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液液萃取原理
利用物質(zhì)在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同,使物質(zhì)從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中。經(jīng)過反復(fù)多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來。
溶劑萃取工藝過程一般由萃取、洗滌和反萃取組成。一般將有機(jī)相提取水相中溶質(zhì)的過程稱為萃?。╡xtraction),水相去除負(fù)載有機(jī)相中其他溶質(zhì)或者包含物的過程稱為洗滌(scrubbing1),水相解析有機(jī)相中溶質(zhì)的過程稱為反萃?。╯tripping)。固體物料經(jīng)粉碎后,由于和溶劑間的相互接觸面積增大一級擴(kuò)散距離縮短,使萃取速率顯著提高。
分配定律是萃取方法理論的主要依據(jù),物質(zhì)對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時,在兩種互不相溶的溶劑中,加入某種可溶性的物質(zhì)時,它能分別溶解于兩種溶劑中,實驗證明,在一定溫度下,該化合物與此兩種溶劑不發(fā)生分解、電解、締合和溶劑化等作用時,此化合物在兩液層中之比是一個定值。不論所加物質(zhì)的量是多少,都是如此。屬于物理變化。所采用的設(shè)備叫做萃取器,有一次和多次萃取,有間隙和連續(xù)萃取過程之分,連續(xù)多次萃取采用的萃取器是一種塔式設(shè)備,稱為萃取塔。
萃取方法
向待分離溶液(料液)中加入與之不相互溶解(至多是部分互溶)的萃取劑,形成共存的兩個液相。利用原溶劑與萃取劑對各組分的溶解度(包括經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后的溶解)的差別,使它們不等同地分配在兩液相中,然后通過兩液相的分離,實現(xiàn)組分間的分離。如碘的水溶液用四氯化1碳萃取,幾乎所有的碘都移到四氯化1碳中,碘得以與大量的水分開?;旌衔锏南鄬]發(fā)度下或形成恒沸物,用一般精餾方法不能分離或很不經(jīng)濟(jì)。
基本的操作是單級萃取。它是使料液與萃取劑在混合過程中密切接觸,讓被萃組分通過相際界面進(jìn)入萃取劑中,直到組分在兩相間的分配基本達(dá)到平衡。然后靜置沉降,分離成為兩層液體,即由萃取劑轉(zhuǎn)變成的萃取液和由料液轉(zhuǎn)變成的萃余液。分配定律是萃取方法理論的主要依據(jù),物質(zhì)對不同的溶劑有著不同的溶解度。單級萃取達(dá)到相平衡時,被萃組分B的相平衡比,稱為分配系數(shù)K,即:
K=yB/xB
式中yB和xB分別為B組分在萃取液中和萃余液中的濃度。濃度的表示方法需考慮組分的各種存在形式,按同一化學(xué)式計算。
若料液中另一組分D也被萃取,則組分B的分配系數(shù)對組分D的分配系數(shù)的比值,即B對D的分離因子,稱為選擇性系數(shù)α,即:
α=KB·KD=yB·xD/(xB·yD)
α>1時,組分B被優(yōu)先萃取;α=1表明兩組分在兩相中的分配相同,不能用此萃取劑實現(xiàn)此兩組分的分離。
簡述液-液萃取分離的原理
液-液萃取是指兩個完全不互溶或部分互溶的液相接觸后,一個液相中的溶質(zhì)經(jīng)過物理或化學(xué)作用另一個液相,或在兩相中重新分配的過程。
在大部分情況下,一種液相是水溶劑,另一種液相是有1機(jī)溶劑。溶質(zhì),在不同的溶劑中溶解度相差很大,通過液相混合,溶質(zhì)從一種液相轉(zhuǎn)移到另一種液相。原始溶液中溶質(zhì)含量很少。
萃取過程的條件
1 .兩個接觸的液相完全不互溶或部分互溶;
2.溶質(zhì)組分和稀釋劑在兩相中分配比不同;
3.兩相接觸混合和分相;
4.溶劑A和B 對溶質(zhì)S的溶解能力不一樣,溶劑具有選擇性。