第三章溶剂萃取3-1溶剂萃取过程及特征参数3-2溶剂萃取体系类型3-3影响萃取的各种因素3-4其他萃取新技术及应用基本参数3-1溶剂萃取过程及特征参数溶剂萃取法的发展过程19世纪中叶人们就知道用有机溶剂萃取某些无机物；如1842年Peligot用二萃取硝酸铀酰；1872年Berthelot和Jungfleisch根据经验提出了液-液分配的定量关系；20世纪40年代以后，溶剂萃取走向成熟(完善的理论体系，丰富的萃取模式，广泛的应用领域)。溶剂萃取的优缺点优点：仪器设备简单、操作方便。分离选择性高。应用范围广（无机和有机物；常量和微量组分）。处理量大，适于工业分离，易于连续自动操作。缺点：有机溶剂易挥发，多对人体有害。手工操作比较麻烦，费时。分离效率不高（比LC小23个数量级）。溶剂萃取（溶剂萃取，简称萃取）利用组分在两个互不相溶的液相中的溶解度差而将其从一个液相转移到另一个液相的分离过程称。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。基本概念萃取剂指能与被萃取物质发生化学反应，形成能溶于有机相的萃合物的试剂。或指能与亲水性物质反应生成可被萃取的疏水性物质的试剂。萃取溶剂指与水不相混溶且能够构成连续有机相的液体。活性萃取溶剂可与被萃取物发生化学反应，形成配合物、离子缔合物或溶剂化物。例：磷酸三丁酯，正丁醇等。惰性萃取溶剂本身不与被萃取物发生化学反应，仅起溶解被萃取物，改变萃取剂的物理性质，使萃取两相易于分层的作用。例：四氯化碳，三氯甲烷，苯等。助萃剂（助萃络合剂）水相中加入能促进被萃取物的分配比或萃取率增大的络合剂，是萃取过程中不可缺少的辅助试剂。例：二安替比林甲烷(DAPM)萃取钴，生成能溶于CHCl萃取剂：DAPM；萃取溶剂：CHCl反萃取剂一种新的不含被萃取物的水相与萃取液接触，使被萃取物返回水相的过程叫反萃取；使被萃取物返回水相的物质叫反萃取剂。盐析剂指易溶于水而不被萃取，但能促进萃取物转入有机相，提高萃取效率的无机物盐类。萃取的类型液-气萃取（溶液吸收）萃取分离的基本原理萃取分离过程的实质将待萃取组分由亲水性转化为疏水性，使其萃入有机相中。物质亲水性疏水性离子型化合物极性共价键化合物弱极性或非极性相互转换hydrophilichydrophobic例：8-羟基喹啉-CHCl的萃取萃取剂：8-羟基喹啉溶剂：CHCl疏水溶于CHCl亲水性水合阳离子中性疏水螯合物萃入有机相萃取剂----“运载工具”在pH8-9碱性溶液丁二酮肟中和电荷引入疏水基反萃取：Ni由疏水性的螯合物转化为亲水性，将有机相的物质再转入水相，称为反萃取。向丁二酮肟镍螯合物的氯仿萃取液中加入盐酸（0.5-1.0mol/L），螯合物被破坏，Ni又恢复了亲水性，重新回到水相。物质的亲水性和疏水性极性基团非极性基团无机盐类溶于水，发生离解形成水合离子，它们易溶于水中，难溶于有机溶剂，物质的这种性质称为亲水性。离子化合物，极性化合物是亲水性物质。许多非极性有机化合物，如烷烃、油脂、萘、蒽等难溶于水，而易溶于有机溶剂，物质的这种性质称为疏水性（亲油性）。物质亲水性与疏水性强弱的规律物质含亲水性基团越多，其亲水性越强。常见的亲水基团：-OH，-SO物质含疏水性基团越多，相对分子质量越大，其疏水性越强。常见的疏水基团：烷基、芳香基等。反萃取有时需要采取与萃取相反的步骤，把有机相的物质再转入水相中，这一过程称为反萃取。分配系数,partitioncoefficientHA[HA][HA]分配定律:萃取平衡Water在水相中Organic在有机相中下标KD为热力学常数的条件只在一定温度和压力；（2）溶液中溶质的浓度很低；（3）溶质在两相中的存在形式相同时（物理分配过程。（distributionratio）条件分配系数HA分配比在一定条件下，当达到萃取平衡时，被萃物质在有机相和在水相的总浓度之比。例1：碘在CClO中的分配过程在水溶液中：结论:分配比随[I例2：某有机酸HA在水相和有机相中进行分配两相中的平衡关系如下：HAHAHAHAHAHA结论：分配比受水溶液pH的变化而变化设某脂肪酸HA，在与水中的KKa=10-5]Ka时，即pH5lgDpH以lgD——pH作图，可知：（1）pH5，可得最大分配比，D=K（2）pH5，得一直线。KD表示在特定的平衡条件下，被萃物在两相中的有效浓度（即分子形式一样）的比值；而D表示实际平衡条件下被萃物在两相中总浓度（即不管分子以什么形式存在）的比值。分配比随着萃取条件变化而改变。因而改变萃取条件，可使分配比按照所需的方向改变，从而使萃取分离更加完全。两者有一定的联系分配比可以衡量被萃物在一定条件下进入有机相的难易程度，但它不能直接表示出被萃物有多少量已被萃取出来。那么，如何表示萃取完全程度呢？（ExtractabilityPercentExtration)100在分析工作中，一般常用等体积的溶剂来萃取。VD=1000时，E=99.9%萃取完全D=100时，E=99.5%当组分含量较少可认为萃取完全D=10时，E=90%一次萃取不完全从萃取率公式可以得出如下几点结论：萃取率与被萃物的含量大小无关，这就是所谓的“定量分离”1001.00.09999.9多次萃取新鲜溶剂，连续萃取n次，则水相被萃物的剩余量为：Vo=100mL，m0851)、萃取一次，m198.82)、分两次萃取，每次用50mL有机溶剂99.9结论：萃取原则：少量多次n次连续萃取的萃取率100自己推导若连续萃取3次，D=10，V1010100lg(100lg(50100lg(99100lg(（%）=99.9%，1050100lg(99100lg(在实际工作中，对于分配比较小的萃取体系，可采用多次萃取操作技术提高萃取率，以满足定量分离的需要。为了定量说明两种组分的分离效果，一般用分离系数表示。分离系数：同一萃取体系中相同萃取条件下两种两种组分分配比的比值。用表示。