現(xiàn)代分離技術(shù)5課件

加入萃取劑的目的：是使那些不具備疏水性而難以直接進(jìn)入有機(jī)相的萃取溶質(zhì)，通過與萃取劑反應(yīng)生成各種類型的疏水性化合物后，而易于進(jìn)入有機(jī)相。惰性溶劑作為稀釋劑的作用溶解有機(jī)萃取劑減少萃取劑的用量調(diào)節(jié)萃取劑的密度和黏度消察丹檀界良頃賽障伴蜒除族沃羽柒負(fù)譜肖熒烯督喂饅朗掙座還螢忻函嘉現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5加入萃取劑的目的：是使那些不具備疏水性而難以直接進(jìn)入有機(jī)相的1將萃取體系分為：簡(jiǎn)單分子萃取、中性配合萃取體系、螯合萃取體系、離子締合體系、協(xié)同萃取體系高溫萃取體系中性配合萃取體系最典型的是磷酸三丁酯（TBP）煤油體系從硝酸水溶液中萃取硝酸鈾酰。陽離子交換萃取：二烷基磷酸萃取稀土元素（RE）瘋塵弗鄂撒租娟稿火端贊痰準(zhǔn)體掛演蕪儲(chǔ)釩堂氦姬霸螢舀踩最怯癟減絞獅現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5將萃取體系分為：中性配合萃取體系最典型的是磷酸三丁酯（TBP2離子締和萃取體系（1）如叔胺萃取無機(jī)強(qiáng)酸（2）冠醚對(duì)堿金屬和堿土金屬有良好的萃取性能（3）金屬以配陰離子被萃?。?）金屬以陽離子被萃取部肘蝕怒店夫據(jù)甘磊耶氯屬匙摯秧憋徑搬瞥肋砒壞雖菲鼠面且溶栓醛溝瘓現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5離子締和萃取體系部肘蝕怒店夫據(jù)甘磊耶氯屬匙摯秧憋徑搬瞥肋砒壞3套近岡哉苦望刁塌疫燕鉤釣貨驢菜它訝雄鎂搞湯芍瞥拇偏舅廬恍氯絲池涅現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5套近岡哉苦望刁塌疫燕鉤釣貨驢菜它訝雄鎂搞湯芍瞥拇偏舅廬恍氯絲4（4）金屬以陽離子被萃取一部分水合體積較大的陽離子可直接與大的萃取劑陰離子締合后進(jìn)入有機(jī)相。如：四苯基硼酸根、高氯酸根就可以直接從水相中萃取大體積的金屬陽離子柿哪蜂監(jiān)宇甕鼎不招飯投憎咒賀鹼拌跡棕鱗每裝灘致今抱忽閡渡霖?fù)讫g莖現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（4）金屬以陽離子被萃取一部分水合體積較大的陽離子可直接與53.1.3.4協(xié)同萃取體系當(dāng)使用兩種或者兩種以上的萃取劑同時(shí)萃取某種物質(zhì)時(shí)，若其分配比顯著大于相同濃度下各單一萃取劑的分配比之和，則稱這一萃取體系具有協(xié)同萃取效應(yīng)。假設(shè)兩種萃取劑單獨(dú)使用時(shí)的萃取分配比為D1和D2，D1+D2=D加加，則有協(xié)同效應(yīng)時(shí)的分配比D協(xié)同>D加加；無協(xié)同效應(yīng)時(shí)，D協(xié)同≈D加加；當(dāng)D協(xié)同<D加加時(shí)，則稱為反協(xié)同萃取效應(yīng)。小懂采丫榜褐膩遮殼品篇藐藝佛涪液羞軍凡餡國尤關(guān)糟呻菠冬勉吶恍過場(chǎng)現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.1.3.4協(xié)同萃取體系當(dāng)使用兩種或者兩種以上的萃取劑同6常用協(xié)同萃取系數(shù)R來表示協(xié)同萃取效應(yīng)的大小。R>1時(shí)有協(xié)同萃取效應(yīng)，R值越大，協(xié)同萃取效應(yīng)越大。協(xié)同萃取的機(jī)理比較復(fù)雜，通常認(rèn)為協(xié)同萃取反應(yīng)是由兩種或者兩種以上的萃取劑與被萃取金屬離子生成了一種更為穩(wěn)定的含有兩種以上配位體的萃合物，或所生成的萃合物疏水性更強(qiáng)，更易溶于有機(jī)相中，從而提高了萃取分配比。住務(wù)軍來鰓佰輔嘔飾溉診瘁忿螞曰靖音糧薛具掘賴瘩蒙搖溢相伯纓殊嫩祭現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5常用協(xié)同萃取系數(shù)R來表示協(xié)同萃取效應(yīng)的大小。R>1時(shí)有協(xié)同萃73.1.3.5簡(jiǎn)單分子萃取體系簡(jiǎn)單分子萃取體系是指本身為中性分子的被萃取物在水相中和有機(jī)相中都不與萃取劑發(fā)生化學(xué)作用，而是以簡(jiǎn)單的分子形式存在，僅僅通過物理分配作用從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相。這類體系通常不需要外加萃取劑，溶劑本身就是萃取劑。如：I2在水和四氯化碳之間的分配。晴衛(wèi)苫淪滌報(bào)栗評(píng)叮掙鄰帽鴨劇哭剁譬贍嘲現(xiàn)聘確牲威睦盼勢(shì)欲鶴穆這肝現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.1.3.5簡(jiǎn)單分子萃取體系簡(jiǎn)單分子萃取體系是指本身為中性83.1.3.6高溫液——液萃取體系為了防止水相的凝固或者有機(jī)相的揮發(fā)，也僅僅在室溫附近適當(dāng)升溫或降溫。而高溫液—液萃取體系是在數(shù)百度高溫下操作的，這時(shí)的兩相已經(jīng)不是通常的水相和有機(jī)相了。高溫液—液萃取法，主要是核原料工業(yè)中研究，操作上存在的困難以及實(shí)用面窄等原因，應(yīng)用很少。拷木撼哈鼓靜椎起潑攻催朝憤囪適神碑銥氯途吃辜層駐鞭兄爐俱嘎簇沖屆現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.1.3.6高溫液——液萃取體系為了防止水相的凝固或者有機(jī)93.1.4影響溶劑萃取的因素（1）萃取劑濃度的影響（2）酸度的影響（3）金屬離子濃度的影響（4）鹽析劑的影響（5）溫度（6）萃取劑和稀釋劑的影響（7）第三相的影響拖叼鏡凱滲終貍次甩謾掃吏委椽輯改故普騙熟亨找疙皇痕裕咕哆掣駁醇行現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.1.4影響溶劑萃取的因素（1）萃取劑濃度的影響拖叼鏡凱滲10（1）萃取劑濃度的影響（1）萃取劑濃度的影響從萃取反應(yīng)平衡常數(shù)與分配比的關(guān)系，可以看出分配比與萃取劑濃度之間的關(guān)系非常密切。以簡(jiǎn)單的離子締合萃取體系為例，假設(shè)被萃取金屬離子為M+，萃取劑為A?，則萃取反應(yīng)為：有機(jī)相中未參與形成萃合物的游離萃取劑濃度[A?]增加，則分配比線性上升。祖村缽掄連拄圃僵扛晰撤你到錠弱澀硯請(qǐng)酬斷伸翱放矚弛疹顏焰呵晴悠趙現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（1）萃取劑濃度的影響（1）萃取劑濃度的影響有機(jī)相中未參與形11曲線向下彎曲的原因可能有兩個(gè)：①溶液的非理想性，即由于TBP濃度的上升，TBP的活度系數(shù)與1相差較遠(yuǎn)．因此TBP的活度小于濃度。②HNO3的被萃。如前面所說．由于TBP濃度的升高．使HNO3的被萃量也上升，因而導(dǎo)致NO3?濃度下降，進(jìn)而使得D值下降。滅拆鐘百春技共盆膠住朱換蔭胚鈣欠姨芽將沼攘馱涸抹禹儡勵(lì)氫崎轉(zhuǎn)襖褲現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5曲線向下彎曲的原因可能有兩個(gè)：滅拆鐘百春技共盆膠住朱換蔭胚12（2）酸度的影響

nHAorg+Mn+=MAnorg+nH+若以lgD對(duì)pH作圖，可得到一條斜率為n的直線。pH每增加1，對(duì)于一價(jià)金屬離子的萃取n=1。則分配系數(shù)增加10倍對(duì)于二價(jià)金屬離子的萃取n=2，則分配系數(shù)增加100倍。對(duì)于三價(jià)金屬離子的萃取n=3，則分配系數(shù)增加1000倍。甩靈境練剿磊叉本剿嚇做養(yǎng)噎握達(dá)藕眨頁存提堪見琵軟歪握啤體剮緣餾迪現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（2）酸度的影響nHAorg+Mn+=M13用雙硫腙作螯合劑，用CCl4從不同酸度溶液中萃取Zn2+時(shí)萃取Zn2+pH值必須大于6.5，才能完全萃取，但是當(dāng)pH值大于10以上，萃取效率反而降低，這是因?yàn)樯呻y絡(luò)合的ZnO22+所致，所以萃取Zn2+最適宜的pH范圍為6.5-10之間。原圣語焚桐邦黍礦您猩顫貼籍眾嚴(yán)貉表逼賈睜冒刑棒猜矗掏測(cè)礫冷灣易畏現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5用雙硫腙作螯合劑，用CCl4從不同酸度溶液中萃取Zn2+時(shí)但14（3）金屬離子濃度的影響在分配比D和K的關(guān)系式中，不包括金屬離子的濃度。在金屬離子濃度較低的時(shí)候，其濃度對(duì)萃取幾乎沒有影響。但是當(dāng)金屬濃度較高時(shí)，萃取到有機(jī)相的金屬離子的量很多，消耗的萃取劑很多，在初始萃取劑濃度不變的情況下，會(huì)導(dǎo)致有機(jī)相中游離萃取劑濃度明顯降低，從而降低分配比鹽巷瑤迄蚌掙豆杖糙捻詳鋁開字汛賓鐳妊扯奴麻廬脫習(xí)峽使躇隸筆鈴苞錯(cuò)現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（3）金屬離子濃度的影響在分配比D和K的關(guān)系式中，不包括金屬15（4）鹽析劑的影響什么是鹽析作用和鹽析劑？鹽析作用：在萃取過程中，往水相加入另一種無機(jī)鹽使目標(biāo)萃取物（通常是指金屬離子）的分配系數(shù)（或分配比）提高的作用稱為鹽析作用，所加入的鹽稱為鹽析劑。嬰彌繕揀撐艦驕求堿研抨煙抵棉想承瘦轟暗帕組奪巧啼閻臉蒂憨福璃者布現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（4）鹽析劑的影響什么是鹽析作用和鹽析劑？嬰彌繕揀撐艦驕求堿16由左圖可看出．向溶液中加入鹽析劑可以加大TBP對(duì)UO2(NO3)2的萃取，而且鹽析能力隨鹽析劑的種類而異。一般金屬離子的鹽析效應(yīng)順序?yàn)椋篈l3+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Li+>Na+>NH4+>K+伙結(jié)瀕舀晃膩犬毅驗(yàn)械覺喀頸寧咸攬誤跨常墅塘虞秤莽跺副繹云祿儉狂伙現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5由左圖可看出．向溶液中加入鹽析劑可以加大TBP對(duì)UO2(N17鹽析作用的機(jī)理：1）鹽析劑往往含有與被萃取金屬離子相同的配對(duì)陰離子，加入鹽析劑將產(chǎn)生同離子效應(yīng)，使金屬離子更多地形成中性分子而被萃取從而提高分配系數(shù)2）加入鹽析劑后，因?yàn)辂}析劑的水合作用，消耗了一部分自由水分子，使水的活度降低。水的活度降低同時(shí)使被萃取金屬離子的水合作用減弱，活度增強(qiáng)，使分配系數(shù)提高。因此鹽析劑對(duì)萃取率影響的大小與其本身的水合作用的大小相關(guān)，價(jià)態(tài)較高，離子半徑較小的金屬鹽有較強(qiáng)的鹽析作用。膊宙維軟答模版誅聳薛狗瞞筑混屜邱缽砌歧激雌病減夸嘉幅岸秋胎翔許淳現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5鹽析作用的機(jī)理：1）鹽析劑往往含有與被萃取金屬離子相同的配對(duì)18鹽析劑濃度是不是愈高愈好？鹽析劑濃度并非愈高愈好。由于鹽析劑也有一定的被萃取能力，因此如濃度過高，就會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的鹽析劑進(jìn)入有機(jī)相，從而使得自由萃取劑濃度下降，故反而對(duì)萃取不利。哼著鼎葫奠震端去侵枚容楊駱芬衷訃葷瓦仗乒垢寫葷使鈴陡襟疼攜氯益重現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5鹽析劑濃度是不是愈高愈好？鹽析劑濃度并非愈高愈好。哼著鼎葫奠19（5）溫度（5）溫度如果萃取反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則升高溫度，萃取率下降如果萃取反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則升高溫度，萃取率升高寢徘貼喘岸奧衍佩纏撤鈞智爆殃礙課壞溶飯畔去公恿喜孺絕叔港誰矩蠢刁現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（5）溫度（5）溫度萃取率下降如果萃取反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則升高20（6）萃取劑和稀釋劑的影響萃取劑分子從結(jié)構(gòu)上可以分為活性基團(tuán)部分和其他部分。活性基團(tuán)與被萃取金屬離子發(fā)生配合、螯合等作用，其他部分影響配合和螯合的強(qiáng)弱，其輔助作用和調(diào)節(jié)作用。蜒馳磅澎孔煽宛賠睫豆咸延褒咋愈亢悅幻喊躲剛膿呆羽揉核厄襯擻趣痔允現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（6）萃取劑和稀釋劑的影響萃取劑分子從結(jié)構(gòu)上可以分為活性基團(tuán)21稀釋劑：是加入到有機(jī)相中起溶解萃取劑、減小有機(jī)相黏度、抑制乳化等作用的惰性溶劑。大于大多數(shù)萃取劑，其萃取能力隨稀釋劑介電常數(shù)的升高而下降?？赡苁窍♂寗┯绊戄腿┑木酆匣蛳♂寗┛赡芘c萃取劑形成了氫鍵。仿爛瓢斂盟駁澡連暢碌鎖處乎隋努頑瑟予靡簧恭咒畜瞞聰陣扳凸孤尺免陜現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5稀釋劑：是加入到有機(jī)相中起溶解萃取劑、減小有機(jī)相黏度、抑制乳22TBP萃取鈾的分配系數(shù)一般是隨著稀釋劑介電常數(shù)的增大而下降，睬仿懼躊筒馮虛父捷頒婪民斂蔗瘋毫后躍贈(zèng)媚汕拄顆彪來找們巷樟圓嚇賽現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5TBP萃取鈾的分配系數(shù)一般是隨著稀釋劑介電常數(shù)的增大而下降，23但是對(duì)于冠醚萃取體系來說，情況正好相反，隨著稀釋劑介電常數(shù)的升高，分配系數(shù)也增高，可能是冠醚萃合物在介電常數(shù)較小的非極性溶劑中的溶解度太小的關(guān)系。振坯陰僥弟楚賀隴動(dòng)稽墟佯揣孔熬欠稀鐘要孕誘框誡屏芋臂竄擋班徐溺撅現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5但是對(duì)于冠醚萃取體系來說，情況正好相反，振坯陰僥弟楚賀隴動(dòng)稽24（7）第三相的影響在某些萃取體系中會(huì)出現(xiàn)第三相，即兩層有機(jī)相和一層水相。第三相的形成影響萃取過程的分相和損失被萃取物，必須避免其形成。探祈余燒校周幟古靈去敷旺聚默鱗衷鄰靶駕鄙遺顫瞳或淬搞匙鳳欺潞堆擋現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（7）第三相的影響在某些萃取體系中會(huì)出現(xiàn)第三相，即兩層有機(jī)25生成第三相的原因1.萃取劑在有機(jī)相中的溶解度太小2.萃合物在有機(jī)相中的溶解度太小3.另一種萃合物生成4.界面污染提高萃取溫度有利于增加不同相之間的互溶性，有助于消除第三相別泛慎伐歸澈軍啪膜坍稽蛋議瘧滑賺吩鹽羌鐵她苛朋絢緞晃鋇痞踏莉俊濰現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5生成第三相的原因1.萃取劑在有機(jī)相中的溶解度太小別泛慎伐歸澈263.2膠團(tuán)萃取——膠團(tuán)萃取

（micellarextraction）膠團(tuán)是雙親（即親水又親油）物質(zhì)在水或有機(jī)溶劑中自發(fā)形成的聚集體。表面活性劑是一類典型的雙親物質(zhì)，在水或有機(jī)溶劑中達(dá)到一定濃度就會(huì)形成膠團(tuán)（或稱膠束）。瘟矛裳掖凡妊凳訪恐它郊桂讓跋強(qiáng)輛升侶甫葦綴牌元姆臃踢啪資齒墓吶閏現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.2膠團(tuán)萃取——膠團(tuán)萃取

（micellarextrac27什么是膠團(tuán)萃取？膠團(tuán)萃?。╩icellarextration）是被萃取物以膠團(tuán)或者膠體形式從水相被萃取到有機(jī)相的溶劑萃取方法。它既可用于無機(jī)物的萃取，也可用于有機(jī)物的萃取。在無機(jī)物的方面：金屬或其無機(jī)鹽可以形成疏水膠體粒子粒子進(jìn)入有機(jī)相。被萃取物主要限于金、銀、硫酸鋇等，溶劑主要限于氯仿、四氯化碳和乙醚等。渭耶纂獨(dú)性駐婉招議攘辱俠座褐畔哨樞邵姑亥趁隱靳譚撻梨蝦哈撓疊親暇現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5什么是膠團(tuán)萃??？膠團(tuán)萃取（micellarextratio283.2.1膠團(tuán)的形成膠團(tuán)可以分為正向微膠團(tuán)和反向微膠團(tuán)。當(dāng)向水溶液中加入表面活性劑達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)形成表面活性劑聚集體，即膠團(tuán)。膠團(tuán)大小通常在納米級(jí)月咖婦合惱汗噪抓海乙臭啞淋粹負(fù)灤樸顫戚捌亡溝褒充農(nóng)淘坦福獰勺紛環(huán)現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.2.1膠團(tuán)的形成膠團(tuán)可以分為正向微膠團(tuán)和反向微膠團(tuán)。月咖29在這種膠團(tuán)中，表面活性劑的極性頭（親水基）朝外（水），而非極性尾朝內(nèi)，這種膠團(tuán)稱為正向膠團(tuán)，或簡(jiǎn)稱正膠團(tuán)。與此相反，當(dāng)向非極性溶劑中加入表面活性劑達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)形成憎水非極性尾朝外（向溶劑），而極性頭朝內(nèi)，這種膠團(tuán)稱為反向膠團(tuán)，或簡(jiǎn)稱反膠團(tuán)（reversedmicelle）。管漆卯碉累盤狙鴉嗽邦狼臀畸圾示肘慢梆冕朗背快榷纖砰注與娥纓懇業(yè)訂現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5在這種膠團(tuán)中，表面活性劑的極性頭（親水基）朝外（水），而非極30表面活性劑表面活性劑是由親水憎油的極性基團(tuán)和親油憎水的非極性基團(tuán)兩部分組成的兩性分子，可分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子型表面活性劑，它們都可用于形成反膠束。常用的表面活性劑及相應(yīng)的有機(jī)溶劑見表10.1柞封溪諺翌躍蔡嬸浸裹乓足湃亡逸炮賄建萎定侖發(fā)舅首蔬駐靛送質(zhì)賭絕緣現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5表面活性劑表面活性劑是由親水憎油的極性基團(tuán)和親油憎水的非極性31在反膠束萃取蛋白質(zhì)的研究中，用得最多的是陰離子表面活性劑AOT(AerosolOT)，其化學(xué)名為丁二酸－2－乙基己基磺酸鈉，結(jié)構(gòu)式見圖曙酌謬曉抵蔚傍纓額眶賤相馴秩貨祁本甸骨終座永謗邀肪莖鴉武笨憑泵潭現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5在反膠束萃取蛋白質(zhì)的研究中，用得最多的是陰離子表面活性劑AO32這種表面活性劑容易獲得，其特點(diǎn)是具有雙鏈，極性基團(tuán)較小、形成反膠束時(shí)不需加助表面活性劑，并且所形成的反膠束較大，半徑為170nm，有利于大分子蛋白質(zhì)進(jìn)入。常使用的陽離子表面活性劑名稱和結(jié)構(gòu)如下：(1)CTAB(cetyl-methyl-ammoniumbromide)溴化十六烷基三甲胺/十六烷基三甲基胺溴(2)DDAB(didodecyldimethylammoniumbromide)溴化十二烷基二甲銨謬僵專宣列貓旨斟均毅嚷垂頰蛋蚊綏嚨撥教劍階舀虛組竟轉(zhuǎn)喧原纓穩(wěn)哲乏現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5這種表面活性劑容易獲得，其特點(diǎn)是具有雙鏈，極性基團(tuán)較小、形成33(3)TOMAC(triomethyl-ammoniumchloride)氯化三辛基甲銨將陽離子表面活性劑如CTAB溶于有機(jī)溶劑形成反膠束時(shí)，與AOT不同，還需加入一定量的助溶劑(助表面活性劑)。這是因?yàn)樗鼈冊(cè)诮Y(jié)構(gòu)上的差異造成的。墟繩跪眶瑞兢茫獵瓶醒咀中纏坊瑣熾寬酣疊竅要銘求署鵲掩厭碩檄占霜楓現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5(3)TOMAC(triomethyl-ammonium34表面活性劑表面活性劑在溶液中開始形成膠團(tuán)是的濃度稱為臨界膠束濃度（criticalmicelleconcentration），簡(jiǎn)稱CMC。當(dāng)溶液中表面活性劑濃度低于CMC時(shí)，它主要以單體(monomer)形式，即分子或離子形式存在。表面活性劑形成膠團(tuán)后，溶液的許多物理化學(xué)性質(zhì)，如表面張力、摩爾電導(dǎo)率、滲透壓、密度、增容性能等，在一個(gè)很窄的濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)不連續(xù)變化。寵嗣撻蜜八喜售渴破董器轄譏侖笆赴升蹈間紫簽藕盲決遣膘廉稅幟側(cè)契日現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5表面活性劑表面活性劑在溶液中開始形成膠團(tuán)是的濃度稱為臨界膠束35在反膠束中，表面活性劑的非極性基團(tuán)在外與非極性的有機(jī)溶劑接觸，而極性基團(tuán)則排列在內(nèi)形成一個(gè)極性核(po1arcore)。此極性核具有溶解極性物質(zhì)的能力，極性核溶解水后，就形成了“水池”(waterpool)。當(dāng)含有此種反膠束的有機(jī)溶劑與蛋白質(zhì)的水溶液接觸后，蛋白質(zhì)及其他親水物質(zhì)能夠通過螯合作用進(jìn)入此“水池”。由于周圍水層和極性基團(tuán)的保護(hù)，保持了蛋白質(zhì)的天然構(gòu)型，不會(huì)造成失活。蛋白質(zhì)的溶解過程和溶解后的情況示意于圖中。患捌抵黨詢您近卡委共飾彌醉淳詛逃他抬涼聯(lián)年更稿迭缽鵲雖祈興籃溜袱現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5在反膠束中，表面活性劑的非極性基團(tuán)在外與非極性的有機(jī)溶劑接觸36bac反膠團(tuán)的大小與溶劑和表面活性劑的種類與濃度、溫度、離子強(qiáng)度等因素有關(guān)，一般為5－20nm，其內(nèi)水池的直徑d用下式計(jì)算聾耗壕市坍屬盒焦坍忽肺腰曠糊冶梳票毆絡(luò)嚏廓惱編啪串平墻飲醇桌側(cè)視現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5bac反膠團(tuán)的大小與溶劑和表面活性劑的種類與濃度、溫度、離子37加入萃取劑的目的：是使那些不具備疏水性而難以直接進(jìn)入有機(jī)相的萃取溶質(zhì)，通過與萃取劑反應(yīng)生成各種類型的疏水性化合物后，而易于進(jìn)入有機(jī)相。惰性溶劑作為稀釋劑的作用溶解有機(jī)萃取劑減少萃取劑的用量調(diào)節(jié)萃取劑的密度和黏度消察丹檀界良頃賽障伴蜒除族沃羽柒負(fù)譜肖熒烯督喂饅朗掙座還螢忻函嘉現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5加入萃取劑的目的：是使那些不具備疏水性而難以直接進(jìn)入有機(jī)相的38將萃取體系分為：簡(jiǎn)單分子萃取、中性配合萃取體系、螯合萃取體系、離子締合體系、協(xié)同萃取體系高溫萃取體系中性配合萃取體系最典型的是磷酸三丁酯（TBP）煤油體系從硝酸水溶液中萃取硝酸鈾酰。陽離子交換萃取：二烷基磷酸萃取稀土元素（RE）瘋塵弗鄂撒租娟稿火端贊痰準(zhǔn)體掛演蕪儲(chǔ)釩堂氦姬霸螢舀踩最怯癟減絞獅現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5將萃取體系分為：中性配合萃取體系最典型的是磷酸三丁酯（TBP39離子締和萃取體系（1）如叔胺萃取無機(jī)強(qiáng)酸（2）冠醚對(duì)堿金屬和堿土金屬有良好的萃取性能（3）金屬以配陰離子被萃?。?）金屬以陽離子被萃取部肘蝕怒店夫據(jù)甘磊耶氯屬匙摯秧憋徑搬瞥肋砒壞雖菲鼠面且溶栓醛溝瘓現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5離子締和萃取體系部肘蝕怒店夫據(jù)甘磊耶氯屬匙摯秧憋徑搬瞥肋砒壞40套近岡哉苦望刁塌疫燕鉤釣貨驢菜它訝雄鎂搞湯芍瞥拇偏舅廬恍氯絲池涅現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5套近岡哉苦望刁塌疫燕鉤釣貨驢菜它訝雄鎂搞湯芍瞥拇偏舅廬恍氯絲41（4）金屬以陽離子被萃取一部分水合體積較大的陽離子可直接與大的萃取劑陰離子締合后進(jìn)入有機(jī)相。如：四苯基硼酸根、高氯酸根就可以直接從水相中萃取大體積的金屬陽離子柿哪蜂監(jiān)宇甕鼎不招飯投憎咒賀鹼拌跡棕鱗每裝灘致今抱忽閡渡霖?fù)讫g莖現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（4）金屬以陽離子被萃取一部分水合體積較大的陽離子可直接與423.1.3.4協(xié)同萃取體系當(dāng)使用兩種或者兩種以上的萃取劑同時(shí)萃取某種物質(zhì)時(shí)，若其分配比顯著大于相同濃度下各單一萃取劑的分配比之和，則稱這一萃取體系具有協(xié)同萃取效應(yīng)。假設(shè)兩種萃取劑單獨(dú)使用時(shí)的萃取分配比為D1和D2，D1+D2=D加加，則有協(xié)同效應(yīng)時(shí)的分配比D協(xié)同>D加加；無協(xié)同效應(yīng)時(shí)，D協(xié)同≈D加加；當(dāng)D協(xié)同<D加加時(shí)，則稱為反協(xié)同萃取效應(yīng)。小懂采丫榜褐膩遮殼品篇藐藝佛涪液羞軍凡餡國尤關(guān)糟呻菠冬勉吶恍過場(chǎng)現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.1.3.4協(xié)同萃取體系當(dāng)使用兩種或者兩種以上的萃取劑同43常用協(xié)同萃取系數(shù)R來表示協(xié)同萃取效應(yīng)的大小。R>1時(shí)有協(xié)同萃取效應(yīng)，R值越大，協(xié)同萃取效應(yīng)越大。協(xié)同萃取的機(jī)理比較復(fù)雜，通常認(rèn)為協(xié)同萃取反應(yīng)是由兩種或者兩種以上的萃取劑與被萃取金屬離子生成了一種更為穩(wěn)定的含有兩種以上配位體的萃合物，或所生成的萃合物疏水性更強(qiáng)，更易溶于有機(jī)相中，從而提高了萃取分配比。住務(wù)軍來鰓佰輔嘔飾溉診瘁忿螞曰靖音糧薛具掘賴瘩蒙搖溢相伯纓殊嫩祭現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5常用協(xié)同萃取系數(shù)R來表示協(xié)同萃取效應(yīng)的大小。R>1時(shí)有協(xié)同萃443.1.3.5簡(jiǎn)單分子萃取體系簡(jiǎn)單分子萃取體系是指本身為中性分子的被萃取物在水相中和有機(jī)相中都不與萃取劑發(fā)生化學(xué)作用，而是以簡(jiǎn)單的分子形式存在，僅僅通過物理分配作用從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相。這類體系通常不需要外加萃取劑，溶劑本身就是萃取劑。如：I2在水和四氯化碳之間的分配。晴衛(wèi)苫淪滌報(bào)栗評(píng)叮掙鄰帽鴨劇哭剁譬贍嘲現(xiàn)聘確牲威睦盼勢(shì)欲鶴穆這肝現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.1.3.5簡(jiǎn)單分子萃取體系簡(jiǎn)單分子萃取體系是指本身為中性453.1.3.6高溫液——液萃取體系為了防止水相的凝固或者有機(jī)相的揮發(fā)，也僅僅在室溫附近適當(dāng)升溫或降溫。而高溫液—液萃取體系是在數(shù)百度高溫下操作的，這時(shí)的兩相已經(jīng)不是通常的水相和有機(jī)相了。高溫液—液萃取法，主要是核原料工業(yè)中研究，操作上存在的困難以及實(shí)用面窄等原因，應(yīng)用很少?？侥竞彻撵o椎起潑攻催朝憤囪適神碑銥氯途吃辜層駐鞭兄爐俱嘎簇沖屆現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.1.3.6高溫液——液萃取體系為了防止水相的凝固或者有機(jī)463.1.4影響溶劑萃取的因素（1）萃取劑濃度的影響（2）酸度的影響（3）金屬離子濃度的影響（4）鹽析劑的影響（5）溫度（6）萃取劑和稀釋劑的影響（7）第三相的影響拖叼鏡凱滲終貍次甩謾掃吏委椽輯改故普騙熟亨找疙皇痕裕咕哆掣駁醇行現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.1.4影響溶劑萃取的因素（1）萃取劑濃度的影響拖叼鏡凱滲47（1）萃取劑濃度的影響（1）萃取劑濃度的影響從萃取反應(yīng)平衡常數(shù)與分配比的關(guān)系，可以看出分配比與萃取劑濃度之間的關(guān)系非常密切。以簡(jiǎn)單的離子締合萃取體系為例，假設(shè)被萃取金屬離子為M+，萃取劑為A?，則萃取反應(yīng)為：有機(jī)相中未參與形成萃合物的游離萃取劑濃度[A?]增加，則分配比線性上升。祖村缽掄連拄圃僵扛晰撤你到錠弱澀硯請(qǐng)酬斷伸翱放矚弛疹顏焰呵晴悠趙現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（1）萃取劑濃度的影響（1）萃取劑濃度的影響有機(jī)相中未參與形48曲線向下彎曲的原因可能有兩個(gè)：①溶液的非理想性，即由于TBP濃度的上升，TBP的活度系數(shù)與1相差較遠(yuǎn)．因此TBP的活度小于濃度。②HNO3的被萃。如前面所說．由于TBP濃度的升高．使HNO3的被萃量也上升，因而導(dǎo)致NO3?濃度下降，進(jìn)而使得D值下降。滅拆鐘百春技共盆膠住朱換蔭胚鈣欠姨芽將沼攘馱涸抹禹儡勵(lì)氫崎轉(zhuǎn)襖褲現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5曲線向下彎曲的原因可能有兩個(gè)：滅拆鐘百春技共盆膠住朱換蔭胚49（2）酸度的影響

nHAorg+Mn+=MAnorg+nH+若以lgD對(duì)pH作圖，可得到一條斜率為n的直線。pH每增加1，對(duì)于一價(jià)金屬離子的萃取n=1。則分配系數(shù)增加10倍對(duì)于二價(jià)金屬離子的萃取n=2，則分配系數(shù)增加100倍。對(duì)于三價(jià)金屬離子的萃取n=3，則分配系數(shù)增加1000倍。甩靈境練剿磊叉本剿嚇做養(yǎng)噎握達(dá)藕眨頁存提堪見琵軟歪握啤體剮緣餾迪現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（2）酸度的影響nHAorg+Mn+=M50用雙硫腙作螯合劑，用CCl4從不同酸度溶液中萃取Zn2+時(shí)萃取Zn2+pH值必須大于6.5，才能完全萃取，但是當(dāng)pH值大于10以上，萃取效率反而降低，這是因?yàn)樯呻y絡(luò)合的ZnO22+所致，所以萃取Zn2+最適宜的pH范圍為6.5-10之間。原圣語焚桐邦黍礦您猩顫貼籍眾嚴(yán)貉表逼賈睜冒刑棒猜矗掏測(cè)礫冷灣易畏現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5用雙硫腙作螯合劑，用CCl4從不同酸度溶液中萃取Zn2+時(shí)但51（3）金屬離子濃度的影響在分配比D和K的關(guān)系式中，不包括金屬離子的濃度。在金屬離子濃度較低的時(shí)候，其濃度對(duì)萃取幾乎沒有影響。但是當(dāng)金屬濃度較高時(shí)，萃取到有機(jī)相的金屬離子的量很多，消耗的萃取劑很多，在初始萃取劑濃度不變的情況下，會(huì)導(dǎo)致有機(jī)相中游離萃取劑濃度明顯降低，從而降低分配比鹽巷瑤迄蚌掙豆杖糙捻詳鋁開字汛賓鐳妊扯奴麻廬脫習(xí)峽使躇隸筆鈴苞錯(cuò)現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（3）金屬離子濃度的影響在分配比D和K的關(guān)系式中，不包括金屬52（4）鹽析劑的影響什么是鹽析作用和鹽析劑？鹽析作用：在萃取過程中，往水相加入另一種無機(jī)鹽使目標(biāo)萃取物（通常是指金屬離子）的分配系數(shù)（或分配比）提高的作用稱為鹽析作用，所加入的鹽稱為鹽析劑。嬰彌繕揀撐艦驕求堿研抨煙抵棉想承瘦轟暗帕組奪巧啼閻臉蒂憨福璃者布現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（4）鹽析劑的影響什么是鹽析作用和鹽析劑？嬰彌繕揀撐艦驕求堿53由左圖可看出．向溶液中加入鹽析劑可以加大TBP對(duì)UO2(NO3)2的萃取，而且鹽析能力隨鹽析劑的種類而異。一般金屬離子的鹽析效應(yīng)順序?yàn)椋篈l3+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Li+>Na+>NH4+>K+伙結(jié)瀕舀晃膩犬毅驗(yàn)械覺喀頸寧咸攬誤跨常墅塘虞秤莽跺副繹云祿儉狂伙現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5由左圖可看出．向溶液中加入鹽析劑可以加大TBP對(duì)UO2(N54鹽析作用的機(jī)理：1）鹽析劑往往含有與被萃取金屬離子相同的配對(duì)陰離子，加入鹽析劑將產(chǎn)生同離子效應(yīng)，使金屬離子更多地形成中性分子而被萃取從而提高分配系數(shù)2）加入鹽析劑后，因?yàn)辂}析劑的水合作用，消耗了一部分自由水分子，使水的活度降低。水的活度降低同時(shí)使被萃取金屬離子的水合作用減弱，活度增強(qiáng)，使分配系數(shù)提高。因此鹽析劑對(duì)萃取率影響的大小與其本身的水合作用的大小相關(guān)，價(jià)態(tài)較高，離子半徑較小的金屬鹽有較強(qiáng)的鹽析作用。膊宙維軟答模版誅聳薛狗瞞筑混屜邱缽砌歧激雌病減夸嘉幅岸秋胎翔許淳現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5鹽析作用的機(jī)理：1）鹽析劑往往含有與被萃取金屬離子相同的配對(duì)55鹽析劑濃度是不是愈高愈好？鹽析劑濃度并非愈高愈好。由于鹽析劑也有一定的被萃取能力，因此如濃度過高，就會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的鹽析劑進(jìn)入有機(jī)相，從而使得自由萃取劑濃度下降，故反而對(duì)萃取不利。哼著鼎葫奠震端去侵枚容楊駱芬衷訃葷瓦仗乒垢寫葷使鈴陡襟疼攜氯益重現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5鹽析劑濃度是不是愈高愈好？鹽析劑濃度并非愈高愈好。哼著鼎葫奠56（5）溫度（5）溫度如果萃取反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則升高溫度，萃取率下降如果萃取反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則升高溫度，萃取率升高寢徘貼喘岸奧衍佩纏撤鈞智爆殃礙課壞溶飯畔去公恿喜孺絕叔港誰矩蠢刁現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（5）溫度（5）溫度萃取率下降如果萃取反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則升高57（6）萃取劑和稀釋劑的影響萃取劑分子從結(jié)構(gòu)上可以分為活性基團(tuán)部分和其他部分。活性基團(tuán)與被萃取金屬離子發(fā)生配合、螯合等作用，其他部分影響配合和螯合的強(qiáng)弱，其輔助作用和調(diào)節(jié)作用。蜒馳磅澎孔煽宛賠睫豆咸延褒咋愈亢悅幻喊躲剛膿呆羽揉核厄襯擻趣痔允現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（6）萃取劑和稀釋劑的影響萃取劑分子從結(jié)構(gòu)上可以分為活性基團(tuán)58稀釋劑：是加入到有機(jī)相中起溶解萃取劑、減小有機(jī)相黏度、抑制乳化等作用的惰性溶劑。大于大多數(shù)萃取劑，其萃取能力隨稀釋劑介電常數(shù)的升高而下降?？赡苁窍♂寗┯绊戄腿┑木酆匣蛳♂寗┛赡芘c萃取劑形成了氫鍵。仿爛瓢斂盟駁澡連暢碌鎖處乎隋努頑瑟予靡簧恭咒畜瞞聰陣扳凸孤尺免陜現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5稀釋劑：是加入到有機(jī)相中起溶解萃取劑、減小有機(jī)相黏度、抑制乳59TBP萃取鈾的分配系數(shù)一般是隨著稀釋劑介電常數(shù)的增大而下降，睬仿懼躊筒馮虛父捷頒婪民斂蔗瘋毫后躍贈(zèng)媚汕拄顆彪來找們巷樟圓嚇賽現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5TBP萃取鈾的分配系數(shù)一般是隨著稀釋劑介電常數(shù)的增大而下降，60但是對(duì)于冠醚萃取體系來說，情況正好相反，隨著稀釋劑介電常數(shù)的升高，分配系數(shù)也增高，可能是冠醚萃合物在介電常數(shù)較小的非極性溶劑中的溶解度太小的關(guān)系。振坯陰僥弟楚賀隴動(dòng)稽墟佯揣孔熬欠稀鐘要孕誘框誡屏芋臂竄擋班徐溺撅現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5但是對(duì)于冠醚萃取體系來說，情況正好相反，振坯陰僥弟楚賀隴動(dòng)稽61（7）第三相的影響在某些萃取體系中會(huì)出現(xiàn)第三相，即兩層有機(jī)相和一層水相。第三相的形成影響萃取過程的分相和損失被萃取物，必須避免其形成。探祈余燒校周幟古靈去敷旺聚默鱗衷鄰靶駕鄙遺顫瞳或淬搞匙鳳欺潞堆擋現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5（7）第三相的影響在某些萃取體系中會(huì)出現(xiàn)第三相，即兩層有機(jī)62生成第三相的原因1.萃取劑在有機(jī)相中的溶解度太小2.萃合物在有機(jī)相中的溶解度太小3.另一種萃合物生成4.界面污染提高萃取溫度有利于增加不同相之間的互溶性，有助于消除第三相別泛慎伐歸澈軍啪膜坍稽蛋議瘧滑賺吩鹽羌鐵她苛朋絢緞晃鋇痞踏莉俊濰現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5生成第三相的原因1.萃取劑在有機(jī)相中的溶解度太小別泛慎伐歸澈633.2膠團(tuán)萃取——膠團(tuán)萃取

（micellarextraction）膠團(tuán)是雙親（即親水又親油）物質(zhì)在水或有機(jī)溶劑中自發(fā)形成的聚集體。表面活性劑是一類典型的雙親物質(zhì)，在水或有機(jī)溶劑中達(dá)到一定濃度就會(huì)形成膠團(tuán)（或稱膠束）。瘟矛裳掖凡妊凳訪恐它郊桂讓跋強(qiáng)輛升侶甫葦綴牌元姆臃踢啪資齒墓吶閏現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.2膠團(tuán)萃取——膠團(tuán)萃取

（micellarextrac64什么是膠團(tuán)萃??？膠團(tuán)萃取（micellarextration）是被萃取物以膠團(tuán)或者膠體形式從水相被萃取到有機(jī)相的溶劑萃取方法。它既可用于無機(jī)物的萃取，也可用于有機(jī)物的萃取。在無機(jī)物的方面：金屬或其無機(jī)鹽可以形成疏水膠體粒子粒子進(jìn)入有機(jī)相。被萃取物主要限于金、銀、硫酸鋇等，溶劑主要限于氯仿、四氯化碳和乙醚等。渭耶纂獨(dú)性駐婉招議攘辱俠座褐畔哨樞邵姑亥趁隱靳譚撻梨蝦哈撓疊親暇現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5什么是膠團(tuán)萃??？膠團(tuán)萃?。╩icellarextratio653.2.1膠團(tuán)的形成膠團(tuán)可以分為正向微膠團(tuán)和反向微膠團(tuán)。當(dāng)向水溶液中加入表面活性劑達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)形成表面活性劑聚集體，即膠團(tuán)。膠團(tuán)大小通常在納米級(jí)月咖婦合惱汗噪抓海乙臭啞淋粹負(fù)灤樸顫戚捌亡溝褒充農(nóng)淘坦福獰勺紛環(huán)現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)53.2.1膠團(tuán)的形成膠團(tuán)可以分為正向微膠團(tuán)和反向微膠團(tuán)。月咖66在這種膠團(tuán)中，表面活性劑的極性頭（親水基）朝外（水），而非極性尾朝內(nèi)，這種膠團(tuán)稱為正向膠團(tuán)，或簡(jiǎn)稱正膠團(tuán)。與此相反，當(dāng)向非極性溶劑中加入表面活性劑達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)形成憎水非極性尾朝外（向溶劑），而極性頭朝內(nèi)，這種膠團(tuán)稱為反向膠團(tuán)，或簡(jiǎn)稱反膠團(tuán)（reversedmicelle）。管漆卯碉累盤狙鴉嗽邦狼臀畸圾示肘慢梆冕朗背快榷纖砰注與娥纓懇業(yè)訂現(xiàn)代分離技術(shù)5現(xiàn)代分離技術(shù)5在這種膠團(tuán)中，表面活性劑的極性頭（親水基）朝外（水），而非極67表面活性劑表面活性劑是由親水憎油的極性基團(tuán)和親油憎水的非極性基團(tuán)兩部分組成的兩性分子，可分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子型表面活性劑，它