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萃取实验ppt课件

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第五章萃取技术.课件

第五章萃取技术.课件
有机溶剂中胶束 的表面活性剂分子的 疏水尾部向外，而亲 水头部向内，称为反 胶束。
当表面活性剂在有机溶剂中形成 反胶束时，水在有机溶剂中的溶解 度随表面活性剂浓度线性增大。
通过测定有机相中平衡水浓度的 变化，可以确定形成反胶束的最低 表面活性剂浓度。
反胶束的形成是表面活性剂分子 自发形成的纳米尺度的聚集体，是热 力学稳定的体系。
K a AH
（5-3）
其中，Ka为弱酸的解离常数；
[AH]和[A-]分别为游离酸和其酸根离 子的浓度。
如果在有机相中溶质不发生缔和， 仅以单分子形式存在，则游离的单分 子溶质符合分配定律，其分配常数为
Aa
AH
AH
（5-4）
其中，AH 表示有机相中游离酸的
浓度，Aa为游离酸的分配常数。
利用一般的分析方法测得的水 相浓度为游离酸和酸根离子的总 浓度，故为方便起见，用水相总
3．物理萃取和化学萃取
物理萃取
定义：溶质根据相似相溶原理在两相间 达到分配平衡，萃取剂与溶质间不发生 化学反应。
应用：广泛应用于抗生素及天然植物中 有效成分的提取。如利用乙酸丁酯萃取 青霉素。
化学萃取
定义：利用脂溶性萃取剂与溶质的化 学反应生成脂溶性复合分子，使溶质 向有机相分配。
应用：用于氨基酸、抗生素和有机酸 等生物产物的分离回收。
液体
双水相萃取
萃取剂
液固萃取（浸取）
固体原料 超临界流体
液体原料
2．反 萃 取
定义：调节水相条件，将目标产物从有机相 转入水相的操作。
作用：为了进一步纯化目标产物或便于后续 分离操作。
洗涤：常常加在萃取与反萃取操作之间，目 的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂 质，提高反萃取液中目标产物纯度。

萃取和重结晶课件

萃取和重结晶课件
手握分液漏斗的姿势
萃取和重结晶
2、每振摇几次后，就要将漏斗尾部向上倾斜（朝无人处）打开活塞 放气,以解除漏斗中的压力。如此重复至放气时只有很小压力后，再剧烈 振摇2～3min，静置，待两相完全分开后。
3、打开上面的玻塞，再将活塞缓缓旋开，下层液体自下口放出，有 时在两相间可能出现一些絮状物也同时放去。然后将上层液体从分液漏斗 的上口倒出。
萃取和重结晶
萃取和重结晶
分液漏斗的使用
1、使用前应先检查下口活塞和上口塞子是否有漏液现象。 分液漏斗中盛少量水，检查它的活塞和顶塞及磨口是否匹配
检漏 将被萃取溶液倒入分液漏斗中，然后加入少量萃取剂。塞紧顶塞， 先用右手食指末节将漏斗上端玻塞顶住，再用大拇指及食指和中指握住 漏斗，用左手的食指和中指蜷握在活塞的柄上。然后将漏斗平放，前后 摇动或作圆周运动，使液体振动起来，两相充分接触，以提高萃取效率
讲授内容：
❖ 萃取的原理 ❖液－液 萃取操作 ❖ 液－固萃取操作 ❖ 重结晶的原理 ❖ 重结晶操作
萃取和重结晶
萃取的原理及操作
萃取和重结晶
实验原理
萃取是物质从一相向另一相转移的操作过程。它是有 机化学实验中用来分离或纯化有机化合物的基本操作之一。 应用萃取可以从固体或液体混合物中提取出所需要的物质， 也可以用来洗去混合物中少量杂质。前者通常称为“萃取” （或“抽提”），后者称为“洗涤”。所以洗涤实际上也 是一种萃取。 根据被提取物质状态的不同，萃取分为两种：
萃取和重结晶
一般从水溶液中萃取有机物时，选择合适萃取溶剂的 原则是：
①萃取的溶剂在水中溶解度很小或几乎不溶； ②被萃取物在溶剂中要比在水中溶解度大； ③溶剂与水和被萃取物都不反应； ④萃取后溶剂易于和溶质分离开，最好用低沸点溶剂， 萃取后溶剂可用常压蒸馏回收。 ⑤价格便宜，操作方便，毒性小、不易着火也应考虑。

有机溶剂萃取PPT课件

有机溶剂萃取PPT课件

因此基因工程产品的商业化迫切需要 开发适合大规模生产的、经济简便的、 快速高效的分离纯化技术。其中双水相 萃取技术(two-aqueous phase extraction,ATPS)，又称水溶液两相分配 技术(Partion of two aqueous phase extraction)是近年来出现的引人注目、 极有前途的新型分离技术。
双水相萃取法和传统的分离方法(如盐析或有机 溶剂沉淀等)相比也有很大的优势，如以β-半乳
糖苷酶为例，用沉淀或双水相萃取纯化的比较 见下表。
双水相系统：某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相系
统。
利用物质在不相溶的，两水相间分配系数的差异进行萃取的方法
应用：蛋白质特别是胞内蛋白质的分离纯化。
例如，PEG/KPi系统中上、下相(或称轻重相)的PEG和磷酸钾浓度以及Cl离子在上、下相中 的分配平衡随添加NaCl浓度的增大而改变。这种相组成即相性质的改变直接影响蛋白 质的分配系数。离子强度对不同蛋白质的影响程度不同，利用这一特点，通过调节双 水相系统中的盐浓度，可有效地萃取分离不同的蛋白质。
萃取是生物分离中常用的单元操作
原料 前处理
生物反应 工程
生物分离 工程
产品
固
分
纯
精
液 分
离 提
化
制
离
取
利用在两个互不相溶的液相中各种组分（包括目的产物）溶解度的不同，从而达
到分离的目的
相似相溶的原理，选择与目的物结构相近
的溶剂
分子结构相似:组成,官能团
根据萃取目标物的介电常数寻找极性相近的溶剂为萃取溶剂.
4）带溶剂:它们能与产物形成复合物,使产物易溶于有机溶剂中.复合物在一定条件下

生物分离工程-第五章-萃取技术PPT课件

生物分离工程-第五章-萃取技术PPT课件

mCl
[R Cl - ] [Cl - ]
则
mAKeC mlCl1[H K 2][K H 1 K ]2 21
43
-化学萃取平衡之分配平衡（2）
二（2－乙基己基）磷酸萃取氨基酸为例，其所对应的离 子交换反应
A2(H2RA ) R(3H H R )
KeH[A[AR]([(HH3R]R[2)H])]
氨基酸的表观分配系数为
6
生物产品萃取根据分子量大小划分
小分子类 化合物相对分子量约小于1000，如氨基酸、 抗生素、维生素、有机酸等，采用有机溶 剂萃取
大分子类 相对分子量大于1000，如酶，抗体，蛋白 质等，有机溶剂不适用，可选用反胶团萃 取、双水相萃取等
7
工业上生产青霉素
大多采用醋酸丁酯为萃取剂，pH=1.8～2.2， 相比VO/VW=1/2～1/2.5，温度5℃，反萃取过 程采用碳酸氢钾或碳酸钾水溶液为反萃取剂。
A
A+
A+
AA+
A AClA
有机相
R+Cl-
RR++CA-l-
R+Cl-
R+Cl-
R+Cl-
42
化学萃取平衡之分配平衡
季胺盐萃取氨基酸为例，其所对应的离子交换反应
R C lA R A -C l
[RA-][Cl- ] KeCl [RCl- ][A- ]
氨基酸和氯离子对应的表观分配系数分别为
[R A- ] mA cA
51
2、双水相形成
当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作 用时，即一种分子周围将聚集同种分子而 排斥异种分子，则在达到平衡时，就形成 分别富含不同聚合物的两相 。

化学实验基本方法——萃取ppt

化学实验基本方法——萃取ppt

练习：
１.选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来，这种萃取剂具备的
性质是（Ｂ ）
Ａ．不溶于水，且必须易与碘发生化学反应． Ｂ．不溶于水，且比水更容易使碘溶解 Ｃ．不溶于水，且必须比水密度大 Ｄ．不溶于水，且必须比水密度小
萃取的应用： 天然香料、药物的提取，
核燃料的处理等。
提取青霉素的装置
实践活动
食用油有两 种生产工艺:压 榨法和萃取法, 请调查你们家和 邻居所用食用油 的生产工艺,并 查阅资料,比较 它们有无优、劣 之分，写出调查 报告。
整合归 纳
分液:将两种互用不什相么溶方的法液体分开 的操分作离。花生油和
萃取:利用物质水在?互不相溶的溶剂 中溶解能力不同进行分离或 提纯的方法。
注意 分液前不一定有萃取; : 萃取后通常需要分液。
[巩固练习]
1.下列物质不能从碘水中萃取出
碘的是( D )
A. 汽油
B.四氯化碳
C. 石油醚
D.酒精
注入CCl4后（是/否）
分C后CCC层水ll44层层。层在显水颜_层色_下 紫_在变_下_红__色。__浅上__。振____荡，，
碘从___层
水 进入_____层 CCl4
是萃取
实验2:试管中注 注入水后（是上/否）分
入2滴管I2的
层。水层在下_____，
CCl4溶液，再注 CCl4层在___不__变。振荡
实验一 —萃取
实验目的：萃取 实验药品：水、四氯化碳、碘水、
碘的CCl4溶液 友情提示：两人一组，每人做一个实验，
注意填写学案
• 主要仪器：分液漏斗
P9 实验１－４
萃取实验步骤：装液---振荡---静置---分液
Ｐ９
实验

大学化学《化工原理 萃取》课件

大学化学《化工原理 萃取》课件

联结线的斜率＜0
kA＜1， yA＜xA
§12.1 萃取的基本概念
11
2）分配曲线
yA f (xA)
§12.1 萃取的基本概念
12
4. 温度对相平衡关系的影响
物系的温度升高，组分间的互溶度加大
温度升高，分层区面积缩小
T1＜T2＜T3
§12.1 萃取的基本概念
13
四、三角形相图在单级萃取中的应用
1
§12.1 萃取的基本概念 一、液液萃取简介 1. 萃取原理 利用液体混合液中各组分在萃取剂中的溶解度差异 实现分离的一种单元操作。 溶质 A ：混合液中欲分离的组分 稀释剂（原溶剂）B：混合液中的溶剂
§12.1 萃取的基本概念
2
萃取剂S： 所选用的溶剂
2. 基本过程描述
原料液 A+B
萃取剂 S
2. 萃取剂S与稀释剂B的互溶度
组分B与S的互溶度影响溶解度曲线的形状和分层面积。
§12.1 萃取的基本概念
16
Em ax
Em ax
B、S互溶度小，分层区面积大，可能得到的萃取液的最 高浓度ymax’较高。 B、S互溶度愈小，愈有利于萃取分离。
§12.1 萃取的基本概念
17
3. 萃取剂回收的难易
对应
最大 萃取
Em ax
液浓 E
度
S MF F MS
F●
R R
E RF R EF
E R F
E MR
E
R ME
M
§12.1 萃取的基本概念
14
五、萃取剂的选择
1. 萃取剂的选择性和选择性系数
1）萃取剂的选择性
A在萃取相中的质量分率 B在萃取相中的质量分率

《重结晶及萃取》课件

《重结晶及萃取》课件

分相
将混合物静置或离心分离 ，使萃取剂与水相、有机 相等各相分离。
收集
分别收集各相，获得萃取 剂中的目标组分和剩余物 料。
反萃取及分离纯化
反萃取
向含有目标组分的萃取剂中加入反萃 取剂，使目标组分从萃取剂中反萃取 出来。
分离纯化
回收利用
对萃取剂进行再生和循环使用，降低 生产成本和资源消耗。
通过多次反萃取和相分离操作，获得 高纯度的目标组分。
废弃物处理
实验结束后，应按照实验室规定正 确处理废弃物，避免对环境和人体 造成危害。
实验误差分析
仪器误差
实验所用的仪器应定期校准，以 减少测量误差。
操作误差
操作过程中需严格按照实验步骤 进行，避免因操作不当导致实验
结果偏离。
环境因素误差
实验时应控制环境温度、湿度等 条件，以减小其对实验结果的影
响。
03
萃取操作
萃取剂的选择
01
02
03
萃取剂的性质
选择具有良好选择性和较 高分配系数的萃取剂，以 提高分离效果和纯度。
萃取剂的稳定性
确保萃取剂在操作条件下 稳定，不易分解或产生有 害物质。
萃取剂的毒性
优先选择低毒或无毒的萃 取剂，以降低对环境和人 体的危害。
萃取操作流程
混合
将待分离的物料与萃取剂 充分混合，使待分离组分 与萃取剂充分接触。
03
讨论实验过程中可能出 现的问题及解决方法。
04
探讨重结晶和萃取在实 际生产中的应用和优缺 点。
05
重结晶及萃取的注意事项
安全注意事项
防护措施
实验过程中需佩戴实验服、化学 防护眼镜和化学防护手套，以防
止化学物质溅到身体部位。

萃取分离讲解PPT课件

萃取分离讲解PPT课件

工艺条件的优化
总结词
工艺条件对萃取分离效果具有重要影响，优化工艺条件可以提高分离效率和纯 度。
详细描述
通过实验确定最佳的萃取温度、压力、搅拌速度和时间等工艺参数。根据实际 情况调整工艺条件，以实现高效、低能耗的分离过程。
新型萃取分离技术
总结词
随着科技的发展，新型萃取分离技术不断涌现，为复杂体系的分离提供了更多选 择。
压力
压力对液体的沸点和相平衡有影响，进而影响萃取分离效 果。加压可以提高萃取剂的溶解度，但也可能增加设备投 资和操作成本。
停留时间
萃取剂在料液中的停留时间也会影响分离效果，过短的停 留时间可能导致萃取不充分，而停留时间过长则可能引起 逆向扩散和萃取剂的损失。
料液的性质
浓度与组成
料液中目标物质的浓度和组成直接影 响萃取分离的效率和经济性。浓度越 高，分离效果通常越好，但也可能导 致萃取剂用量增加。
萃取分离讲解
目录
• 萃取分离简介 • 萃取分离过程 • 萃取分离设备 • 萃取分离的影响因素 • 萃取分离的优化与改进 • 萃取分离案例分析
01
萃取分离简介
定义与原理
定义
萃取分离是一种利用物质在两种不混 溶液体中的溶解度差异，将目标物质 从一种溶剂转移到另一种溶剂中的分 离技术。
原理
基于不同溶剂对目标物质的溶解度不 同，通过选择适当的溶剂，使目标物 质在两相之间进行有效的转移和分离。
萃取剂的密度和粘度对分离 效果也有影响，密度差异有 助于相的分离，而粘度过高 可能导致流动性能降低。
工艺条件
温度
温度对萃取分离过程的影响显著，温度升高通常能提高传 质速率，但也可能导致萃取剂分解或料液中物质的热分解 。
搅拌强度

化工原理课件12萃取(LiquidExtraction)

化工原理课件12萃取(LiquidExtraction)

05
萃取过程的优化与改进
提高萃取效率的途径
选择合适的萃取剂
根据待分离物质的特点和分离要 求，选择具有高选择性、高溶解
度、低能耗的萃取剂。
优化萃取工艺参数
通过调整温度、压力、浓度等工 艺参数，提高萃取效率和分离效
果。
强化传质过程
采用多级萃取、逆流萃取等工艺， 增加萃取剂与待分离物质接触机
会，提高传质效率。
3
萃取技术的优化
根据不同天然产物的性质和目标成分，选择合适 的萃取剂和工艺条件，提高萃取效率和纯度。
THANKS
感谢观看
它由多个塔板组成，液体在塔 内逐板下降，同时与上升的气 体或液体逆流接触，实现传质 与分离。
塔式萃取器的优点是处理能力 大、分离效果好，但结构复杂、 造价高、操作维护困难。
离心萃取器
离心萃取器利用离心力的作用使两液 相实现分离。
离心萃取器的优点是处理能力大、分 离效果好、结构简单、操作方便，但 制造成本较高。
04
萃取过程的设备
混合-澄清槽
混合-澄清槽是一种简单的萃取 设备，适用于两相接触后能迅速
分离的情况。
它由一个混合室和一个澄清室组 成，混合室用于使不相溶的两液 相混合，澄清室则用于分离两液
相。
混合-澄清槽结构简单，操作方 便，但处理能力较小，且分离效
果不够理想。
塔式萃取器
塔式萃取器是一种常见的萃取 设备，适用于处理大量物料。
双水相萃取技术
利用两种水相间物质分配的差异，实现高效分离和纯化。
06
萃取过程的实例分析
工业废水处理中的萃取应用
工业废水中的有害物质
01
工业废水可能含有重金属、有机污染物等有害物质，对环境和
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度、综合解决问题的能力及文字表达的能力
萃
取
萃取：提纯与分离有机化合物常用的一种操作方法
目的要求：学习萃取法的原理与方法
提纯与分离有机化合物常用操作
萃取过程的理论基础
萃取（液液）是以分配定律为基础 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。
K-分配系数
剂中，得到的溶液 余 液：被萃取出溶质的料液
Light phase
杂质
溶质 萃取剂 原溶剂
Heavy phase
萃取的基本操作
（1）振荡（力度、时间） （2）静置（分层）
（3）洗涤
（4）分离
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
周期短，便于连续操作 毒性与安全环境问题
萃取实验
实验预习的内容包括：
(1) 实验目的 写出本次实验要达到的主要目的 (2) 反应及操作原理 用反应式写出主反应及副反应，并 写出反应机理，简单叙述操作原理 (3) 画出反应及产品纯化过程的流程图 (4) 按实验报告要求填写主要试剂及产物的物理和化学 性质 (5) 画出主要反应装置图，并标明仪器名称 (6) 写出操作步骤 预习时，应想清楚每一步操作的目的是什么，为什么这 么做，要弄清楚本次实验的关键步骤和难点，实验中有哪些 安全问题 预习是做好实验的关键，只有预习好了，实验时才能做 到又快又好
1、影响萃取法的萃取效率的因素有哪些？怎样才能
选择好溶剂？ 2、使用分液漏斗的目的何在？使用分液漏斗时要注 意哪些事项？
实验内容
苯甲酸与乙酸乙酯的分离
实验操作
干燥 蒸馏 有机层 氢氧化钠 分液 溶液 酸化 抽滤 干燥 乙酸乙酯
称取10克苯甲酸 + 30毫升乙酸乙酯
混合物-样品
水 层 重复2-3次：重复加入 NaOH溶液，分液
1、同量的萃取剂，分多次萃取的效率比一次萃 取的效率高。 2、增加萃取次数将增大工作量，并将引起误差。
萃取操作的应用
一般地，在下列情况下采用萃取方法更为有利 （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。
中，相分散和相分离容易；
应当价廉易得，容易回收，毒性低，腐蚀性小，不与目标产物反应
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。 常见溶剂的极性大小顺序(从小到大)：烷、烯、醚、酯、酮、醛、 胺、醇和酚、酸（己烷 - 石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、正
丁醇、丙酮、乙醇、甲醇、水）
苯甲酸
有机层
有机层用氯化钙干燥； 蒸馏：先加入沸石，收集馏出液，称量
预习实验-乙酸乙酯的制备:
1．复习酯化反应的历程和影响酯化反应速率的因素。 2．合成所用的两种方法是如何提高乙酸乙酯的产率的。 3. 在精制乙酸乙酯的过程中，多次洗涤的作用是什么。 注意事项及说明 1．酯化反应所用仪器必须无水，包括量取乙醇和冰醋酸的量筒也要干燥。 2．合成方法一中，加热之前一定将反应混合物混合均匀，否则容易炭化。 3．在精制乙酸乙酯的过程中有机相的干燥要彻底，过滤时不要把干燥剂转移 到蒸馏烧瓶中。 4．乙酸乙酯与乙醇水形成二元、三元共沸物。如果在蒸馏前不把乙酸乙酯中 的乙醇和水除尽，就会有较多的前馏分。 思考题 1．在本实验中硫酸起什么作用？ 2．蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质？ 3. 为什么不能用浓氢氧化钠溶液代替饱和碳酸钠溶液来洗涤蒸馏液？
乳 化
1.
乳化：水或有机溶剂以微小液滴分散在有机
相或水相中的现象
2. 这样形成的分散体系称乳浊液
3.
乳化带来的问题：有机相和水相分相困难，
出现夹带，收率低，纯度低
表面活性物质聚集在两相界面上，使表面张力降低。
亲水基团 表面活性剂分子 亲油基团
亲水 亲油
亲水基团伸向水中，亲油基团伸向油中
提高萃取效率
实验记录
实验记录是科学研究的第一手资料，实 验记录的好坏直接影响对实验结果的分析。 因此，学会做好实验记录也是培养学生科学 3) (4)
对实验现象逐一作出正确的解释 计算产率 填写物理常数测试表 对实验进行讨论与总结：①对实验结果和产品进行 分析；②写出做实验的体会；③分析实验中出现的 问题和解决的办法；④对实验提出建设性的建议。 通过讨论来总结、提高和巩固实验中所学到的理论 知识和实验技术 一份完整的实验报告可以充分体现学生对实验理解的深
C 萃取相的浓度 1 K C2 萃余相的浓度
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
萃
取
萃取的基本概念
料 液：在溶剂萃取中，被提取的溶液
溶
质：其中欲提取的物质
萃取剂：用以进行萃取的溶剂
萃取液：经接触分离后，大部分溶质转移到萃取
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
有机溶剂的选择
根据相似相溶的原理，选择与目标产物极性相近的有机溶剂为萃取
剂，可以得到较大的分配系数（根据介电常数判断极性）；
有机溶剂与水不互溶，与水有较大的密度差，黏度小，表面张力适
萃取操作注意事项
1、使用分液漏斗前必需检查；用后需洗净，玻塞用薄纸 包裹后再塞回 2、用乙醚萃取，注意近旁不能有火 3、每隔几秒将漏斗倒置，小心打开活塞，释放乙醚气 体，平衡内外压力 4、放出下层液体，不能太快等；操作时：不能用手拿住
分液漏斗的下端，也不能用手拿住分液漏斗进行分液
5、多次萃取
问 题