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萃取分离_百度文库
时间:2023-06-19 03:16 点击次数:174

   加入萃取剂的目的是使那些不具备疏水性而难以直 接进入有机相的萃取溶质,通过与萃取剂反应生成 各种类型的疏水性化合物后,而轻易的进入有机相 。  对于萃取剂的要求 • 具有至少一个萃取功能基团 • 具有足够的疏水性(分配比) • 良好的选择性(高的分离因子和好的萃取选择性) • 有较高的萃取容量(单位体积萃取剂与多的目标元素) • 良好的物理性质(与水的密度差大,表面张力。闪点等 )

   当溶质 A同时接触两种互不混溶的溶剂时,如果一种是水 ,一种是有机溶剂,A就分配在这两种溶剂中: A水→A有 当这个分配过程达到平衡时,溶质 A 在二种溶剂中浓度的 比值为一常数值,不因浓度而改变,这个常数值称为分配 系数(distribution coefficient),以KD表示:

  KD为常数 1.只在一定温度下 2.溶液中溶质的浓度很低 3.溶质在两相中的分子形态相同

   由于溶质A在一相或两相中,常常会离解、聚合或遇到其 他组分发生化学反应,情况是比较复杂的,不能简单地用 分配系数来说明整个萃取过程的平衡问题.于是又引入分 配比D(distribution ratio)这一参数。分配比D是存在于 两种溶剂中溶质的总浓度之比,即:

  • 水溶液的pH小于pI,则蛋白质的正电荷与微胶团的内表面 相吸,形成稳定的含蛋白质的微胶团 如大于,则蛋白质 在微胶团的溶解度将很低或不容,但是pH过低 蛋白质就 会变性,溶解度也会下降。

   离子强度 水相盐浓度(离子强度)决定了带电荷的反胶团的被表面 以及带电荷的蛋白质分子表面被静电屏蔽的程度。 一方面减小了带电蛋白质分子与反胶团内表面电荷之间的 静电相互作用,从而降低蛋白质在反胶团中的溶解度 另一方面减小表面活性剂基团间的静电排斥作用,导致反 胶团变小,对水和生物分子的增溶作用减小

   为了达到分离目的,不但萃取效率要高,还要 考虑溶液中共存组分间的分离效果要好,一般 用分离因数β (separation factor)来表示分 离效果。β 是两种不同组分分配比的比值,即 : β = DA/DB A和B是两种欲分离的组分。如果DA和DB相差很 大,分离因子就很大,两种物质可以定量分离 ;如果DA和DB相差不多,两种物质就难以完全分 离

   表面活性剂的种类和浓度 应从反胶束萃取蛋白质机理出发,选用有利于增强蛋白质 表面电荷和与反胶束内表面电荷间的静电作用和增加反胶 束大小的表面活性剂

   水相pH • 蛋白质是一种两性物质,具有确定的等电点 • 等电点:当蛋白质溶液处于某一pH时,蛋白质游离成 正 负离 子的趋势相等,净电荷为0,此时溶液的pH值就称 为蛋白质的等电点(pI) • 当溶液的pH值小于等电点时,蛋白质的表面荷正电,反之 荷负点

  酸度的影响 金属离子浓度的影响 盐析剂的影响 温度的影响 萃取剂和稀释剂的影响 第三相的影响

   胶团萃取 是被萃取物质以胶团(或胶体)形式从水相被萃 取到有机相的溶剂萃取方法  胶团 当向水溶液中加入表面活性剂达到一定浓度时, 会形成表面活性剂聚集体。

   中性含氧萃取剂 酮类,酯类,醇类,醚类等 这些化合物在酸性条件下形 成钅羊盐,但是在中性或弱酸性条件下他们是中性络合萃 取剂,这种萃取剂价格便宜但是挥发性强,易燃易爆。  中性含硫萃取剂 亚砜和硫醚  含氮中性萃取剂 吡啶

   特点: 1.萃取剂多为有机酸,既溶于水,又溶于有机相,因此在两 相中存在一个分配比HA 2.被萃物是金属阳离子,与萃取剂形成配合物或螯合物,从 而进入有机相 3.萃取金属的萃取机理可看做水相中的阳离子与有机酸中的 H的交换反应--阳离子交换萃取

   溶剂萃取 利用不同物质在互不相容的两相(水相和有机相)间的分 配系数的差异,使目标物质与集体物质相互分离的方法。 因为两相都是液体,所以溶剂萃取也称为液—液萃取  优缺点  简单、快速,易于操作和自动化既可萃取基体元素,又 可 分离富集痕量元素  可供选择的萃取剂类型不断增多,因此可供选择的萃取体 系亦多,容易达到高的选择性和萃取率  溶剂萃取可与光度法、原子吸收法、电化学方法、X射线 荧光光谱法,发射光谱法等结合,提高分离和测定的选择 性和灵敏度  工作量大(有时费时),溶剂易燃,易挥发,有毒。

   萃取分离法 是将样品中的目标化合物选择性地转移到另一相 中或选择性的保留在原来相中,从而使目标化合 物与原来复杂基体相互分离的方法  萃取过程就是利用物质在上述不同溶剂中溶解度 的差异,用与水不互溶的有机溶剂将无机离子萃 取(转移到)有机相中实现分离的目的。—“相 似相溶”原则

   当分配比(D)一定时,V水/V有降低,即增加有机溶液的用 量,可提高萃取效率,但效果不太显著。另一方面,增加有 机溶剂用量,将使萃取以后的溶质在有机相中的浓度降低, 不利于进一步的分离和测定。因此在实际工作中,对于分配 比较小的溶质,常常采用分几次加入溶剂,连续几次萃取的 办法来提高萃取效率(E)。

   螯合萃取剂 在萃取剂分子中同时含有两个或两个以上的配位原子(或官 能团),可与中央离子形成螯环有机化合物。

  • • • • • • 中性配合萃取体系 阳离子交换萃取体系 离子缔合萃取体系 协同萃取体系 简单分子萃取体系 高温萃取体系

   特点: 1.被萃的金属化合物以中性分子存在 2.萃取剂本身也是中性分子 3.被萃化合物与萃取剂形成中性的溶剂化合物 萃取剂分类  中性含磷萃取剂 1.磷酸酯(RO)3PO(磷酸三烃基酯); TBP 2.膦酸酯R(RO)2PO(烃类磷酸二烃基酯);P350,稀土分离 3.次膦酸酯R2(RO)PO(二烃基膦酸烃基酯);BDBP 4.膦氧化合物R3PO(三烃基氧化膦);TRPO 5.焦磷酸酯及其衍生物;R4P2O7 6.膦的有机衍生物;(RO)3P

   讨论:D随水溶液中的[I-]而改变 当[I-]=0时D=KD [I-]渐渐增加,D值渐渐下降 当Kf·[I-]〉〉1时,上式可以写成

   当溶质A的水溶液用有机溶剂萃取时,如已知水溶液的体 积为V水,有机溶剂的体积为V有,则萃取效率E可表示为

  D=1 D→∞ D→0 表明A在两相中的总浓度相等 表明几乎全部被萃取 表明几乎没有任何萃取

   只有在简单的萃取体系中,溶质在两相中的存在形式又 完全相同时,D= KD;在实际情况中,情况往往比较复杂. 所以D≠ KD

  碘在四氯化碳和水中的分配过程,是溶剂萃取最典型的简 单示例。 如果水溶液中有I-存在,I2和I-形成络离子: I2I-→I3-

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