萃取
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萃取又称溶剂萃取或液液萃取(以区别于固液萃取,即浸取),亦称抽提(通用于石油炼制工业),是一种用液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或多组分溶液,实现组分分离的传质分离过程,是一种广泛应用的单元操作。
利用相似相溶原理,萃取有两种方式:液-液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分,溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶,具有选择性的溶解能力,而且必须有好的热稳定性和化学稳定性,并有小的毒性和腐蚀性。
如用苯分离煤焦油中的酚;用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃;用CCl4萃取水中的Br2. 固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量;用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。
虽然萃取经常被用在化学试验中,但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变(或说化学反应),所以萃取操作是一个物理过程。
萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。
通过萃取,能从固体或液体混合物中提取出所需要的化合物。
这里介绍常用的液-液萃取。
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[1]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。
分配定律是萃取方法理论的主要依据,物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。
同时,在两种互不相溶的溶剂中,加入某种可溶性的物质时,它能分别溶解于两种溶剂中,实验证明,在一定温度下,该化合物与此两种溶剂不发生分解、电解、缔合和溶剂化等作用时,此化合物在两液层中之比是一个定值。
不论所加物质的量是多少,都是如此。
属于物理变化。
用公式表示。
CA/CB=KCA.CB分别表示一种化合物在两种互不相溶地溶剂中的量浓度。
K是一个常数,称为“分配系数”。
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取的典型实例。
在萃取时,若在水溶液中加入一定量的电解质(如氯化钠),利用“盐析效应”以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度,常可提高萃取效果。
萃取的语文解释
萃取是一个汉字词语,拼音为cuì qǔ,在语文中有着多重含义。
它可以作为动词使用,意为从混杂的物质中提取出有用或纯净的成分。
例如,我们可以通过萃取的过程从植物中提取出精油,或者从咖啡豆中提取出咖啡因。
萃取也可以作为名词使用,指的是通过提取的方式得到的物质。
例如,我们常常听说的植物萃取物,指的就是从植物中提取出来的有效成分,如花草的精华或植物的精油。
在文学作品中,萃取也可以用来形容对文本或思想的提取和总结。
类似于“摘要”的概念,萃取可以将一篇文章或一段文字的核心思想提炼出来,使读者更容易理解和记忆。
萃取还可以用在比喻的意义上,表示从众多的事物或信息中选取最有代表性或最重要的部分。
例如,我们可以说某个人具有萃取的智慧,意味着他能够从复杂的情况中抓住关键点,做出正确的判断。
总的来说,萃取在语文中有着丰富的含义,既可以指物质的提取,也可以指思想的概括,是一个在不同语境下都能够使用的多功能词语。
萃取技术的名词解释萃取技术是一种常用的化学分离技术,通过溶剂的选择性提取,将所需物质从混合物中分离出来。
这项技术被广泛应用于化学、制药、环保等领域,起到了重要的作用。
一、萃取技术的基本原理萃取技术基于物质在不同溶剂中的溶解度差异,利用溶剂提取物质。
在萃取过程中,需要选择合适的溶剂,使所需物质在该溶剂中具有较高的溶解度。
溶剂的选择要考虑到目标物质的特性以及目标溶剂的易得性和成本。
二、常见的萃取方法1. 液液萃取:该方法是将所需物质从混合液中通过溶剂的萃取分离出来。
常见的液液萃取方法有分散溶解法、结晶溶解法以及萃取柱等。
2. 固相萃取:该方法是利用固定相吸附剂或强吸附性树脂对目标物质进行吸附分离的过程。
随着科技的不断进步,固相萃取技术也得到了广泛的应用。
3. 膜分离技术:该技术是利用薄膜的渗透性来实现物质的分离。
常见的膜分离技术有纳滤、反渗透、超滤等。
三、萃取技术的应用领域1. 化学领域:在化学合成中,萃取技术是一种常用的分离技术。
例如,有机合成中利用溶剂的选择性萃取可以从反应混合物中提取所需产物。
2. 制药领域:制药工业中,萃取技术可用于纯化药物、去除杂质,提高产品的纯度和效能。
例如,从天然植物中提取药物成分,或者从药物合成中分离纯化所需的中间体或API(Active Pharmaceutical Ingredient)。
3. 环保领域:萃取技术在环保领域发挥着重要作用。
例如,处理废水中的有机污染物、去除大气中的有害气体等,通过萃取技术可以高效地将目标物质从废水或大气中分离出来,减少对环境的污染。
四、萃取技术的挑战与发展萃取技术的发展面临着一些挑战。
首先,溶剂的选择和回收是一个重要的问题。
一方面,溶剂的选择要考虑到溶质的性质,另一方面,对溶剂的回收和再利用也是一个节能环保的问题。
其次,萃取技术在产业化方面还存在一些问题。
例如,部分萃取分离过程需要高投入的设备和设施,增加了生产成本。
因此,在未来的发展中,需要进一步优化萃取过程,减少成本,并且推动其在工业化应用中的发展。
古代萃取技术古代萃取技术,也称为古代提取技术,是指在古代人类历史上使用的一种化学技术。
这种技术通常用来提取植物中的有效成分,制作药物和香料或进行染色。
1. 萃取原理萃取的原理是利用化学物质在不同溶液中分别溶解的特性,将需要提取的成分分离出来。
古代萃取技术的基本原理并不复杂,但对当时的人类技术水平来说却非常具有挑战性。
2. 萃取方法(1)水蒸馏法水蒸馏法是指利用水蒸汽来将需要提取的成分从植物中蒸发出来。
这种方法通常是将植物材料放入水中,然后在高温下使用蒸馏装置进行提取。
这种方法在实践中非常成功,被广泛地用于制作草药和香料。
(2)浸泡法浸泡法是指将植物材料置于合适的溶剂中浸泡,使得有用成分可以溶解到溶液中。
这种方法通常用于制作浸泡酒、花草茶和液体香料等。
(3)萃取法萃取法是指使用化学药品对材料进行提取,从而使得有用成分可以在化学反应过程中分离出来。
这种方法通常用于提取金属和矿物质,但也被广泛地应用于制作草药,如中药膏剂、药酒以及膏药等。
3. 应用领域古代萃取技术的应用领域非常广泛。
从医学上讲,它被用于制作药物、香料和液体香料以及用于染色。
在古代整个亚洲地区,草药疗法非常流行,而且治疗效果也非常好。
古代医生经常使用古代萃取技术来制作草药膏剂,以治疗很多疾病。
4. 结论总的来说,古代萃取技术的出现对人类历史产生了巨大的影响。
它为人类提供了制作药物、香料、液体香料和染料等方面的重要手段。
现在,虽然现代科技已经发展到了一定程度,但是古代萃取技术仍然有它独特的应用和价值。
萃取工作原理
萃取是一种将两种不相溶的物质分离的方法,其工作原理基于化学物质在不同溶剂中的亲和力不同。
在萃取过程中,通常有两个物质参与,一个是待萃取物质,另一个是溶剂。
首先,待萃取物质与溶剂混合,形成一个混合物。
这两个物质在分子水平上发生一定程度的相互作用,既可以是相互吸引,也可以是相互排斥。
然后,通过调整溶剂的性质,使得待萃取物质在溶剂中的溶解度发生改变。
溶剂的性质可以通过改变温度、pH值、添加特
定化学试剂等方法来调节。
由于待萃取物质与溶剂的亲和力不同,它们在新形成的溶剂环境中会发生分配。
这意味着待萃取物质可以更多地溶解在溶剂中,而较少溶解在原混合物中。
最后,通过物理手段将待萃取物质所在的溶剂分离出来,从而实现了待萃取物质与其他物质的分离。
分离的方法可以是蒸发、冷凝、挥发等,具体根据待萃取物质和溶剂的性质来选择。
总结起来,萃取的工作原理是通过调节溶剂的性质来使待萃取物质在溶剂中的溶解度发生变化,进而利用物质在不同溶剂中的亲和力差异来实现物质的分离。
萃取的注意事项1. 什么是萃取?萃取是一种常用的分离和纯化技术,通过将混合物中的组分溶解在适当的溶剂中,利用相互溶解性差异来实现分离。
在萃取过程中,目标物质(也称为被提取物)会从一个溶液(也称为提取液)转移到另一个溶液中。
这个过程通常通过摇动、搅拌或者加热来促进。
2. 萃取的注意事项2.1 选择合适的溶剂选择合适的溶剂对于成功进行萃取非常重要。
合适的溶剂应具备以下特点:•溶解度高:目标物质在溶剂中应有较高的溶解度,以便有效地进行萃取。
•不反应:溶剂不应与目标物质发生反应,以免影响纯度。
•安全性:溶剂应具备较低的毒性和易燃性,以确保操作过程安全。
2.2 控制温度和pH值温度和pH值对于萃取过程有重要影响。
通常情况下,提高温度可以加快反应速率和溶解度,但过高的温度可能导致目标物质的降解。
pH值的调节可以改变目标物质的溶解度和离子性质。
在进行萃取实验时,需要根据具体情况控制好温度和pH 值。
2.3 萃取时间和速度萃取时间和速度也是需要注意的因素。
通常情况下,较长的萃取时间可以提高提取率,但也会增加操作时间。
对于一些易挥发的目标物质,萃取速度非常重要,以免在操作过程中挥发失去。
2.4 萃取方法选择根据不同的目标物质和实验要求,选择合适的萃取方法也是至关重要的。
常见的萃取方法包括:•液液萃取:通过两个不相溶液体之间的分配系数差异实现分离。
•固相萃取:利用固定相上特定吸附剂与目标物质之间的亲合性实现分离。
•蒸馏法:利用液体混合物中组分沸点差异来实现分离。
选择合适的方法需要考虑到目标物质性质、纯化要求以及实验条件等因素。
2.5 萃取后处理萃取后的处理也是需要注意的环节。
通常情况下,需要对提取液进行浓缩、洗涤、干燥等操作,以获得目标物质的纯品。
在进行这些操作时,需要注意操作条件和方法,避免目标物质的损失和污染。
3. 萃取实验中的安全注意事项在进行萃取实验时,还需要注意以下安全事项:•穿戴实验室服装和个人防护用具,包括实验手套、护目镜等。
萃取的方法
萃取是一种常用的化学分离方法,其基本原理是利用物质在两种不互溶的溶剂中的溶解度或分配比的不同,从而实现物质的分离。
以下是一些常见的萃取方法:
1. 液-液萃取:这是最常见的萃取方法,涉及两种不互溶的液体(通常是水和有机溶剂)之间的分离。
例如,油和水可以通过在油水混合物中加入有机溶剂来分离。
2. 液-固萃取:也称为浸提,这种方法用于从固体物质中提取某些成分。
通常是将固体物质浸泡在溶剂中,然后通过加热或其他方式使溶剂蒸发,从而提取出所需的成分。
3. 固-液萃取:也称为升华,这种方法通常用于从固体物质中提取某些挥发性成分。
通过加热固体物质,使所需的成分从固体中升华出来,然后将其冷凝并收集。
4. 微型萃取技术:微型萃取技术是在实验室规模上应用的微小型化
萃取技术,通过这种方法可以在微小的体积上完成样品的处理和分离。
这种技术可以提高效率并减少试剂的使用量。
5. 超临界流体萃取:超临界流体萃取是一种使用超临界流体作为萃取剂的萃取方法。
超临界流体是一种介于气体和液体之间的状态,具有高密度和低粘度。
这种方法可以用于从固体或液体中提取某些成分。
7. 分液漏斗检漏、使用及维护方法(包括上层液和下层液分别从哪倒出、分液漏斗静置、洗涤萃取、分液操作方法)
答:分液漏斗检漏、涂抹凡士林防漏等操作参见实验教材中对分液漏斗的介绍。
使用方法参考乙醚萃取正丁醇的实验过程:(1)选取合适的分液漏斗,在确认不漏水后将漏斗固定在铁架上的铁圈中,关好活塞。
(2)将正丁醇饱和溶液和乙醚依次自上口倒入漏斗中,塞紧塞子。
(3)取下分液漏斗,用右手捂住漏斗活塞处,大拇指压紧活塞,把漏斗放平后前后摇振。
(4) 在开始时,振摇要慢。
振摇几次后,将漏斗的上口向下倾斜,下部支管指向斜上方无人处,左手握在活塞支管处,用拇指和食指旋开活塞,放气。
(5)带活塞关闭后再行振摇。
如此反复至放气只有很小压力后再剧烈振摇2-3分钟,然后再将漏斗放回铁圈中静置,(6)两层液体完全分开后,打开上面的玻璃再将活塞缓缓旋开,下面的水相自活塞放出。
上面有机相从上口倒出。
特别注意振荡的操作:振荡的操作方法一般是先把分液漏斗倾斜,使漏斗的上口略朝下,如图所示,右手捏住漏斗上口颈部,并用食指根部压紧盖子,以免盖子松开,左手握住旋塞;握持旋塞的方式既要防止振荡时旋塞转动或脱落,又要便于灵活地旋开旋塞。
振荡后,令漏斗仍保持倾斜状态,缓慢地旋开旋塞(朝无人处),放出蒸气或产生的气体,使内外压力平衡;若在漏斗内盛有易挥发的溶剂,如乙醚、苯等,或用碳酸钠溶液中和酸液,振荡后,更应注意及时旋开旋塞,放出气体。
振荡数次后,将分液漏斗放在铁环上静置之,使乳浊液分层。
有时有机溶剂和某些物质的溶液一起振荡,会形成较稳定的乳浊液。
在这种情况下,应避免急剧振荡。
如果已形成乳浊液,且一时又不易分层,则可加入食盐,使溶液饱和,以减少乳浊液的稳定性;轻轻地旋转漏斗,也可使其加速分层。
在一般情况下,长时间静置分液漏斗,也可达到使乳浊液分层的目的。
溶解度差值。
差值越大效果越好。
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作,利用相似相溶原理。
影响萃取的萃取效率的因素:温度、所选的萃取剂、时间、萃取剂与被萃取物的溶解度差值、等因素有关。
萃取剂最重要。
其次才是别的。
即萃取剂的质量最重要。
萃取溶剂的选择
萃取次数
在常用的有机污染物的提取过程中,大家用到的大多是普通的液固萃取(比较高效的萃取方式,大多需要比较昂贵的仪器,如固相微萃取,超临界流体,不适合大多实验室),我就液固萃取说几句:影响液固萃取的因素主要有以下几点:
1 物料的性质:主要指样品中所含杂质的状况及其物化性质,样品颗粒度等。
2 萃取时的温度:温度要适当,不能过高,否则溶剂汽化,致使萃取难以进行。
同时萃取出的杂质也较多,通常,萃取时的温度应当比所用的溶剂的沸点低10-15度。
3 萃取时间:在一定范围内时间越长越好,时间越长被萃取物质的分子就有足够的时间来达到平衡,但是,当萃取液达到一定浓度时,被萃取物之在固液相之间达到平衡,再无限地延长萃取时间就没有实际意义了。
因为在这种情况下,萃取推动力的减少(浓度差降低)样品中的物质不可能全部被萃取尽。
4 溶剂的性质与用量:萃取是溶剂的用量与萃取方式有关,容积用量太大致使样品被稀释,没有实际意义,但是用量太小,萃取作用不完全,萃取效率差,还有,容积种类和性质对萃取效率影响很大。
5 样品中溶剂的保留量:样品在萃取时,他本身需要保留一定量的溶剂(或溶液),称为保留量。
在萃取是保留量越少越好,这样可以从样品中多萃取出萃取液。
6 萃取液的浓度:萃取时,由于样品内部被萃取物浓度大于萃取也的浓度,所以被萃取物会不断地从样品内部渗透和扩散到萃取液中,随着浓度增高萃取液内外的浓度差降低,扩散动力也随着降低。
同时,萃取液浓度增大,他的黏度也随着增大,这些都会影响萃取效率。
7 溶剂的穿透速度:在单位时间内,加快溶剂(或溶液)大穿透样品的速度,对提高萃取的效率与有很大作用。
[参考资料]分液漏斗的使用及萃取
[仪器装置]
常用的分液漏斗有圆球形、圆筒形和梨形三种,见图1(a)、(b)、(c)。
分液漏斗从圆球形到长的梨形,其漏斗越长,振摇后两相分层所需时间越长。
因此,当两相密度相近时,采用圆球形分液漏斗较合适。
对于少量或半微量操作,则经常选用容量小的圆筒形分液漏斗。
由于整个分液漏斗呈圆筒状,细而长,因此,不会因液体量少而看不到液层,有利于两相明显地分出有一定厚度的层次,便于操作。
无论选用何种形状的分液漏斗,加入全部液体的总体积不得超过其容量的3/4。
盛有液体的分液漏斗,应妥善放置,否则玻塞及活塞易脱落,倾洒液体,造成不应有的损失。
正确的支架方法通常有两种:一种是将其放在用石棉绳或塑料膜缠扎好的铁环上,铁环则牢固地被固定在铁支台的适当高度(见图2);另一种是在漏斗颈上配一塞子,然后用单爪夹牢固地将其夹住并固定在铁支台的适当高度(见图3)。
但不论如何放置,从漏斗口接受放出液体的容器内壁都应贴紧漏斗颈。
[装配要点]
(1)检查玻塞和活塞芯是否与分液漏斗配套,如不配套,往往漏液或根本无法操作。
欲用不配套的分液漏
斗,必须在装配后,首先试验其是否合用、漏液,待确认可以使用后方可使用。
(2)在活塞芯上薄薄地涂上一层润滑脂,如凡士林(注意:不要涂进活塞孔里),将塞芯塞进活塞,旋转数圈使润滑脂均匀分布后将活塞关闭好,再在塞芯的凹槽处套上一直径合适的橡皮圈(从直径合适的乳胶管上剪下一细圈即可),如图4,以防活塞芯在操作过程中因松动而漏液或因脱落使液体流失而造成实验的失败。
(3)需要干燥的分液漏斗时,要特别注意拔出活塞芯,检查活塞是否洁净、干燥,不合要求者,经洗净、干燥后方可使用。
[操作方法]
(1)如图2或图3装置,在分液漏斗中加入溶液和一定量的萃取溶剂后,塞上玻塞(注意:玻塞上若有侧槽必须将其与漏斗上端口径上的小孔错开!)。
(2)用左手握住漏斗上口径,将其从支架上取下,再按图5所示的特殊手势握住。
对于惯用右手的操作者,常用左手食指末节顶住玻塞,再用大拇指和中指夹住漏斗上口径;右手的食指和中指蜷握在活塞柄上,食指和拇指要握住活塞柄并能将其自由地旋转。
对于左撇子只需将方向转过来即可。
(3)将漏斗由外向里或由里向外旋转振摇3~5次,使两种不相混溶的液体,尽可能充分混合(也可将漏斗反复倒转进行缓和地振摇)。
然后将漏斗倒置让漏斗径向上,远离自己和别人的脸,慢慢开启活塞,排放可能产生的气体以解除超压(这对低沸点溶剂或者酸性溶液用碳酸氢钠或碳酸钠水溶液萃取放出CO
2来说尤为重要,否则漏斗内压力将大大超过正常值,玻塞或活塞就可能被冲脱使漏斗内液体损失)。
待压力减小后,见图6。
关闭活塞。
振摇和放气应重复几次,至漏斗内超压很小。
最后将漏斗仍如图②和③装置妥善,静置。
(4)移开玻塞或旋转带侧槽的玻塞使侧槽对准上口径的小孔。
待两相液体分层明显,界面清晰,开启活塞,放出下层液体,收集在大小适当的小口容器。
如锥形瓶中。
液层接近放完时要放慢速率,一俟放完则要迅速关闭活塞。
(5)取下漏斗,打开玻塞将上层液体由上口径倒出,收集起来(一般宜用小口容器,大小也应事先选择好)。
注意:一定不要倒洒了液体!!因为它很可能是要保留的有用的液体。
(6)完成萃取后剩下的问题也是最重要的问题为:哪一层液体是所需要的。
为防止工作中的失误,一定不要丢弃任何一层的液体。
如要确认究竟何层为所需之液体,可参照溶剂的密度亦可将两层液体取出少许试验其在两种溶剂中的溶解性质,否则让人懊丧的事情就可能发生,这就是:“我把需要的液体倒掉了!”
(7)萃取过程中可能会产生两种实际问题:其一,可能会生成乳浊液(尤其是加入浓碱溶液剧烈振摇后或加入浓碱溶液再加入稀碱、水后很容易出现乳化的现象),不分层;其二,在界面上出现未知组成的泡沫状的固态物质。
解决的方法是:假如出现了第一个问题且长时间静置亦不分层,若一相是水,可以加入少量酸、碱或饱和氯化钠水溶液,并轻轻振摇后常能使其分层。
这一方法只适用于加入的物质不致于改变分配系数而造成不利的情况(有时pH是一重要因素):若乳化情况严重,这一方法也很难奏效,可考虑选择另一萃取溶剂以防止发生乳化现象。
假如出现了第二个问题,可在分层前过滤除去它,即在接受液体的瓶上置一漏斗,漏斗中松松地放少量脱脂棉,将液体通过其过滤,常可解决这一问题(见图7)。
[安全指南]
(1)若萃取溶剂为易生成过氧化物的化合物,如醚类且萃取后为进一步纯化需蒸去此溶剂,则在使用前,应检查溶剂中是否含过氧化物,如含有,应除去后方可使用。
(2)若使用低沸点、易燃的溶剂,操作时附近的火都应熄火!并且当实验室中操作者甚多时,要注意排风,保持空气流通。
若溶剂有毒亦应注意排风或在通风橱中进行操作;溶剂有腐蚀性(如浓硫酸)则应注意不要洒在皮肤上。