｇｅｎｔ ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｓｏｌｕｔｅ ｐａｒｔｏｆＤ２ＥＨＰＡａｎｄＴＢＰ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｉｓ ｓａｒｉｓｌｙｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ａｍｐｈｏｔｅｒｉｃ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ；ＡｍｉｎｅＩｐｈｅｎｏｌ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄｏｎ ｅｏｍｐｌｅｘａｆｉｏｎ；Ｔｒｉｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ；Ｄｉ（２一ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）ｐｈｏｓｐｈａｔｅ． ＩＩＩ 河南大学化学化工学院２００２级硕士研究生 第一章前言 １各类方法的综述随着现代化学的发展，特别是各类产品的深度加工，天然产物的分离与研发、 资源的综合利用，环境污染的治理等，都带来了多样化产品的分离，高纯物质的 精制等任务，分离技术在以上领域中获得了广泛的应用。 而在这些任务中，极性有机物稀溶液（稀溶液体系、难分离体系和热敏性物质 体系等）的分离是一个很有价值但难度较大的课题。作为环境治理内容之 的工业 废水的处理、回收和利用，越来越受到人们的关注，这样大大促进了分离技术的 发展。在传统的蒸馏、吸收、萃取、吸附等操作基础上，目前国内外分离极性有 机物稀溶液相继出现了许多单元操作联合使用的过程，如沉淀法、反应精馏、膜 分离、色层分离、泡沫吸附、离予交换法、物理萃取、化学萃取等分离技术。 （１）沉淀法它是基于沉淀反应的分离方法，根据溶度积原理，在待分离的 溶液中，加入适当的沉淀剂，使待测组分沉淀出来或将干扰组分析出沉淀除去， 从而达到纯化的目的。目前，该过程多用于酸的回收、或者生成高附加值的纳米 碳酸钙。它的缺点在于消耗大量的化学物质，结晶困难，剩余物质需要进一步处 理，以及由于间歇操作等带来的不便。 （２）精馏法是在蒸馏前把预分离的组分转化为易挥发的物质，然后用蒸馏 的方法，使其变为蒸汽逸出，而达到分离的目的。对于挥发性的有机羧酸、低沸 点的醇类等可以利用此法进行精馏得到。但如果上述物质浓度低时，且水成了易 挥发的组分时，再采用此法并不合适。 （３）吸附法吸附法是用固体吸附剂吸附处理废气和液体中某些物质的－－ｆＦ 方法。具有大的表面积、多孔的固体吸附剂（活性炭、聚酯等）广泛的应用于分 ’离极性有机物，此法是一种很有优势的分离方法。但是生产能力的限制、吸附剂 寿命低以及造价高等因素限制了该法的进－－一步拓展。 （４）膜分离方法它以物质组分问迁移速度的差别为基础来实现的分离。该 第一章前 方法效率高，无反混，可连续生产，是一种较好的方法。但是膜的生产和应用还存在很多的问题：膜的制备、寿命、污染等。 （５）离子交换法 离子交换法是目前最重要和应用最广泛的化学分离方法之 ，主要基于离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应来进行分离的。 它几乎可用来分离所有的无机离子，同时也能用于许多结构复杂，性质相似的有 机化合物分离。但再生过程中消耗大量的酸或碱。 （６）物理萃取法物理萃取基本上是不涉及化学反应的物质传递过程，它利 用溶质在两种互不相溶的液相中不同的分配关系将其分离开来。这种萃取技术在 石油化工、精细化工和制药工业中得到了广泛的应用。它利用“相似相容”原理， 在不形成化合物的条件下，两种物质结构、大小越相似，它们相互之间的溶解度 就越大。但该法分离有机物稀溶液效果很差，主要原因是水也是极性物质；并且 该溶剂在水中有大量损失，对环境造成污染，造价较高。 （７）化学萃取是常用的分离方法之一，与物理萃取不同，它利用溶质与萃 取剂间的化学反应，即化学萃取是利用萃取剂与被萃取物起化学反应而进行分离 的一种方法（在萃取金属领域有广泛的应用）。其中，由ｃ．Ｊ．Ｋｉｎｇ等提出的可逆 络合萃取分离方法（简称络合萃取法）所具有的高效性和高选择性受到了越来越 多研究者的关注。 １．２可逆络合萃取方法的原理 络合萃取“。”是基于溶质的Ｌｅｗｉｓ酸（或碱）性官能团与萃取剂的Ｌｅｗｉｓ碱（或 酸）性官能团的相互作用而进行的一种分离方法。由于其化学键能一般在 １０—６０ｋＪ／ｍｏｌ，既能形成络合物，实现相转移，又能使络合剂在反萃时容易再生。 基于可逆络合化学反应分离极性有机物稀溶液的新技术一一络合萃取，采用 了质量作用定律的分析方法，同时考虑了稀释剂对待分离溶质的物理萃取作用。 这种过程可理解为：存在于稀溶液中待分离溶质与含有络合剂的萃取剂接触， 络合剂与待分离溶质形成疏水性更大的第三相，并转移到萃取相内。利用“摆 动效应”，回收分离的溶质、萃取溶剂。使之循环利用，降低消耗及二次污染。该 其突出的特点是：（１）高效性：因为溶质和萃取剂之间的化学反应是分离过程的动力，所以待 分离物质浓度低也能有效的进行分离。