溶剂萃取.
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溶剂萃取技术溶剂萃取技术是一种常用的分离和提纯方法,广泛应用于化学、生物、环境等领域。
本文将介绍溶剂萃取技术的原理、应用以及一些相关的注意事项。
一、原理溶剂萃取技术基于溶剂与待提取物质之间的亲和性差异,通过在不同溶剂中的分配系数来实现分离和提取。
其基本步骤包括:选择合适的溶剂、混合溶液和待提取物;将混合溶液与待提取物充分接触,使其发生相互作用;经过一段时间后,分离出溶液,待提取物即可得到分离和提取。
溶剂的选择是溶剂萃取技术中非常重要的一步,常用的溶剂包括有机溶剂和水。
有机溶剂如乙酸乙酯、苯、氯仿等常用于非极性物质的提取,而水则常用于极性物质的提取。
溶剂的选择要根据待提取物的性质、溶解度以及实际需求来确定。
二、应用1. 化学领域:溶剂萃取技术广泛应用于有机合成、分析化学以及药物研发等方面。
例如,在有机合成中,可以使用溶剂萃取技术将产物从反应混合物中提取出来,实现反应物和产物的有效分离和纯化。
2. 生物领域:在生物制药、基因工程等领域,溶剂萃取技术被用于分离和纯化蛋白质、核酸等生物大分子。
通过选择合适的溶剂和提取条件,可以实现对目标物质的高效提取和纯化。
3. 环境领域:溶剂萃取技术在环境监测和废水处理中也有广泛应用。
例如,在环境监测中,可以使用溶剂萃取技术将有机污染物从土壤或水样中提取出来,进而进行分析和检测。
三、注意事项1. 安全性:在使用有机溶剂时,要注意其挥发性和毒性,避免对人体和环境造成伤害。
同时,在操作过程中要做好防护措施,如佩戴手套、护目镜等。
2. 溶剂选择:要根据待提取物的性质和需求,选择合适的溶剂。
同时,也要考虑溶剂的成本和可回收性等因素。
3. 操作条件:包括温度、时间、溶液浓度等,都会对溶剂萃取的效果产生影响。
要根据实际需求进行优化,以提高分离和提取的效率和纯度。
4. 废弃物处理:在溶剂萃取过程中生成的废弃物要妥善处理,避免对环境造成污染。
溶剂萃取技术是一种常用的分离和提纯方法,其原理简单、灵活性强,广泛应用于化学、生物、环境等领域。
溶剂萃取法
溶剂萃取法(一般称:萃取法),是指利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。
例如,用四氯化碳从碘水中萃取碘,就是采用萃取的方法。
萃取分离物质的操作步骤是:把用来萃取(提取)溶质的溶剂加入到盛有溶液的分液漏斗后,立即充分振荡,使溶质充分转溶到加入的溶剂中,然后静置分液漏斗。
待液体分层后,再进行分液.如要获得溶质,可把溶剂蒸馏除去,就能得到纯净的溶质。
萃取的机理既有物理的溶解作用,又有化学的配合作用,是一个复杂的物理溶解过程。
按照萃取机理的不同,可分为五种类型:简单分子萃取、中性配合萃取、酸性配合萃取、离子缔合萃取和协同萃取。
10 溶剂萃取法在液体混合物溶液中加入某种溶剂,使溶液中的组分得到全部或部分分离的过程称为萃取。
溶剂萃取法是从稀溶液中提取物质的一种有效方法。
广泛地应用于冶金和化工行业中。
在黄金行业中,用溶剂萃取法提取纯金、银已有许多研究[1~3],在国外,其成熟技术已经工业应用多年。
用萃取法从含氰废水中提取铜、锌的研究也多有报导[5~6]。
在我国,直到1997年才由清华大学和山东省莱州黄金冶炼厂合作完成了萃取法从氰化贫液中分离铜的工业试验,取得了较好的效果。
9.1 溶剂萃取法的基本原理溶剂萃取法也称液—液萃取法,简称萃取法。
萃取法由有机相和水相相互混合,水相中要分离出的物质进入有机相后,再靠两相质量密度不同将两相分开。
有机相一般由三种物质组成,即萃取剂、稀释剂、溶剂。
有时还要在萃取剂中加入一些调节剂,以使萃取剂的性能更好。
从氰化物溶液中萃取有色金属氰络物一般用高分子有机胺类,如氯化三烷基甲胺(N 263)、稀释剂为高碳醇、溶剂是磺化煤油。
水相即是要处理的废水。
与吸收操作相似,萃取法以相际平衡为过程极限。
这与离子交换法和液膜法也是相近的。
但离子交换法使用固体离子交换树脂做吸收物质;而液膜法使用的是油包水(碱溶液用于吸收氰化氢)组成的吸收物质。
萃取法所用的吸收剂均由有机物组成,其质量密度一定要与水溶液或称萃取原料液有相当大的差别,以使两相靠重力就能较容易地分离开,有机相还要有较高的沸点,以保证有机物在使用过程中不至于损失太大。
萃取过程是一个传质过程,溶质从水相传递到有机相中,直到平衡。
因此要求萃取设备能充分地使水相中的物质在较短时间内扩散到有机相中,而且要求有机相的粘度不要过大,以免被吸收物质在有机相内产生较大浓度梯度而阻碍吸收进程。
萃取过程得到的富集了水相中某种物质或几种物质的有机相叫萃取相。
经过萃取分离出某种物质或几种物质的水相叫萃余液。
通过反萃将萃取相的被萃取物分离出去才能使有机相循环使用。
对于含铜氰络离子的萃取相,可用烧碱溶液将铜络离子从萃取相中反萃出来,得到含铜氰络合物浓度极高的溶液。
1、萃取:当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时,生化物质倾向于在两相之间进行分配,当条件选择得恰当时,所需提取的生化物质就会有选择性地发生转移,集中到一相中,而原来溶液中所混有的其它杂质(如中间代谢产物、杂蛋白等)分配在另一相中,这样就能达到某种程度的提纯和浓缩。
2、反萃取:溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程。
在完成萃取操作后,为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施,将目标产物从有机相转入水相的操作就称为反萃取3、物理萃取和化学萃取:物理萃取的理论基础是分配定律,而化学萃取服从相律及一般化学反应的平衡定律。
4、生物萃取与传统萃取相比的特殊性:①成分复杂②传质速率不同③相分离性能不同④产物的不稳定性5、溶剂萃取法的特点:萃取过程有选择性;能与其它步聚相配合;通过相转移减少产品水解;适用于不同规模;传质快;周期短,便于连续操作;毒性与安全环境问题6、分配定律:一定T、P下,溶质在两个互不相溶的溶剂中分配,平衡时,溶质在两相中浓度之比为常数。
7、在常温常压下K为常数;应用前提条件:①稀溶液②溶质对溶剂互溶没有影响③必须是同一分子类型,不发生缔合或离解8、分配系数中CL和CH 必须是同一种分子类型,即不发生缔合或离解。
对于弱电解质,在水中发生解离,则只有两相中的单分子化合物的浓度才符合分配定律。
9、为什么青霉素在酸性(pH≤2.5)条件下,而红霉素却要在碱性(pH≥9.8)条件下才能被萃取到丁酯中去呢?①根据表观分配系数公式可知,弱酸的表观分配系数:K=K0 /(1 +10 pH -pK )弱酸的表观分配系数:K=K0 /(1 +10 pK -pH )对于弱酸:pH< pK 时,分配系数大,对于弱碱:pH> pK 时,分配系数大;②不同pH条件影响弱电解质电离,从而影响分子的极性,根据相似相溶原则,在弱极性的丁酯中极性小的分子溶解度比水中大10、有机溶剂萃取的影响因素:①影响萃取操作的因素:pH、温度、盐析②有机溶剂的选择③带溶剂④乳化与去乳化11、T↑,分子扩散速度↑,故萃取速度↑12、盐析:生化物质在水中溶解度↓;两相比重差↑两相互溶度↓13、常用于生化萃取的有机溶剂有丁醇、丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。
一、什么是萃取?溶剂萃取过程的机理是什么?选择萃取剂的原则是什么?萃取,又称溶剂萃取或液液萃取,是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。
即,是利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。
选择萃取剂的原则:1.和原溶液中的溶剂互不相溶2.对溶质的溶解度要远大于原溶剂,萃取剂与溶质相似,相似相溶3.萃取剂溶解极少量或完全不溶杂质4.容易与待萃取物质分离5.萃取剂不能与原溶液发生任何反应6.萃取剂最好是无毒的二、溶剂萃取分离和蒸馏分离过程中分别涉及的最主要的分子间的相互作用是什么?三、影响溶剂萃取的因素,简述当前萃取方法的新技术?萃取方法新技术:超临界流体萃取(supercritical fluid extraction,SFE)是近年来分离科学中发展很快的一个领域。
近年来研究较多的体系包括二氧化碳、水、氨、甲醇、乙醇、氙、戊烷、乙烷、乙烯等,与常用的有机溶剂相比,超临界流体特别是二氧化碳、水还是一种环境友好的溶剂。
与一些传统的分离方法相比,超临界流体萃取具有许多独特的优点,如①超临界流体的萃取能力取决于流体密度,因而很容易通过调节温度和压力加以控制;②溶剂回收简单方便,节省能源。
通过等温降压或等压升温被萃取物就可与萃取剂分离;③由于超临界萃取工艺可在较低温度下操作,故特别适合于热敏组分;④可较快地达到平衡;⑤超临界流体萃取的另一特点是很容易与其它分析方法联用,如SFE-IR[11]、SFE-GC[12]、SFE-SFC[13]、SFE-GPC[14]、SFE-LC[15]、SFE—HPLC[16]、SFE-GCMS[17] 、SFE-LC-GC等,避免了样品转移的损失,减少了人为误差,提高了样品分析整体的精密度与灵敏度。
然而超临界流体萃取因需要较为庞大的仪器设备,限制了它在野外与现场的采样处理。
固相微萃取固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)是与固相萃取原理相似,但操作完全不同的一种样品制备与前处理技术与许多经典的样品制备与前处理方法相比,固相微萃取技术不但简便、省时、省力、无需溶剂,而且可以萃取挥发性样品,如顶空固相微萃取法;与吹气捕集法相比,它又可处理低挥发性的样品,而且设备小巧,不需额外面积与空间;特别重要的是固相微萃取容易自动化及与其它分析技术联用,而SPE虽也可自动化及与其它技术联用,但所需设备及投资远比SPME要高,因此SPME在环境监测、农药分析、生物分析、食品检验等领域都有着广泛的应用前景。