第二章萃取分离法解读.ppt

3、以胺盐形式萃取 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 萃取剂——氨的烷基取代物 疏水 1）萃取机理 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 ②胺盐中阴离子与水相中的金属络阴离子(或其它阴离子)交换，形成缔合物进入有机相 ①与酸反应生成相应的胺盐 阴离子交换能力顺序： 2）影响胺类萃取金属离子的因素 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 ①胺类结构的影响 季胺盐＞叔胺＞仲胺＞伯胺 增加支链 增长碳链 ②稀释剂的影响 稀释剂的介电常数 ③酸的性质及浓度的影响 增大酸度 ④萃取剂浓度的影响 增大浓度 四、协同萃取 含磷萃取剂(B) TBP BDBP TOPO 单独含磷萃取剂DB 0.0002 0.002 0.06 单独P2O4萃取剂 DP2O4 135 135 135 混合萃取剂D协同 470 3500 3500 协萃系数 R 3.5 25.9 25.9 磷酸二异辛酯(P2O4)与中性含磷萃取剂协萃体系萃取铀酰离子的协萃系数 TBP=磷酸三丁酯； BDBP=二丁基膦酸丁酯； TOPO=三辛基氧膦 1954年，Cunningham发现在噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)萃取镨和钕的体系中加入磷酸三丁酯(TBP)能使分配比显著提高，但未引起重视； 1956年，Blake等在研究二(2-乙基己基)磷酸(HDEHP)从硫酸溶液中萃取铀的破乳剂时，发现了所谓的协同效应。有些中性磷化合物如TBP等在硫酸中对铀几乎不萃取，如将它们添加到HDEHP的煤油溶液中，不但能防止反萃取时第三相的生成，而且可使铀的分配比增大若干倍。 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 1、协同萃取的概念 设：萃取剂A对被萃取物M的分配比为D1； 萃取剂B对被萃取物M的分配比为D2； 用A、B各自萃取M时的分配比之和为D加和； 用A、B同时萃取M时的分配比之和为D协。 则：D1+D2=D加和 D加和D=D协 ——协同效应； D加和D ——反协同效应； D加和=D ——无协同效应。 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 协萃系数 协萃函数 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 2、协同萃取的机理 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 1）协萃剂取代萃取剂形成的络合物中的配位水分子，形成更亲有机相的络合物。（溶剂化机理） 2）萃取剂形成的金属络合物中含有自身的萃取剂分子，当加入配位能力强的协萃剂后，取代萃取剂分子生成更为稳定的协萃络合物。（取代机理） 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 3）螯合萃取剂与金属生成的萃合物中，其配位数虽已达到饱和，但加入配位能力较强的协萃剂后，将一个螯合环强行打开并取代其配位生成协萃络合物。 3、常见协萃体系 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 1）二元异类协萃体系 (1) 螯合与中性络合协萃体系(AB型)； (2) 螯合与离子缔合协萃体系(AC型)； (3) 中性络合与离子缔合协萃体系(BC型)。 2）二元同类协萃体系 3）三元协萃体系 (1) 螯合、中性、离子缔合三元协萃体系(ABC型)； (2) 螯合、中性三元协萃体系(A1A2B型或AB1B2型)； (3) 螯合、离子三元协萃体系(A1A2C型或AC1C2型)； (4) 中性、离子三元协萃体系(B1B2C型或BC1C2型)。 (1) 螯合物协萃体系(A1A2型)； (2) 中性络合协萃体系(B1B2型)； (3) 离子缔合协萃体系(C1C2型)。 4、协同萃取平衡 在给定的实验条件下如果采用单纯的HA来萃取金属离子Mn+，则生成金属螯合物： 其平衡常数为 加入中性萃取剂S时，协萃反应： 总的协萃反应平衡常数为 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 5、影响协同萃取的因素 1）协萃剂的影响 协萃剂结构影响协萃能力： 与协萃剂浓度成正比 (RO)3PO＜R(RO)2PO＜R2(RO)PO＜R3PO 2）稀释剂的影响 (1)协萃系数的次序： 环己烷正己烷四氯化碳苯甲异丁酮氯仿 (2) 稀释剂效应大小与被萃取金属离子的价数有关： Th4+3价La系及Ac系元素Ca2+ UO22+； 3）水相酸度的影响:反比 第三节 萃取平衡及萃取条件的选择 第四节 萃取分离技术与应用 1 萃取技术 1.1 单效萃取法 1.2 连续萃取法 1.3 逆流萃取法 2 应用示例 2.1 分离干扰物质 2.2 微量物质的分离 2.3 萃取光度测定 第四节 萃取分离技术与应用 一、萃取技术 1、单效萃取法（分批萃取或间歇萃取） 特点： (1) 操作简单，是实验室常用的萃取方法； (2