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中瑞祥簡介液液萃取的原理

時間：2019/11/14閱讀：2323

萃取利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數的不同，使化合物從種溶劑內轉移到另外種溶劑中。經過反復多次萃取，將大分的化合物提取出來的方法。
基本簡介

萃?。‥xtraction）利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數的不同，使化合物從種溶劑內轉移到另外種溶劑中。經過反復多次萃取，將大分的化合物提取出來的方法。萃取又稱溶劑萃取或液液萃取（以區別于固液萃取，即浸?。?，亦稱抽提（通用于石油煉制業），是種用液態的萃取劑處理與之不互溶的雙組分或多組分溶液，實現組分分離的傳質分離過程，是種廣泛應用的單元操作。
基本原理

利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數的不同，使化合物從種溶劑內轉移到另外種溶劑中。經過反復多次萃取，將大分的化合物提取出來。

分配定律是萃取方法理論的主要依據，物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時，在兩種互不相溶的溶劑中，加入某種可溶性的物質時，它能分別溶解于兩種溶劑中，實驗證明，在定溫度下，該化合物與此兩種溶劑不發生分解、電解、締合和溶劑化等作用時，此化合物在兩液層中之比是個定值。不論所加物質的量是多少，都是如此。屬于物理變化。用公式表示。
CA/CB=K

CA.CB分別表示種化合物在兩種互不相溶地溶劑中的量濃度。K是個常數，稱為“分配系數”。

有機化合物在有機溶劑中般比在水中溶解度大。用有機溶劑提取溶解于水的化合物是萃取的典型實例。在萃取時，若在水溶液中加入定量的電解質（如氯化鈉），利用“鹽析效應”以降低有機物和萃取溶劑在水溶液中的溶解度，?？商彷腿⌒Ч?/p>

要把所需要的化合物從溶液中萃取出來，通常萃取次是不夠的，重復萃取數次。利用分配定律的關系，可以算出經過萃取后化合物的剩余量。

設：V為原溶液的體積

w0為萃取前化合物的總量

w1為萃取次后化合物的剩余量

w2為萃取二次后化合物的剩余量

wn為萃取n次后化合物的剩余量

S為萃取溶液的體積

經次萃取，原溶液中該化合物的濃度為w1/V；而萃取溶劑中該化合物的濃度為(w0-w1)/S；兩者之比等于K，即：

w1/V =K w1=w0 KV

(w0-w1)/S KV+S

同理，經二次萃取后，則有

w2/V =K 即

(w1-w2)/S

w2=w1 KV =w0 KV

KV+S KV+S

因此，經n次提取后:

wn=w0 ( KV )

KV+S

當用定量溶劑時，希望在水中的剩余量越少越好。而上式KV/(KV+S)總是小于1，所以n越大，wn就越小。也就是說把溶劑分成數次作多次萃取比用量的溶劑作次萃取為好。但應該注意，上面的公式適用于幾乎和水不相溶的溶劑，例如苯，四氯化碳等。而與水有少量互溶地溶劑等，上面公式只是近似的。但還是可以定性地出預期的結果。

儀器:分液漏斗

常見萃取劑：水，苯，四氯化碳，汽油，直餾汽油。

要求：萃取劑和原溶劑互不混溶。

萃取劑和溶質互不發生反應。

溶質在萃取劑中的溶解度遠大于在原溶劑中的溶解度。

相關規律：有機溶劑易溶于有機溶劑，性溶劑易溶于性溶劑，反之亦然。

方法介紹
向待分離溶液（料液）中加入與之不相互溶解（至多是分互溶）的萃取劑，形成共存的兩個液相。利用原溶劑與萃取劑對各組分的溶解度（包括經化學反應后的溶解）的差別，使它們不等同地分配在兩液相中，然后通過兩液相的分離，實現組分間的分離。如碘的水溶液用四氯化碳萃取，幾乎所有的碘都移到四氯化碳中，碘得以與大量的水分開。

基本的操作是單萃取。它是使料液與萃取劑在混合過程中密切接觸，讓被萃組分通過相際界面入萃取劑中，直到組分在兩相間的分配基本達到平衡。然后靜置沉降，分離成為兩層液體，即由萃取劑轉變成的萃取液和由料液轉變成的萃余液。單萃取達到相平衡時，被萃組分B的相平衡比

單萃取對給定組分所能達到的萃取率（被萃組分在萃取液中的量與原料液中的初始量的比值）較低，往往不能滿足藝要求，為了提萃取率，可以采用多種方法：①多錯流萃取。料液和各萃余液都與新鮮的萃取劑接觸，可達較萃取率。但萃取劑用量大，萃取液平均濃度低。②多逆流萃取。料液與萃取劑分別從聯（或板式塔）的兩端加入，在間作逆向流動，后成為萃余液和萃取液，各自從另端離去。料液和萃取劑各自經過多次萃取，因而萃取率較，萃取液中被萃組分的濃度也較，這是業萃取常用的流程。③連續逆流萃取。在微分接觸式萃取塔（見萃取設備）中，料液與萃取劑在逆向流動的過程中行接觸傳質，也是常用的業萃取方法。料液與萃取劑之中，密度大的稱為重相，密度小的稱為輕相。輕相自塔底入，從塔溢出；重相自塔加入，從塔底導出。萃取塔操作時，種充滿塔的液相，稱連續相;另液相通常以液滴形式分散于其中，稱分散相。分散相液體塔時即行分散，在離塔前凝聚分層后導出。料液和萃取劑兩者之中以何者為分散相，須兼顧塔的操作和藝要求來選定。此外，還有能達到更分離程度的回流萃取和分萃取反萃取
反萃取(stripping)是用反萃取劑使被萃取物從負載有機相返回水相的過程。為萃取的逆過程。

點及作用
反萃取是萃取的逆過程，業上用來重復使用萃取劑可提取被萃取物質，

反萃取過程具有簡單、便于操作和周期短的點，是溶劑萃取分離藝流程中的個重要環節。反萃取可將有機相中各個被萃組分逐個反萃到水相，使被分離組分得到分離；也可次將有機相中被萃組分反萃到水相。經過反萃取及所得反萃液經過步處理后，便得到被分離物的成品。反萃后經洗滌不含或少含萃合物的有機相稱再生有機相，繼續循環使用。濕法冶金常用的反萃取劑主要有無機酸如H2S04、HN03、HCl及無機堿如Na0H、NH40H、Na2C03等。反萃取劑主要起破壞有機相中被萃組分結構的作用，使被萃組分生成易溶于水的化合物，或生成既不溶于水也不溶于有機相的沉淀。

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