11液液萃取（溶剂萃取） Liquidliquid extractionSolventextraction 111 概述 一、 液液萃取过程： 1、液液萃取原理：根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异，而对液体混合物实施分离的方法，也是重要的单元操作之一。 溶质 A + 萃取剂 S——————〉S+A B萃取相 Extract 分层 稀释剂 B B + A S…少量 萃余相 Raffinate（残液） 一般伴随搅拌过程 = 形成两相系统

　　11液液萃取（溶剂萃取）Liquid-liquidextraction(Solventextraction)11.1液液萃取过程：1、液液萃取原理：根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异，而对液体混合物实施分离的方法，也是重要的单元操作之一。溶质萃取相Extrac分层稀释剂Raffinate（残液）一般伴随搅拌过程形成两相系统，并造成溶质在两相间的不平衡则萃取的本质：液液两相间的传质过程，即萃取过程是溶质在两个液相之间重新分配的过程，即通过相际传质来达到分离和11液液萃取（溶剂萃取）Liquid-liquidextraction(Solventextraction)11.1概述液液萃取过程：1、液液萃取原理：根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异，而对液体混合物实施分离的方法，也是重要的单元操作之一。溶质萃取相Extract分层稀释剂Raffinate（残液）一般伴随搅拌过程形成两相系统，并造成溶质在两相间的不平衡则萃取的本质：液液两相间的传质过程，即萃取过程是溶质在两个液相之间重新分配的过程，即通过相际传质来达到分离和提溶剂extractant（solvent)S的基本条件：b、溶剂具有选择性，即溶剂对A、B两组分具有不同溶解能力。为惰性组分相同：数学描述和计算实际情况：三组分分别出现于两液相内，情况变复杂、工业萃取过程：萃取不能完全分离液体混合物，往往须精馏或反萃取对萃取相和萃余相进行分离，而溶剂可循环使用。实质：将一个难于分离的混合物转变为两个易于分离的混合物举例：稀醋酸水溶液的分离：萃取剂：醋酸乙酯、萃取过程的经济性：取决于后继的两个分离过程是否较原液体混合物的直接分离更容易实现）萃取过程的优势：（与精馏的关系）ａ、可分离相对挥发度小或形成恒沸物的液体混合物；ｂ、无相变：液体混合物的浓度很低时，精馏过于耗能（须将大量汽化）；ｃ、常温操作：当液体混合物中含有热敏性物质时，萃取可避免受热；ｄ、两相流体：与吸附离子交换相比，操作方便。萃取剂的选择——萃取过程的经济性a、分子中至少有一个功能基，可以与被萃取物质结合成萃合物；b、分子中必须有相当长的烃链或芳香环，可使萃取剂和萃合物容易溶解于有机相，一般认为萃取剂的分子量在350－500之间较为合适。用量少，要求萃取剂功能基多、适宜的分子量；回收费用少；ｇ、化学稳定性强——不易水解、加热分解、耐酸碱盐氧化剂还原剂等；腐蚀性小，甚至抗辐射能力，无毒性，无刺激性，不易燃，难挥发，操作安全，经济易得但有机萃取剂使得工业废水中的化学耗氧量COD和生物耗氧量BOD明显增加，随着环保的高要求，它的选取应综合考虑。、中性含磷萃取剂：磷酸三丁酯(TBP)、三辛基氧膦(TOPO)、中性含氧萃取剂：仲辛醇、甲基异丁基酮(MIBK)、乙酸丁酯等分别属于醚类、醇类、醛类、酮类、酯类、醇醚类的有机溶剂；ｃ、中性含硫萃取剂：亚砜类和硫膦类有机溶剂，常见的有二辛基亚砜(DOSO)石油亚砜(PSO)、酸性有机磷类萃取剂：二(2-7,磷酸(D2EHPA)—乙基己基磷酸单、有机磺酸萃取剂二、两相接触方式：设备分类：、微分接触式differentialcontacting：如喷洒萃取塔：逆流接触传质过程、分级接触式stagewise：如混和沉降槽mixer-settler混合器：搅拌沉降槽：分层单级萃取single-stage：即一个理论级，只适用于溶质在萃取剂中的溶解度很大或溶质萃取率要求不高的场合；b、多级接触：错流：溶剂：并联；溶液：串联优点：操作简单，萃取率较高，但溶剂用量大；逆流：优点：由传质推动力最大用量小三、液液萃取的特点：同精馏和吸收过程相比故气液传质设备用于液液接触时，效率并不高；如：Pall环和Intalox填料并不适合；因液液过程的传质是在分散相液滴群和连续相之间进行的，要求填料能很好地分散液滴群，且表面不被分散相浸润，以防止液滴群的聚集而气液传质是在填料表面完成的，要求液相能很好地浸润填料表面，并且填料提高很大的有效传质面积。、轴向混合（纵向混合）的影响很重要，尤其是在微分逆流萃取过程。轴向混合：即导致两相流动的非理想性并使两相在萃取设备内的停留时间分布偏离活塞流的现象，包括返混和前混等各种现象。返混：下降连续相局部速度过大，会夹带分散相液滴，引起分散相返混；分散相液滴上升速度较大，会引起其周围连续相的返混；前混：若分散相液滴大小不均，若在萃取塔中作为轻相上升，液滴的上升速度会不同，造成分散相的前混。因为液液萃取两相密度差小、粘度和界面张力大，故轴向混合对过程的不利影响比精馏和吸收过程更为严重。比如，大型工业萃取塔，多达60－80%（甚至80－90%）的塔高是用来补偿轴向混合带来的不利影响的四、液液萃取在工业上的应用：液液萃取工业过程的特点：）可连续操作，易于自动控制。故在石油化工、湿法冶金、原子能工业、生化、环保、医药工业等领域得到越来越广泛的应用。液液萃取可以应用于无机物质和有机物质的分离。、石油化工：广泛应用于分离和提纯各种有机物质如：轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物的分离：采取：UdexFormex等萃取流程溶剂：环丁砜，四甘醇、甲基吡咯烷酮—萃取芳烃又如：乙苯、二甲苯体系，非常大，N

　　300萃取：以HF-BF、生物化工和精细化工：生化制药中的热敏性复杂有机液体混合物，采用萃取，可避免受热损坏，提高有效物质的收率；：青霉素的生产：以醋酸丁酯为溶剂，经过多次萃取玉米发酵得到的含青霉素的发酵液，可得到青霉素的浓溶液；香料工业中更是用得很多。、湿法冶金：如：铀、钍、铜等金属提炼，萃取法几乎完全代替了传统的化学沉积法最先在工业上应用成功的例子：磷酸三丁酯（TBP）提取金属铀；以及用乙基己醇从硼矿石中浸取液中提取硼酸；又如：用LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取剂中提炼铜是70年代以来湿法冶金的重要成就之一。当然，金属的价格要大于或等于铜时，经济上才合算。、浸取（油脂的萃取）leaching(solidextraction)：用于从非溶性固体中溶解可溶性目的物质如：最常用正己烷（但易燃、不易再生），要被取代，如醇类、异己烷11.2液液萃取相平衡萃取过程的热力学基础，决定过程的方向、推动力和过程的极限特点：两相、三元，与双组分蒸馏和单组分吸收有区别一、三角形相图triangulardiagram１、溶液组成的表示方法：xA，xS，xB=1-xA-xS（质量分率*）（*原因：萃取过程不能简化为恒摩尔

　　液相微萃取%2f后萃取--高效液相色谱法在中药有效成分分析中的应用及萃取机理研究