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第三章 溶剂萃取分离法-xin

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3__萃取分离法

3__萃取分离法

也有解释不好的时候。
• 十八羧酸与乙酸的互溶性不如十八羧酸
与胺的互溶性好——有时也可从溶质、溶
剂之间电荷转移或酸碱性方面考虑
30
分子间相互作用与溶剂特性
溶剂之间的相溶性
溶剂分类：
31
32
33
34
37
第三章 萃取分离法
3.3 分配平衡和分配平衡常数
分配常数
KD
[ A]org [ A]aq
又叫诱导偶极-诱导偶记力，由于非极性 非极性分子之间。
动态作用，异级相邻
分子的瞬间偶极作用引起的，广泛存在与极性、
主要取决于分子的变形性
分子半径、分子量大、色散力大
分子对称性：直链分子>支链分子
21
分子间相互作用与溶剂特性
氢键--本质属于静电作用
-OH、-NH2、FH等电负性强的原子和氢原

第三章 萃取分离法
中性萃取剂

中性萃取剂有两种主要基团：
一种是含有碳-氧键的萃取剂，又称含氧萃取剂，
如醚、酯、醇和酮等。
另一种是氧或硫与磷键合的萃取剂，又称中性磷
型萃取剂，如磷酸三丁酯(TBP)，甲基膦酸二甲
庚酯(P350)等。
第三章 萃取分离法
酸性萃取剂

酸性萃取剂可分为三类：
(1)酸性磷型萃取剂；
另一方面，增加有机溶剂体积会使有机相中溶
质浓度降低，不利于后续分离和测定。
47
公式物理意义

E
D 1 D R
100%
对于分配比D较小的物质，可通过增加相比（即增 加有机相的体积）来提高萃取率。实际工作中，通 常采用多次萃取或连续萃取来提高总萃取率。 对于分配比D较大的物质，即使采用等体积萃取一 次也可达到很高的萃取率，如D＝50，等体积单次 萃取率为98％，在D＞10时，E＞90%, D＞100, E ＞99% 。

第三章 溶剂萃取法

第三章 溶剂萃取法

[I2]O KD = D = ——— [I2]W 不符合分配定律的体系：KD≠D 分配比除与一些 常数有关以外，还与酸度、溶质的浓度等因素有 关，它并不是一个常数。
分离与富集方法介绍
例如：
醋酸在苯—水萃取体系中
• 在两相间的分配： [CH3COOH] W ====[CH3COOH] O • 在水相电离： CH3COOH ====CH3COO- + H+ • 在苯相中缔合： 2CH3COOH（O）====(CH3COOH)2(O)
分离与富集方法介绍
一、萃取分离法的基本原理
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。
经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物
提取出来。
分离与富集方法介绍
1．萃取过程的本质 就是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。
２、萃取物 亲水性物质：离子型化合物，易溶于水而难溶于 有机溶剂的物质。如无机离子，含亲水基团OH,-SO3H,-NH2…的物质。 疏水性或亲油性物质：共价化合物，具有难溶于 水而易溶于有机溶剂的物质。如许多有机化合物， 酚酞，油脂等（含疏水基团-CH3,-C2H5,苯基等）
[OsO4]O + 4[(OsO4)4]O
分离与富集方法介绍
（3）分配系数与分配比关系
• 当溶质在两相中以相同的单一形式存在，且溶液较 稀，KD＝D。否则KD≠D。 • 分配系数与萃取体系和温度有关，而分配比除与萃 取体系和温度有关外，还与酸度、溶质的浓度等因 素有关
分离与富集方法介绍
（4） 萃取百分率
分离与富集方法介绍
有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解
度大。用有机溶剂提取溶解于水的化合物是萃

§6-3溶剂萃取分离法

§6-3溶剂萃取分离法
疏水性：难溶于水而易溶于有机溶剂的性质。 疏水基团有烷基、卤代烷、芳香基 （苯基、萘基等）。
萃取过程的本质是将物质由亲水性变为疏水性的过程。
2、分配系数和分配比
一定温度下，溶质A在水相和有机相达平衡 A(水) A(有)
[A]有 [A]水
=
KD
——分配定律. KD叫分配系数，只与温度有关。
分配定律适用条件：
×
DA
−
)
1 2
<例> DA=1000 DB=0.1 CAO=CBO
Vr=(1000×0.1)-1/2=0.1 EA= 99% EB=1%
二、溶剂萃取的类型和萃取条件
金属离子与萃取剂结合的方式不同，可分为三类：
1. 形成螯合物萃取
螯合剂为有机酸，形成的螯合物不溶于水。
HL 有
MLn
水 ① KDHL HL
(2) 如果A为有机酸，在水中发生离解
HA 有 水
HA
H+ + A-
[ ] [ ] D = (c HA )有 = [ ] [ ] (c HA )水
HA 有 = K Dδ HA = K D
HA 水
H+
+
H
+ Ka
δ HA
当[H+]>Ka 时
D=KD
有机弱酸(碱)萃取，注意溶液的pH值。
(3) A在有机相中聚合
（1）稀溶液，此时可用浓度代替活度。
（2）A在两相中均以单一形式存在，无其它副反应。
(cA )有 (cA )水
=
D
D 叫分配比，当在两相中以单一形 式存在，溶液又稀时 KD=D 。
(1) 在水相中络合，非单一形式存在：

第三章溶剂萃取法

第三章溶剂萃取法

-
I I2有
3
K f [I ] [I 2 ][I ]
3 -
K D [I 2 ]有 [I 2 ]水
[I 2 ]有 KD D [I 2 ]水 [I3 ] 1 K f [I ]
例２．pH影响：用乙醚萃取苯甲酸
( HBZ ) 水 ( HBZ ) 有 [ HBZ ]有 KD [ HBZ ]水
注意：
推导中作了几个假设：
第三章 萃取分离法
分类
液-液萃取分离
微波萃取与超声萃取
超临界萃取
双水相萃取
一.液 液 萃 取
液液萃取法简称萃取分离法，它是利用与 水不相混溶的有机溶剂同试液一起振荡，一 些组分进入有机相，另一些组分仍留在水相 中，从而达到分离的目的。可用于大量元素 的分离，也适用于微量元素的分离和富集。 萃取过程的本质是将物质由亲水性转化为 疏水性的过程。
(4)分离系数β
D A 两种不同组分分配比的 比值 DB
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：
水 有

－化学势
RT ln a水 水 水
有 有 RT ln a有 水 RT ln a水 有 RT ln a有
8-羟基喹啉 内络盐体系 HAA H3C C CH2 C CH3 O O 离子缔合物体系 酸性磷体系 三元络合物体系 熔融盐体系
共萃取体系
3.3几种重要的萃取体系的讨论
3.3.1形成鳌合物（内络盐）的萃取体系 3.3.2形成离子缔合物的萃取体系 3.3.3三元络合萃取体系
3.3.1形成鳌合物的萃取体系
a有 水 有 ln a水 RT

用PA表示热力学分配常数：

03溶剂萃取法

03溶剂萃取法

（一）乳浊液的形成
乳浊液的两种形式： 1、以油滴分散在水中，称为水包油型或O／W型。
2、水以水滴分散在油中，称为油包水型或W／O型。
油与水不相溶，混在一起能很快分层，不能形成乳浊 液。一般要有表面活性剂存在时，才容易发生乳化，这种 物质称为乳化剂。 表面活性剂：分子一端具有 亲水基，另一端具有亲油基，且 能降低界面张力。 能够把不相 溶的油与水连在一起，且其分子 处在任一相中都不稳定，而当处 在两相界面上，亲水基伸向水、 亲油基伸向油时就比较稳定。
例如：青霉素。
分离因素(ß )
溶质A、B由于分配系数不同，在萃取相中的相对含量就 不同。如A的分配系数较B大，则萃取相中A的含量(浓度)较B 多，这样A和B就得到一定程度的分离。 萃取剂对A和B分离能力可用分离因素(ß )来表征：
二、溶剂的选择
对萃取溶剂的要求：
1、对产物的溶解度大。
2、选择性好。 3、溶剂与被萃取的液相互溶度要小，粘度低，界面张 力适中，使相的分散和两相分离有利。 4、溶剂的回收和再生容易，化学稳定性。
利用溶剂回流及虹吸原理， 使固体物质连续不断地被纯溶 剂萃取。方法是：将固体物质 放在滤纸套 3 内，置于提取器 2 中，加热圆底烧瓶，使溶剂 沸腾，蒸气通过提取器的支管 5 上升，被冷凝后滴入提取器 中，溶剂和固体接触进行萃取， 当溶剂面超过虹吸管 4 的最高 处时，含有萃取物的溶剂虹吸 回烧瓶，因而萃取出一部分物 质，如此重复，使固体物质不 断为纯的溶剂所萃取、将萃取 出的物质富集在烧瓶中 1.冷凝管； 2.脂肪提取器； 3.滤纸筒； 4.虹吸管；
可以测定被提取物
（产物）的介电常数，
来寻找相当的溶剂。
三、水相条件的影响
影响萃取操作因素很多，主要有pH、温度、盐析、带 溶剂等。

第三章 溶剂萃取1.2节(luo)ppt课件

第三章 溶剂萃取1.2节(luo)ppt课件

萃取过程的本质：
是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。
编辑版pppt
23
任务：选择适当的萃取剂，在适当的条件下，促 使物质由亲水性向疏水性转化。
三、萃取分离的基本参数
1 、分配定律，分配系数 当某一种溶质在基本上不相混溶的两个溶剂之
间分配时，在一定温度下，两相达到平衡后，且溶 质在两相中的分子量相等。则其在两相中的浓度比 值为一常数。
11、无机酸
用于控制水溶液的酸度，或参与萃取反应， 或防止金属离子的水解，使待萃取金属离子得到 较好得分离。
常用的无机酸：HCl, HNO3, H2SO4, HClO4,
HBr.
编辑版pppt
9
二 、溶剂溶解度的相似原理
结构相似的化合物易相互混溶，结构 相差大的化合物不易互溶。
三、 各类溶剂的互溶规律
则溶解度增大；反之，溶解度减小。
编辑版pppt
10
四 特点
（1）简便快速。有分液漏斗即可。 （2）有较高的灵敏度、选择性。 （3）应用广泛 （4）手工操作，工作量大。 （5）所用有机溶剂易挥发、易燃和有毒。
编辑版pppt
11
§3.2 萃取分离法的基本原理
一、 萃取过程的本质 二、萃取分离的基本参数 三、 萃取体系的分类
8、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。
9、相比 指有机相和水相的体积比。常用符号Vo/Vw表示。
编辑版pppt
8
10、抑萃络合剂 指溶于水且与被萃金属离子形成溶于水而不
溶于有机相的试剂。
抑萃剂的存在常降低萃取率和分配比。由于抑 萃剂常用来提高分离的选择性，有时在溶剂萃取 中又称掩蔽剂。

第三章、萃取分离法(一)

第三章、萃取分离法(一)

配位键O→M越强，则G3P=O的萃取能力越强。由于烷氧基RO 吸引电子的能力比烷基R强，其配位能力就较弱，所以中性磷类萃 取剂的萃取能力按下列次序递增
R
OR
(RO)3P O ＜ (RO)2P O ＜ R2P O ＜ R3P O
中性磷类萃取剂萃取金属离子的特点是：被萃取物在萃取 过程中以中性分子形式存在与萃取剂结合，生成中性络合物而 进入有机相 。
中性磷类萃取剂是指磷酸
HO
OH PO OH
分子中三个羟基全部为烷基酯化或取代的化合物，按其酯 化或取代的不同可分为四个类别
类别 磷酸三烷基酯（磷 酸酯）
烷基膦酸二烷基酯 （膦酸酯）
二烷基膦酸烷基酯 （次膦酸酯）
通式
(RO) 3P O
R (RO)2P O
OR R2P O
三烷基氧化膦 （膦氧化物）
R3P O
[ A]O,总 [[ A]O,总 VW ]100% [ A]W ,总 [ A]W ,总 VO
D 100 % D VW VO
设R=VO / VW（相比）
E

D D
1
100%
R
萃取率E与分配比D及相比R有关
R一定，D越大，E越大； D一定，R越大，E越大，萃取越完全
当R=1，即用等体积有机溶剂进行萃取时， E D D 1
2．特点
（1）历史悠久，1842年…； （2）应用广泛，常量、微量、痕量分离均可； （3）回收率高、选择性好； （4）仪器设备简单； （5）操作较为烦琐费时； （6）萃取剂价格较昂贵，有机溶剂易挥发易燃，有毒。
第一节 溶剂萃取分离法的一些 定义及特征参数
一、萃取剂和萃取溶剂
萃取剂：指与被萃物有化学反应，而能使被萃物被

溶剂萃取分离法课件

溶剂萃取分离法课件

缺点
萃取剂消耗量大
溶剂萃取分离法需要使用大量的有机溶剂作为萃取剂，增加了成 本和环境负担。
有机溶剂残留
在萃取过程中，有机溶剂可能会残留在目标物质中，影响产品质量 。
操作条件要求高
溶剂萃取分离法的操作条件如温度、压力、搅拌等要求较高，需要 严格控制。
改进方向
开发高效萃取剂
通过研发新型的高效萃取剂，降低溶剂用量 ，提高萃取效率。
优化实验条件
通过实验试错，优化实验条件， 提高萃取效率，减少实验时间。
01
确定目标
明确实验的目标，是分离某种特 定物质，还是进一步纯化某个样 品。
02
03
04
设计实验流程
确定萃取剂的用量、萃取的次数 、萃取剂的回收等实验流程。
实验仪器的准备和操作
01
02
03
04
准备实验仪器
包括分液漏斗、旋转蒸发器、 玻璃砂漏斗等萃取实验所需仪
生物学研究
在生物学研究中，溶剂萃 取法可用于提取生物组织 中的活性成分，如药物、 毒素和激素等。
环境监测
在环境监测中，溶剂萃取 法可用于提取水体和土壤 中的有害物质，如重金属 、有机污染物等。
在环境保护中的应用
废水处理
溶剂萃取法可用于处理废水中的 有害物质，如重金属、有机污染 物等，降低废水对环境的危害。
土壤修复
在土壤修复中，溶剂萃取法可用于 提取土壤中的有害物质，如重金属 、有机污染物等，提高土壤的环境 质量。
大气污染控制
在大气污染控制中，溶剂萃取法可 用于去除空气中的有害气体和颗粒 物，提高空气质量。
04
溶剂萃取分离法的实验技术和操作 步骤
实验方案的设计和优化
选择合适的萃取剂

萃取分离法

萃取分离法

A.金属离子形成螯合物的过程 B.金属离子形成离子缔合物的过程 C.络合物进入有机相的过程 D.将物质由亲水性转变为疏水性的过程
2.含Al3+的溶液20mL，用等体积的乙酰丙酮 萃取，已知其分配比为10，则Al3+的萃取率
为（B）。
A. 99% B. 90% C. 85% D. 95%
5.把物质从水相转入有机相的过程称为 ___萃__取__,而相反的过程成为 反萃取。
两相中的存在形态相同，平衡时，在
有机相的浓度为[A]有, 水相的浓度为[A] 水 之比，用KD表示。
分配定律
KD=
[A]有 [A]水
分配比: 物质A在两相中可能存在多种形态，在两相 中的各形态浓度总和(c)之比，用D表示。
D=
cA有 cA水
=
Байду номын сангаас
[A1]有+[A2]有+…+[An]有 [A1]水+[A2]水+…+[An]水
萃取一次：
m m V D c有 ( m V c水

0 1
)
1 水
有

m1

m0 (
V水 DV有 V水
）
二次
m2

m1
V水 DV有
V水


m0

V水 DV有
V水
2
n次
mn

m0

V水 DV有 V水
n
1.萃取过程的本质可表述为（ D ）。
§12-3 溶剂萃取分离法
依据物质对水的亲疏性不同而进行的分 离方法又称液—液萃取分离法。萃取分离法 是将对水的亲疏性不同的物质在同水相和与 水互不相溶的有机相充分接触后,它们就会 在水相和有机相之间重新进行分配。

第三章 溶剂萃取分离法-xin

第三章 溶剂萃取分离法-xin

V水 V有 D
5
V水 V有
)
n
4 . 07 10
0 . 018 (
V水 /V有 40 ＋ V 水 / V 有
〕
2
V水/V有=2
第二节 溶剂萃取分离法
例6. 某物质的水溶液100 mL，用5份10 mL萃取剂溶液
连续萃取5次，总萃取率为87 % ，则该物质在此萃取体系
中的分配比是多少?
解：
解：
0 . 84 D
D VW VO
D = 5.25
第二节 溶剂萃取分离法
0 . 97 1 (
VW DV O V W
)
n
0 . 03 (
1 D 1
)
n
(
1 6 . 25
)
n
1.523=0.795n 即n=2(次)
n=1.9
第二节 溶剂萃取分离法
例4.弱酸HA在CH3Cl和水中的分配比为8.20，取
一、溶剂萃取的发展史
1842年，Peligot首先用二乙醚萃取硝酸铀酰。 1863年，Brawn将二乙醚用于硫氰酸盐的萃取。 1892年，Rothe等用乙醚从浓盐酸中萃取HFeCl4 1872年，Berthelot提出了萃取平衡的关系式。
1891年，Nernst提出Nernst分配定律。
20世纪40年代，自采用TBP（磷酸三丁酯）作为核燃 料的萃取剂以来，萃取技术得到了更广泛的发展。
E mo mn mo
0 . 87 1 (

mo mo

mn mo
)
5
设 m o 1g ,
0 . 87 1 (
则： E 1 m n
100

第三章溶剂萃取分离法(1)

第三章溶剂萃取分离法(1)

第三章溶剂萃取分离法萃取通常是指原先溶于水相的某种或几种物质，与有机相接触后，通过物理或化学过程，部分地或几乎全部地转入有机相的过程。

就广义而言，萃取可分为液相到液相、固相到液相、气相到液相等三种过程。

通常所说的“萃取”指的是液液萃取过程，即溶剂萃取过程。

溶剂萃取（solvent extraction）在有机化学中很早就用作为一种基本的分离手段，无机物质的萃取开始于十九世纪初，1842年Peligot首先报道了用乙醚从沥青铀矿中提取和纯化硝酸铀酰。

1892年Rothe和Hanroit又成功地使用乙醚从浓盐酸中萃取出了三氯化铁。

1891年Nernst提出了著名的Nernst分配定律。

20世纪20年代以后，有机螯合剂开始应用于金属离子的溶剂萃取中，使各种金属离子的溶剂萃取有较为迅速地发展。

50年代初，随着原子能科学技术的发展，进一步推动了溶剂萃取的蓬勃发展，寻找各种选择性高的新萃取剂更引起人们的浓厚兴趣。

目前萃取剂的种类十分繁多，而且已对周期表中94个元素的萃取性能进行过研究。

本章所讨论的溶剂萃取分离法即是利用溶剂萃取的原理，在被分离物质的水溶液中，加入与水互不混溶的有机溶剂，借助于萃取剂的作用，使一种或几种组分进入有机相，而另一些组分仍留在水相，从而达到分离的目的。

该分离方法已在无机化学、分析化学、放射化学、湿法冶金以及化工制备等诸多领域得到了广泛地应用，主要是由于，溶剂萃取分离法既可以用于大量元素分离，也适合于微量元素的分离和富集，而且还具有所用的仪器设备简单、操作简便快速、回收率高、选择性好等优点，如果被萃取物质是有色化合物，还可以将溶剂萃取与分光光度法结合起来，在有机相中直接进行光度测定，这样可大大地提高方法的灵敏度和选择性。

当然，该分离法也有一些不足之处，如使用的萃取剂价格大多较昂贵，作为稀释剂用的有机试剂易挥发并有一定的毒性，但是随着科学技术的发展，这些缺点会逐步得到改善的。

§3-1溶剂萃取分离法的一些特征参数在萃取过程中，通常是利用以下几个特征参数来衡量某一溶剂萃取体系的优劣以及组分分离富集的效果。

第3章 溶剂萃取分离法

第3章 溶剂萃取分离法
3.1.3常用的萃取剂和萃取溶剂
1.常用的萃取溶剂
有专门的手册介绍有物理常数，如密度、沸点、介电常数，水中的溶解度，如：乙醚、氯仿（CHCl3）、四氯化碳（CCl4）、辛醇、苯、甲苯、戊醇、磷酸三丁酯等。
2.常用的萃取剂《化学分离富集方法及应用》p118-126
按萃取剂反应类型的不同，可分为如下几类：
前提：A在两相中仅以一种型体存在
应用条件
当温度和压力一定时，KD为常数，即KD是温度和压力的函数；溶质在两相中只能以一种简单形式存在（无聚合、离解、缔合等副反应），如：用CCl4萃取I2，I2在两相中以分子的形式存在，存在形式相同；溶质在溶液中浓度很低（C＜0.2g/L，即简单物质的稀溶液）；KD是溶质的特征函数，KD随不同的溶质和溶剂种类而改变
D越大，被萃物进入有机相的总浓度越大，萃取愈完全。如果要求被萃物绝大部分进入有机相，D值则应大于10。而且越大越好。若两相体积相等，D>1，则A进入有机相的多；若两相体积相等，D<1，则A进入水相的多。
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。
上述第3条要求，在萃取光度法中不予考虑
对萃取剂的基本要求见（55页）
有时为了减少萃取剂的用量或为了调节萃取剂的密度和黏度，往往会加入一种惰性溶剂作为稀释剂。
稀释剂：用作溶解萃取剂的有机溶剂（惰性溶剂）。与被萃物不反应，只改善两相的分层效果，改变萃合物在有机相的溶解度，提高萃取率。对于使用胺类萃取剂的体系，芳香烃常用作稀释剂。
以Ni2＋的萃取为例。Ni2＋在水溶液中以水合离子Ni(H2O)62＋存在，是亲水性的，要将其转化为疏水性物质需经过以下几步：
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一、溶剂萃取的发展史
1842年，Peligot首先用二乙醚萃取硝酸铀酰。 1863年，Brawn将二乙醚用于硫氰酸盐的萃取。 1892年，Rothe等用乙醚从浓盐酸中萃取HFeCl4 1872年，Berthelot提出了萃取平衡的关系式。
1891年，Nernst提出Nernst分配定律。
20世纪40年代，自采用TBP（磷酸三丁酯）作为核燃 料的萃取剂以来，萃取技术得到了更广泛的发展。
一、溶剂萃取分离法的原理

1. 溶剂萃取的定义和本质
（definition and essence of solvent extraction)

2. 分配系数
(distribution coefficient)

3. 分配比
(distribution ratio)

4. 萃取率
(extraction rate)
二、溶剂萃取的发展方向




合成毒性小而萃取性能优异的萃取剂 结合现代化方法进行萃取动力学研究 与其他分离和测定方法相结合 结合红外、核磁共振等研究萃取机理 用于湿法冶金，尤其是铂族元素、稀土元 素、铀、钍、钪等的湿法冶金 研究固体萃取机理、动力学和应用
§3－2
溶剂萃取分离法
一、溶剂萃取分离法的原理
DVO DVO VW
D D VW / VO
第二节 溶剂萃取分离法
4. 萃取率（E）
Vw R Vo D E DR 当 R = 1 时，
称为相比
E D D 1
D E% 1 50 10 91 100 99 1000 99.9
100
D
1.0
0.01
0 50 100
E%
第二节 溶剂萃取分离法
第二节 溶剂萃取分离法
二、溶剂萃取分离法基本概念





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：使金属离子从亲水性转变为疏水性的试剂 萃取溶剂：指不与水混溶且能够构成连续有机相的液体 萃合物：指萃取剂与被萃取物形成的化合物 反萃取剂：使被萃取物返回水相的物质 抑萃络合剂：指溶于水且与被萃金属离子形成溶于水而 不溶于有机相的试剂 盐析剂：指易溶于水而不被萃取，但能促进萃合物转入 有机相的无机盐类
) = 0.13 mg
(2). 每次用30 mL分3次萃取时:
m3
=
mo (
VW DV O + V W 100 85x30 + 100
)
3
= 10 (
)
3
= 5.4 x 10
-4
mg
E
m o ,总 m W ,总＋m o ,总
10－5.4 10－4 ＝ ＝99.95％ 10
可见: 同量的萃取溶剂,分几次萃取的效率 比一次的萃取的效率高
萃取分离中, 在什么情况下, 分配系数K与分配 比D相等? A.溶质在两相中的溶解度相同 B.溶质在两相中的存在形式相同 C.溶质在两相中的Ksp相同 D.分配系数K=1 B
第二节 溶剂萃取分离法
4. 萃取率（E）
[定义]
A在有机相中的总量 E A在两相中的总量和

C A ,O VO C A ,O VO C A , W VW
C A,O (m0 m1 )/VO D C A,W m1 /Vw
移项, 整理:
m1 = mo (
Vw D Vo + V w )
1
在用新鲜的 Vo mL
第二节 溶剂萃取分离法
萃取, 完成后,W相A还剩m2 g, 则O相有: (m1 – m2) g
D=
m1 - m2
C A ,o C A ,w = Vo
连续萃取5次，总萃取率为87 % ，则该物质在此萃取体系
中的分配比是多少?
解：
mo mn mo mn E mo mo mo vW 5 0.87 1 ( ) DVO VW 设 m o 1g , 则： E 1 m n
100 5 0.87 1 ( ) D 10 100
D=
=
KD ( 1 + 2 Kp [ HAc ]o ) 1 + Ka / [ H+ ]w
可见：D随[HAc]o 和[H+]w而变！
第二节 溶剂萃取分离法
3. 分配比（D）
讨论：
1. 分配比考虑了被萃取物的各种化学形式在两 相中的分离总效果。D值越大，萃取越完全。一 般D>10，萃取已很完全。 2. 分配比不是一个常数，它与被萃取物的起始 浓度、水相的酸度、萃取剂浓度、掩蔽剂、温 度等因素都有关。
第二节 溶剂萃取分离法
例3.用苯萃取等体积的乙酰丙酮的水溶液，萃 取率为84 % ，则乙酰丙酮在苯与水两相中的分 配比是多少? 若使乙酰丙酮的萃取率达97%以上， 至少用等体积的苯萃取几次?
解：
0.84
D
D VW
D = 5.25
VO
第二节 溶剂萃取分离法
VW n 0.97 1 ( ) DVO VW

5. 分离系数 (separation coefficient)
第二节 溶剂萃取分离法
1. 溶剂萃取的定义和本质
[定义]溶剂萃取是利用物质在互不相溶的两 相中的不同分配特性进行分离的方法 优点：设备简单、操作快速、 分离效果好。 缺点：劳动强度大、有机溶 剂易挥发、易燃、有毒。
第二节 溶剂萃取分离法
例2. 有100mL含I210mg的水溶液,用90mLCCl4分别 按下列情况萃取(D=85):(1)全量一次萃取; (2)每次 用30mL分3次萃取. 求萃取百分率各为多少?
解: (1). 全量一次萃取时:
m1 = mo (
= 10 (
Vw )
1
D Vo + V w
100 85x90 + 100
EDTA是否属于抑萃络合剂？
第二节 溶剂萃取分离法
对萃取剂的一般要求



萃取剂至少要有一个与金属组分发生键合 的官能团（如O,N,S等） 具有较长碳链或芳环（保证易溶于有机相 而难溶于水），但不能太长。 选择性较高 化学稳定性好，不易水解，毒性小，形成 的萃合物反萃容易
第三章 溶剂萃取分离
Solvent extraction 第一节 第二节 第三节 概述 溶剂萃取分离法 溶剂萃取分离法的应用
第四节
第五节
萃取色谱
新的萃取技术
§3－1
概 述
一、溶剂萃取的发展史
（History of solvent extraction）
二、溶剂萃取的发展方向
（Trends of solvent extraction）
例1:在HCl介质中,用乙醚萃取Ga时,D = 18,若萃
取Ga时V水 = V有,则Ga的E = ?
解:
D E D VW / VO
E= 18 18 + 1 = 94.7%
第二节 溶剂萃取分离法
多次萃取
设最初:
VW mL mo Vo A
萃取完成后, W相A还剩m1 g, 则O相有: (mo - m1) g
Aw Ao Bw Bo
KD=
[A] o [A]w
KD=
[B] o [B] w
KD即为分配系数。
第二节 溶剂萃取分离法
2. 分配系数（KD）
讨论：
1. 分配系数仅是一个近似常数，当萃取物浓度 较低（I＝0）且有机相和水相中萃取物的型体 完全相同时，它才仅是温度的函数。 2. 分配系数是表征萃取体系分离物质特性的重 要参数。分配系数大的物质较分配系数小的物 质更大比例的进入有机相。两种物质的分配系 数相差越大，该萃取体系分离这两种物质的效 果越好。
例:
电离平衡:
[H ]W [Ac ]W Ka [HAc]W
聚合平衡:
Kp [(HAc) 2 ]o [HAc]O
2
分配比:
C HA c , o C HA c , w =
分配平衡:3; [Ac ]w
[HAc]O KD [HAc]W
常见的亲水基团: —OH、—SO3H、—COOH、 —NH2、=NH等。
常见的疏水基团: —R、—RX、—Ar等。
第二节 溶剂萃取分离法
2. 分配系数（KD）
1891年，Nernst发现了分配定律：“在一定温 度下，当某一物质在两种互不混溶的溶剂中分配 达到平衡时，则该物质在两相中的浓度之比为一 常数。”
第二节 溶剂萃取分离法
Exercise 1
1. 在萃取分离达到平衡时溶质在两相中的浓度比称为
A.浓度比 B.萃取率 C.分配系数 D.萃取回收率
C
2.液-液萃取分离的基本原理是利用物质在两相中的 A.Ksp不同 B.溶解度不同
C.分配系数不同
D.存在形式不同
C
第二节 溶剂萃取分离法
Exercise 2
1. 溶剂萃取的定义和本质
[本质] 将物质由亲水性转化为疏水性的过 程，即把物质从水相进入有机相的过程。 （相反的过程称为反萃取） 亲水性（hydrophilic） 易溶于水难溶于有机溶剂的性质。 疏水性（hydrophobic） 易溶于有机溶剂难溶于水的性质.
第二节 溶剂萃取分离法
物质对水的亲疏性是有一定规律的： (1) 离子都有亲水性。 (2) 亲水基团越多亲水性越强。 (3) 疏水基团越多、分子量越大、疏 水性越强。
m2
Vw
移项, 整理:
VW VW 2 1 ) m 2 m1 ( ) mo ( DVo VW DVo VW
第二节 溶剂萃取分离法
n 次萃取, 水相中剩余的量为mn g , 则:
Vw n ) D Vo + Vw