§13-2_溶剂萃取分离法.ppt

一、概述 二. 萃取分离法的基本原理及重要参数 1．萃取过程的本质 二. 萃取分离法的基本原理及重要参数 2．分配系数和分配比 二. 萃取分离法的基本原理及重要参数 （2）分配比 二. 萃取分离法的基本原理及重要参数 （3）分配系数与分配比 二. 萃取分离法的基本原理及重要参数 （4） 萃取百分率 二. 萃取分离法的基本原理及重要参数 （5）E和D的关系： 三.重要的萃取体系和萃取条件的选择 四、萃取技术 （一）萃取方式 四、萃取技术 （二）分层 四、萃取技术 （三）洗涤 四、萃取技术 （四）反萃取 多次连续萃取的方法： * §13-2 溶剂萃取分离法 　　液—液萃取分离法又称溶剂萃取分离法，简称萃取分离法。这种方法是利用与水不相混溶的有机溶剂同试液一起震荡，这时，一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水相中，从而达到分离富集的目的。如果被萃取组分是有色化合物，则可以取有机相直接进行光度测定，这种方法称为萃取光度法。萃取光度法具有较高的灵敏度和选择性。萃取分离法设备简单，操作快速，特别是分离效果好，故应用广泛。缺点是费时，工作量较大；萃取溶剂常是易挥发、易燃和有毒的物质．所以应用上受到限制。尽管如此，该法的主要特点使其一直受到广泛的重视。至今为止已研究了94种元素的溶剂萃取体系。随着科研和生产的发展，该法正以更快的速度继续发展。 根据物质对水的亲疏性不同，通过适当的处理将物质从水相中萃取到有机相，最终达到分离。 水的亲疏性　亲水性物质：易溶于水而难溶于有机溶剂的物质。如：无机盐类、含有一些亲水基团的有机化合物。常见的亲水基团有一OH，一SO3H，一NH2，=NH等。 疏水性或亲油性物质：具有难溶于水而易溶于有机溶剂的物质。如：有机化合物常见的疏水基团有烷基如一CH3，一C2H5，卤代烷基，苯基、萘基等物质。含疏水基团越多，相对分子质量越大，其疏水性越强 （１）分配系数 分配系数的含义：用有机溶剂从水相中萃取溶质A时，如果溶质A在两相中存在的型体相同，平衡时溶质在有机相的活度与水相的活度之比称为分配系数，用KD表示。萃取体系和温度恒定，KD为一常数。 在稀溶液中可以用浓度代替活度。表示为 此式称为分配定律，只适用于浓度较低的稀溶液，而且溶质在两相中以相同的单一形式存在，没有离解和缔合副反应。如：用CCl4萃取I2。 分配比的含义：将溶质在有机相中的各种存在形式的总浓度Co和在水相中的各种存在形式的总浓度CW之比，称为分配比。用D表示： 　分配比除与一些常数有关以外，还与酸度、溶质浓度等因素有关，它并不是一个常数。例如：CCl4/水萃取体系萃取OsO4 在水相中Os(Ⅷ)以OsO4，OsO52-和HOsO5-三种形式存在，在有机相中以OsO4和(OsO4)4两种形式存在。 当溶质在两相中以相同的单一形式存在，且溶液较稀，KD＝D。如： CCl4——水萃取体系萃取I2 在复杂体系中KD 和D不相等。 分配系数与萃取体系和温度有关，而分配比除与萃取体系和温度有关外，还与酸度、溶质的浓度等因素有关。 在实际工作中，常用萃取百分率E来表示萃取的完成程度。萃取百分率的含义： 物质被萃取到有机相中的比率。用E表示： 式中CO和CW 分别为有机相和水相中溶质的浓度，VO 和VW有机相和水相的体积。 当用等体积溶剂进行萃取时，即VW＝VO，则： 若D＝1，则萃取一次的萃取百分率为50％；若要求萃取百分率大于90％，则D必须大于9。当分配比D不高时，一次萃取不能满足分离或测定的要求，此时可采用多次连续萃取的方法来提高萃取率。 1. 螯合物萃取体系（内络盐萃取体系）和萃取条件的选择 2. 离子缔合物萃取体系 3. 溶剂化合物萃取体系 4. 简单分子萃取体系和萃取条件的选择 在实验室中进行萃取分离主要有以下三种方式。 a．单级萃取又称间歇萃取法。通常用60一125mL的梨形分液漏斗进行萃取，萃取一般在几分种内可达到平衡，分析多采用这种 方式。 b．多级萃取 又称错流萃取。将水相固定，多次用新鲜的有机相进行萃取，提高分离效果。 c．连续萃取 使溶剂得到循环使用，用于待分离组分的分配比不高的情况。这种萃取方式常用于植物中有效成分的提取及中药成分的提取研究。萃取时间，一般从30s到数分钟不等。 萃取后应让溶液静置数分钟，待其分层，然后将两相分开。注意：在两相的交界处，有时会出现一层乳浊液。产生原因：因振荡过于激烈或反应中形成某种微溶化合物。消除方法：增大萃取剂用量、加入电解质、改变溶液酸度、振荡不过于激烈。 所谓洗涤：就是将分配比较小的其它干扰组分从有机相中除去。洗涤方法：洗涤液的基本组成与试液相同，