《溶剂萃取》PPT课件

《《溶剂萃取》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章、溶剂萃取2.1萃取分离法的分类2.1.1按照萃取相种类溶剂萃取固相萃取液相萃取超临界流体萃取2.1.2按照萃取体系种类有机体系：如天然产物有效成分分离无机体系：水溶液中无机离子的萃取2.1.3按照萃取技术经典的溶剂萃取：分液漏斗萃取现代方法：超声辅助萃取、微波辅助萃取、加压萃取、超临界流体萃取2.2溶剂萃取理论首先用于有机物的分离，19世纪初开始用于无机物萃取，19世纪40年代后溶剂萃取走向成熟；仪器设备简单、操作方便、选择性较高分离效率比很多现代分离技术低，比高效液相色谱低2-3个数量级；有自

2、动化仪器，但没有得到普及，手工操作的重现性差大量使用有机溶剂，造成严重的环境污染2.2.1萃取平衡（1）平衡常数Nernst在1891年提出的溶剂萃取分配定律是：在一定温度下，当某一溶质在互不相溶的两相溶剂(水相/有机相）中达到分配平衡时，该溶质在两相中的浓度比为一个常数，该常数称为平衡常数（KD)。实验发现，KD是一个常数的条件是，温度不变，溶质A在溶液的浓度极低，且存在形式不变。溶质浓度高时，KD存在偏离。应使用活度代替浓度计算。（存在溶质分子间的相互作用）研究萃取平衡反应，根据热力学基本公式，可从

3、一个温度(T1)的萃取平衡常数,求算另一个温度(T2)的萃取平衡常数:此式中：（2）分配比当溶质在某一相或两相中发生解离、缔合、配位或离子聚集现象时，溶质在同一相中存在多种状态，此时用分配比表示溶质在两相中的分配状况。分配定律不再适用。分配比不一定是常数，它随实验条件（pH值、萃取剂种类、溶剂种类和盐析剂等）而变化，通常由实验直接测定，在评价方法时，分配比是一个比分配系数更有实用价值的参数。对于简单的体系，溶质只有一个形态，溶质在两相中的浓度都很低，则分配比与分配系数相等。（3）萃取率表示一定条件下，被

4、萃取溶质进入有机相的量。对于一次萃取操作，萃取率为：Vaq，Vorg分别表示水相和有机相的体积，通常将有机相与水相的体积之比Vorg/Vaq称为相比R。萃取率和分配比及相比的关系为：相比(R)越大萃取率越高；分配比(D)越大萃取率越高。思考题：对于分配比较小的物质，如何提高萃取率？（增大相比会使萃取物质的浓度过低，不利于后面的分离分析；多次萃取或连续萃取提高萃取率?）当相比为1（等体积萃取）时，萃取率与分配比的关系为：n次萃取后，水相中残留物质的浓度Cn计算公式如下。C0为水相中溶质的初始浓度，即溶质的

5、总浓度。当相比为1时，分配比越大，萃取率越高。例题：已知碘在四氯化碳和水中的分配比为85，有10ml水溶液中含碘1mg,分别9ml四氯化碳萃取1次和每次3ml四氯化碳连续萃取3次，计算两种情况下的萃取率和水溶液中残留的碘的量？答案：萃取一次萃取率98.7%；连续萃取三次萃取率99.9%。萃取一次水溶液中残留碘量：0.013mg;连续萃取三次水溶液中残留的碘0.0001mg.2.3无机化合物萃取（了解）无机萃取一般包括如下过程：（1）水相中的被萃取溶质与加入的萃取剂形成萃取物（通常是配合物）；（2）在两相

6、界面，萃合物因疏水分配作用进入有机相，最终溶质在两相间达成平衡。例如：金属离子的萃取磷酸三丁酯（TBP)-煤油萃取剂从硝酸水溶液中萃取硝酸铀酰。金属铀离子在水溶液中以UO22+,UO2NO3+、UO2(NO3)2、UO2(NO3)3形式存在，但萃取物是中性分子：2.4有机萃取（重点）在天然产物有效成分的分离、有机合成中广泛应用。基本原理：根据被提取成分和共存杂质的理化特性，选择合适的溶剂和萃取技术，使目标成分从物料（固体或液体原料）向萃取溶剂中转移。液体溶剂萃取固体物料，称为固-液萃取。液体溶剂萃取液体

7、物料，称为液-液萃取。2.4.1溶剂的选择原则目标成分萃取率高，杂质成分萃取率低；（依据相似相溶性）不与目标成分起化学反应价廉、易得、浓缩方便，安全无毒2.4.2分子的极性“相似相溶的判断”——依据分子的极性大小分子极性概念极性是一种抽象概念，用以表示分子中电荷不对称（assymmetry)的程度。表征的参数常有偶极矩、介电常数、油水分配系数、溶解度参数和罗氏极性参数。分子的极性与分子结构及分子大小有关；——分子结构指分子中所含官能团的种类、数目及排列方式等综合因素。——分子大小指分子碳链长度、骨架大小

8、，与分子量相关。影响分子极性的因素——例如，甲醇、乙醇的分子较小，有羟基基团，与水的结构相近，是亲水性较强的溶剂，能与水互溶。——例如，丁醇、戊醇分子虽有羟基基团，但因分子碳链加长，分子中非极性部分份额增大，虽然与水互溶，但达到饱和状态后会分层。一般分子中官能团的极性越大或极性官能团的数量越多，整个分子的极性就越大，亲水性就越强；分子中非极性部分越大或碳链越长，分子的极性就越小，整个分子的极性就越小，分子的亲脂性就越强。官能团的极性顺序大小