《溶劑萃取》PPT課件

《《溶劑萃取》PPT課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、第二章、溶劑萃取2.1萃取分離法的分類2.1.1按照萃取相種類溶劑萃取固相萃取液相萃取超臨界流體萃取2.1.2按照萃取體系種類有機體系：如天然產物有效成分分離無機體系：水溶液中無機離子的萃取2.1.3按照萃取技術經典的溶劑萃取：分液漏斗萃取現代方法：超聲輔助萃取、微波輔助萃取、加壓萃取、超臨界流體萃取2.2溶劑萃取理論首先用于有機物的分離，19世紀初開始用于無機物萃取，19世紀40年代后溶劑萃取走向成熟；儀器設備簡單、操作方便、選擇性較高分離效率比很多現代分離技術低，比高效液相色譜低2-3個數量級；有自動化儀器，但沒有得到普

2、及，手工操作的重現性差大量使用有機溶劑，造成嚴重的環(huán)境污染2.2.1萃取平衡（1）平衡常數Nernst在1891年提出的溶劑萃取分配定律是：在一定溫度下，當某一溶質在互不相溶的兩相溶劑(水相/有機相）中達到分配平衡時，該溶質在兩相中的濃度比為一個常數，該常數稱為平衡常數（KD)。實驗發(fā)現，KD是一個常數的條件是，溫度不變，溶質A在溶液的濃度極低，且存在形式不變。溶質濃度高時，KD存在偏離。應使用活度代替濃度計算。（存在溶質分子間的相互作用）研究萃取平衡反應，根據熱力學基本公式，可從一個溫度(T1)的萃取平衡常數,求算另一個溫

3、度(T2)的萃取平衡常數:此式中：（2）分配比當溶質在某一相或兩相中發(fā)生解離、締合、配位或離子聚集現象時，溶質在同一相中存在多種狀態(tài)，此時用分配比表示溶質在兩相中的分配狀況。分配定律不再適用。分配比不一定是常數，它隨實驗條件（pH值、萃取劑種類、溶劑種類和鹽析劑等）而變化，通常由實驗直接測定，在評價方法時，分配比是一個比分配系數更有實用價值的參數。對于簡單的體系，溶質只有一個形態(tài)，溶質在兩相中的濃度都很低，則分配比與分配系數相等。（3）萃取率表示一定條件下，被萃取溶質進入有機相的量。對于一次萃取操作，萃取率為：Vaq，Vor

4、g分別表示水相和有機相的體積，通常將有機相與水相的體積之比Vorg/Vaq稱為相比R。萃取率和分配比及相比的關系為：相比(R)越大萃取率越高；分配比(D)越大萃取率越高。思考題：對于分配比較小的物質，如何提高萃取率？（增大相比會使萃取物質的濃度過低，不利于后面的分離分析；多次萃取或連續(xù)萃取提高萃取率?）當相比為1（等體積萃?。r，萃取率與分配比的關系為：n次萃取后，水相中殘留物質的濃度Cn計算公式如下。C0為水相中溶質的初始濃度，即溶質的總濃度。當相比為1時，分配比越大，萃取率越高。例題：已知碘在四氯化碳和水中的分配比為85

5、，有10ml水溶液中含碘1mg,分別9ml四氯化碳萃取1次和每次3ml四氯化碳連續(xù)萃取3次，計算兩種情況下的萃取率和水溶液中殘留的碘的量？答案：萃取一次萃取率98.7%；連續(xù)萃取三次萃取率99.9%。萃取一次水溶液中殘留碘量：0.013mg;連續(xù)萃取三次水溶液中殘留的碘0.0001mg.2.3無機化合物萃?。私猓o機萃取一般包括如下過程：（1）水相中的被萃取溶質與加入的萃取劑形成萃取物（通常是配合物）；（2）在兩相界面，萃合物因疏水分配作用進入有機相，最終溶質在兩相間達成平衡。例如：金屬離子的萃取磷酸三丁酯（TBP)-煤油

6、萃取劑從硝酸水溶液中萃取硝酸鈾酰。金屬鈾離子在水溶液中以UO22+,UO2NO3+、UO2(NO3)2、UO2(NO3)3形式存在，但萃取物是中性分子：2.4有機萃?。ㄖ攸c）在天然產物有效成分的分離、有機合成中廣泛應用?；驹恚焊鶕惶崛〕煞趾凸泊骐s質的理化特性，選擇合適的溶劑和萃取技術，使目標成分從物料（固體或液體原料）向萃取溶劑中轉移。液體溶劑萃取固體物料，稱為固-液萃取。液體溶劑萃取液體物料，稱為液-液萃取。2.4.1溶劑的選擇原則目標成分萃取率高，雜質成分萃取率低；（依據相似相溶性）不與目標成分起化學反應價廉、易得

7、、濃縮方便，安全無毒2.4.2分子的極性“相似相溶的判斷”——依據分子的極性大小分子極性概念極性是一種抽象概念，用以表示分子中電荷不對稱（assymmetry)的程度。表征的參數常有偶極矩、介電常數、油水分配系數、溶解度參數和羅氏極性參數。分子的極性與分子結構及分子大小有關；——分子結構指分子中所含官能團的種類、數目及排列方式等綜合因素?！肿哟笮≈阜肿犹兼滈L度、骨架大小，與分子量相關。影響分子極性的因素——例如，甲醇、乙醇的分子較小，有羥基基團，與水的結構相近，是親水性較強的溶劑，能與水互溶?！?，丁醇、戊醇分子雖有

8、羥基基團，但因分子碳鏈加長，分子中非極性部分份額增大，雖然與水互溶，但達到飽和狀態(tài)后會分層。一般分子中官能團的極性越大或極性官能團的數量越多，整個分子的極性就越大，親水性就越強；分子中非極性部分越大或碳鏈越長，分子的極性就越小，整個分子的極性就越小，分子的親脂性就越強。官能團的極性順序大小