萃取冶金学
萃取冶金学
教材：邓佐国，徐廷华.萃取冶金学.自编教材参考书：徐光宪.稀土.北京：冶金工业出版社
设置的目的
萃取是提取冶金、有机化工、制药工业、分析化学的重要单元操作。
目的：
掌握萃取的基本知识、基本理论、工艺知识，为从事湿法冶金打好基础。
研究内容
萃取内容：
有机物萃取（转移的物质是有机物）：
有机化合物的分离提纯、制药工业、抗菌药的生产
无机物萃取（转移的物质是无机物）：
有色金属、稀有金属、贵金属、稀有分散金属的分离提纯
萃取冶金学主要研究无机物萃取
讨论的问题
萃取的基本知识
萃取过程化学
串级萃取理论考核
平时听课10％
平时作业10％
大型练习10％
考试70％
第0章绪论
1. 发展历史：
1000多年前液—固萃取烧酒→药酒
19世纪无机化合物萃取得以发展（Nerhest分配定律）1908年石油工业
1940年TBP作核燃料萃取剂
2.稀土元素
（原子序数从57-71的15种镧系元素以及与镧系元素性
质上相似的Y、Sc）
镧（La）铈（Ce）镨（Pr）钕（Nd）钷（Pm）
钐（Sm）铕（Eu）钆（Gd）铽（Tb）镝（Dy）
钬（Ho）铒（Er）铥（Tm）镱（Yb）镥（Lu）
钇（Y）钪（Sc）
Y3+离子半径在Ho、Er之间，即重RE组，化学性质与RE相似，自然界中又与重RE共存，所以归于重RE组。化合价：+3价第ⅢB族
镧系收缩：
镧系元素的离子半径随着原子序数的增加而减小的现象
P204萃取剂分组工艺特点，分为三组：
轻稀土中稀土重稀土
La ～Nd∕Sm Eu Gd∕Tb ～Lu Y
氧化镧
氧化铈
氧化镨钕
氧化钐
氧化铕
氧化钆
氧化铽
氧化镝
氧化钬
氧化铒
氧化铥
萃取蒸馏的教学反思 寿阳一中聂金花 受学校实验条件的限制，本课时只能由我在课堂上结合理论和演示实验完成教学的。我借助多媒体教学，展示了多一点图片信息，比较丰富。但是时间很紧，来不及讲完萃取剂的选择。且萃取讲得太快，学生初次接触萃取，一时接受不了那么多知识。到第二个班讲得时候，由于多媒体坏了，电脑不能用了，我只能用传统的方式教学。想不到这样的效果更好！因为我有多一些时间和精力在实验上了，不必再分心去换幻灯片，思路很清晰、连贯，上着很顺，感觉非常好。有了第二次的经验教训，我这回比较注重让学生记笔记了。每做一步操作，有什么现象，我都让所有学生一起描述，记下来。效果挺好。需要改进的是： 1、讲蒸馏实验时没有顺便讲带温度计的蒸馏装置。 以后讲到蒸馏时要注意，讲完课本的装置之后，设置一个问题，假如我现在要用蒸馏的方法分离的是沸点为140℃和沸点为200℃的混合溶液，可不可以用这套装置？需要进行怎么改进？引入到带温度计的蒸馏装置。继而讲明温度计的作用和位置。 2、讲烧瓶的使用注意事项时，加入沸石防止暴沸这一点强调得不够，反而一直在强调“暴沸”怎么写，这样就造成学生只记得怎么写“暴沸”但不知老师讲“暴沸”是要干嘛。 以后讲烧瓶的使用就要注意重点突出，强化了之后再进行其他补充。 3、蒸馏前氯离子的检验。没引导学生思考为什么要加稀硝酸，也没引导学生说这就是判断氯离子存在与否的检验方法。以后教学要记得！ 4、收集馏分时，刚开始的部分液体要弃去，也没讲。学生手头的练习有这样的题目，以后上课要注意多结合学生的手头资料，把握好深浅和拓展宽度。 5、萃取。最好让学生自己做做实验，有什么现象让他们自己及时记录，印象深刻一些。光是我的课堂演示，他们过后很快就忘了。而且最好安排学生先做实验，下节课再到课堂上回顾总结。
1.多糖的提取方法 生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类。多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位，决定在提取之前是否做预处理。动物多糖和微生物多糖多有脂质包围，一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂，释放多糖。植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类，在提取前，应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理，目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。 1．1溶剂法 1．1．1水提醇沉法 水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法。多糖是极性大分子化合物，提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。用水作溶剂来提取多糖时，可以用热水浸煮提取，也可以用冷水浸提渗滤，然后将提取液浓缩后，在浓缩液中加乙醇，使其最终体积分数达到70 %左右，利用多糖不溶于乙醇的性质，使多糖从提取液中沉淀出来，室温静置5 h，多糖的质量分数和得率均较高。影响多糖提取率的因素有：水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。 水提醇沉法提取多糖不需特殊设备，生产工艺成本低，安全，适合工业化大生产，是一种可取的提取方法。但由于水的极性大，容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来，从而使提取液存放时腐败变质，为后续的分离带来困难，且该法提取比较耗时，提取率也不高。1．1．2酸提法 为了提高多糖的提取率，在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH 值下难以溶解，可用乙酸或盐酸使提取液成酸性，再加乙醇使多糖沉淀析出，也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。 由于H＋的存在抑制了酸性杂质的溶出，稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高，但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂，且酸会对容器造成腐蚀，除弱酸外，一般不宜采用。因此酸提法也存在一定的不足之处。 1．1．3碱提法 多糖在碱性溶液中稳定，碱有利于酸性多糖的浸出，可提高多糖的收率，缩短提取时间，但提取液中含有其它杂质，使粘度过大，过滤困难，且浸提液有较浓的碱味，溶液颜色呈黄色，这样会影响成品的风味和色泽。 1．1．4超临界流体萃取法 超临界流体萃取技术是近年来发展起来的一种新的提取分离技术。超临界流 体是指物质处于临界温度和临界压力以上时的状态，这种流体兼有液体和气体的特点，密度大，粘稠度小，有极高的溶解，渗透到提取材料的基质中，发挥非常有效的萃取功能。而且这种溶解能力随着压力的升高而增大，提取结束后，再通过减压将其释放出来，具有保持有效成分的活性和无溶剂残留等优点。由于CO2的超临界条件（TC＝304．6 ℃，Tp＝7．38 MPa）容易达到，常用于超临界萃取的溶剂，在压力为8～40 MPa 时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物，在加入改性剂后则可溶解极性化物。 该法的缺点是设备复杂，运行成本高，提取范围有限。 1．2酶解法 1．2．1单一酶解法 单一酶解法指的是使用一种酶来提取多糖，从而提高提取率的生物技术。其中经常使用的酶有蛋白酶、纤维素酶等。蛋白酶对植物细胞中游离的蛋白质具有分解作用，使其结构变得松散；蛋白酶还会使糖蛋白和蛋白聚糖中游离的蛋白质水解，降低它们对原料的结合
摘要 萃取精馏是一种特殊精馏方法，适用于近沸点物系和共沸物的分离。萃取精馏按操作方式可分为连续萃取精馏和间歇萃取精馏，间歇萃取精馏是近年发展起来的新的萃取精馏方法。萃取剂的选择是萃取精馏的关键，因此，萃取剂的选择方法很重要。 关键词：萃取精馏；间歇萃取精馏；萃取剂选择
Abstract Extractive distillation is a kind of special rectification method, applicable to almost boiling point system and the separation of azeotrope. Extractive distillation according to the operation mode can be divided into continuous batch extractive distillation, extractive distillation and batch extractive distillation is a new extraction distillation method developed in recent years. The selection of extraction agent is the key of extractive distillation, therefore, the selection of extraction agent method is very important. Key words: extractive distillation; The batch extractive distillation; Extracting agent selection
第一章 总论习题 一、选择题 （一） 单项选择题 1. 高效液相色谱具有较好分离效果的一个主要原因是（ ） A. 吸附剂颗粒小 B. 压力比常规色谱高 C. 流速更快 D. 有自动记录装置 2. 纸上分配色谱，固定相是（ ） A. 纤维素 B. 滤纸所含的5~7%的水 C.展开剂中极性较大的溶剂 D. 醇羟基 3. 利用较少溶剂提取有效成分，提取较为完全的方法是（ ） A ．连续回流法 B. 加热回流法 C. 透析法 D. 浸渍法 4. 某化合物用三氯甲烷在缓冲盐纸色谱上展开，其Rf 值随pH 增大而减少，这说明它可能是（ ）。 A. 酸性化合物 B. 碱性化合物 C. 中性化合物 D. 酸碱两性化合物 5. 通常要应用碱性氧化铝色谱分离，而硅胶色谱一般不适合分离的化合物为（ ）。 A. 香豆素类化合物 B. 生物碱类化合物 C. 酸性化合物 D. 酯类化合物 6. 依次采用不同极性溶剂来提取药效成分应采取的极性顺序是（ ） A. H 23OH EtOAC CH 2Cl 2 B.2Cl EtOAC 3OH H 2O C.H 2O 3EtOAC CH 3OH 2O 2Cl 22Cl 2 7. 有效成分是指（ ） A ．需要提纯的成分 B. 含量高的成分 C. 具有某种生物活性的成分 D.无副作用的成分 8.下列溶剂中溶解化学成分范围较广的溶剂是（ ）。 A. 水 B. 乙醇 C. 乙醚 D. 苯 9. 化合物Ⅰ的主要生物合成途径为（ ）。 OH H 3CO OH CH 3 CH 3 O
A.MVA途径 B. 桂皮酸途径 C. AA-MA途径 D. 氨基酸途径 10. 植物的醇提浓缩液中加入水，可沉淀（） A．树胶 B. 蛋白质 C. 树脂 D. 氨基酸 11. 拟提取挥发性成分宜用（） A. 回流法 B. 渗漏法 C. 水蒸气蒸馏法 D. 煎煮法 12. 超临界流体萃取法适用于提取（） A. 极性大的成分 B. 极性小的成分 C. 离子型化合物 D. 能气化的成分 13. 索氏提取回流法语常用回流提取法相比，其优越性是（）。 A. 节省时间且效率高 B. 节省溶剂且效率高 C. 受热时间短 D. 提取装置简单 14. 可根据化合物分子大小进行分离的色谱有（） A．凝胶色谱 B. 硅胶色谱 C. 氧化铝色谱 D. 高效液相色谱 15. 根据色谱原理不同，色谱法主要有（）。 A．硅胶色谱和氧化铝色谱 B. 聚酰胺色谱和硅胶色谱 C．正相色谱和反相色谱 D．分配色谱、吸附色谱、离子交换色谱、凝胶色谱 16. 化合物进入凝胶吸附色谱后的结果是（）。 A．极性大的先流出 B. 极性小的先流出 C. 熔点低的先流出 D. 熔点高的先流出17. 硅胶吸附色谱的分离是依据对混合组分（）。 A．溶解性不同 B. 分配系数不同 C. 氢键作用不同 D. 离子交换能力不同 18. 正相分配色谱常用的固定相（） A．三氯甲烷 B. 甲醇 C. 乙醇 D. 水 19. 正相分配色谱常用的流动相（） A．水 B. 碱水 C. 亲水性溶剂 D. 亲脂性溶剂 20. SephadexLH-20的分离原理是（）
中药提取分离纯化 中草药提取液或提取物仍然是混合物，需进一步除去杂质，分离并进行精制。具体的方法随各中草药的性质不同而异，以后将通过实例加以叙述，此处只作一般原则性的讨论。 一、溶剂分离法： 一般是将上述总提取物，选用三、四种不同极性的溶剂，由低极性到高极性分步进行提取分离。水浸膏或乙醇浸膏常常为胶伏物，难以均匀分散在低极性溶剂中，故不能提取完全，可拌人适量惰性填充剂，如硅藻土或纤维粉等，然后低温或自然干燥，粉碎后，再以选用溶剂依次提取，使总提取物中各组成成分，依其在不同极性溶剂中溶解度的差异而得到分离。例如粉防己乙醇浸膏，碱化后可利用乙醚溶出脂溶性生物碱，再以冷苯处理溶出粉防己碱，与其结构类似的防己诺林碱比前者少一甲基而有一酚羟基，不溶于冷苯而得以分离。利用中草药化学成分，在不同极性溶剂中的溶解度进行分离纯化，是最常用的方法。 广而言之，自中草药提取溶液中加入另一种溶剂，析出其中某种或某些成分，或析出其杂质，也是一种溶剂分离的方法。中草药的水提液中常含有树胶、粘液质、蛋白质、糊化淀粉等，可以加入一定量的乙醇，使这些不溶于乙醇的成分自溶液中沉淀析出，而达到与其它成分分离的目的。例如自中草药提取液中除去这些杂质，或自白及水提取液中获得白及胶，可采用加乙醇沉淀法；自新鲜括楼根汁中制取天花粉素，可滴人丙酮使分次沉淀析出。目前，提取多糖及多肽类化合物，多采用水溶解、浓缩、加乙醇或丙酮析出的办法。 此外，也可利用其某些成分能在酸或碱中溶解，又在加碱或加酸变更溶液的pH 后，成不溶物而析出以达到分离。例如内酯类化合物不溶于水，但遇碱开环生成羧酸盐溶于水，再加酸酸化，又重新形成内酯环从溶液中析出，从而与其它杂质分离；生物碱一般不溶于水，遇酸生成生物碱盐而溶于水，再加碱碱化，又重新生成游离生物碱。这些化合物可以利用与水不相混溶的有机溶剂进行萃取分离。一般中草药总提取物用酸水、碱水先后处理，可以分为三部分：溶于酸水的为碱性成分（如生物碱），溶于碱水的为酸性成分（如有机酸），酸、碱均不溶的为中性成分（如甾醇）。还可利用不同酸、碱度进一步分离，如酸性化台物可以分为强酸性、弱酸性和酷热酚性三种，它们分别溶于碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钠，借此可进行分离。有些总生物碱，如长春花生物碱、石蒜生物碱，可利用不同rH值进行分离。但有些特殊情况，如酚性生物碱紫董定碱（corydine）在氢氧化钠溶液中仍能为乙醚抽出，蝙蝠葛碱（dauricins）在乙醚溶液中能为氢氧化钠溶液抽出，而溶于氯仿溶液中则不能被氢氧化钠溶液抽出；有些生物碱的盐类，如四氢掌叶防己碱盐酸盐在水溶液中仍能为氯仿抽出。这些性质均有助于各化合物的分离纯化。 二、两相溶剂萃取法： 1．萃取法：两相溶剂提取又简称萃取法，是利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则分离效率越高、如果在水提取液中的有效成分是亲脂性的物质，一般多用亲脂性有机溶剂，如苯、氯仿或乙醚进行两相萃取，如果有效成分是偏于亲水性的物质，在亲脂性溶剂中难溶解，就需要改用弱亲脂性的溶剂，例如乙酸乙酯、丁醇等。还可以在氯仿、乙醚中加入适量乙醇或甲醇以增大其亲水性。提取黄酮类成分时，多用乙酸乙脂和水的两相萃取。提取亲水性强的皂甙则多选用正丁醇、异戊醇和水作两相萃取。不过，一般有机溶剂亲水性越大，与水作两相萃取的效果就越不好，因为能使较多的亲水性杂质伴随而出，对有效成分进一步精制影响很大。
第一章 总论习题 一、选择题 （一） 单项选择题 1. 高效液相色谱具有较好分离效果的一个主要原因是（ ） A. 吸附剂颗粒小 B. 压力比常规色谱高 C. 流速更快 D. 有自动记录装置 2. 纸上分配色谱，固定相是（ ） A. 纤维素 B. 滤纸所含的5~7%的水 C.展开剂中极性较大的溶剂 D. 醇羟基 3. 利用较少溶剂提取有效成分，提取较为完全的方法是（ ） A ．连续回流法 B. 加热回流法 C. 透析法 D. 浸渍法 4. 某化合物用三氯甲烷在缓冲盐纸色谱上展开，其Rf 值随pH 增大而减少，这说明它可能是（ ）。 A. 酸性化合物 B. 碱性化合物 C. 中性化合物 D. 酸碱两性化合物 5. 通常要应用碱性氧化铝色谱分离，而硅胶色谱一般不适合分离的化合物为（ ）。 A. 香豆素类化合物 B. 生物碱类化合物 C. 酸性化合物 D. 酯类化合物 6. 依次采用不同极性溶剂来提取药效成分应采取的极性顺序是（ ） A. H 23OH EtOAC CH 2Cl 2 B.2Cl EtOAC 3OH H 2O C.H 2O 3EtOAC CH 3OH 2O 2Cl 22Cl 2 7. 有效成分是指（ ） A ．需要提纯的成分 B. 含量高的成分 C. 具有某种生物活性的成分 D.无副作用的成分 8.下列溶剂中溶解化学成分围较广的溶剂是（ ）。 A. 水 B. 乙醇 C. 乙醚 D. 苯 9. 化合物Ⅰ的主要生物合成途径为（ ）。 OH H 3CO OH CH 3 CH 3 O A. MVA 途径 B. 桂皮酸途径 C. AA-MA 途径 D. 氨基酸途径 10. 植物的醇提浓缩液中加入水，可沉淀（ ） A ．树胶 B. 蛋白质 C. 树脂 D. 氨基酸 11. 拟提取挥发性成分宜用（ ） A. 回流法 B. 渗漏法 C. 水蒸气蒸馏法 D. 煎煮法 12. 超临界流体萃取法适用于提取（ ） A. 极性大的成分 B. 极性小的成分 C. 离子型化合物 D. 能气化的成分 13. 索氏提取回流法语常用回流提取法相比，其优越性是（ ）。 A. 节省时间且效率高 B. 节省溶剂且效率高 C. 受热时间短 D. 提取装置简单 14. 可根据化合物分子大小进行分离的色谱有（ ） A ．凝胶色谱 B. 硅胶色谱 C. 氧化铝色谱 D. 高效液相色谱 15. 根据色谱原理不同，色谱法主要有（ ）。 A ．硅胶色谱和氧化铝色谱 B. 聚酰胺色谱和硅胶色谱 C ．正相色谱和反相色谱 D ．分配色谱、吸附色谱、离子交换色谱、凝胶色谱
同时蒸馏萃取装置使用说明书 同时蒸馏萃取装置结构示意图如上所示： ①冷凝水或冷却介质（如煤油等）从A流入，从B流出。 ②蒸馏时C处接所测样品的水溶液，D处接比水密度大的萃取液（如二氯甲烷等） ③D处用水浴锅加热，若用二氯甲烷作萃取剂，则温度恒定在65℃左右。 C处用电热套加热。 ④加热时E处关闭，先让水浴锅升温，则U型管中冷凝后的萃取剂将会缓慢上升，当萃 取剂上升至图中蓝线处时，C处电热套中的样品溶液应该开始沸腾。 ⑤蒸馏萃取时，让萃取剂和水的分界线保持在图中的蓝色线和绿色线之间为最佳（通过 调节C和D处的加热强度实现），这样冷凝下来的萃取剂和水将会顺利的回流至各自的烧瓶中。 ⑥F处不接任何东西，让其排空。 ⑦萃取结束时，让C、D两边冷却，然后取下D处的烧瓶，缓慢旋开E，让U型管下部 的萃取剂流入烧瓶中 ⑧使萃取剂浓缩后定容 同时蒸馏萃取,英文:simultaneous distillation extraction 简称SDE. 是通过同时加热样品液相与有机溶剂至沸腾来实现的，试验装置如右图，它是把样品的浆液置于一圆底烧瓶中,连接于仪器右侧,以另一烧瓶盛装溶剂,连接于仪器左侧,两瓶分别水浴加热,水蒸气和溶剂蒸气同时在仪器中被冷凝下来,水和溶剂不相混溶,在仪器U形管中被分开来,分别流向两侧的烧瓶中,结果蒸馏 和提取同时进行,只需要少量溶剂就可提取大量样品,香气成分得到浓缩。 同时蒸馏萃取作为一种前处理技术，同固相微萃取、顶空进样等相比，具有良好的重复性和较高的萃取量，而且操作简便、定性定量效果好，是一种行之有效的前处理方法。但由于香精组分复杂，当蒸馏温度过高时，样品可能发生水解、氧化、酯化或热分解，同时高沸点的组分也难以随水蒸气一起蒸出来，所以对香精香料挥发性成分的检验不是很全面。
液－液萃取分离法 【摘要】液—液萃取分离法又称溶剂萃取分离法，简称萃取分离法。这种方法是利用与水不相混溶的有机溶剂同试液一起震荡，这时，一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水相中，从而达到分离富集的目的。如果被萃取组分是有色化合物，则可以取有机相宜接进行光度测定，这种方法称为萃取光度法。萃取光度法具有较高的灵敏度和选择性。 【关键字】液—液萃取分离法、亲水性、分配系数、螯合剂 液—液萃取分离法又称溶剂萃取分离法，简称萃取分离法。这种方法是利用与水不相混溶的有机溶剂同试液一起震荡，这时，一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水相中，从而达到分离富集的目的。 一. 萃取分离法的基本原理及重要参数 1．萃取过程的本质:根据物质对水的亲疏性不同，通过适当的处理将物质从水相中萃取到有机相，最终达到分离。 亲水性物质：易溶于水而难溶于有机溶剂的物质。如：无机盐类，含有一些亲水基团有机化合物常见的亲水基团有一OH，一SO3H，一NH2，=NH 等．疏水性或亲油性物质：具有难溶于水而易溶于有机溶剂的物质。如：有机化合物常见的疏水基团有烷基如一CH3，一C2H3，卤代烷基，苯基、萘基等物质含疏水基团越多，相对分子质量越大，其疏水性越强2．分配系数和分配比 （１）分配系数 分配系数的含义：用有机溶剂从水相中萃取溶质A时，如果溶质A在两相中存在的型体相同，平衡时溶质在有机相的活度与水相的活度之比称为分配系数，用KD表示。萃取体系和温度恒定，KD为一常数。在稀溶液中可以用浓度代替活度。 （2）分配比 分配比的含义：将溶质在有机相中的各种存在形式的总浓度CO和在水相中的各种存在形式的总浓度CW之比，称为分配比． 示例：CCl4——水萃取体系萃取OsO4在水相中Os（VIII)以OsO4，OsO52-和HOsO5-三种形式存在在有机相中以OsO4和(OsO4)4两种形式存在。 （3）分配系数与分配比 当溶质在两相中以相同的单一形式存在，且溶液较稀，KD＝D。如： CCl4——水萃取体
第一章总论习题 选择题 （一） 单项选择题 吸附剂颗粒小 B. 压力比常规色谱高 C. 流速更快 D. 有自动记录装置 纤维素 B. 滤纸所含的5~7%勺水 C.展开剂中极性较大的溶剂 D. 醇羟基 通常要应用碱性氧化铝色谱分离，而硅胶色谱一般不适合分离的化合物为 依次采用不同极性溶剂来提取药效成分应采取的极性顺序是（ B. P.E ___ CH 2Cl 2 ----------- -- EtOAC ------- -- CH 3OH ___ _ H 2O C. P.E.―- H 2O ------------ -- CH 3OH --------- EtOAC ------- > CH 2Cl 2 D. P. E. —CH 3OH * EtOAC * CH j Cl 2 ? H 2O 7. 有效成分是指（ A. 需要提纯的成分 B.含量高的成分 C. 具有某种生物活性的成分 D.无副作用的成分 8. F 列溶剂中溶解化学成分范围较广的溶剂是（ A. 水B. 乙醇 C. 乙醚 D. 9. 化合物I 的主要生物合成途径为（ CH 3 )° 1. 高效液相色谱具有较好分离效果的一个主要原因是（ A. 2. 纸上分配色谱，固定相是（ A. 3. 利用较少溶剂提取有效成分，提取较为完全的方法是（ A. 连续回流法 B. 加热回流法 C.透析法 D. 浸渍法 4. 某化合物用三氯甲烷在缓冲盐纸色谱上展开，其 Rf 值随pH 增大而减少，这说明它可能 A. 酸性化合物 B. 碱性化合物 C.中性化合物 D. 酸碱两性化合物 A. 香豆素类化合物 B. 生物碱类化合物 C. 酸性化合物 D. 酯类化合物 5. 6. A. H 2O —- CH 3OH EtOAC ------CH 2Cl 2 _______ P.E.
新型分离技术在化工生产中的应用 摘要：本文主要介绍了膜分离技术、超临界萃取技术、分子蒸馏技术、耦合分离的技术原理及应用 关键词：化工分离、分离工程、膜分离、萃取、吸附分离 引言：化工分离技术是化学工程的一个重要分支, 任何化工生产过程都离不开这种技术，原料的精制、中间产物以及产品的分离提纯、废气废水的处理等等，都离不开化工分离技术。化工分离技术应用领域广泛、分离要求多种多样，这就决定了分离技术的多样性。精馏、萃取、吸收、吸附等都是传统的化工分离技术，无论是技术还是应用方面都发展得很成熟。然而，随着基础工业和高科技的发展，分离技术越来越面临着新的挑战：石油、天然气、煤炭等资源的不可再生要求分离过程必须充分得利用资源，降低能耗；迅速发展的生物医药工程对产品纯度、活性等指标的限制对分离技术提出了更高的要求；由环境保护意识的增强提出的各种废弃物排放限制越来越严格也给分离技术带来了难题；此外新材料的开发、食品工业和天然资源综合利用等领域的迅速发展也对分离技术提出了更高的要求。所有这些需求都推动了人们对新型化工分离技术的探索。 正文： 国内外对分离技术的发展十分重视，但由于应用领域十分广泛，原料、产品和对分离操作的要求多种多样，这就决定了分离技术的多样性。按机理划分，可大致分为五类，即：生成新相以进行分离（如蒸馏、结晶）；加入新相进行分离（如萃取、吸收）；用隔离物进行分离（如膜分离）；用固体试剂进行分离（如吸附、离子交换）和用外力场或梯度进行分离（如离心萃取分离、电泳）等。现在运用较多且有很大发展前景的新型分离技术有超临界流体萃取技术、分子蒸馏技术和膜分离技术。 1超临界流体萃取技术及其应用 超临界流体萃取是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对目标组分进行萃取和分离的新型技术，其原理是利用流体（溶剂）在临界点附近区域（超临界区）内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能，且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动来实现分离的。 超临界流体具有一系列重要的性质： 1）超临界流体相当粘稠，其密度接近于液体，具有较大的溶解能力； 2）超临界流体的扩散系数比液体大23个数量级，其粘度类似于气体，远小于液体。这对于分离过程的传质极为有利，缩短了相平衡所需时间，大大提高了分离效率，是高效传质的理
乙醇萃取精馏系统设计方案 1. 前言 根据甲方要求，天津昊然分离科技有限公司对甲方提供的乙醇原料，采用工程模拟软件进行了详细的流程模拟计算，由模拟计算结果结合多年工程设计经验，形成了本次精馏设计方案。 2. 设计依据 处理量：处理粗产品20吨/天；质量要求：乙醇的质量分数达到99%以上。 3. 流程模拟计算 E1 流程说明：将原料及萃取剂分别送入T1萃取精馏塔内，由萃取精馏塔塔顶得到合格产品乙醇，萃取精馏塔塔釜物料送入T2萃取剂回收塔，经过T2塔脱除轻组分后的塔釜物料即为回收的萃取剂，萃取剂经冷却后送入T1萃取精馏塔，实现萃取剂的循环利用。
4. 结构说明 4.1萃取精馏塔 T1萃取精馏塔采用常压操作，操作压力为1atm（a），设计直径φ800mm，采用高效TJHR-Ⅲ型填料，填料高度为11000mm，共分为三段，各段高度分别为2000mm、5500mm、3500mm。塔顶和填料段之间采用高效液体分布器，塔中配置高弹性液体收集器。 塔顶热负荷为327183.18kcal/hr，塔顶温度为78.5℃，使用30℃循环水进行冷凝，冷凝器面积约为60m2； 塔底热负荷为424395.78kcal/hr，塔底温度为143.7℃，采用200度导热油进行加热，所需换热面积约为80m2。 回流罐设计容积为1m3。 4.2萃取剂回收塔 T2萃取剂回收塔采用减压操作，操作压力为25kPa（a），设计直径φ700mm，总填料高度为7000mm，共分为两段，上段采用TJHR-Ⅲ型填料，下段采用TJHR-Ⅱ型填料，各段高度分别为3000mm、4000mm。塔顶和填料段之间采用高效液体分布器，塔中配置高弹性液体收集器。 塔顶热负荷为125535.04kcal/hr，塔顶温度为68.7℃，使用30℃循环水进行冷凝，冷凝器面积约为30m2； 塔底热负荷为131802.70kcal/hr，塔底温度为161.0℃，采用200度导热油进行加热，所需换热面积约为40m2； 冷却器热负荷为71569.27kcal/hr，使用30℃循环水进行冷凝，冷凝器面积约为15m2。 回流罐设计容积为0.5m3。
萃取精馏及其应用 摘要：萃取精馏在近沸点物系和共沸物的分离方面是很有潜力的操作过程。萃取精馏是一种特殊的精馏方法。以改变塔内需要分离组分的相对挥发度。选择合适的溶剂可以增强分离组分之间的相对挥发度, 从而可以使难分离物系转化为容易分离的物系。本文对萃取精馏的优缺点进行阐述以及提出对缺点的改进并对萃取精馏的前景进行展望。 Extractive distillation in nearly boiling material and separating azeotrope is very potential operation process. Extractive distillation is a kind of special rectification method. In order to change the tower requires the separation of components of the relative volatility of separation. This paper expounds the advantages and disadvantages of extract ：extractive distillation extraction agent advantages and disadvantages application prospect Extractive distillation in nearly boiling material and separating azeotrope is very potential operation process. Extractive distillation is a kind of special rectification method. In order to change the tower requires the separation of components of the relative volatility of separation. This paper expounds the advantages and disadvantages of extractive distillation and put forward to the disadvantages of improvement and Prospect of extractive distillation. Abstracr ：Extractive distillation in nearly boiling material and separating azeotrope is very potential operation process. Extractive distillation is a kind of special rectification method. In order to change the tower requires the separation of components of the relative volatility of separation. This paper expounds the advantages and disadvantages of extractive distillation and put forward to the disadvantages of improvement and Prospect of extractive distillation. Key words : extractive distillation extraction agent advantages and disadvantages application prospect 一、萃取精馏的简介 萃取精馏：向精馏塔顶连续加入高沸点添加剂，改变料液中被分离组分间的相对挥发度，使普通精馏难以分离的液体混合物变得易于分离的一种特殊精馏方法。 萃取精馏的原理：若采用普通精馏的方法进行分离，将很困难，或者不可能。对于这类物系，可以采用特殊精馏方法，向被分离物系中加入第三种组分，改变被分离组分的活度系数，增加组分之间的相对挥发度，达到分离的目的。如果加入的溶剂与原系统中的一些轻组分形成最低共沸物，溶剂与轻组分将以共沸物形式从塔顶蒸出，塔底得到重组分，这种操作称为共沸精馏；如果加入的溶剂不与原系统中的任一组分形成共沸物，其沸点又较任一组分的沸点高，溶剂与重组分将随釜液离开精馏塔，塔顶得到轻组分，这种操作称为萃取精馏。 萃取精馏的流程：由于溶剂的沸点高于原溶液各组分的沸点，所以它总是从塔釜排出的。为了在塔的绝大部分塔板上均能维持较高的溶剂浓度，溶剂加入口一定要在原料进入口以上。但一般情况下，它又不能从塔顶引入，因为溶剂入口以上必须还有若干块塔板，组成溶剂回收段，以便使馏出物从塔顶引出以前能将其中的溶剂浓度降到可忽略的程度。溶剂与重组分一起自萃取精馏塔底部引出后，送入溶剂回收装置。一般用蒸馏塔将重组分自溶剂中蒸出，并送回萃取精馏塔循环使用。一般，整个流程中溶剂的损失是不大的，只需添加少量新鲜溶剂补偿即可。
模块三萃取技术 学习目标 知识目标 1．掌握萃取操作的基本知识、三角形相图、相平衡关系、单级萃取操作的工艺计算；掌握萃取操作的适用场合；掌握萃取操作、常见事故及其处理方法。 2．理解萃取过程的基本原理，理解萃取操作过程的控制与调节。 3．了解各种萃取操作的基本流程，了解各种萃取设备的结构、特点及其选择方法。能力目标 1．能够用三角形相图表示萃取操作过程，分析萃取操作过程的影响因素，并 能够进行萃取剂的选择，液—液萃取操作的选择。 2．能够了解萃取操作的开停车，常见事故及其处理方法。 素质目标 1．培养学生工程技术观念； 2．培养学生独立思考的能力，逻辑思维的能力； 3．培养学生能应用所学知识解决工程实际问题的能力。 任务单 东方化工集团有限分司，乙酸水溶 液中回收乙酸，这一过程中使用萃取 的方式进行，要求处理量为每批1t， 其中乙酸含量为50%（质量百分率 下同），要求最终乙酸的组成达70% 以上。完成下列任务： （1）确定回收方法； （2）选用适宜的萃取剂； （3）选用合适的萃取设备； （4）计算萃取剂用量。
萃取基本概念及分离方法的任务单（18-1） 班级________组别_____姓名__________组员名单______________________ 基本概念 常用术语萃取： 萃取剂： 萃取相： 萃余相： 萃取液： 萃余液： 溶质： 原溶剂（稀释剂）： 溶解溶解度曲线： 连接线（共轭线）： 共轭液层（共轭相）： 辅助曲线： 临界混熔点： 分配曲线： 分配系数： 萃取操作的分类及适用场合 萃取操作的分类 适用场合 建议选用分离方法 得分
萃取基本概念及分离方法的任务单（18-1） 班级________组别_____姓名__________组员名单______________________ 基本概念 常用术语萃取：利用混合物中的各组份在溶剂中的溶解度的不同，而达到混合物分离的目的。萃取剂：萃取剂：所选用的溶剂。 萃取相：以萃取剂为主溶有溶质的相。E 萃余相：以原溶剂为主溶质含量较低的相。R 萃取液：除去萃取相中的溶剂而得到的液体。E’ 萃余液：除去萃余相中的溶剂而得到的液体。R’ 溶质：混合物中被分离出的组份。A 原溶剂（稀释剂）：原混合物中与溶剂不互溶或仅部分互溶的组份。 溶解溶解度曲线：将代表诸平衡液层的组成坐标点连接起来的曲线。 连接线（共轭线）：萃取相E和萃余相R两点的联线。 共轭液层（共轭相）：二元混合物中加入适量的萃取剂，即形成了二个液层萃取相E和萃余相R，把达到平衡时的两个液层称为“共轭液层或共轭相”。 辅助曲线：分别过共轭液层的两点作三角形任意两条边的平行线，其交点的连线。 临界混熔点：辅助曲线与溶解度曲线的交点。 分配曲线：将三角形相图中各组相对应的平衡液层中溶质A的浓度转移到x-y直角坐标上，所到的曲线。 分配系数：组份在萃取相E中浓度与其在萃余相R中的浓度之比值。 萃取操作的分类及适用场合 萃取操作的分类物理萃取：利用溶剂对欲分离的组份具有较大的溶解能力，溶质通过扩散作用转移到溶剂中，从而达到分离的目的的过程。 化学萃取：由于化学作用，溶剂选择性地与溶质化合或络合，从而帮助溶质重新分配，达到分离目的的过程。 适用场合（1）原料液中各组分间的相对挥发度接近于1或形成恒沸物。若采用蒸馏方法不能分离或很不经济； （2）原料液中需分离的组分含量很低且为难挥发组分。若采用蒸馏方法须将大量稀释剂汽化，能耗较大； （3）原料液中需分离的组分是热敏性物质。这种物料蒸馏时易于分解、聚合或发生其它变化。 （4）高沸点有机物的分离。用萃取方法代替技术很高的真空蒸馏、分子蒸馏，可降低能量消耗。 建议选用分离方法 得分
蒸馏萃取实验报告单姓名：班级： 实验室制取蒸馏水 1、蒸馏是利用物质沸点的不同，加热使液体混合物中的液体变为气体挥发出来，再冷凝为液体，除去难挥发或不挥发杂质的方法。 2、实验装置图（见书第7页） 3、实验用品：酒精灯、铁架台、石棉网、冷凝管、圆底烧瓶、牛角管、锥形瓶、沸石、温度计 4、实验步骤及现象 实验步骤 现象 1、在试管中加入少量自来水，滴入几滴稀硝酸和硝酸银。 有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。 2、在100ml烧瓶中加入约一定体积的自来水，连接好装置，向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体，用锥形瓶收集约10ml液体，停止加热。 烧瓶中水温升高沸腾，在锥形瓶中收集到蒸馏水。 3、取少量收集到的液体加入试管中，然后滴入几滴稀硝酸和硝酸银。 没有产生白色沉淀 5、回答问题 （1）冷凝水的流向为由下而上。（2）沸石的作用是防止爆沸。 二、萃取和分液 1、萃取是利用物质在同一溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来。 分液是将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。 2、实验装置图（见书第九页） 3、实验仪器：量筒、分液漏斗、烧杯；实验药品：碘的饱和溶液、四氯化碳 4、实验步骤 （1）用量筒量取10ml碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗中，然后注入4ml四氯化碳，盖好玻璃塞。 （2）用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转，使两种液体充分接触，振荡后打开活塞，使漏斗内气体放出。
（3）将分液漏斗放在铁架台上，静置一段时间。 （4）待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下。
总述 1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定2)提取方法 ①粉碎成粗粉 ②有机溶剂法和水提法③水蒸气蒸馏法④升华法 3)分离纯化法 ①根据物质溶解度的不同进行分离 a.温度不同,溶解度不同 b.改变溶液的极性去杂 c.酸碱法 d.沉淀法 ②根据物质分配比不同极性分离 a.液-液萃取法 b.反流分布法 c.液滴逆流层析法 d.高速逆流层析法 e.GC法 f.LC法:LC分配层析载体主要有---硅胶,硅藻土,纤维素等;有正反相之分;压力有低、中、高之分;载量有分析、制备之分。 ③根据物质吸附性不同极性分离 a.※极性吸附剂（如SiO2,Al2O3...)极性强，吸附力大 ※非极性吸附剂(如活性炭－对非极性化合物的吸附力强(洗脱时洗脱力随洗脱剂的极性降低而增大)。 b.化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小 而定; 溶剂的极性大小可按其介电常数(e)大小排列
（极性渐大> ）: 己烷苯无水乙醚CHCl3AcOEt乙醇甲醇水e 1.88 2.29 4.47 5.20 6.1126.0 31.2 81.0 c.氢键力吸附聚酰胺吸附层析--洗脱剂的洗脱力由小到大为: 水> 甲醇> 丙酮> NaOH液> 甲酰胺> 尿素水液 ④根据物质分子的大小进行分离 如葡萄糖凝胶(Sephadex G and LH-20...)过泸法等 ⑤根据物质解离程度不同的分离法离子交换法： 强酸：-SO3H 强碱：-N+(CH3)3Cl- 弱酸：-CO2H 弱碱：-NH2(NH,N) 一、糖及苷类的提取和分离 1 溶剂处理法 2 铅盐沉淀法 3 大孔树脂处理法
4 柱色谱分离法 二 醌类化合物的提取和分离 一 提取方法: 一般选用甲醇或乙醇为溶剂，可同时将游离态和成苷的蒽醌类化合物从药材中提取出来，浓缩后再依次用有机溶剂提取（多用索氏提取法），可根据极性大小不同进行初步分离（如将苷和苷元分开）。 对于多羟基蒽醌或具有羧基的蒽醌（如大黄酸），在植物体内多以盐的形式存在，难以被有机溶剂溶出，提取前应先酸化使之游 中 药 Et O H EtOH 提取物 减压回收E t O H 浓缩物 H C l 3提取 Et 2O 3 t O A c 提取 E t O A c 提取液 残留物 （含单糖苷或含糖较少的苷） n-B u O H 提取 n-B u O H 提取液（含糖较多的苷）
组分的富集?为什么? 分离技术思考题与习题第一章绪论 1?分离技术在定量分析中有什么重要性? 2?定量分离分析对常量和微量组分的回收率要求分别是什么? 3?选择分离方法的依据主要是什么? 第二章沉淀与共沉淀分离法 1.设计下列各组离子的系统分离方案 (1).Ag\ K+、Fe3+、Cr3+、Hg2+ (2). Hg22\ Cu2+、Al"、Ba2+ 2.氢氧化物沉淀分离中，常用控制溶液pH的试剂有哪些？举例说明。 3.用氢氧化物沉淀分离时，常有共沉淀现象，有什么方法可以减少沉淀对其他 组分的吸附? 4?写出下列有机试剂的分子式或结构式: 毗危六次甲基四胺，尿素；丁二酮肪，8?羟基哇咻, 铜试剂（DDTC）,铜铁试剂。 5.某试样含Fe, Al, Ca, Mg, Ti元素，经碱熔融后，用水浸取，盐酸酸化, 加氨水中和至出现红棕色沉淀（pH约为3左右），再加六亚甲基四胺加热过滤, 分出沉淀和滤液。试问：为什么溶液中刚出现红棕色沉淀时，表示pH为3左右? 过滤后得到的沉淀是什么？滤液又是什么？试样中若含Zn2+和Mn2+,它们是 在沉淀中还是在滤液中? 6.査阅资料，在药物分析中，沉淀分离法有哪些类型？各有何特点? （以后小组讨论） 7.什么是共沉淀现象？沉淀分离法和共沉淀分离法的区别是什么？ 8.什么是均匀分配？什么是非均匀分配？均匀分配和非均匀分配谁更有利于微 9.分析影响吸附共沉淀分离的主要因素。
[HP 為 =3.16 X 10-5 8. 第3章《萃取分离法》习题 1.饮用水中有少量CHC13,取水样lOOmL,用10mL 戊醇萃取，有91.9%的 CHCb 被萃取。计算取10mL 水样用lOmL 戊醇萃取时，氯仿被萃取的百分 率。 2.当三氯乙酰丙酮分配在CHCh 和水中时，得到如下结果：当溶液的pH=1.16 时，分配比为2.00,当pH=6?39时，分配比为1.40o 求它在氯仿和水中的分 配系数K D 和离解常数K HAO 3?毗庭（Py ）时一种弱碱，在水中有下列平衡: 毗睫在水和氯仿之间的分配系数为K D =2.74 xlO 4,求在pH=4时，毗腱在水和 CHCb 之间的分配比是多大？（设毗腱Py 在CHCb 中没有聚合反应）。 4.在pH=6时，用双硫腺氯仿溶液萃取A,其萃取率为95%。同样条件下，B 仅 被萃取5%,求这两种金属离子的分离系数是多少？ 5.有一金属离子鳌合物于pH3从水相萃入甲基异丁基酮中，其分配比为5.96, 现 取50.0毫升含该金属离子的试液，每次用25.0毫升甲基异丁基酮于pH3 萃取，要求萃取率为99.9%,问一共要萃取多少次？ 6.用30毫升10_3mol
实验十四萃取精馏实验 一、实验目的 二、基本原理 三、设备参数 四、实验步骤 五、注意事项 六、实验报告要求 七、思考题
实验目的 1、熟悉萃取精馏的原理和萃取精馏装置； 2、掌握萃取精馏塔的操作方法和乙醇水混合物的 气相色谱分析法； 3、利用乙二醇为分离剂进行萃取精馏制取无水乙 醇； 4、了解计算机数据采集系统和用计算机控制精馏 操作参数的方法。
基本原理 萃取精馏是在被分离的混合物中加入某种添加剂，以增加原混合物中两组分间的相对挥发度（添加剂不与混合物中任一组分形成恒沸物），从而使混合物的分离变得很容易。所加入的添加剂为挥发度很小的溶剂（萃取剂），其沸点高于原溶液中各组分的沸点。 由于萃取精馏操作条件范围比较宽，溶剂的浓度为热量衡算和物料衡算所控制，而不是为恒沸点所控制，溶剂在塔内也不需要挥发，故热量消耗较恒沸精馏小，在工业上应用也更为广泛。 乙醇一水能形成恒沸物(常压下，恒沸物乙醇质量分数95.57%，恒沸点78.15℃)，用普通精馏的方法难以完全分离。本实验利用乙二醇为分离剂进行萃取精馏的方法分
设备参数 ?实验试剂 ?乙醇：化学纯(纯度95%)； ?乙二醇：化学纯(水含量<0.3%)?蒸馏水
向塔釜内加入少许碎瓷环(以防止釜液暴沸)，39%(水)，61%(乙醇)或者95.5%(乙醇) (wt%)为原料，以乙二醇为萃 取剂，采用连续操作法进行萃取精惰。在计量管内注入乙 二醇，另一计量管内注入水一乙醉混合物液体。乙二醇加料，口在上部：水一乙醇混合物进料，口在下部。向釜内 注入含少量水的乙二醇(大约60ml)，此后可进行升温操作。同时开启预热器升温，当釜开始沸腾时，开保温电源，并 开始加料。控制乙二醉的加料速度为80ml/hr，水一乙醉液 与乙二醉之体积比)1:2.5～3，调节转子流量计的转子，使其稳定在所要求的范围。注意!用秒表定时记下计量管液面下 降值以供调节流量用。