§13-2_溶劑萃取分離法

1、13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法一、概述一、概述液液萃取分離法又稱溶劑萃取分離法，簡(jiǎn)稱萃取分離法。這種方法是利用與水不相混溶的有機(jī)溶劑同試液一起震蕩，這時(shí)，一些組分進(jìn)入有機(jī)相中，另一些組分仍留在水相中，從而達(dá)到分離富集的目的。如果被萃取組分是有色化合物，則可以取有機(jī)相直接進(jìn)行光度測(cè)定，這種方法稱為萃取光度法。萃取光度法具有較高的靈敏度和選擇性。萃取分離法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作快速，特別是分離效果好，故應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)，工作量較大；萃取溶劑常是易揮發(fā)、易燃和有毒的物質(zhì)所以應(yīng)用上受到限制。盡管如此，該法的主要特點(diǎn)使其一直受到廣泛的重視。至今為止已研究了94種元素的溶劑萃取體系。隨著科研和生產(chǎn)的發(fā)

2、展，該法正以更快的速度繼續(xù)發(fā)展。13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法二二. . 萃取分離法的基本原理及重要參數(shù)萃取分離法的基本原理及重要參數(shù) 1萃取過(guò)程的本質(zhì)萃取過(guò)程的本質(zhì)根據(jù)物質(zhì)對(duì)水的親疏性不同，通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚韺⑽镔|(zhì)從水相中萃取到有機(jī)相，最終達(dá)到分離。水的親疏性親水性物質(zhì)：易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑的物質(zhì)。如：無(wú)機(jī)鹽類、含有一些親水基團(tuán)的有機(jī)化合物。常見(jiàn)的親水基團(tuán)有一OH，一SO3H，一NH2，=NH等。疏水性或親油性物質(zhì)：具有難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑的物質(zhì)。如：有機(jī)化合物常見(jiàn)的疏水基團(tuán)有烷基如一CH3，一C2H5，鹵代烷基，苯基、萘基等物質(zhì)。含疏水基團(tuán)越多，相對(duì)分子質(zhì)量越大，其疏水性越強(qiáng)1

3、3-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法二二. . 萃取分離法的基本原理及重要參數(shù)萃取分離法的基本原理及重要參數(shù)2分配系數(shù)和分配比分配系數(shù)和分配比（）分配系數(shù)（）分配系數(shù)分配系數(shù)的含義：用有機(jī)溶劑從水相中萃取溶質(zhì)A時(shí)，如果溶質(zhì)A在兩相中存在的型體相同，平衡時(shí)溶質(zhì)在有機(jī)相的活度與水相的活度之比稱為分配系數(shù)，用KD表示。萃取體系和溫度恒定，KD為一常數(shù)。在稀溶液中可以用濃度代替活度。表示為 此式稱為分配定律，只適用于濃度較低的稀溶液，而且溶質(zhì)在兩相中以相同的單一形式存在，沒(méi)有離解和締合副反應(yīng)。如：用CCl4萃取I2。13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法二二. . 萃取分離法的基本原理及重要參數(shù)萃取分

4、離法的基本原理及重要參數(shù)（2）分配比）分配比分配比的含義：分配比的含義：將溶質(zhì)在有機(jī)相中的各種存在形式的總濃度Co和在水相中的各種存在形式的總濃度CW之比，稱為分配比。用D表示：分配比除與一些常數(shù)有關(guān)以外，還與酸度、溶質(zhì)濃度等因素有關(guān)，它并不是一個(gè)常數(shù)。例如：CCl4/水萃取體系萃取OsO4在水相中Os()以O(shè)sO4，OsO52-和HOsO5-三種形式存在，在有機(jī)相中以O(shè)sO4和(OsO4)4兩種形式存在。w5w25W4n44n4HOsO+OsO+OsO)OsO(4+OsO=D13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法二二. . 萃取分離法的基本原理及重要參數(shù)萃取分離法的基本原理及重要參數(shù)（3）分

5、配系數(shù)與分配比）分配系數(shù)與分配比 當(dāng)溶質(zhì)在兩相中以相同的單一形式存在，且溶液較稀，KDD。如： CCl4水萃取體系萃取I2 在復(fù)雜體系中KD 和D不相等。 分配系數(shù)與萃取體系和溫度有關(guān)，而分配比除與萃取體系和溫度有關(guān)外，還與酸度、溶質(zhì)的濃度等因素有關(guān)。13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法二二. . 萃取分離法的基本原理及重要參數(shù)萃取分離法的基本原理及重要參數(shù)（4） 萃取百分率萃取百分率 在實(shí)際工作中，常用萃取百分率E來(lái)表示萃取的完成程度。萃取百分率的含義： 物質(zhì)被萃取到有機(jī)相中的比率。物質(zhì)被萃取到有機(jī)相中的比率。用E表示：13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法二二. . 萃取分離法的基本原理

6、及重要參數(shù)萃取分離法的基本原理及重要參數(shù)（5）E和和D的關(guān)系：的關(guān)系： 式中CO和CW 分別為有機(jī)相和水相中溶質(zhì)的濃度，VO 和VW有機(jī)相和水相的體積。 當(dāng)用等體積溶劑進(jìn)行萃取時(shí)，即VWVO，則： 若D1，則萃取一次的萃取百分率為50；若要求萃取百分率大于90，則D必須大于9。當(dāng)分配比D不高時(shí)，一次萃取不能滿足分離或測(cè)定的要求，此時(shí)可采用多次連續(xù)萃取的方法來(lái)提高萃取率。 13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法三三. .重要的萃取體系和萃取條件的選擇重要的萃取體系和萃取條件的選擇 1. 螯合物萃取體系（內(nèi)絡(luò)鹽萃取體系）和萃取條件的選擇 2. 離子締合物萃取體系 3. 溶劑化合物萃取體系 4. 簡(jiǎn)

7、單分子萃取體系和萃取條件的選擇13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法四、萃取技術(shù)四、萃取技術(shù) （一）萃取方式（一）萃取方式在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行萃取分離主要有以下三種方式。 a單級(jí)萃取又稱間歇萃取法。單級(jí)萃取又稱間歇萃取法。通常用60一125mL的梨形分液漏斗進(jìn)行萃取，萃取一般在幾分種內(nèi)可達(dá)到平衡，分析多采用這種 方式。 b多級(jí)萃取多級(jí)萃取 又稱錯(cuò)流萃取又稱錯(cuò)流萃取。將水相固定，多次用新鮮的有機(jī)相進(jìn)行萃取，提高分離效果。 c連續(xù)萃取連續(xù)萃取 使溶劑得到循環(huán)使用，用于待分離組分的分配比不高的情況。這種萃取方式常用于植物中有效成分的提取及中藥成分的提取研究。萃取時(shí)間，一般從30s到數(shù)分鐘不等。13-2 溶

8、劑萃取分離法溶劑萃取分離法四、萃取技術(shù)四、萃取技術(shù)（二）分層（二）分層 萃取后應(yīng)讓溶液靜置數(shù)分鐘，待其分層，然后將兩相分開(kāi)。注意：在兩相的交界處，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一層乳濁液。產(chǎn)生原因：因振蕩過(guò)于激烈或反應(yīng)中形成某種微溶化合物。消除方法：增大萃取劑用量、加入電解質(zhì)、改變?nèi)芤核岫取⒄袷幉贿^(guò)于激烈。13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法四、萃取技術(shù)四、萃取技術(shù)（三）洗滌（三）洗滌所謂洗滌：所謂洗滌：就是將分配比較小的其它干擾組分從有機(jī)相中除去。洗滌方法：洗滌方法：洗滌液的基本組成與試液相同，但不含試樣。將分出的有機(jī)相與洗滌液一起振蕩。注意：注意：此法使待測(cè)組分有一些損失，故適用于待測(cè)組分的分配比較大的條件下，且一般洗滌12次。 13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法四、萃取技術(shù)四、萃取技術(shù)（四）反萃?。ㄋ模┓摧腿》摧腿。悍摧腿。浩茐谋惠臀锏氖杷院螅瑢⒈惠臀飶挠袡C(jī)相再轉(zhuǎn)入水相，然后再進(jìn)行測(cè)定。反萃取液：反萃取液：酸度一定（與原試液不同），或加入一些其它試劑的水溶液。選擇性反萃?。哼x擇性反萃取：采用不同的反萃液，可以分別反萃有機(jī)相中不同待測(cè)組分提高了萃取分離的選擇性。13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法13-2 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法多次連續(xù)萃取的方法多次連續(xù)萃取的方法：設(shè)Vw (20mL)溶液內(nèi)含有被萃取物為m