第2章-萃取分离法-1.ppt

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1、第2章萃取分离法ExtractionSeparation1萃取的基本原理2萃取类型3萃取新技术内　容§1萃取分离的基本原理1.萃取分离概念2.萃取基本原理3.萃取的本质4.萃取的基本参数5.萃取效果与萃取次数优点：设备简单、操作快速、分离效果好。缺点：劳动强度大、有机溶剂易挥发、易燃、毒性。利用二相间的振荡，使一些组份进入有机相，另一些组份留在水相中的分离方法。●溶剂萃取，●反胶团萃取，●双水相萃取，●超临界萃取，●超声萃取，●微波萃取1.1萃取分离概念及分类例如：溶剂萃取(Solventextraction)溶剂萃取是利用液-液界面的平衡分配

2、关系进行的分离操作。液-液界面的面积越大，达到平衡的速度也就越快。因此要求两相的液滴应尽量细小化。平衡后，各自相的液滴还要集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物质由水相转入另一与水相不互溶的有机相后实现分离的方法。1.2萃取的基本原理1.为什么溶质会转移？2.如何达到分配平衡？萃取剂是指与被萃物有化学反应、能使被萃物被萃入有机相的试剂。用于稀释萃取剂的有机相溶剂称为萃取溶剂（稀释剂）。１）对萃取物有较高的分配比，以保证尽可能完全地萃取出被萃取物。２）萃取剂对被萃取物的选择性要好，即对需要分离的共存物有较大的分离因子。３）萃取剂对下一步分析测定无影响

3、，否则需要反萃除去。４）毒性小，容易制备。选择萃取剂的原则：静置分层振荡萃取含Ni2+水溶液（水相）氨性缓冲液（pH＝9）丁二酮肟萃取剂加入CHCl3有机相萃取过程无机盐类溶于水，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。物质的亲水性和疏水性极性基团非极性基团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）。1.3萃取的本质亲水性疏水性(亲脂性).亲水性:易溶于水难溶于有机溶剂的性质.疏水性:易溶于有机溶剂难溶于水的

4、性质.规律:(1).离子都有亲水性.(2).亲水基团越多亲水性越强.(3).疏水基团越多、分子量越大、疏水性越强.选一结构相似的溶剂,使欲测物最大限度地转入另一相中.本质：常见的亲水基团:—OH、—SO3H、—COOH、—NH2、=NH等。常见的疏水基团:—R、—RX、—Ar等。(实际上,物质形成氢键的能力是物质亲水性的重要标志O>N>S)例:中和电荷引入疏水基萃取剂----“运载工具”丁二酮肟萃取过程萃取过程可以看作是被萃物M在水相和有机相中两个溶解过程之间的竞争。萃取过程为：★有机物（包括一些在水中不离解的非极性的共价化合物）的萃取原理适用于

5、“相似相溶原理”。★从水溶液中将某些离子萃取到有机相，必须设法将离子的亲水性转化为疏水性。S-S+2(M-Aq)—→Aq-Aq+2(M-S)例：用丁二酮肟作萃取剂,CHCl3为溶剂,萃取Ni2+时,Ni2+能从水相进入有机相的原因是()Ni2+离子的电荷被中和溶液的酸度发生了变化引入了疏水基团水合离子的水分子被置换ACD亲水性的水合阳离子→中性疏水螯合物→萃入有机相8-羟基喹啉+1.4萃取分离的基本参数1)分配定律2)分配系数3)分配比4)萃取率5)分离系数1)分配定律任何物质在水相、有机相都会有一定的溶解度。1891年，Nernst发现了分配定

6、律：“在一定温度下，当某一物质在两种互不混溶的溶剂中分配达到平衡时，则该物质在两相中的浓度之比为一常数。”2).分配系数[A]O和[A]W是分配平衡后，溶质A在上、下层液相中的浓度。讨论1）KD值越大，表示该溶质在油相中的溶解度越大；2）在较低浓度范围内，KD基本为一常数3）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分配系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。分配定律前提：两相中存在形式相同1)若萃取物在两相的存在形式不同，如发生了离解、缔合等副反应，则应校正存在形式的影响，即用分配比D。2)在实际工作中，人们所关注的是被萃物分配在两相中的实际总

7、浓度各为多少，而不是它们的具体存在的型体。3).分配比(Distributionratio-D)cO、cW是分配平衡后，溶质A（包括所有的存在形式）分别在上、下层液相中的总浓度。即，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。若两相体积相等，D>1，则A进入有机相的多;若两相体积相等，D<1，则A进入水相的多。当溶质以单一形式存在时，KD=D例:反应平衡:分配平衡:分配比: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。●概念不同，关注的对象有差别●两者有一定的联系KD表示在特定的平衡条件下，被萃

8、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