第九章 萃取
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知乎高中化学萃取知识点
摘要:
一、高中化学萃取知识点的意义
二、萃取的基本概念
三、萃取方法的应用
四、注意事项和实际操作
五、总结
正文:
高中化学萃取知识点是化学学习中的重要内容,涉及到溶剂的选择、萃取操作的注意事项等内容,对于理解化学反应、提纯物质具有重要意义。
首先,我们需要了解萃取的基本概念。
萃取是指利用两种互不相溶的溶剂,将其中一种溶剂中的溶质转移到另一种溶剂中,以便提纯或分离混合物的方法。
在高中化学中,常用的萃取剂包括水、醇和醚等。
其次,萃取方法的应用也是高中化学萃取知识点的重点。
这些应用包括溶剂萃取、固相萃取、超临界流体萃取等。
每种方法都有其特点和适用范围,需要根据具体情况进行选择。
在操作过程中,有一些注意事项需要遵守。
例如,在选择溶剂时,需要考虑溶剂的极性、溶解度等因素;在操作过程中,需要控制温度、压力等条件,以确保萃取效果。
最后,总结高中化学萃取知识点,我们可以看到,萃取在化学实验和生产中都有着广泛的应用。
萃取高中化学教案
学科:化学
年级:高中
教学目标:
1. 了解萃取在化学实验中的应用和原理;
2. 掌握萃取实验的操作步骤和注意事项;
3. 提高学生的实验技能和观察能力。
教学准备:
1. 实验物品:石油醚、水、试管、分液漏斗、玻璃棒等;
2. 实验步骤及相关知识的PPT;
3. 学生实验指导书。
教学过程:
1. 导入:通过展示一些常见的化学萃取实验现象,引发学生对萃取的兴趣,引出本堂课的主题;
2. 理论讲解:讲解萃取的定义、原理、实验条件和应用。
引导学生理解为什么可以通过萃取的方式从混合物中分离出不同的物质;
3. 实验操作:指导学生进行萃取实验操作,分别用石油醚和水分离混合物中的两种物质。
操作步骤包括加入石油醚、摇匀、分液、收集上层液体等;
4. 观察记录:学生在实验过程中要观察记录下各个步骤的现象和结果,分析得出结论;
5. 总结讨论:学生完成实验后,进行实验结果的总结、讨论和解析。
指导学生思考如何改进实验步骤,提高实验效率;
6. 实验报告:要求学生根据实验结果,撰写实验报告,包括实验目的、步骤、观察现象、结论等内容。
教学评价:
通过学生实验报告的内容评价学生的实验操作能力和观察能力,及时纠正学生在实验中的错误操作和认识,帮助学生更好地理解化学萃取实验的原理和应用。
高考化学萃取知识点化学萃取是一种常见的分离纯化技术,广泛应用于实验室研究和工业生产中。
在高考化学考试中,对于化学萃取的理论和实践应用有一定的要求。
本文将简要介绍高考化学中常见的萃取知识点,包括萃取原理、方法和应用等方面。
一、萃取原理萃取是利用不同物质在不同溶剂中的溶解度差异,通过相对溶解度的差异来实现物质分离的过程。
常用的溶剂包括有机溶剂、水和酸碱溶液等。
根据溶剂的选择,可以实现对不同性质的化合物进行选择性萃取。
二、常见的萃取方法1. 液-液萃取:液-液萃取是实验室中常用的分离技术,其原理是将待分离物质溶解在一个适宜的溶剂中,与另一个溶剂进行混合,通过两相之间的不相溶性实现物质的分离。
常见的液-液萃取方法有分液漏斗法、液液萃取塔法等。
2. 离子交换萃取:离子交换萃取是利用离子交换树脂将溶液中的离子吸附下来的一种方法。
离子交换树脂可以对溶液中的阳离子或阴离子有选择性地进行吸附,实现离子的分离和纯化。
3. 固相萃取:固相萃取是指利用固体吸附剂对待分离物质进行吸附,然后通过洗脱步骤将物质从吸附剂上洗脱下来的方法。
固相萃取在环境分析和食品检测等领域得到广泛应用。
三、化学萃取的应用1. 药物研究与开发:化学萃取技术在药物研究与开发中起到关键作用。
通过对植物、动物等天然来源的物质进行化学萃取,可以得到具有生物活性的化合物,进而进行药物分析和研究。
2. 环境监测:化学萃取技术在环境监测中被广泛应用。
例如,对于油污染的土壤和水体,可以使用有机溶剂进行液-液萃取,将油脂物质从样品中提取出来,然后通过进一步的分析得到油污染的程度和类型等信息。
3. 食品加工:化学萃取技术在食品加工过程中也扮演着重要角色。
例如,将食材中的香精、颜料等物质通过溶剂提取出来,用于调味、着色等目的。
同时,还可以利用萃取技术对食品中的有害物质进行检测和分离。
四、化学萃取的优缺点化学萃取技术具有一定的优点和局限性。
其主要优点包括操作简单、灵活性高、分离效果好等。
章节题库第9章液-液萃取一、选择题1.选用溶剂进行萃取操作时,其必要条件是()。
A.分配系数k A >1B.萃取相含量y A >萃余相含量x AC.选择性系数>1D.分配系数k B >1【答案】C【解析】一般情况下,B 在萃余相中的组成比在萃取相中高,即1B Bx y >,则选择性系数1B A Bx k y β=>。
2.进行萃取操作时应使()。
A.分配系数大于1B.分配系数小于1C.选择性系数大于1D.选择性系数等于1【答案】C 【解析】分配系数K 是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。
选择性系数β是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。
可以实现萃取操作的条件是选择性系数β大于1。
如果等于1,那么萃取相和萃余相组成相同,不能够实现分离。
3.单级(理论)萃取中,在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下,若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶质所得萃余相浓度将()。
A.增加B.不变C.减少D.以上情况都可能【答案】不变【解析】当用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂时,选择性系数仍然是不变的,因此萃余相浓度不变。
二、填空题分别采用单级萃取与二级错流萃取分离同一种液体混合物,若所用的溶剂量相同,前者所得萃取液含量后者所得萃取液含量;若要求两者所得萃取液含量相同,前者所需溶剂用量后者所需溶剂用量。
【答案】小于大于【解析】多级错流萃取操作中,每次都要加入新鲜溶剂,前级的萃余相为后级的原料,这种操作最终可得到溶质组成很低的萃余相,但是溶剂的用量较多。
三、简答题1.用图示说明什么叫平衡联结线和分配曲线?二者之间有什么关系?LRPEK将三角形分为两个区域,曲线以内为两相区,曲线以外解:如图9-1所示,为均相区。
两相区内的混合物分为两个液相,当达到平衡时,两个液层称为共轭相,连接共轭液相组成坐标的直线称为平衡联接线,如图9-1中的RE线。
以萃余相R中溶质A的组成x A为横坐标,以萃取相E中溶质A的组成y A为纵坐标,组成平衡的E相和R相中的组分A的组成在直角坐标图上以N点表示。
第9章超临界流体萃取SCF-SFE超临界流体:指物质的压力和温度同时超过其临界压力(Pc)和临界温度(Tc)时的流体。
其具体特征为:(1)处于临界点状态的物质可实现从液态到气态的连续过渡,两相界面消失,汽化热为零。
(2)超过临界点的物质,不论压力有多大,都不会使其液化,压力的变化只引起流体密度的变化。
1.1 概念:超临界流体(SCF)一般指用于溶解物质的超临界状态溶剂,该溶剂处于气态和液态平衡时,流体密度和饱和蒸汽密度相同,即处在其临界温度和临界压力以上的状态。
①SCF →接近于液体的密度→良好的溶解性。
②SCF→接近于气体的粘度→扩散系数较大→良好的传质性能。
超临界二氧化碳(SC-CO2):Pc=7.38MPa Tc=31.19 ℃/304.34K。
超临界水:Pc=22.1MPa Tc=374.15℃/ 647.3K。
相比较而言,SC-CO2更容易获得。
1.2 超临界CO2(SC-CO2):Tr=T/Tc Pr=P/Pc P减小→ρ减小→溶解度降低;T减小→ρ减小→溶解度降低。
1.3 超临界流体的性质:超临界流体密度接近液体,溶解能力与液体相近;低黏度、高扩散系数易流动。
1.4 超临界流体条件下的溶解度:物质在超临界流体中的溶解度C与超临界流体的密度ρ之间的关系ρ,m和b值与萃取剂及溶质的化学性质有关。
选用的超临界流体与被萃取可以用下式表示:ln C=mln+b物质的化学性质越相似,溶解能力就越大。
1.5 超临界流体的选择性:(1)提高溶剂选择性的基本原则是:①操作温度应和超临界流体的临界温度相接近;②超临界流体的化学性质应和待分离溶质的化学性质相接近。
作为萃取溶剂的超临界流体必须具备以下条件:1)萃取剂需具有化学稳定性,对设备没有腐蚀性;2)临界温度不能太低或太高,最好在室温附近或操作温度附近;3)操作温度应低于被萃取溶质的分解温度或变质温度;4)临界压力不能太高,可节约压缩动力费;5)选择性要好,容易得到高纯度制品;6)溶解度要高,可以减少溶剂的循环量;7)萃取溶剂要容易获取,价格要便宜。
高一化学课本萃取知识点化学是一门研究物质组成、性质、结构及其变化规律的科学。
在高一化学的学习过程中,萃取是一个重要的知识点。
本文将从萃取的概念、方法以及应用等方面进行介绍。
一、概念萃取是指利用两个不相溶的溶剂对混合物进行分离的过程。
在这个过程中,混合物中的主要成分会被选择性地溶解到一个溶剂中,从而实现分离的目的。
二、方法1. 液液萃取液液萃取是利用溶解度差异实现分离的一种方法。
常见的液液萃取方法有振荡漏斗法、槽式液液萃取法和逐次萃取法等。
在振荡漏斗法中,我们需要将混合物与溶剂一起加入到振荡漏斗中,通过震荡使两相充分接触,从而实现分离。
2. 溶剂萃取溶剂萃取是指利用溶解度差异将混合物中所需分离的成分溶解到一个溶剂中,从而达到分离的目的。
常见的溶剂萃取方法有有机溶剂萃取和水相萃取等。
有机溶剂萃取常用于有机合成中,而水相萃取则常用于环境监测等领域。
三、应用1. 分离纯品萃取常用于分离纯品。
通过选择合适的溶剂和分离方法,可以将混合物中所需的目标物质从其他混杂物中分离出来。
这在化工生产和药物制备中尤为常见。
2. 去除有害物质在环境保护和食品安全领域,萃取也是一种常用的方法。
通过萃取可以去除水中的重金属离子、有机污染物等有害物质,净化水源,保障人民的生活安全。
3. 提取天然产物萃取也常用于提取天然产物。
例如,从植物中提取药用成分,或从海水中提取有用的矿物质等。
这不仅可以满足人们对天然产物的需求,还可以为药物研发和化工生产提供原料。
4. 回收利用在化工生产的过程中,萃取还可以用于废物的回收利用。
通过选择合适的溶剂和条件,可以将废物中的有用物质提取出来,实现资源的再利用,减少对环境的污染。
综上所述,萃取作为化学领域中的一项重要技术,具有广泛的应用前景。
通过学习化学课本中有关萃取的知识点,我们可以了解到不同的萃取方法及其应用,为将来的学习和实践提供了基础。
希望同学们在学习化学的过程中,能够深入理解萃取知识,将其运用到实际问题中,不断提高解决问题的能力。
高三化学萃取法知识点化学是一门研究物质组成、性质和变化的科学,而化学实验是学习和掌握化学知识的重要途径之一。
在高三化学学习中,萃取法是一个重要的实验技术和知识点。
本文将介绍高三化学中与萃取法相关的知识点,包括萃取法的概念、原理以及常见的应用实例。
一、萃取法的概念萃取法是一种用溶剂从混合物中分离各种组分的方法,它基于混合物中不同组分在不同溶剂中的溶解度差异。
萃取法被广泛应用于化学实验室和工业生产中,用于提取或分离特定的物质。
萃取法主要依赖于溶液中固体、液体或气体的分配系数。
分配系数(K)定义为溶质在两相溶剂中的浓度比,即K = [溶剂1中溶质浓度] / [溶剂2中溶质浓度]。
通过调整溶液的pH值、温度或使用特定溶剂,可以改变分配系数,从而实现对目标物质的萃取。
二、萃取法的原理1. 液-液萃取法液-液萃取法是萃取法中最常见的一种方法。
它利用两种不相溶的液体相接触而不混合的性质,将需要分离的物质从一个溶液转移到另一个溶液中。
常用的液-液萃取方法包括分液漏斗法、萃取柱法、液膜法等。
2. 固-液萃取法固-液萃取法适用于从固体样品中提取目标物质。
一般通过将固体样品浸泡在溶剂中,使目标物质溶解到溶液中,然后通过滤液、蒸发等方法,将固体与溶液分离。
3. 气-液萃取法气-液萃取法主要用于从气体中分离目标物质。
该方法常用于气体分析、空气净化等领域。
常见的气-液萃取方法包括吸取法、吸附法、洗涤法等。
三、常见的萃取法应用实例1. 醇酚萃取提取咖啡因醇酚萃取法是用醇类和酚类作为溶剂,将咖啡因从咖啡豆中提取出来的方法。
咖啡因在水中溶解度较大,而在醇酚溶剂中溶解度较小,因此可以通过醇酚的萃取来实现咖啡因的分离。
2. 液-液萃取分离有机酸液-液萃取法在有机酸的分离中得到了广泛应用。
如乙酸与正庚烷的分离,可以通过调节溶剂体系的pH值,使乙酸与正庚烷发生相分离,从而实现乙酸的分离和回收。
3. 石油化工中的萃取法应用在石油化工生产中,萃取法广泛应用于原料提纯、成品分离和废气处理等方面。
高中化学萃取知识点
萃取是一种将混合物中的有机物或无机物分离出来的方法。
其基本原理是利用物质在不同溶剂中的溶解性差异,通过提取剂与混合物相互作用,使目标物质从混合物中转移到提取剂中,从而实现分离纯化的目的。
以下是高中化学萃取的相关知识点:
1. 萃取溶剂的选择:根据目标物质的特性选择合适的溶剂,使得目标物质在溶剂中具有较高的溶解度,同时与其他杂质的相互作用较小。
2. 萃取的条件:萃取过程中的条件包括温度、压力等,合适的条件有助于增加目标物质与提取剂的相互作用力,从而提高分离效果。
3. 萃取剂的选择:常用的萃取剂包括有机溶剂(如乙醚、氯仿、煤油等)和无机溶剂(如酸、碱等),其选择要考虑目标物质的化学性质和萃取过程的要求。
4. 萃取的方法:常见的萃取方法包括单次萃取、多次萃取、连续萃取等。
根据具体情况选择合适的萃取方法,以达到更好的分离效果。
5. 萃取的应用:萃取在实际应用中具有广泛的用途,常用于提取植物中的有效成分(如药物、香精等)、分离油脂、提纯有机合成产物等领域。
总之,化学萃取是一种重要的分离技术,通过选择合适的溶剂和提取剂,以及合理的条件和方法,可以实现目标物质的高效分离和纯化。
第9章 浸出和萃取9.1 主要公式 浸出9.1.1 浸出速率)(x x KA U a −= (9-1)式中:U-浸出速率,kg/s ; A-固液接触面积,m 2;x-溶液主体内溶质的浓度,kg/m 3; x a -固体表层溶质的浓度,kg/m 3; K-质量传送系数,m/s 。
对间歇式浸出装置,有τVKAx x x x Lna a =−−0 (9-2) 式中:x 0,x 分别为浸出前后-溶液主体内溶质的浓度,kg/m 3;V-溶液的体积,m 3; τ-浸出时间,s 。
9.1.2 浸出操作计算 1)单级浸出(1)物料衡算关系F+S=E+R (9-3) 式中:F ,S-分别为原料处理量和所用溶剂量,kg 或kg/s ; E ,R-分别为溢流和底流的量,kg 或kg/s 。
(2)杠杆规则MEMRR E =(9-4) 式中:ME MR ,-分别为R 和E 点到其内分点M 的线段长度。
2) 多级逆流浸出 (1)物料衡算关系F+S=E+B+L (9-5) 式中:F ,S-分别为原料处理量和溶剂用量,kg/s ;B ,L-分别为惰性固体量和末级底流中夹带的溶液量,kg/s ,B+L=W 为总底流量; E-溢流量,kg/s 。
(2)浸出级数的求法①代数计算法 (适用于恒底流))1(111111a a a a a x y a a a R NWS N −−+−−−+= (9-6) 若y S =0(新鲜溶剂),则 aa a R N −−+=11111 (9-6a )式中: R-溶质损失率; L E a =1 ,L V a = ;N-理论级数。
② 三角形相图法 (作图求解) 萃取9.1.3 相平衡关系 1) 分配系数AAA x y k =(9-7) BBB x y k =(9-7a ) 式中:k A ,k B -分别为溶质A 和稀释剂B 的分配系数,无因次; y A ,y B -分别为溶质A 和稀释剂B 在萃取相中的浓度,质量分数, x A ,x B -分别为溶质A 和稀释剂B 在萃余相中的浓度,质量分数, 2) 选择性系数BB AA B A x y x y k k //==β (9-8) 式中:β-萃取剂对溶质A 的选择性系数,无因次;9.1.4萃取操作计算 1) 单级萃取(1)物料衡算关系F+S=E+R (9-9) F=E 0+R 0 (9-10) 式中:F ,S-分别为原料液处理量和所用溶剂量,kg ; E ,R-分别为萃取相和萃余相的量,kg ; E 0,R 0-分别为萃取液和萃余液的量,kg ; (2)杠杆规则MEMR R E = (9-11) 000FE FR R E =(9-12) 式中:ME MR ,-分别为R 和E 点到其内分点M 的线段长度;00,FE FR -分别为R 0和E 0点到F (进料组成)点的线段长度。
第九章 液液萃取内容提要:1、目的:分离液体混合物。
2、依据:混合物中各组分在同一溶剂中的溶解度不同。
3、三角相图:图中点、线、面的意义;坐标的读法。
溶解度曲线与平衡联结线。
温度对溶解度及平衡联结线的影响:通常,物系的温度升高,溶质在溶剂中的溶解度加大,反之减小。
温度升高,分层区面积减小 。
温度改变,联结线的斜率也会改变,而且可能引起物系类型的改变。
4、杠杆规则:杠杆规则的本质就是物料恒算。
是物料恒算的图解表示方法。
5、萃取剂的选择(1) 选择好。
选择性是指萃取剂S 对原料中两个组分溶解能力的差异。
可用选择性系数表示。
选择性系数愈大愈易分离。
选择性系数定义为: BA B Ax x y y =β式中 y —组分在萃取相E 中的质量分率;x —组分在萃余相R 中的质量分率。
(2) 萃取剂与稀释剂的互溶度小。
互溶度愈小,分层区面积大,可能得到的萃取液的最高浓度较高。
互溶度愈小愈有利于分离。
(3) 萃取剂要易回收,经济性好。
(4)萃取剂的物性,如密度差要大,可加速分层。
表面张力要适中。
粘度低。
化学稳定性好等。
6、萃取过程的图解计算(1)单级萃取(2)多级逆流与错流萃取的理论级数计算法(3)萃取剂的最小用量7、典型的液液萃取设备:如转盘塔。
习题:1.利用直角三角形相图ABS进行A+B液相混合物的萃取计算时,习惯上用三角形的之角顶点表示(),三角形的斜边上的点表示(),三角形内任一点表示()A 纯溶剂B 纯稀释剂C A+B 二元混合物D A+S二元混合物E A+B+S三元混合物F 萃取相和萃余相组成答:A D E2.液液萃取操作中,分散相的选择应从哪些方面考虑?答:(1)两相流量相差较大时,流量大者为分散相可增大相际传质面积。
若设备可能产生严重返混,应以流量小的为分散相,减小返混的影响。
(2)填料塔、筛板塔等萃取设备中应以湿润性差的液体为分散相。
(3)两相粘度相差较大时,应以粘度大的为分散相,可提高生产能力。