提高萃取率選擇性的方法

1、提高萃取率及選擇性的方法引言螯合物是一種金屬離子與多價配位體形成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物，難溶于水而易溶于有機溶劑。螯合物萃取就是利用金屬鰲合物這一特性進行分離的。一、萃取平衡萃取劑一般是有機弱酸(HR)萃取平衡：Mn+水 + nHR有二 MRn有 + nH+水萃取平衡至少包括四個平衡過程：HL有HL水nL水 M水二 MLn水(1) 萃取劑在水相和有機相中的分配平衡HL有二HL水KdHL有HL水(2) 萃取劑在水相中的離解平衡HL水二L水.H水HL水(3) 被萃取離子和萃取劑的螯合平衡n +nL水M水=MLn水p _ MLn水n Mn 水L 水(4) 生成的螯合物在水相和有機相中的分配平衡MLn

2、 有=MLn 水KdMLn有MLn水整個萃取過程的分配比:有機相中的Mn的總濃度水相中的M n的總濃度CM (有)C M冰)一MLn有Mn 水 MLn水MLn在水相中溶解度很小，與Mn+相比MLn可以忽略:MLn有 M n 水整理得：DKD*nK：（HL有KDn（H水）一、提高螯合物萃取的萃取率及選擇性的方法1 改變酸度根據(jù)萃取平衡方程，可以計算出不同價態(tài)金屬離子的萃取率和分配比與pH的關(guān)系。必須根據(jù)情況選擇和控制酸度。2提高螯合劑濃度HA愈高，分配比D愈大。這對于易水解金屬離子的萃取是 有利的。HL有H 水）n3. 有機溶劑選擇螯合劑在有機溶劑中溶解度愈高，其分配比也愈大。對大多數(shù)配位數(shù)和氧

3、化數(shù)都已滿足的中性螯合物而言，溶劑的影響并不太重 要。一般可以使用CHCI3、苯、醇、酮等低介電常數(shù)有機溶劑。對于配位數(shù)未飽和的螯合物萃取，有機溶劑的適用性按以下次序排列：醇類 酮類混合醚簡單醚烴類的鹵化衍生物烴類。選擇萃取溶劑：一般應(yīng)使螯合物有較大的溶解度； 螯合劑有較小的溶解度； 溶劑的比重與水相差較大； 粘度較小； 毒性、揮發(fā)性較小。4. 萃取溫度萃取通常在室溫下進行。5. 選擇掩蔽劑當(dāng)兩種或多種金屬離子與螯合劑均形成可萃取的螯合物時，可加入掩蔽劑使 其中的一種或多種金屬離子形成易溶于水的配合物而相互分離。這是提高溶劑萃取選擇性的重要途徑之一。常用的掩蔽劑：EDTA，酒石酸鹽，檸檬酸鹽，

4、草酸鹽及焦磷酸鹽等。例如， 用二苯氨基脲-CHCI3萃取汞時，可用焦磷酸鹽掩蔽鋅、鉛、鉆、鎳、鐵及銅等 元素。用亞硝基-荼酚-CHCI3萃取鉆時，可用檸檬酸和硫脲聯(lián)合掩蔽鐵和銅等注意：在某些情況下，掩蔽劑會影響 D或E值，甚至?xí)淖兌枯腿〉膒H 范圍。6. 利用協(xié)同萃取1954年Cunningham用TTA+TBP的苯溶液從硝酸介質(zhì)中萃取錯，釹時已注意到這一現(xiàn)象。1956年美橡樹嶺在研究以酸性磷酸酯 HDEHP萃取U(VI)時為防 止生成第三相，加入TBP，發(fā)現(xiàn)使分配比增加很多倍，正式提出協(xié)同萃取這個 名詞，60年代進行過廣泛的研究。主要研究的體系仍是螯合劑+中性萃取劑：螯合劑主要為B -二

5、酮中的TTA、 PMBP；中性萃取劑主要為 TBP、TOPO等，又叫協(xié)萃劑。協(xié)同萃取效應(yīng)：在一些萃取體系中，兩種或兩種以上萃取劑的混合物同時萃 取某一金屬離子或其化合物時，其分配比顯著地大于每一種萃取劑在相同濃度條 件下單獨萃取的分配比之和。協(xié)同萃取產(chǎn)生原因：是由于混合配合物的形成。協(xié)同萃取效應(yīng)的程度通常用協(xié)萃系數(shù) S衡量：S= D協(xié)同/ D加和式中，D協(xié)同為協(xié)同萃取分配比，D加和為每一種萃取劑在相同條件下單獨萃取 的分配比之和。S 1:正協(xié)同效應(yīng)或協(xié)同效應(yīng)(協(xié)同萃取體系)Sv 1:反協(xié)同效應(yīng)(反協(xié)同萃取體系)幾個例子：硝酸介質(zhì)(HN0 3=0.01 mol/L )中，用環(huán)己烷熔劑以TTA+T

6、OPO體系萃取 鈾時知log D log Dtta + log Dtbp 可看出分配系數(shù)增大104倍。又測得：苯中,TTA 萃取 UO22+ logKex = -2.26 TBP存在下，2.48;TBPO存在時，8.61協(xié)同萃取MxxHA, = MA xHKxMAx（o） yB（o）=MAxBy（0）小有機相締合常數(shù)總反應(yīng)：MAx 0 MAx By 0DxyMxxHAg y& 二M AxBy（。） xH Kxy 二 K/-xyM(1yB0)MAxo=MKxHAxo(V XyB0) =MAxByo 二yMAxoB0MAxo二 KexM HAxH x協(xié)同萃取分配比與HA,B,及水相中H +有關(guān).現(xiàn)計算二分別萃取之和MAx。. MBy。MMKxHA。H xKyBJ一般情況下Ky很小，D和三冊只有當(dāng)lg Dxy lg D和時才有協(xié)同效應(yīng)（s,e）s,e=lg 字=lg(1 *B0)D和0正效應(yīng),Na+, Be2