flfxhx110@ flfxhx110;第三章 萃取分离法; 分类; 一.液 液 萃 取; 液-液 萃 取;溶剂萃取法的发展过程;溶剂萃取的优缺点; 溶剂萃取（溶剂萃取，简称萃取） 利用组分在两个互不相溶的液相中的溶解度差而将其从 一个液相转移到另一个液相的分离过程称。 被萃取物（萃合物） 指原先溶于水相，然后被有机相萃取的物质。 萃取液和萃余液 萃取分层后的有机相称为萃取液，此时的水相为萃余液。 ; 萃取剂 指能与被萃取物质发生化学反应，形成能溶于有机相的 萃合物的试剂。或指能与亲水性物质反应生成可被萃取 的疏水性物质的试剂。 萃取溶剂 指与水不相混溶且能够构成连续有机相的液体。 活性萃取溶剂 可与被萃取物发生化学反应，形成配合物、离子缔合物 或溶剂化物。例：磷酸三丁酯，正丁醇等。; 惰性萃取溶剂 本身不与被萃取物发生化学反应，仅起溶解被萃取物， 改变萃取剂的物理性质，使萃取两相易于分层的作用。 例：四氯化碳，三氯甲烷，苯等。 助萃剂（助萃络合剂） 水相中加入能促进被萃取物的分配比或萃取率增大的络 合剂，是萃取过程中不可缺少的辅助试剂。 例：二安替比林甲烷(DAPM)萃取钴，生成能溶于 CHCl3的(DAPM)·H2[Co(SCN)4]。 萃取剂： DAPM；萃取溶剂： CHCl3； 助萃剂: SCN-; 反萃取剂 一种新的不含被萃取物的水相与萃取液接触，使被萃取物 返回水相的过程叫反萃取；使被萃取物返回水相的物质叫 反萃取剂。 盐析剂 指易溶于水而不被萃取，但能促进萃取物转入有机相，提 高萃取效率的无机物盐类。;3.1.1萃取分离的基本参数; ; (3)萃取百分数E; E与D的关系;当R = 1时， ;D; (4)分离系数β;?=1，即DA=DB， 两种组分不能或难以萃取分离。 ??1，即DA ? DB，两种组分可用萃取分离，且?值越 大，分离效果越好。 ??1，即DA ? DB，表明两种组分可用萃取分离，且? 值越小，分离效果越好。 实现A与B的一次萃取完全分离，应选择??控制萃取条件，使得DA≥102，DB≤10-2。;物化中，对于热力学体系，一定T、P下，A在两相中达到平衡时：;用PA表示热力学分配常数：;例１．Ｉ2在水相和有机相中存在形式对D 的影响;例２．pH影响：用萃取苯甲酸;讨论 D与水中[H+]浓度有关： 若[H3+O]↑，则pH↓、D↑， 溶质大部分留于水相中； 若[H3+O]↓，则pH↑、D↓， 溶质大部分进入有机相中； 对于弱酸、弱碱萃取，注意pH ;例３．连续萃取;例：用 CCl4 萃取 I2 ( R=1)， V有 =100 mL， m0 = 0.20 g，D = 85 1)、萃取一次 ，m1 = 0.0023 g E % = 98.8 2)、分两次萃取，每次用50 mL 有机溶剂 E % = 99.9 结论： V有/V水与D对mn的影响相同，可以相互补偿 若V有一定，通过少量多次萃取可以提高E; 在萃取中， 当lgKd不满足定量分离要求时，可采用逆流型多级萃取方式，经过若干级萃取后也可满足定量分离的要求。;萃取分离过程的实质： 将待萃取组分由亲水性转化为疏水性， 使其萃入有机相中。;物质亲水性与疏水性强弱的规律;例：8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取;;3.1.3 几种重要的萃取体系的讨论; 形成鳌合物的萃取体系;常用的螯合剂---有机弱酸;乙酰丙酮(HAA) 与Al3+、Fe3+、Cu2+、Co2+、In3+、Ga2+等金属离子反应形成内络盐。可用CHCl3 、CCl4、C6H6萃取。;1 萃取剂在水相和有机相中的分配平衡;3 被萃取离子和萃取剂的螯合平衡;整个萃取过程的分配比;整理得：;萃取条件依据：;选择萃取溶剂 一般应使螯合物在有机相中有较大的溶解度； 螯合剂在有机相中有较小的溶解度； 溶剂的比重与水相差较大； 粘度较小； 毒性、挥发性较小。;萃取率与[H+]关系：;萃取曲线）溶液的pH增大，E%增大，? 萃取完全。 （2）三条曲线形状与斜率完全一样。 （3）三种不同的螯合物开始被萃取时的pH及 萃取完全时的pH不同。;（1）lgE - lg(100-E) = lgK*’ + npH （2）E%=50% lgK*’= -npH1/2 （3）lgE - lg(100-E) = npH - npH1/2;A、B分离完全的条件;例 双硫腙为萃取剂，氯仿为萃取溶剂。;在含Hg2+，Bi3+，Pb2+，Cd2+溶液中用二苯硫腙—CCl4萃取;例：用萃取FeCl3——佯盐萃取;需要注意的问题： 溶液酸度：酸度足够 溶剂：RORROHRCOOHRCOOR RCORRCOH 络阴离子的亲水性和稳定性： 亲水性弱，稳定性好;需要注意的问题： 盐析作用 1阴离子↑，同离子效应 2减少了水分子与被萃取金属离子的结 合能力 3减弱水的偶极矩作用;需要注意的问题： ; 三元络合萃取体系;(2) 协同萃取体系;协同萃取机理;协同萃取机理—取代机理;协同萃取机理—溶剂化机理; 同时使用两种以上萃取剂，大大提高萃取效率 Uo22+-TTA-TBPO La+与噻吩甲酰三氟丙酮（HTTA）形成的螯合物为La(HTTA)3(H2O)2,加入1，10—邻二氮杂菲或2，2—联吡啶等杂环萃取剂（以S表示），它表示置换上述螯合物中的水分子形成La(HTTA)3S三元络合物 ;主要协同萃取体系; 中性配合萃取体系;常用的中性配合萃取剂;萃取强酸：非极性溶剂可以萃取近乎中性分子的弱酸，但不能萃取强酸；极性溶剂（醇，醚，酮，酯）可以萃取强酸。 如 醚萃取硝酸： H+ + NO3－ + E ? HNO3·E 或者 H+ ＋ NO3－ ＋ H2O ＋ E ? HNO3·H2O·E 有机相中溶剂化的H+与溶剂或水分子形成氢键。;萃取金属离子 UO22＋ + 2NO3－ + 2TBP ? UO2(NO3)2·2TBP ; 有机物的萃取;3.1.5 影响萃取的各种因素; 影响萃取的各种因素;影响萃取的各种因素;影响萃取的各种因素;影响萃取的各种因素; 影响萃取的各种因素;（9）第三相（乳化层）形成的影响;破乳方法;中、轻度乳化对策;液液萃取法进展;液相微萃取技术;液相微萃取技术;液相微萃取技术;离子液体萃取;思考题;二.双水相萃取技术 Aqueous two—phase extraction ATPE ;普通溶剂萃取不易用于蛋白质的分离： 许多蛋白质有极强的亲水性，不溶于有机溶剂； 蛋白质在有机溶剂相中易变性失活。; 双水相萃取现象;1956年瑞典lund大学的Albertsson教授对双水相系统进行比较系统研究，为双水相萃取系统的发展奠定了理论基础。 1978年Kula教授将双水相萃取技术用于酶的大规模分离纯化，建成了一套工业装置。 双水相萃取可分离各种生物大分子、重金属离子以及小分子，如抗生素、氨基酸和植物的有效成分等的分离纯化。 ;双水相萃取的基本特点; 基本概念和分类; 3.2.1 双水相的形成; 双水相的形成;a;研究最多的几种典型双水相系统; 双水相系统的分类 按照物质在双水相系统的分配作用类型，可分为空间排阻分配、电化学分配、构型相关性分配、亲和分配、疏水分配和手性分配等类型。; 3.2.3 影响分配平衡的参数; 聚合物分子量的影响; 3.2.3 影响分配的参数;盐浓度对分配系数K的影响;pH值： 改变盐的解离程度（如磷酸盐），进而改变相间电位差。;pH值： 改变蛋白质所带的电荷的性质和大小，这是与蛋白质的等电点相关的；;PEG/盐系统的分配系数的调节; 3.2.4 双水相萃取技术的应用; 从微生物细胞萃取的酶; （ 续前 ）; 多步双水相萃取分离纯化的酶;在医药工业中的应用 ;;丙酮和乙醇双水相萃取、荧光法测定痕量维生素B2;;;; 思考题

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