chapter+18+有机溶剂萃取法
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一、实验目的了解萃取的原理及应用,掌握其操作方法。
二、实验原理萃取也是分离和提纯有机化合物常用的操作之一。
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的少量杂质。
前者通常称为“抽提”或“萃取”,后者称为“洗涤”。
1.基本原理萃取是利用物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。
假如某溶液由有机化合物X 溶解于溶剂A 而成,如果要从其中萃取X ,可选择一种对X 溶解度很大而与溶剂A 不相混溶和不起化学反应的溶剂B 。
把该溶液放入分液漏斗中,加入适量溶剂B ,充分振荡。
静置后,由于A 与B 不相混溶,分成上下两层。
此时X 在A 、B 两相间的浓度比,在一定温度下为一常数,叫做分配系数,以K 表示,这种关系称为分配定律。
可用公式表示如下:()分配系数度中的B 在溶剂Χ度中的A 在溶剂ΧK =浓浓 在萃取中,用一定量的溶剂一次萃取好还是分几次萃取好呢?通过下面的推导来说明这个问题。
设在V mL 溶液中,溶解有m 0 g 的溶质(X ),每次用S mL 溶剂B 重复萃取。
假如,第一次萃取后剩留在溶剂A 中的溶质(X )量为m 1 g ,则在溶剂A 和溶剂B 中的浓度分别为m 1/V 和(m 0-m 1)/S 。
根据分配定律: ()K S m m V m =-101 或 SKV KV m m +=01 设萃取两次后溶质(X )在溶剂A 中剩余量为m 2 g ,则有 ()K S m m V m =-212 或 2012⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=S KV KV m S KV KV m m 显然,萃取n 次后溶质在溶剂A 中的剩余量m n 应为:nn S KV KV m m ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=0 在用一定量溶剂进行萃取时,我们希望在A 溶剂中剩余量越少越好,在上式中SKV KV +恒小于1,所以n 越大,m n 就越小,即把一定量溶剂分成几份多次萃取比一次萃取好。
萃取实验原理和步骤实验原理:萃取是一种物质分离和纯化的常用方法,它基于不同物质在不同溶剂中的溶解度差异来实现。
该方法适用于从混合物中分离出某个特定物质,或从溶液中提取出目标物质。
萃取实验的原理主要涉及两个概念:平衡和分配系数。
平衡是指在两相(一般是液相和固相或液相和液相)接触的情况下,溶质分子在两相之间迅速达到动态平衡。
在平衡状态下,溶质分子的浓度在两相中保持一定比例,这个比例就是分配系数。
分配系数是指溶质在两个不同相中的分布情况,它等于溶质在一个相中的浓度与另一个相中的浓度之比。
分配系数常用于描述液相和固相或液相和液相之间的分配平衡。
根据分配系数的原理,可以通过调节溶剂的选择以及调整溶剂的性质(如pH值、温度等),来实现目标物质的萃取和分离。
实验步骤:1.准备工作:确定目标物质和所需的溶剂,准备好实验所需的器材和试剂。
2.混合物处理:将混合物加入一个容器中,加入适量的溶剂,使混合物中的目标物质能够溶解并与溶剂充分接触。
3.萃取过程:搅拌或摇动容器,使溶剂和混合物充分混合,并促使目标物质在两相之间迅速达到平衡。
4.分离两相:将混合物与溶剂分为两相,一般是液相和液相,或液相和固相。
通过重力沉淀、离心或过滤等方法将两相分离。
5.收集目标物质:将目标物质所在的相收集起来,并进行必要的处理,如浓缩、干燥等。
6.重复操作:如果需要进一步纯化目标物质,可以重复以上步骤,使用不同的溶剂或调节条件,以达到更好的分离效果。
需要注意的是,在进行萃取实验时,应根据目标物质的性质和混合物的成分选择适当的溶剂,并进行一定的预实验和优化实验条件,以提高分离效果和纯化程度。
总结:萃取实验是一种常用的物质分离和纯化方法,基于不同物质在不同溶剂中的溶解度差异来实现。
该方法通过调节溶剂的选择和调整溶剂的性质,利用分配系数的原理,实现目标物质的萃取和分离。
实验步骤包括混合物处理、萃取过程、分离两相和收集目标物质等。
在实验过程中,应根据目标物质的性质和混合物的成分选择适当的溶剂,并进行预实验和优化条件,以提高分离效果和纯化程度。
萃取法:1.调整PH值时需加入其他碱性物质(某些企业所说自行研发的添加剂纯属扯淡)。
且经过一次萃取后就要重新调整PH。
所以废液体积会不断增大。
2.萃取能力低。
酸性萃取剂每次萃取铜最多8g/L,很多企业在处理是都是将废液稀释至15-20g/L后再萃取。
在铜离子剩余3-5g/L后排放至废水站(不可能将铜离子萃取到零)。
(如此大量含铜废水PCB厂很难处理合格)。
3.处理后的废液根本不能循环利用,且每月都需要外卖废蚀刻液(卖液就是铜流失)。
以上几点我们可以从卖废液再生液回用及废水排放方面判定此法目前不可取。
直接电解法:1.直接电解废蚀刻液阳极将析出大量氯气,(可通过法拉第定律计算氯气析出量)氯气为剧毒气体比重比空气低。
万一发生泄漏就是重大事故,若需达标处理成本非常大企业还不如直接卖废液省事。
2.设备故障率高,离子膜更换频繁。
设备维修成本高。
3.电解槽电流效率低。
以废液含铜量130g/L计算,从130电解至1克以下。
电流效率达不到50%。
如此能耗企业安装该设备何谈效益。
4.废液始终是要外卖或排放至废水站。
萃取法
这个是图片,下面的是绘制的图表,直接用图片好了我忘了直接在ppt里绘制了,麻烦死了,你直接把三张图片复制过去做三个页面,上面有缺点分析
这个是原图。