【2017年整理】萃取水溶液常用溶剂

B.P.（） 可燃性 毒性 注析苯 80.1 3 3 易成乳浊液;很适宜从缓冲液中提取生物碱及酚类2丁醇 99.5 1 3 高沸点;很适宜从缓冲液中提取水溶性物质正丁醇 118.0 1 3 水饱和后使用,为常用从水中萃取中等极性物质的浓剂.四氯化碳 76.5 0 4 易干燥;很适宜非极性物质氯仿 61.7 0 4 能形成乳浊液 易干燥二乙醚 34.5 4 2 能吸收大量水; 优良的通用溶剂二异丙醚 69 5 2 长期储存后能形成爆炸性过氧化物;很适宜从磷酸盐缓冲的溶液中提取羧酸乙酸乙酯 77.1 3 1 吸附大量水;很适宜极性物质二氯甲烷 40 0 1 会形成乳浊液,易干燥正戊烷 36.1 4 1 烃类易于干燥正己烷 69 4 1 对于极性物质均为不良溶剂正庚烷 98.4 3 1 概述就是用于萃取的溶剂 。 两种液体互不相溶，需要萃取的物质在两液体中溶解度差别很大的时候可以进行萃取。如四氯化碳加入溴水,溴单质就会从水中溶解入四氯化碳。 选用的萃取剂的原则： 和原溶液中的溶剂互不相溶； 对溶质的溶解度要远大于原溶剂； 易于挥发； 萃取剂不能与原溶液的溶剂反应。分液漏斗萃取常见的萃取剂：苯，四氯化碳，酒精，煤油，直馏汽油，己烷，环己烷。不要忘记，水是最廉价、最易得的萃取剂。 以上的萃取剂主要为物理萃取剂，在现在工业中，特别是冶金工业中，大量使用的是化学萃取剂，它广泛应用于除杂净化、分离、产品制备等过程中。 工业中的萃取剂，大多溶解于有机溶剂，常见的有机溶剂是磺化煤油。因为它易得廉价，并且对萃取剂有协萃作用，因为里面含有少量的芳香烃。溶于有机溶剂还能提高萃取剂的萃取能力、增强其金属萃合物的溶解性、降低粘度，降低其挥发性能、降低其在水中溶解性。 萃取剂主要在有色金属湿法冶金行业应用广泛，比如铜、锌、钴镍、镉、金银、铂系金属、稀土等行业。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。原理原理示意图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=K CA.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。 要把所需要的化合物从溶液中完全萃取出来，通常萃取一次是不够的，必须重复萃取数次。利用分配定律的关系，可以算出经过萃取后化合物的剩余量。设：V 为原溶液的体积 w0 为萃取前化合物的总量 w1 为萃取一次后化合物的剩余量 w2 为萃取二次后化合物的剩余量 wn 为萃取 n 次后化合物的剩余量 S 为萃取溶液的体积 经一次萃取，原溶液中该化合物的浓度为 w1/V；而萃取溶剂中该化合物的浓度为(w0-w1)/S；两者之比等于 K，即： w1/V =K w1=w0 KV (w0-w1)/S KV+S 同理，经二次萃取后，则有 w2/V =K 即 (w1-w2)/S w2=w1 KV =w0 KV KV+S KV+S 因此，经 n 次提取后: wn=w0 ( KV ) KV+S 当用一定量溶剂时，希望在水中的剩余量越少越好。而上式 KV/(KV+S)总是小于 1，所以 n 越大，wn 就越小。也就是说把溶剂分成数次作多次萃取比用全部量的溶剂作一次萃取为好。但应该注意，上面的公式适用于几乎和水不相溶地溶剂，例如苯，四氯化碳等。而与水有少量互溶地溶剂乙醚等，上面公式只是近似的。但还是可以定性地指出预期的结果。 仪器:分液漏斗 用四氯化碳萃取碘水中的碘常见萃取剂：水， 苯 ，四氯化碳，汽油，乙醚，直馏汽油。 要求： 萃取剂和原溶剂互不混溶 。 萃取剂和溶质互不发生反应 。 溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度 。 相关规律：有机溶剂易溶于有机溶剂，极性溶剂易溶于极性溶剂，反之亦然。沿革1842 年 E.-M.佩利若研究了用乙醚从硝酸溶液中萃取硝酸铀酰。1903 年 L.埃迪兰努用液态二氧化硫从煤油中萃取芳烃，这是萃取的第一次工业应用。20 世纪 40 年代后期，生产核燃料的需要促进了萃取的研究开发。现今萃取已应用于石油馏分的分离和精制，铀、钍、钚的提取和纯化，有色金属、稀有金属、贵重金属的 提取和分离，抗菌素、有机酸、生物碱的提取，以及废水处理等。方法向待分离溶液（料液）中加入与之不相互溶解（至多是部分互溶）的萃取剂，形成共存的两个液相。利用原溶剂与萃取剂对各组分的溶解度（包括经化学反应后的溶解）的差别，使它们不等同地分配在两液相中，然后通过两液相的分离，实现组分间的分离。如碘的水溶液用四氯化碳萃取，几乎所有的碘都移到四氯化碳中，碘得以与大量的水分开。 最基本的操作是单级萃取。它是使料液与萃取剂在混合过程中密切接触，让被萃组分通过相际界面进入萃取剂中，直到组分在两相间的分配基本达到平衡。然后静置沉降，分离成为两层液体，即由萃取剂转变成的萃取液和由料液转变成的萃余液。单级萃取达到相平衡时，被萃组分 B 的相平衡比，称为分配系数 K，即： K=yB/xB 式中 yB 和 xB 分别为 B 组分在萃取液中和萃余液中的浓度。浓度的表示方法需考虑组分的各种存在形式，按同一化学式计算。 若料液中另一组分 D 也被萃取，则组分 B 的分配系数对组分 D 的分配系数的比值，即 B 对 D 的分离因子，称为选择性系数 ，即： = KB·KD=yB·xD/(xB·yD) >1 时，组分 B 被优先萃取;=1 表明两组分在两相中的分配相同，不能用此萃取剂实现此两组分的分离。 单级萃取对给定组分所能达到的萃取率（被萃组分在萃取液中的量与原料液中的初始量的比值）较 低，往往不能满足工艺要求，为了提高萃取率，可以采用多种方法：多级错流萃取。料液和各级萃余液都与新鲜的萃取剂接触，可达较高萃取率。但萃取剂用量 大，萃取液平均浓度低。多级逆流萃取。料液与萃取剂分别从级联（或板式塔）的两端加入，在级间作逆向流动，最后成为萃余液和萃取液，各自从另一端离去。料液和萃取剂各自经过多次萃取，因而萃取率较高，萃取液中被萃组分的浓度也较高，这是工业萃取常用的流程。连续逆流萃取。在微分接触式萃取塔（见萃取设备）中，料液与萃取剂在逆向流动的过程中进行接触传质，也是常用的工业萃取方法。料液与萃取剂之中，密度大的称为重相，密度小的称为轻相。轻相自塔底进入，从塔顶溢出；重相自塔顶加入，从塔底导出。萃取塔操作时，一种充满全塔的液相，称连续相;另一液相通常以液滴形式分散于其中，称分散相。分散相液体进塔时即行分散，在离塔前凝聚分层后导出。料液和萃取剂两者之中以何者为分散相，须兼顾塔的操作和工艺要求来选定。此外，还有能达到更高分离程度的回流萃取和分部萃取。萃取的操作萃取的操作主要有： 一、调节料液 pH。比如在钴镍冶金中，一般料液调节 pH3.4-4.0. 二、萃取剂的配置，按萃取剂与有机溶剂 V/V 一定比例，来配置萃取剂。比如 P204 萃取剂，一般 P204 萃取剂与磺化煤油有机溶剂 V/V=4：1 来配置萃取剂。 三、萃取金属离子。工业一般应用逆流萃取工艺。就是有机与水相按相反的方向流动。一般都会有萃取级数。这样可以保证萃取的收率。 四、洗涤，这主要是从除杂方面考虑，把萃取顺序在后的金属离子洗涤到水相，保证有机金属离子的纯度。 五、水洗，主要考虑萃取分相夹带的问题。 六、反萃。用一定的酸、碱或盐溶液把金属从有机中再次转移到水相中。 皂化，不能综合 PH 值。应用 多级液液萃取器萃取与其他分离溶液组分的方法相比，优点在于常温操作，节省能源，不涉及固体、气体，操作方便。萃取在如下几种情况下应用，通常是有利的：料液各组分的沸点相近，甚至形成共沸物，为精馏所不易奏效的场合，如石油馏分中烷烃与芳烃的分离，煤焦油的脱酚；低浓度高沸组分的分离，用精馏能耗很大，如稀醋酸的脱水；多种离子的分离，如矿物浸取液的分离和净制，若加入化学品作分部沉淀，不但分离质量差，又有过滤操作，损耗也大；不稳定物质（如热敏性物质）的分离，如从发酵液制取青霉素。萃取的应用，目前仍在发展中。元素周期表中绝大多数的元素，都可用萃取法提取和分离。萃取剂的选择和研制，工艺和操作条件的确定，以及流程和设备的设计计算，都是开发萃取操作的课题。