萃取分离技术.ppt

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1、第1章溶剂萃取分离法§1.1概述§1.2萃取分离法的基本原理§1.3形成螯合物的萃取体系§1.4形成离子缔合物的萃取体系§1.5提高萃取率及选择性的方法§1.6萃取分离法的应用§1.1概述一、基本概念二、溶剂溶解度的相似原理三、各类溶剂的互溶规律四、特点一、基本概念1、溶剂萃取分离就是使溶液与另一种不相混溶的溶剂密切接触，以使溶液中的某一种或某几种溶质进入溶剂相中，从而与溶液中的其它干扰组分分离。2、被萃取物指原先溶于水相，然后被有机相萃取的物质。(萃合物)。3、萃取液和萃余液萃取分层后的有机相称为萃取液，

2、此时的水相为萃余液。4、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。5、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。6、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

3、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CHCl3的(DAPM)·H2[Co(SCN)4]。萃取剂：DAPM；萃取溶剂：CHCl3;助萃剂:SCN-7、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。8、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。9、相比：指有机相和水相的体积比。常用符号Vo/Vw表示；10、抑萃络合剂：指溶于水且与被萃金属离子形成溶

4、于水而不溶于有机相的试剂。抑萃剂的存在常降低萃取率和分配比。由于抑萃剂常用来提高分离的选择性，有时在溶剂萃取中又称掩蔽剂。11、无机酸：用于控制水溶液的酸度，或参与萃取反应，或防止金属离子的水解，使待萃取金属离子得到较好得分离。常用的无机酸：HCl,HNO3,H2SO4,HClO4,HBr.二、溶剂溶解度的相似原理结构相似的化合物易相互混溶，结构相差大的化合物不易互溶。三、各类溶剂的互溶规律液体分子间的作用力，有范德华分子引力和氢键作用力两种，而氢键作用力比范德华引力要强。各类溶剂的互溶程度决定于形成氢键的

5、数目和强度。当两种液体混合后形成氢键的数目或强度比混合前大时，则有利于互溶或增大溶解度；反之，则不利于互溶或减小溶解度；在混合前后均无氢键生成，则相互溶解度的大小决定于范德华引力大小，即分子的偶极矩和极化率越大，则溶解度增大；反之，溶解度减小。四特点（1）简便快速。有分液漏斗即可。（2）有较高的灵敏度、选择性。（3）应用广泛（4）手工操作，工作量大。（5）所用有机溶剂易挥发、易燃和有毒。一、萃取过程的本质二、萃取分离的基本参数三、萃取体系的分类§1.2萃取分离法的基本原理§1.2萃取分离法的基本原理

6、一、萃取过程的本质萃取过程的本质：是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。丁二酮污（A)(疏水性，可溶于CHCl3)pH=9例：萃取镍水溶液中：Ni(H2O)62+亲水性任务：选择适当的萃取剂，在适当的条件下，促使物质由亲水性向疏水性转化。物质亲水性与疏水性强弱的规律：（3）物质含疏水性基团越多，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。（1）凡是离子都有亲水性。（2）物质含亲水性基团越多，其亲水性越强。常见的亲水基团：-

7、OH，-SO3H，-NH2，=NH等。二、萃取分离的基本参数即：当某一溶质A同时接触到两种互不混溶的溶剂时，例如一种是水，另一种是有机溶剂时，溶质A就分配在这两种溶剂中。1、分配定律，分配系数当某一种溶质在基本上不相混溶的两个溶剂之间分配时，在一定温度下，两相达到平衡后，且溶质在两相中的分子量相等。则其在两相中的浓度比值为一常数。A(w)A(o)分配过程达到平衡：KD——分配系数说明（1）KD只在一定温度下（2）溶液中溶质的浓度很低（3）溶质在两相中的存在形式相同时KD为常数浓度高，达平衡时：PA——热力

8、学分配系数A(w)A(o)2、分配比分配比：表示溶质在两相中以各种形式存在的总浓度的比值。例1：碘在CCl4和H2O中的分配过程在水溶液中：I2+I-I3-稳定常数I2分配在两种溶液中：I2(w)I2(o)分配系数分配比：说明（1）D随[I-]w改变而浓度，[I-]=0时，D=KD(2)[I-]w￪，D￬，当Kf[I-]>>1时结论:分配比随[I-]w浓度改变而改变例2：某有机酸HA在水相和有机相中进行分配