食品生物技術(shù)精品課程

1、精品課程精品課程主講：劉常金主講：劉常金溶劑萃取法溶劑萃取法原料液原料液細(xì)胞分離細(xì)胞分離( (離心，過濾離心，過濾) )細(xì)胞胞內(nèi)產(chǎn)物細(xì)胞胞內(nèi)產(chǎn)物路線一路線一路線二路線二細(xì)胞破碎細(xì)胞破碎碎片分離碎片分離路線一路線一A A路線一路線一B B清液胞外產(chǎn)物清液胞外產(chǎn)物粗分離粗分離( (鹽析、萃取、超過濾等鹽析、萃取、超過濾等) )純化純化( (層析、電泳層析、電泳) )脫鹽脫鹽( (凝膠過濾、超過濾凝膠過濾、超過濾) )濃縮濃縮( (超過濾超過濾) )精制精制( (結(jié)晶、干燥結(jié)晶、干燥) )包含體包含體溶解溶解( (加鹽酸胍、脲加鹽酸胍、脲) )復(fù)性復(fù)性溶劑萃取法溶劑萃取法概述概述溶劑萃取概述溶劑萃取

2、概述溶劑萃取法溶劑萃取法概述概述 萃取是分離液體混合物常用的單元操作，在發(fā)酵和其它生物工程生產(chǎn)上的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，其中，萃取操作不僅可以提取和增濃產(chǎn)物，還可以除掉部分其它類似的物質(zhì)，使產(chǎn)物獲得初步的純化，所以廣泛應(yīng)用在抗生素、有機(jī)酸、維生素、激素等發(fā)酵產(chǎn)物 的提取上。溶劑萃取概述溶劑萃取概述溶劑萃取法溶劑萃取法概述概述 從發(fā)酵或其它生物反應(yīng)溶液中除去不溶性固體物質(zhì)后，通常就進(jìn)入產(chǎn)物提取階段。生物工程不同于化工生產(chǎn)，主要表現(xiàn)在生物分離往往需要從濃度很稀的水溶液中除去大部分的水，而且反應(yīng)液中存在多種副產(chǎn)物和雜質(zhì)，在分離提取產(chǎn)物的同時，也往往使物理化學(xué)性質(zhì)類似的雜質(zhì)濃集，因而使產(chǎn)物的提取精制費(fèi)用增加

3、。溶劑萃取概述溶劑萃取法溶劑萃取法概述概述 近20年來研究溶劑萃取技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合從而產(chǎn)生了一系列新的分離技術(shù)，如：逆膠束萃?。≧eversed Micelle Extraction）超臨界萃取（Supercritical fluid Extraction）液膜萃?。↙iquid Membrane Extraction）微波輔助萃助（microwaveassisted extraction，MAE) 溶劑萃取的應(yīng)用溶劑萃取的應(yīng)用溶劑萃取法溶劑萃取法概述概述生物產(chǎn)品溶劑萃取的典型應(yīng)用主要在二個方面:從發(fā)酵培養(yǎng)液中萃取化合物（產(chǎn)物）萃取的目標(biāo)產(chǎn)物是在微生物細(xì)胞發(fā)酵期間或者微生物細(xì)胞生長時產(chǎn)生的

4、，但是也不完全如此，被萃取的產(chǎn)物釋放在發(fā)酵培養(yǎng)基中，溶劑萃取過程的主要目的是將化合物從細(xì)胞釋放的其他類似物中有效地分離出來。從生物液或生物轉(zhuǎn)化液中萃取產(chǎn)物，在這種情況下，是利用不同純化度的細(xì)胞或酶來進(jìn)行生化反應(yīng)，使底物轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，其溶劑萃取過程與發(fā)酵液中的萃取情況不同，它是從未反應(yīng)的底物中分離反應(yīng)得到的產(chǎn)物。溶劑萃取法的特點(diǎn)溶劑萃取法的特點(diǎn)溶劑萃取法溶劑萃取法概述概述 （1 1）萃取過程有選擇性萃取過程有選擇性 （2 2）能與其它步聚相配合能與其它步聚相配合 （3 3）通過相轉(zhuǎn)移減少產(chǎn)品水解通過相轉(zhuǎn)移減少產(chǎn)品水解 （4 4）適用于不同規(guī)模適用于不同規(guī)模 （5 5）傳質(zhì)快傳質(zhì)快 （6 6）毒

5、性與安全環(huán)境問題毒性與安全環(huán)境問題18.118.1溶液萃取過程溶液萃取過程溶液萃取過程溶液萃取過程溶劑萃取法溶劑萃取法雜質(zhì)雜質(zhì)溶質(zhì)溶質(zhì)原溶劑原溶劑萃取劑萃取劑Light phaseHeavy phase溶劑萃取法溶劑萃取法溶液萃取過程溶液萃取過程實(shí)驗(yàn)室液液萃取過程實(shí)驗(yàn)室液液萃取過程溶液萃取過程溶液萃取過程溶劑萃取法溶劑萃取法溶劑萃取法的萃取原理是以分溶劑萃取法的萃取原理是以分配定律為基礎(chǔ)的配定律為基礎(chǔ)的溶劑萃取法溶劑萃取法溶液萃取過程溶液萃取過程溶劑萃取法是利用液體混合物各組分在某有機(jī)溶劑中的溶解度的差異而實(shí)現(xiàn)分離的。在溶劑萃取中，被提取的溶液稱為料液，其中欲提取的物質(zhì)稱為溶質(zhì)，用以進(jìn)行萃取的

6、溶劑稱為萃取劑。經(jīng)接觸分離后，大部分溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到萃取劑中，得到的溶液稱為萃取液，而被萃取出溶質(zhì)的料液稱為萃余液。溶液萃取過程溶液萃取過程溶劑萃取法溶劑萃取法 生物萃取與傳統(tǒng)萃取相比的特生物萃取與傳統(tǒng)萃取相比的特殊性殊性溶劑萃取法溶劑萃取法溶液萃取過程溶液萃取過程 成分與相復(fù)雜 傳質(zhì)速率不同 相分離性能不同 產(chǎn)物的不穩(wěn)定性基本概念基本概念 溶劑萃取法溶劑萃取法溶液萃取過程溶液萃取過程 萃取反萃取物理萃取與化學(xué)萃取萃取的基本概念萃取的基本概念溶劑萃取法溶劑萃取法溶液萃取過程溶液萃取過程萃取 : 溶質(zhì)從料液轉(zhuǎn)移到萃取劑的過程 。 反萃?。喝苜|(zhì)從萃取劑轉(zhuǎn)移到反萃劑的過程。物理萃取和化學(xué)萃?。何锢磔腿〉睦?/p>

7、論基礎(chǔ)是分配定律，而化學(xué)萃取服從相律及一般化學(xué)反應(yīng)的平衡定律。 在溶劑萃取分離過程中，當(dāng)完成萃取操作后，為進(jìn)一步在溶劑萃取分離過程中，當(dāng)完成萃取操作后，為進(jìn)一步純化目標(biāo)產(chǎn)物或便于下一步分離操作的實(shí)施，往往需要純化目標(biāo)產(chǎn)物或便于下一步分離操作的實(shí)施，往往需要將目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到水相。這種調(diào)節(jié)水相條件，將目標(biāo)產(chǎn)將目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到水相。這種調(diào)節(jié)水相條件，將目標(biāo)產(chǎn)物從有機(jī)相轉(zhuǎn)入水相的操作就稱為反萃?。ㄎ飶挠袡C(jī)相轉(zhuǎn)入水相的操作就稱為反萃取（Back Back extraction)extraction)溶液萃取過程溶液萃取過程溶劑萃取法溶劑萃取法18.2 18.2 萃取過程的理論基萃取過程的理論基礎(chǔ)礎(chǔ)萃余相的

8、濃度萃取相的濃度21CCK在常溫下為常數(shù)；的單位通常用在常溫下為常數(shù)；的單位通常用mol/Lmol/L或或質(zhì)量單位質(zhì)量單位/ /mLmL 溶劑萃取法溶劑萃取法萃取過程的理論基礎(chǔ)萃取過程的理論基礎(chǔ)分配定律 K-分配系數(shù)應(yīng)用前提條件（1） 稀溶液（2） 溶質(zhì)對溶劑互溶沒有影響（3） 必須是同一分子類型，不發(fā)生締合或離解分配定律推導(dǎo)分配定律推導(dǎo)萃取過程的理論基礎(chǔ)萃取過程的理論基礎(chǔ)當(dāng)溫度一定時，標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)位為常數(shù)當(dāng)溫度一定時，標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)位為常數(shù)如為稀溶液，用濃度代替活度如為稀溶液，用濃度代替活度萃余相的濃度萃取相的濃度21CCK溶劑萃取法溶劑萃取法分離因素（分離因素（）BABABAKKCCCC2211/溶

9、劑萃取法溶劑萃取法萃取過程的理論基礎(chǔ)萃取過程的理論基礎(chǔ)如果原來料液中除溶質(zhì)A以外，還含有溶質(zhì)B，則由于A、B的分配系數(shù)不同，萃取相中A和B的相對含量就不同于萃余相中A和B的相對含量。如A的分配系數(shù)較B大，則萃取相中A的含量（濃度）較B多，這樣A和B就得到一定程度的分離。萃取劑對溶質(zhì)A和B分離能力的大小可用分離因素（）來表征：18.3 18.3 有機(jī)溶劑萃取有機(jī)溶劑萃取溶劑萃取法溶劑萃取法有機(jī)溶劑萃取有機(jī)溶劑萃取1影響萃取操作的因素2有機(jī)溶劑的選擇3化學(xué)萃取劑（帶溶劑）4乳化1 1影響萃取操作的因影響萃取操作的因素素溶劑萃取法溶劑萃取法有機(jī)溶劑萃取有機(jī)溶劑萃取pH值：pH低，有利于酸性物質(zhì)分配在

10、有機(jī)相，有利于堿性物質(zhì)分配在水相。溫度：一般采用較低的溫度。無機(jī)鹽：無機(jī)鹽的存在，有利于溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到有機(jī)相。2 2有機(jī)溶劑的選擇有機(jī)溶劑的選擇溶劑萃取法溶劑萃取法有機(jī)溶劑萃取有機(jī)溶劑萃取根據(jù)相似相溶的原理，選擇與目標(biāo)產(chǎn)物極性相近的有機(jī)溶劑為萃取劑，可以得到較大的分配系數(shù)。有機(jī)溶劑應(yīng)當(dāng)價廉易得，與水不互溶，與水有較大的密度差，黏度小，表面張力適中，相分散和相分離容易，容易回收，毒性低，腐蝕性小，不與目標(biāo)產(chǎn)物反應(yīng)。常用于抗生素類萃取的有機(jī)溶劑有丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。3 3化學(xué)萃取劑（帶溶劑）化學(xué)萃取劑（帶溶劑）溶劑萃取法溶劑萃取法有機(jī)溶劑萃取有機(jī)溶劑萃取利用脂溶性萃取劑與溶質(zhì)間的化學(xué)

11、反應(yīng)生成脂溶性復(fù)合分子，使溶質(zhì)向有機(jī)相轉(zhuǎn)移。氨基酸萃取劑：氯化三辛基甲銨?？股剌腿涸鹿鹚帷⑵渌袡C(jī)酸或胺類。稀釋劑：溶解萃取劑，改善萃取相的物理性質(zhì)的有機(jī)溶劑，如煤油、己烷、辛烷、十二烷、四氯化碳、苯。4 4乳化乳化溶劑萃取法溶劑萃取法有機(jī)溶劑萃取有機(jī)溶劑萃取乳化即水或有機(jī)溶劑以微小液滴分散在有機(jī)相或水相中的現(xiàn)象。乳化帶來的問題：有機(jī)相和水相分相困難，出現(xiàn)夾帶。乳化與去乳化乳化與去乳化溶劑萃取法溶劑萃取法有機(jī)溶劑萃取有機(jī)溶劑萃?。?）表面現(xiàn)象 Gibbs方程 （2）乳濁液類型及消除 O/W, W/O HLB 值（親水親油平衡值） 發(fā)酵液乳化的原因： a 蛋白質(zhì)的存在 b 固體粉末對界面的

12、穩(wěn)定作用 破乳方法 a 離心 b 化學(xué)法 c 物理 （加熱，吸附，稀釋）d 加入其它表面活性劑18.4.1 18.4.1 乳濁液的形成乳濁液的形成溶劑萃取法溶劑萃取法乳濁液的形成乳濁液的形成當(dāng)將有機(jī)溶劑（通稱為油）和水混在一起攪拌時，可能產(chǎn)生兩種形式的乳濁液。一種是以油滴分散在水中，稱為水包油型或O/W型乳濁液；另一種是水以水滴分散在油中，稱為油包水型或W/O型乳濁液。見圖18-4和18-5。乳濁液的穩(wěn)定條件和乳濁液乳濁液的穩(wěn)定條件和乳濁液的類型的類型溶劑萃取法溶劑萃取法乳濁液的形成乳濁液的形成乳濁液穩(wěn)定性和下列幾個因素有關(guān)：界面上保護(hù)膜是否形成；液滴是否帶電；介質(zhì)的粘度。其中以第一個因素最重

13、要。如上所述，表面活性劑分子聚集在界面上，在分散相液滴周圍形成保護(hù)膜。保護(hù)膜應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，不易破裂，能防止液滴碰撞而引起聚沉。介質(zhì)粘度較大時能增強(qiáng)保護(hù)膜的機(jī)械強(qiáng)度。 （親憎平衡值）（親憎平衡值）溶劑萃取法溶劑萃取法乳濁液的形成乳濁液的形成表面活性劑的親水與親油程度的相對強(qiáng)弱，在工業(yè)上常用HLB數(shù)來表示。它最早由經(jīng)驗(yàn)得來，現(xiàn)在有一些經(jīng)驗(yàn)公式用來計(jì)算，也可用實(shí)驗(yàn)方法測定。HLB數(shù)即親水與親油平衡程度，HLB數(shù)越大，親水性越強(qiáng)，形成O/W型乳濁液，HLB數(shù)越小，親油性越強(qiáng)，形成W/O型乳濁液。 當(dāng)HLB數(shù)未知時，可根據(jù)其溶解度或分散程度粗略估計(jì)，見表18-2。不同HLB數(shù)的表面活性劑的用途見

14、表18-3。表表18-2 18-2 各種分散程度的表面活性各種分散程度的表面活性劑的劑的HLBHLB數(shù)數(shù)乳濁液的形成乳濁液的形成外觀HLB范圍范圍在水中不分散14分散程度很低36劇烈震蕩后得牛乳狀分散液68穩(wěn)定的牛乳狀分散液810半透明到透明分散液1013透明溶液大于大于13溶劑萃取法溶劑萃取法表表18-3 18-3 各種表面活性劑的用各種表面活性劑的用途途乳濁液的形成乳濁液的形成HLB數(shù)應(yīng)用36W/O乳濁液79潤濕劑815O/W乳濁液1315洗滌劑1518助溶劑溶劑萃取法溶劑萃取法18.4.2 18.4.2 弱電解質(zhì)在有機(jī)溶劑弱電解質(zhì)在有機(jī)溶劑- -水間的分配平衡水間的分配平衡HAAHHBB

15、H溶劑萃取法溶劑萃取法乳濁液的形成乳濁液的形成弱酸性電解質(zhì)的解離平衡為弱堿性電解質(zhì)的解離平衡為弱電解質(zhì)的表觀分配系數(shù)弱電解質(zhì)的表觀分配系數(shù)K K、分配系數(shù)分配系數(shù)K K0 0、電離平衡常數(shù)電離平衡常數(shù)KpKp、溶液氫離子濃度溶液氫離子濃度HH+ + 之之間的關(guān)系：間的關(guān)系：HKHKKp0HKKKKpp0溶劑萃取法溶劑萃取法乳濁液的形成乳濁液的形成對于弱酸性電解質(zhì)對于弱酸性電解質(zhì)對于弱堿性電解質(zhì)對于弱堿性電解質(zhì)ppKpHKK1/log0pHpKKKp1/log0溶劑萃取法溶劑萃取法乳濁液的形成乳濁液的形成對于弱酸性電解質(zhì)對于弱堿性電解質(zhì)通過調(diào)節(jié)溶液的通過調(diào)節(jié)溶液的pHpH值來改變?nèi)苜|(zhì)值來改變?nèi)苜|(zhì)

16、的性質(zhì)的性質(zhì)溶劑萃取法溶劑萃取法乳濁液的形成乳濁液的形成弱電解質(zhì)以非離子化的形式溶解在有機(jī)溶劑中，而在水中會部分離子化并存在有電離平衡，反映在分配系數(shù)上，除了熱力學(xué)常數(shù)外，還有表觀分配系數(shù)（或稱分配比），它們之間存在有一定的依賴關(guān)系。青霉素的分配平衡青霉素的分配平衡乳濁液的形成乳濁液的形成溶劑萃取法溶劑萃取法分配系數(shù)分配系數(shù)與與pHpH關(guān)系關(guān)系乳濁液的形成乳濁液的形成溶劑萃取法溶劑萃取法水相條件對萃取的影響水相條件對萃取的影響溶劑萃取法溶劑萃取法乳濁液的形成乳濁液的形成 1 pH 2 溫度3 鹽析4 帶溶劑（離子對）18.4 18.4 萃取方式與過程萃取方式與過程計(jì)算計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法萃

17、取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算（1 1）混合混合（2 2）分離分離（3 3）溶媒回收溶媒回收單級萃取單級萃取溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算（1 1）解析計(jì)算解析計(jì)算（2 2）圖解方法圖解方法單級萃取流程示意圖單級萃取流程示意圖萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法E E稱為萃取因素稱為萃取因素由由E E可求得未被萃取的分率可求得未被萃取的分率和理論收得和理論收得率率1 1萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶質(zhì)在萃余相中的濃度溶質(zhì)在萃取相中的濃度21CCK12EssFFVCVKVCV溶質(zhì)在萃取相中的數(shù)量溶質(zhì)在萃余相中的數(shù)量122CVCVCVSFF

18、EVVCCFS11121溶劑萃取法溶劑萃取法單級萃取計(jì)算單級萃取計(jì)算1EE11E118-9溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算所以有下式成立18.5.218.5.2多級錯流萃取多級錯流萃取溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算（1）設(shè)備（2）計(jì)算 a 解析 b 圖解多級錯流萃取設(shè)備多級錯流萃取設(shè)備萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法多級錯流萃取多級錯流萃取溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算在此法中，料液經(jīng)萃取后，萃余液再與新鮮萃取劑接觸，再進(jìn)行萃取。上圖表示三級錯流萃取過程，第一級的萃余液進(jìn)入第二級作為料液，并加入

19、新鮮萃取劑進(jìn)行萃取。第二級的萃余液再作為第三級的料液，也同樣用新鮮萃取劑進(jìn)行萃取。此法特點(diǎn)在于每級中都加溶劑，故溶劑消耗量大，而得到的萃取劑平均濃度較稀，但萃取較完全。經(jīng)一級萃取后，未被萃取的分率1為多級錯流萃取11E經(jīng)二級萃取后22) 1(1E溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算經(jīng)一級萃取后，未被萃取的分率1為經(jīng)經(jīng)n級萃取后，未被萃取的分率為級萃取后，未被萃取的分率為萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算nnE) 1(1 nnnnnEEE) 1(1) 1() 1(111)1018()1118(溶劑萃取法溶劑萃取法多級逆流萃取多級逆流萃取萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶

20、劑萃取法溶劑萃取法18.5.3 18.5.3 多級逆流萃取多級逆流萃取溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算 在多級逆流萃取中，在第一級中加入料液，并逐漸向下一級移動，而在最后一級中加入萃取劑，并逐漸向前一級移動。料液移動的方向和萃取劑移動的方向相反，故稱為逆流萃取。在逆流萃取中，只在最后一級中加入萃取劑，故和錯流萃取相比，萃取劑之消耗量較少，因而萃取液平均濃度較高。 多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算11K-1kK+1n-1nLFSR令k代表第k級中溶質(zhì)總量（包括萃取相和萃余相），因?yàn)槭沁B續(xù)操作，則表示單位時間內(nèi)通過第k級的

21、溶質(zhì)總量。. 先求出相鄰三級k-1,k,k+1級中所含溶質(zhì)總量k-1， Qk 和 Qk+1 之間的關(guān)系自第(k+1)級進(jìn)入第k級的溶質(zhì)的量Qk+1而自(k- 1)級進(jìn)入第k級的量111kQE11)1(1kkQQEE12211CVCVCVESFF未被萃取的分率未被萃取的分率溶劑萃取法溶劑萃取法多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)kkkQQEQEE111110) 1(11kkkQEQEQ對于第一級，有2222111) 1)(1(111QEEQEEEQEQ對于第二級，有312) 1(11QEQEEQ溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算兩者之和等于K 所以多級逆液萃取計(jì)

22、算公式推導(dǎo)多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算312) 1(11QEQEEQ2222111)1)(1(111QEEQEEEQEQ代入上式代入上式3112) 1(1111QEQEEQEE3112) 1(1111QEQEEQEE得得溶劑萃取法溶劑萃取法多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算33111QEEQnnQEEQ111依次類推，可以得到溶劑萃取法溶劑萃取法 多組萃取過程應(yīng)用多組萃取過程應(yīng)用溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算 下面是三級逆流混合器萃取設(shè)備流程，青霉素發(fā)酵料液經(jīng)過濾除懸浮固體后，進(jìn)入第一級

23、混合萃取罐，在此與從第二級沉降器來的萃取相（含產(chǎn)品青霉素）混合接觸，然后流入第一級沉降器分成上下兩液層，上層為萃取相，富含目的產(chǎn)物，送去經(jīng)蒸餾等回收溶劑和產(chǎn)物的進(jìn)一步精制；而下一層為萃余相，含目的產(chǎn)物的濃度已比新鮮料液低得多，送第二級萃取回收產(chǎn)物。如此經(jīng)三級萃取后，最后一級的萃余相作為廢液排走。多級逆流萃取萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法溶劑萃取法溶劑萃取法離子對離子對/反應(yīng)萃取反應(yīng)萃取我們上面討論的液液萃取屬于物理萃取，是指用一個有機(jī)溶劑擇優(yōu)溶解目標(biāo)溶質(zhì)。在物理萃取的應(yīng)用中一個主要的限制是需要發(fā)現(xiàn)一個在有機(jī)相和水相之間對目標(biāo)溶質(zhì)分配系數(shù)足夠高的溶劑。除此以外，用有機(jī)溶

24、劑萃取弱電解質(zhì)（有機(jī)酸或有機(jī)堿）時都要調(diào)節(jié)溶液的pH使其小于pKa（對有機(jī)酸）或大于pKa（對有機(jī)堿），這樣會影響目標(biāo)溶質(zhì)的穩(wěn)定性，因此啟發(fā)人們尋找新的萃取體系。溶劑萃取法溶劑萃取法離子對離子對/反應(yīng)萃取反應(yīng)萃取離子對/反應(yīng)萃取就是使目標(biāo)溶質(zhì)與溶劑通過絡(luò)合反應(yīng)，酸堿反應(yīng)或離子交換反應(yīng)生成可溶性的復(fù)合的絡(luò)合物，易從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶劑/萃取系統(tǒng)中。主要有兩類萃取劑：1.有機(jī)磷類萃取劑2.胺類萃取劑OH POOCH2CH CH2C2H5CH2CH2CH3OCH2CH CH2C2H5CH2CH2CH3POC4H9OC4H9OC4H9OPH17C8H17O8H17O8OPOH17C8H17C8H17C8

25、磷酸三丁酯（磷酸三丁酯（TBP） 氧化三辛基膦（氧化三辛基膦（TOPO） 二二 2 乙基己基磷酸（乙基己基磷酸（DEHPA）在類似的條件下，用有機(jī)磷類化合物在類似的條件下，用有機(jī)磷類化合物萃取弱的有機(jī)酸比醋酸丁酯萃取弱的有機(jī)酸比醋酸丁酯等碳氧類萃取劑分配比要高很多。等碳氧類萃取劑分配比要高很多。 離子對離子對/反應(yīng)萃取反應(yīng)萃取溶劑萃取法溶劑萃取法離子對離子對/反應(yīng)萃取反應(yīng)萃取用溶解在稀釋劑中長鏈脂肪酸從水溶液中萃取帶質(zhì)子的有機(jī)用溶解在稀釋劑中長鏈脂肪酸從水溶液中萃取帶質(zhì)子的有機(jī)化合物是一個化合物是一個可行的過程并用于從發(fā)酵液中大規(guī)?；厥諜幟仕帷Ｓ袡C(jī)酸的可行的過程并用于從發(fā)酵液中大規(guī)?；厥諜幟仕?/p>

26、。有機(jī)酸的可萃性取決于可萃性取決于有機(jī)相的組成，胺萃取劑和稀釋劑，典型的烷基胺類萃取劑有機(jī)相的組成，胺萃取劑和稀釋劑，典型的烷基胺類萃取劑有：有：三辛胺（三辛胺（TOA）和二辛胺（）和二辛胺（DOA）其分子式如上：）其分子式如上：溶劑萃取法溶劑萃取法上面兩種情況所使用的萃取劑都要溶解在上面兩種情況所使用的萃取劑都要溶解在稀釋劑中，稀釋劑必需符合某些重要參數(shù)，稀釋劑中，稀釋劑必需符合某些重要參數(shù)，并且會影響萃取劑與溶劑的結(jié)合，下列因并且會影響萃取劑與溶劑的結(jié)合，下列因素對稀釋劑的選擇是很重要的：素對稀釋劑的選擇是很重要的：溶劑萃取法溶劑萃取法離子對離子對/反應(yīng)萃取反應(yīng)萃取分配系數(shù)：在萃取時分配系

27、數(shù)應(yīng)大于1.0，而在反萃取時應(yīng)小于0.1，才能使反萃取的提取液中獲得較高的濃度，稀釋劑能夠影響分配系數(shù)，特別是通過萃取劑/溶劑復(fù)合物的溶劑化作用。選擇性：非特異性萃取應(yīng)該萃取盡可能少的雜質(zhì)，這時使用非極性稀釋劑更好。毒性：對食品和藥品應(yīng)低毒或無毒的溶劑，長鏈烷烴由于它們具有低毒性和低的水溶性，因此理應(yīng)優(yōu)先使用。水溶性：低的水溶性，使溶劑的損失最少。穩(wěn)定性：烷烴比醇、酯和鹵代烴更難降解。粘度和密度：低粘度和低密度的稀釋劑會使分相更容易。第三相的形成： 18.6.2 18.6.2 離子對離子對/ /反應(yīng)萃取的應(yīng)反應(yīng)萃取的應(yīng)用用溶劑萃取法溶劑萃取法離子對離子對/反應(yīng)萃取反應(yīng)萃取1.青霉素萃取 用中性

28、磷萃取劑磷酸三丁酯（TBP）進(jìn)行萃取， 2.檸檬酸的萃取 雖然離子對/反應(yīng)萃取體系對生物產(chǎn)物的萃取具有選擇性高、溶劑損耗小、產(chǎn)物穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是由于溶劑的毒性會引起產(chǎn)品殘留毒性影響健康，所以國外還無應(yīng)用實(shí)例，只有那些可用于工業(yè)原料的產(chǎn)物，才有使用價值，故有待進(jìn)一步研究開發(fā)。思考題：思考題：溶劑萃取法溶劑萃取法離子對離子對/反應(yīng)萃取反應(yīng)萃取1 理解概念：分配系數(shù)，分離因子，溶解度參數(shù)，介電常數(shù)，HLB 值 ，萃取因素，帶溶劑。2 生物物質(zhì)的萃取與傳統(tǒng)的萃取相比有哪些不同點(diǎn)？3 pH 對弱電解質(zhì)的萃取效率有何影響？4 發(fā)酵液乳化現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？對分離純化產(chǎn)生何影響? 如何有效消除乳化現(xiàn)象？ 溶劑

29、萃取法溶劑萃取法萃取過程的理論基礎(chǔ)萃取過程的理論基礎(chǔ)萃余相的濃度萃取相的濃度21CCK在常溫下為常數(shù)；的單位通常用在常溫下為常數(shù)；的單位通常用mol/L或或質(zhì)量單位質(zhì)量單位/mL 溶劑萃取法溶劑萃取法離子對離子對/反應(yīng)萃取反應(yīng)萃取分配定律 K-分配系數(shù)應(yīng)用前提條件（1） 稀溶液（2） 溶質(zhì)對溶劑互溶沒有影響（3） 必須是同一分子類型，不發(fā)生締合或離解分離因素（分離因素（）BABABAKKCCCC2211/溶劑萃取法溶劑萃取法離子對離子對/反應(yīng)萃取反應(yīng)萃取如果原來料液中除溶質(zhì)A以外，還含有溶質(zhì)B，則由于A、B的分配系數(shù)不同，萃取相中A和B的相對含量就不同于萃余相中A和B的相對含量。如A的分配系數(shù)

30、較B大，則萃取相中A的含量（濃度）較B多，這樣A和B就得到一定程度的分離。萃取劑對溶質(zhì)A和B分離能力的大小可用分離因素（）來表征：18.4 18.4 萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算混合混合分離分離溶媒回溶媒回收收單級萃取單級萃取溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算（1 1）解析計(jì)算解析計(jì)算（2 2）圖解方法圖解方法單級萃取流程示意圖單級萃取流程示意圖萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法E E稱為萃取因素稱為萃取因素由由E E可求得未被萃取的分率可求得未被萃取的分率和理論收得和理論收得率率1 1

31、萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶質(zhì)在萃余相中的濃度溶質(zhì)在萃取相中的濃度21CCK12ssFFEVCVKVCV溶質(zhì)在萃取相中的數(shù)量溶質(zhì)在萃余相中的數(shù)量221FFSVCVCVCEVVCCFS11121溶劑萃取法溶劑萃取法單級萃取計(jì)算單級萃取計(jì)算1EE11E118-9溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算所以有下式成立18.5.218.5.2多級錯流萃取多級錯流萃取溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算（1）設(shè)備（2）計(jì)算 a 解析 b 圖解多級錯流萃取設(shè)備多級錯流萃取設(shè)備萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法多級錯流萃取多級錯流萃取溶劑萃

32、取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算在此法中，料液經(jīng)萃取后，萃余液再與新鮮萃取劑接觸，再進(jìn)行萃取。上圖表示三級錯流萃取過程，第一級的萃余液進(jìn)入第二級作為料液，并加入新鮮萃取劑進(jìn)行萃取。第二級的萃余液再作為第三級的料液，也同樣用新鮮萃取劑進(jìn)行萃取。此法特點(diǎn)在于每級中都加溶劑，故溶劑消耗量大，而得到的萃取劑平均濃度較稀，但萃取較完全。經(jīng)一級萃取后，未被萃取的分率1為多級錯流萃取多級錯流萃取11E經(jīng)二級萃取后22) 1(1E溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算經(jīng)一級萃取后，未被萃取的分率1為經(jīng)經(jīng)n級萃取后，未被萃取的分率為級萃取后，未被萃取的分率為萃取方式與過程計(jì)算

33、萃取方式與過程計(jì)算nnE) 1(1 nnnnnEEE) 1(1) 1() 1(111)1018()1118(溶劑萃取法溶劑萃取法多級逆流萃取多級逆流萃取萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法 多級逆流萃取多級逆流萃取溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算 在多級逆流萃取中，在第一級中加入料液，并逐漸向下一級移動，而在最后一級中加入萃取劑，并逐漸向前一級移動。料液移動的方向和萃取劑移動的方向相反，故稱為逆流萃取。在逆流萃取中，只在最后一級中加入萃取劑，故和錯流萃取相比，萃取劑之消耗量較少，因而萃取液平均濃度較高。 多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)多級逆液萃取計(jì)算公式推

34、導(dǎo)萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算11K-1kK+1n-1nLFSR令k代表第k級中溶質(zhì)總量（包括萃取相和萃余相），因?yàn)槭沁B續(xù)操作，則表示單位時間內(nèi)通過第k級的溶質(zhì)總量。. 先求出相鄰三級k-1,k,k+1級中所含溶質(zhì)總量k-1， Qk 和 Qk+1 之間的關(guān)系自第(k+1)級進(jìn)入第k級的溶質(zhì)的量Qk+1而自(k- 1)級進(jìn)入第k級的量111kQE11)1(1kkQQEE12211CVCVCVESFF未被萃取的分率未被萃取的分率溶劑萃取法溶劑萃取法多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)kkkQQEQEE111110) 1(11kkkQEQEQ對于第一級，有2222111) 1)(

35、1(111QEEQEEEQEQ對于第二級，有312) 1(11QEQEEQ溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算兩者之和等于K 所以多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算312) 1(11QEQEEQ2222111)1)(1(111QEEQEEEQEQ代入上式代入上式3112) 1(1111QEQEEQEE3112) 1(1111QEQEEQEE得得溶劑萃取法溶劑萃取法多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)多級逆液萃取計(jì)算公式推導(dǎo)萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算33111QEEQnnQEEQ111依次類推，可以得到溶劑萃取法溶劑萃取法 多組

36、萃取過程應(yīng)用多組萃取過程應(yīng)用溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算 下面是三級逆流混合器萃取設(shè)備流程，青霉素發(fā)酵料液經(jīng)過濾除懸浮固體后，進(jìn)入第一級混合萃取罐，在此與從第二級沉降器來的萃取相（含產(chǎn)品青霉素）混合接觸，然后流入第一級沉降器分成上下兩液層，上層為萃取相，富含目的產(chǎn)物，送去經(jīng)蒸餾等回收溶劑和產(chǎn)物的進(jìn)一步精制；而下一層為萃余相，含目的產(chǎn)物的濃度已比新鮮料液低得多，送第二級萃取回收產(chǎn)物。如此經(jīng)三級萃取后，最后一級的萃余相作為廢液排走。多級逆流萃取萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算我們上面討論的液

37、液萃取屬于物理萃取，是指用一個有機(jī)溶劑擇優(yōu)溶解目標(biāo)溶質(zhì)。在物理萃取的應(yīng)用中一個主要的限制是需要發(fā)現(xiàn)一個在有機(jī)相和水相之間對目標(biāo)溶質(zhì)分配系數(shù)足夠高的溶劑。除此以外，用有機(jī)溶劑萃取弱電解質(zhì)（有機(jī)酸或有機(jī)堿）時都要調(diào)節(jié)溶液的pH使其小于pKa（對有機(jī)酸）或大于pKa（對有機(jī)堿），這樣會影響目標(biāo)溶質(zhì)的穩(wěn)定性，因此啟發(fā)人們尋找新的萃取體系。溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算離子對/反應(yīng)萃取就是使目標(biāo)溶質(zhì)與溶劑通過絡(luò)合反應(yīng)，酸堿反應(yīng)或離子交換反應(yīng)生成可溶性的復(fù)合的絡(luò)合物，易從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶劑/萃取系統(tǒng)中。主要有兩類萃取劑：1.有機(jī)磷類萃取劑2.胺類萃取劑OH POOCH2CH CH

38、2C2H5CH2CH2CH3OCH2CH CH2C2H5CH2CH2CH3POC4H9OC4H9OC4H9OPH17C8H17O8H17O8OPOH17C8H17C8H17C8磷酸三丁酯（磷酸三丁酯（TBP） 氧化三辛基膦（氧化三辛基膦（TOPO） 二二 2 乙基己基磷酸（乙基己基磷酸（DEHPA）在類似的條件下，用有機(jī)磷類化合物在類似的條件下，用有機(jī)磷類化合物萃取弱的有機(jī)酸比醋酸丁酯萃取弱的有機(jī)酸比醋酸丁酯等碳氧類萃取劑分配比要高很多。等碳氧類萃取劑分配比要高很多。 萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算用溶解在稀釋劑中長鏈脂肪酸從水溶液

39、中萃取帶質(zhì)子的有機(jī)用溶解在稀釋劑中長鏈脂肪酸從水溶液中萃取帶質(zhì)子的有機(jī)化合物是一個化合物是一個可行的過程并用于從發(fā)酵液中大規(guī)模回收檸檬酸。有機(jī)酸的可行的過程并用于從發(fā)酵液中大規(guī)模回收檸檬酸。有機(jī)酸的可萃性取決于可萃性取決于有機(jī)相的組成，胺萃取劑和稀釋劑，典型的烷基胺類萃取劑有機(jī)相的組成，胺萃取劑和稀釋劑，典型的烷基胺類萃取劑有：有：三辛胺（三辛胺（TOA）和二辛胺（）和二辛胺（DOA）其分子式如上：）其分子式如上：溶劑萃取法溶劑萃取法上面兩種情況所使用的萃取劑都要溶解在上面兩種情況所使用的萃取劑都要溶解在稀釋劑中，稀釋劑必需符合某些重要參數(shù)，稀釋劑中，稀釋劑必需符合某些重要參數(shù)，并且會影響萃取

40、劑與溶劑的結(jié)合，下列因并且會影響萃取劑與溶劑的結(jié)合，下列因素對稀釋劑的選擇是很重要的：素對稀釋劑的選擇是很重要的：溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算分配系數(shù)：在萃取時分配系數(shù)應(yīng)大于1.0，而在反萃取時應(yīng)小于0.1，才能使反萃取的提取液中獲得較高的濃度，稀釋劑能夠影響分配系數(shù)，特別是通過萃取劑/溶劑復(fù)合物的溶劑化作用。選擇性：非特異性萃取應(yīng)該萃取盡可能少的雜質(zhì)，這時使用非極性稀釋劑更好。毒性：對食品和藥品應(yīng)低毒或無毒的溶劑，長鏈烷烴由于它們具有低毒性和低的水溶性，因此理應(yīng)優(yōu)先使用。水溶性：低的水溶性，使溶劑的損失最少。穩(wěn)定性：烷烴比醇、酯和鹵代烴更難降解。粘度和密度：低粘度

41、和低密度的稀釋劑會使分相更容易。第三相的形成： 離子對離子對/ /反應(yīng)萃取的應(yīng)用反應(yīng)萃取的應(yīng)用溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計(jì)算萃取方式與過程計(jì)算1.青霉素萃取 用中性磷萃取劑磷酸三丁酯（TBP）進(jìn)行萃取， 2.檸檬酸的萃取 雖然離子對/反應(yīng)萃取體系對生物產(chǎn)物的萃取具有選擇性高、溶劑損耗小、產(chǎn)物穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是由于溶劑的毒性會引起產(chǎn)品殘留毒性影響健康，所以國外還無應(yīng)用實(shí)例，只有那些可用于工業(yè)原料的產(chǎn)物，才有使用價值，故有待進(jìn)一步研究開發(fā)。溶劑萃取法溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取超臨界流體萃取超臨界流體萃取溶劑萃取法溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取超臨界流體(supercrit

42、ical fluid, SCF)對脂肪酸、植物堿、醚類、酮類、甘油脂等具有特殊的溶解作用，因此可用于這類物質(zhì)的萃取分離。利用超臨界流體為萃取劑的萃取操作稱為超臨界流體萃取(SCF extraction).超臨界流體萃取超臨界流體萃取溶劑萃取法溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取超臨界流體具有溶解許多物質(zhì)的能力，這是100年前早就知道的事，但是直到50年代美國的Todd和lgin才從理論上提出將超臨界流體用于萃取分離的可能性，60年代以后，聯(lián)邦德國繼續(xù)對這方面的工作進(jìn)行深入的研究，并于1963年首次申請了專利。近20年來超臨界萃取技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一項(xiàng)新的化工分離技術(shù)，并被用于石油、醫(yī)藥、食品、

43、香料中許多特定組分的分離。對于萃取有很高經(jīng)濟(jì)價值的小規(guī)模生產(chǎn)，超臨界萃取由于存在種種優(yōu)點(diǎn)，將是一項(xiàng)很有發(fā)展前途的分離工藝。超臨界流體萃取超臨界流體萃取溶劑萃取法溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取超臨界流體萃取它是利用超臨界條件下的流體作為萃取劑，從液體或固體中萃取出特定成分，以達(dá)到某種分離目的的技術(shù)。所謂超臨界流體(SCF)即處于臨界溫度、臨界壓力以上的流體。 在臨界溫度、壓力以上，無論壓力多高，流體都不能液化但流體的密度隨壓力增高而增加。超臨界流體萃取超臨界流體萃取溶劑萃取法溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取超臨界流體：當(dāng)一種流體處于其臨界點(diǎn)的溫度和壓力之下，則稱之為超臨界流體。特點(diǎn)

44、：密度接近液體 萃取能力強(qiáng) 粘度接近氣體 傳質(zhì)性能好 溶劑萃取法溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取超臨界流體萃取的基本思想超臨界流體萃取的基本思想溶劑萃取法溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取利用超臨界流體的特殊性質(zhì)，使其在超臨界狀態(tài)下，與待分離的物料接觸，萃取出目的產(chǎn)物，然后通過降壓或升溫的方法，使萃取物得到分離。 常用萃取劑 極性萃取劑：乙醇、甲醇、水（難）極性萃取劑：乙醇、甲醇、水（難） 非極性萃取劑：二氧化碳（易）非極性萃取劑：二氧化碳（易）超臨界二氧化碳萃取超臨界二氧化碳萃取溶劑萃取法溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取臨界點(diǎn)：Tc=31.26、Pc=7.2MPa 優(yōu)點(diǎn)： 缺

45、點(diǎn)： 臨界條件溫和 設(shè)備投資大 產(chǎn)品分離簡單 無毒、無害 不燃 無腐蝕性 價格便宜超臨界流體的應(yīng)用超臨界流體的應(yīng)用溶劑萃取法溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取咖啡因萃取植物油：胚芽油、玉米油、亞麻酸天然香料：杏仁油、檸檬油啤酒花尼古丁大型超臨界流體萃取裝置大型超臨界流體萃取裝置超臨界流體萃取超臨界流體萃取溶劑萃取法溶劑萃取法咖啡因超臨界萃取流程咖啡因超臨界萃取流程超臨界流體萃取超臨界流體萃取溶劑萃取法溶劑萃取法溶劑萃取法溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取液液 膜膜 萃萃 取取溶劑萃取法溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取 由于固體膜存在選擇性低和通量小的缺點(diǎn)，人們試圖用改變固體高分子膜的狀態(tài)，使穿過膜的擴(kuò)散

46、系數(shù)增大、膜的厚度減小，從而使透過速度躍增，并再現(xiàn)生物膜的高度選擇性遷移。這樣，在60年代中期誕生了一種新的膜分離技術(shù)液膜萃取法(Liquid membrance extraction)，又稱液膜分離法(Liquid membrance separation), 這是一種以液膜為分離介質(zhì)、以濃度差為推動力的膜分離操作。它與溶劑萃取雖然機(jī)理不同，但都屬于液液系統(tǒng)的傳質(zhì)分離過程。液膜的定義和組成液膜的定義和組成溶劑萃取法溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取 液膜是懸浮在液體中很薄的一層乳液微粒。它能把兩個組成不同而又互溶的溶液隔開，并通過滲透現(xiàn)象起到分離作用。 乳液微粒通常是由溶劑（水和有機(jī)溶劑）、表面活性

47、劑和添加劑制成的。溶劑構(gòu)成膜基體；表面活性劑起乳化作用，它含有親水基和疏水基，可以促進(jìn)液膜傳質(zhì)速度并提高其選擇性；添加劑用于控制膜的穩(wěn)定性和滲透性。通常將含有被分離組分的料液作連續(xù)相，稱為外相；接受被分離組分的流體，稱內(nèi)相；處于兩者之間的成膜的流體稱為膜相，三者組成液膜分離體系。液膜的種類液膜的種類溶劑萃取法溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取液膜根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為多種，但具體有實(shí)際應(yīng)用價值的主要有三種：乳狀液膜支撐液膜流動液膜 (W/O)/W(W/O)/W(W/O)/W型乳液液膜型乳液液膜內(nèi)水相內(nèi)水相液膜液膜溶劑萃取法溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取乳狀液膜（emulsion liquid membrance

48、,ELM）是N.N.Li發(fā)明專利中使用的液膜。乳狀液膜根據(jù)成膜流體的不同，分為(W/O)/W和(O/W)/O兩種。在生物分離中主要應(yīng)用(W/O)/W型乳狀液膜。見圖(W/O)/W(W/O)/W型乳狀液膜的形型乳狀液膜的形成成溶劑萃取法溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取向加入表面活性劑和添加劑的油中加入水溶液，進(jìn)行高速攪拌或超聲波處理，制成(W/O)油包水型乳化液，再將該乳化液分散到第二個水相（通常為待分離的料液）進(jìn)行第二次乳化即可制成(W/O)/W型乳狀液膜，此時第二個水相為連續(xù)相。支撐液膜支撐液膜溶劑萃取法溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取支撐液膜是將多孔高分子固體膜浸在膜溶劑(如有機(jī)溶劑中)使膜溶劑充滿膜

49、的孔隙形成的液膜。支撐液膜分隔料液相和反萃相，實(shí)現(xiàn)滲透溶質(zhì)的選擇性萃取回收和除去。當(dāng)液膜為油相時，常用的多孔膜為利用聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯等制造的高疏水性膜。與乳狀液膜相比，支撐液膜結(jié)構(gòu)簡單，放大容易。流動液膜流動液膜溶劑萃取法溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取流動液膜也是一種支撐液膜，是為了彌補(bǔ)上述支撐液膜的膜相容易流失的缺點(diǎn)而提出的，其結(jié)構(gòu)如圖，液膜相可循環(huán)流動，因此在操作過程中即使有所損失也很容易補(bǔ)充，不必停止萃取操作進(jìn)行液膜再生。液膜相的強(qiáng)制流動或降低流路厚度可降低液膜相的傳質(zhì)阻力。液膜分離技術(shù)的應(yīng)用液膜分離技術(shù)的應(yīng)用溶劑萃取法溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取液膜分離技術(shù)由于其良好的選擇性和定向性，分離效率又高，而且能達(dá)到濃縮、凈化和分離的目的，因此，廣泛用于化工、食品、制藥、環(huán)保、濕法冶金、氣體分離和生物制品等工業(yè)中。近年來液膜分離技術(shù)在發(fā)酵液產(chǎn)物分離領(lǐng)域中也引起了人們的關(guān)注，進(jìn)行了較為廣泛的