第三章溶剂萃取分离法-xin资料

“相似相溶”原则例：丙醇和溴丙烷的混合物，用水萃取极性的丙醇。

用弱极性的乙醚可从极性的三羟基丁烷中萃取弱极性的酯。

用苯或二甲苯非极性溶剂可从马来酸酐和马来酸的混合物中萃取马来酸酐，这样就可以方便地测定马来酸酐中的游离酸，而不受马来酸酐的影响。

分配系数较小物质的萃取，采用连续萃取器。

3.3 溶剂萃取平衡及影响因素通常的萃取过程包括三个基本步骤p55 ：第一步：水相中的被萃取溶质与加入的萃取剂生成可萃取化合物（即萃合物，通常是配合物）；第二步，在两相界面萃合物因疏水分配作用进入有机相；第三步，萃合物在有机相中发生化学反应（聚合、离解、与其他组分反应等）。

溶质最终在两相间达到动态分配平衡。

当含有一定溶质的水溶液用一定的溶剂萃取，其分配比恒定，因而萃取效率也应不变.但实际上，萃取过程较复杂，影响溶剂萃取的因素很多，对于不同的萃取体系，起主要作用的影响因素不同，同一影响因素对不同萃取体系的影响也不一样。

本节以螯合物萃取和离子缔合物萃取为例，对影响溶剂萃取的主要因素简要介绍。

3.3.1 螯合物萃取平衡及影响因素p631.螯合物萃取平衡螯合剂通常是多官能团的有机弱酸（HA），结构中既含有酸性基团（如－OH、－NOH、－SH）又含有配位基团（如＝CO、＝N－等）。

萃取过程中，金属离子Mn+将螯合物中的H+置换出来，同时与配位基团通过配位键结合，生成具有环状结构的疏水性金属螯合物MAn。

在螯合物萃取过程中，可看作主要有以下4步平衡：（1）螯合剂HA在水相中的离解平衡（HA（2）被萃金属离子M n+A－（3）螯合剂HA（4）金属螯合物MAn在水相和有机相中的分配平衡假设：金属离子浓度较稀；M n+在有机相中只以配合物MA n形式存在；M n+在水相中无其他副反应（如水解、缔合等）；水相中MA n的浓度（［MA n］(W)则螯合萃取过程的分配比D M为：K ex K ex就可以计算出在一定pH 及螯合剂浓度条件下的分配比。

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。

§3-6 胺类萃取剂一、胺类萃取剂和萃取机理Smith 和Page 首先报道了长碳链脂肪胺能萃取酸的性质，并首先发现其萃取行为与阴离子交换树脂极为相似，因此有液体阴离子交换剂之称。

胺类萃取剂具有达到萃取平衡所需时间短，又具备阴离子交换分离选择性等优点。

与磷类萃取剂相比。

它的萃取容量高，耗损少，选择性较好。

因此在分析化学和放射化学中，他们常用于分离、提纯、富集各种金属离子。

但胺类萃取剂的缺点是，他们的胺盐在有机相中易于聚合，形成三相和乳化，使相分离困难。

此外，他们萃取金属离子的机理比较复杂，以致对其规律性不易掌握。

胺类萃取剂是指氨分子中三个氢原子部分或全部被烷基所取代，分别得到伯胺、仲胺、叔胺和季铵盐，其结构如下：N HH R N H R'R N R R''R'N R R''R'R'''A -伯胺仲胺叔胺季胺盐此处R 、R'、R''和R'''代表不同的或相同的烷基，A -代表无机酸根，如Cl -、NO 3-、SO 42-等。

按烷基的化学结构又可区分为直链胺、支链胺和芳香胺。

低碳链胺易溶于水，不适宜用作萃取剂，随着烷基取代物的增加和碳链的增长，他们在水中的溶解度减小。

通常作为萃取剂的是含有8-12个碳原子的高分子量的胺，他们难溶于水，易溶于有机溶剂。

伯、仲、叔胺的分子中都具有孤对电子的氮原子，能和无机酸的H +离子形成稳定的配位键而生成相应的胺盐。

这些胺盐和季胺盐中的阴离子与水溶液中的金属络阴离子发生交换，使被萃取物进入有机相，因此这种萃取机理主要是通过阴离子交换反应，下面以叔胺为例，进一步讨论胺类萃取剂对金属离子的萃取机理。

1．对酸的萃取萃取酸是胺类萃取剂的基本特性，其反应式为：R 3N 有+H ++A -R 3NH +. A -有R 3NH +.A -是一种极性离子对，在有机相中具有高的离子缔合常数。

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。