第七章 萃取L-S

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1、7.2固液萃取两类萃取比较：萃取法传质界面萃取剂传质过程传质推动力后处理L－LL－L一般为单一溶剂混合相扩散两相溶解度差分相回收溶剂S－LS－L单一溶剂或混合溶剂浸润溶解扩散浓度差过滤回收溶剂溶质先胞内溶解、内扩散，再在溶剂中扩散Solid-LiquidExtraction按分配系数溶质穿过相界面2021/8/267.2.1费克定律与扩散系数1费克定律费克定律推导见P190~1932021/8/262浸出的扩散量中药材被浸出时．自药材颗粒单位时间通过单位面积的有效成分量称为扩散通量J．根据费克定律：k＝D/Z称为传质分系数浸出速率方程2021/8/26多孔物质中传递L距离联解得ΔC为

2、浸出时药材固体与药液主体中有效物质浓度差，kmol/m3,ΔC非恒定时，称为浸出时总传质系数，m/s2021/8/263．总传质系数对植物药材在浸出过程中，总传质系效应由下面扩散组成(1)D内——内扩散系数，药材颗粒内部有效成分的传递速度。(2)D自——自由扩散系数，在溶剂中有效成分的传递速度。(3)D对——对流扩散系数，在流动的溶剂中溶质的传递速度。总传质系数为：L——颗粒尺寸；S——边界层厚度，其值与溶解过程液体流速有关。一般，D对>D自>D内，良好搅拌下，H主要由D内决定。2021/8/267.2.2药材有效成分的浸出过程植物药中的有效成分存在于细胞内，有效成分浸取过程是：溶剂

3、将药材湿润干燥中药材新鲜药材从药材表面向溶液主体的扩散溶剂在药材内部的渗透药材内部的湿润细胞内部物质的溶解有效成分的内部扩散细胞液自破坏细胞中洗脱出来有效成分内部扩散从药材表面向溶液主体的扩散2021/8/267.2.3浸出过程计算平衡浸出：当物质从药材中扩散到浸出液的量与物质从浸出液扩散回到药材的量相等时，浸出液的浓度恒定。此时，可认为药材内部的液体的浓度等于药材外部浸出液的浓度，称为平衡状态的浸出。如药材浸出时间较短，药材内部液体浓度与浸出液的浓度未达到平衡，称为非平衡状态浸出。非平衡浸出：2021/8/26（一）平衡状态浸出计算1.单级浸出计算药材中所含浸出物质量为G。当浸出系

4、统达到平衡状态时，浸出后所放出的溶剂量为G’，浸出后剩余在药材中溶剂量为g’，浸出后残留在药材中的浸出物质量为g，则得出：α为浸出后放出与剩余溶剂之比。α↗，g↘，浸出率越高。令2021/8/26二次浸取当G2’=G’时代入上式得：对n次浸取有：即二次萃取溶剂量等于一次萃取放出溶剂量2021/8/26浸出效果的描述－－浸出率浸出物质量与药材中所含浸出物质总量的比值。用表示。每级单级浸出率为2021/8/26浸出率计算其中，M为溶剂总量，1为浸后药材所含溶剂量。可推出n次浸取的浸出率：二次浸取时，二次浸出率：注意为在第n次重复浸取时浸出物量相对于药材所含浸出物总量的浸出比率，即单次浸出

5、率。此时未计（n－1）次前的浸出量。2021/8/26总浸出率计算：总浸出率应将各次浸出率加和计算，对于浸取n次：由可知，当n增大时，单次浸出率迅速降低。实际生产n＝3~4。2021/8/262.多次逆流浸出浸取流程：第一级所加溶剂中的溶质量g1～g5各级放出浸出液中的溶质量S1～S5进入各级药材内溶剂中所含溶质量第一级排除药渣内溶剂中所含溶质量2021/8/26定义：各级浸出器放出溶剂量与药渣中所含溶剂量之比为α对第一级作物料衡算：C+S1＝g1+XS1＝g1+X＝α1X＋X＝X(1+α1)对二级浸出器g2＝α2S1＝α2X(1+α1)＝X（α2＋α1α2）对第一级、第二级作物料衡

6、算：S2＝g2+X＝X（α2＋α1α2）＋X＝X(1+α2＋α1α2)2021/8/26依次可推出第n级：gn＝X（αn+αnαn-1+αnαn-1αn-2+…+αnαn-1…α2α1）Sn＝X（1+αn+αnαn-1+αnαn-1αn-2+…+αnαn-1…α2α1）浸余率－－药材中不能倾出的溶质分率：当α1=α2=α3=…=αn-1=α≠αn时：2021/8/26当各级α全同：总浸出率与浸余率关系：2021/8/26多级浸出率图M<2浸出率急剧变化区要得到高的提取率，M应在2.5。此时，n越大，浸取率越高。2021/8/26（二）浸出时间1.浸出曲线：相当于lgF相当于E2021

7、/8/26多次浸取浸出率曲线：2021/8/267.2.4其它因素作用：7.2.5浸取方法与设备：P306P3072021/8/262021/8/262021/8/26当各级α全同：2021/8/26