ch6 溶剂萃取-3
46页1、(Organic solvent Extration ),第六章 溶剂萃取,萃取:(Extraction),液液萃取 液固萃取 液膜萃取 双水相萃取 反胶团萃取(或逆胶束萃取) 超临界流体萃取等。,溶剂萃取突出的特点: ,溶剂萃取应用范围:,第一节 溶 剂 萃 取,一、溶剂萃取过程的理论基础,基本概念:,1、料液;溶质;萃取剂;萃取相(萃取液);萃余相(萃余液),2、物理萃取;化学萃取,杂质,溶质,原溶剂,萃取剂,Light phase,Heavy phase,3、分配系数:在研究萃取过程中,常用分配系数表示平衡的两个共存相中溶质浓度的关系。衡量萃取体系是否合理的重要参数。,对互不混溶的两液相系统中,达到萃取平衡时有:,k为分配系数=,二、分配定律和分离因数:,(一)分配定律的表达式:,恒温恒压下萃取操作达到平衡态时,溶质在萃取相(E或L)和萃余相(R或H)(水相)的化学势是相等的。, (E)、 (R)分别为溶质在萃取相、萃余相中的标准化学位。,1、2分别为溶质在萃取相、萃余相中的活度。,R气体常数,T绝对温度,(E)= (R) (E)=(E)+RTln1 (R)=(R)+RTln2
2、,由、式得 (E) +RTln1= (R) +RTln2,=exp (常数) ; 令,=k,如果溶解在两相中溶质浓度很低,则可用浓度代替活度, 即k= 分配定律表达式,(二)分配定律的含义及成立条件:,1含义:,2成立条件:,(三)分离因素:,萃取剂用的溶剂除对产物有较大的溶解度外,还应有良好的选择性。 溶剂的选择性用分离因素或(或AB)来表征。,=AB = = =,定义为产物与杂质分配系数之比。,越大,表示A、B两溶质分离效果越好。,三、弱电解质在有机溶剂-水相间的分配平衡,AH 有机相,K0,AH Ka A-+H+(水相),弱酸分配和电离平衡,B 有机相,K0,BH+ Kb B+H+(水相),弱碱分配和电离平衡,三、弱电解质在有机溶剂-水相间的分配平衡,对于弱酸性抗生素,AH A-+H+,Kp=,A-=, ,在有机溶剂和水相存在分配平衡:,AH AH有,在水溶液中存在电离平衡:,K0= =,=K0AH ,K0为真分配系数,C=AH+A-(水中弱电解质总浓度),表观分配系数定义为:K表=, ,将、式代入式得:,K表= = ,-lgKp=pKp Kp=10-pkp,-lgH+=pH H
3、+=10-pH,代入,得 K表= ,式表明了弱酸性电解质表观分配系数与pH的关系。,同样道理推测出大环内酯类抗生素(即弱碱性电解质)的表观分配系数为,K表=,式表明了弱碱性电解质表观分配系数与pH的关系。, ,从上可见,溶质在两相的分配决定于选择何种溶剂和水相的pH。,例:用醋酸丁酯从pH为2.5的发酵液中萃取苄基青霉素,在0,pH2.5时测得K表=30,Ka=10-2.75。求两相中浓度相等时的pH值。,解:根据式得K0=30(1+102.5-2.75)=47 当苄基青霉素在两相中浓度相等即K表=1时,,1=,47-1=,pH=4.4,表观分配系数=1即苄基霉素在醋酸丁酯相与水相中的浓度相等,其pH=4.4,当pH4.4时,苄基青霉转移到丁酯相称为萃取;pH4.4时,苄基青霉素又从丁酯相转移到水相,称为反萃取。,说明:,第二节 溶剂的选择,1、溶解度 2、分离因素 3、相似相溶的原则 4、选择合适溶剂的条件:,第三节 水相条件的影响,1、pH值 2、温度 3、盐析 4、带溶剂:,第四节 乳化和去乳化,乳化:是一种液体(分散相)分散在另一种不相混溶的液体(连续相)中的现象,这种体系是不
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