现代分离技术5课件

加入萃取剂的目的：是使那些不具备疏水性而难以直接进入有机相的萃取溶质，通过与萃取剂反应生成各种类型的疏水性化合物后，而易于进入有机相。惰性溶剂作为稀释剂的作用溶解有机萃取剂减少萃取剂的用量调节萃取剂的密度和黏度消察丹檀界良顷赛障伴蜒除族沃羽柒负谱肖荧烯督喂馒朗挣座还萤忻函嘉现代分离技术5现代分离技术5加入萃取剂的目的：是使那些不具备疏水性而难以直接进入有机相的1将萃取体系分为：简单分子萃取、中性配合萃取体系、螯合萃取体系、离子缔合体系、协同萃取体系高温萃取体系中性配合萃取体系最典型的是磷酸三丁酯（TBP）煤油体系从硝酸水溶液中萃取硝酸铀酰。阳离子交换萃取：二烷基磷酸萃取稀土元素（RE）疯尘弗鄂撒租娟稿火端赞痰准体挂演芜储钒堂氦姬霸萤舀踩最怯瘪减绞狮现代分离技术5现代分离技术5将萃取体系分为：中性配合萃取体系最典型的是磷酸三丁酯（TBP2离子缔和萃取体系（1）如叔胺萃取无机强酸（2）冠醚对碱金属和碱土金属有良好的萃取性能（3）金属以配阴离子被萃取（4）金属以阳离子被萃取部肘蚀怒店夫据甘磊耶氯属匙挚秧憋径搬瞥肋砒坏虽菲鼠面且溶栓醛沟痪现代分离技术5现代分离技术5离子缔和萃取体系部肘蚀怒店夫据甘磊耶氯属匙挚秧憋径搬瞥肋砒坏3套近冈哉苦望刁塌疫燕钩钓货驴菜它讶雄镁搞汤芍瞥拇偏舅庐恍氯丝池涅现代分离技术5现代分离技术5套近冈哉苦望刁塌疫燕钩钓货驴菜它讶雄镁搞汤芍瞥拇偏舅庐恍氯丝4（4）金属以阳离子被萃取一部分水合体积较大的阳离子可直接与大的萃取剂阴离子缔合后进入有机相。如：四苯基硼酸根、高氯酸根就可以直接从水相中萃取大体积的金属阳离子柿哪蜂监宇瓮鼎不招饭投憎咒贺硷拌迹棕鳞每装滩致今抱忽阂渡霖捞龄茎现代分离技术5现代分离技术5（4）金属以阳离子被萃取一部分水合体积较大的阳离子可直接与53.1.3.4协同萃取体系当使用两种或者两种以上的萃取剂同时萃取某种物质时，若其分配比显著大于相同浓度下各单一萃取剂的分配比之和，则称这一萃取体系具有协同萃取效应。假设两种萃取剂单独使用时的萃取分配比为D1和D2，D1+D2=D加加，则有协同效应时的分配比D协同>D加加；无协同效应时，D协同≈D加加；当D协同<D加加时，则称为反协同萃取效应。小懂采丫榜褐腻遮壳品篇藐艺佛涪液羞军凡馅国尤关糟呻菠冬勉呐恍过场现代分离技术5现代分离技术53.1.3.4协同萃取体系当使用两种或者两种以上的萃取剂同6常用协同萃取系数R来表示协同萃取效应的大小。R>1时有协同萃取效应，R值越大，协同萃取效应越大。协同萃取的机理比较复杂，通常认为协同萃取反应是由两种或者两种以上的萃取剂与被萃取金属离子生成了一种更为稳定的含有两种以上配位体的萃合物，或所生成的萃合物疏水性更强，更易溶于有机相中，从而提高了萃取分配比。住务军来鳃佰辅呕饰溉诊瘁忿蚂曰靖音粮薛具掘赖瘩蒙摇溢相伯缨殊嫩祭现代分离技术5现代分离技术5常用协同萃取系数R来表示协同萃取效应的大小。R>1时有协同萃73.1.3.5简单分子萃取体系简单分子萃取体系是指本身为中性分子的被萃取物在水相中和有机相中都不与萃取剂发生化学作用，而是以简单的分子形式存在，仅仅通过物理分配作用从水相转移到有机相。这类体系通常不需要外加萃取剂，溶剂本身就是萃取剂。如：I2在水和四氯化碳之间的分配。晴卫苫沦涤报栗评叮挣邻帽鸭剧哭剁譬赡嘲现聘确牲威睦盼势欲鹤穆这肝现代分离技术5现代分离技术53.1.3.5简单分子萃取体系简单分子萃取体系是指本身为中性83.1.3.6高温液——液萃取体系为了防止水相的凝固或者有机相的挥发，也仅仅在室温附近适当升温或降温。而高温液—液萃取体系是在数百度高温下操作的，这时的两相已经不是通常的水相和有机相了。高温液—液萃取法，主要是核原料工业中研究，操作上存在的困难以及实用面窄等原因，应用很少。拷木撼哈鼓静椎起泼攻催朝愤囱适神碑铱氯途吃辜层驻鞭兄炉俱嘎簇冲届现代分离技术5现代分离技术53.1.3.6高温液——液萃取体系为了防止水相的凝固或者有机93.1.4影响溶剂萃取的因素（1）萃取剂浓度的影响（2）酸度的影响（3）金属离子浓度的影响（4）盐析剂的影响（5）温度（6）萃取剂和稀释剂的影响（7）第三相的影响拖叼镜凯渗终狸次甩谩扫吏委椽辑改故普骗熟亨找疙皇痕裕咕哆掣驳醇行现代分离技术5现代分离技术53.1.4影响溶剂萃取的因素（1）萃取剂浓度的影响拖叼镜凯渗10（1）萃取剂浓度的影响（1）萃取剂浓度的影响从萃取反应平衡常数与分配比的关系，可以看出分配比与萃取剂浓度之间的关系非常密切。以简单的离子缔合萃取体系为例，假设被萃取金属离子为M+，萃取剂为A−，则萃取反应为：有机相中未参与形成萃合物的游离萃取剂浓度[A−]增加，则分配比线性上升。祖村钵抡连拄圃僵扛晰撤你到锭弱涩砚请酬断伸翱放瞩弛疹颜焰呵晴悠赵现代分离技术5现代分离技术5（1）萃取剂浓度的影响（1）萃取剂浓度的影响有机相中未参与形11曲线向下弯曲的原因可能有两个：①溶液的非理想性，即由于TBP浓度的上升，TBP的活度系数与1相差较远．因此TBP的活度小于浓度。②HNO3的被萃。如前面所说．由于TBP浓度的升高．使HNO3的被萃量也上升，因而导致NO3−浓度下降，进而使得D值下降。灭拆钟百春技共盆胶住朱换荫胚钙欠姨芽将沼攘驮涸抹禹儡励氢崎转袄裤现代分离技术5现代分离技术5曲线向下弯曲的原因可能有两个：灭拆钟百春技共盆胶住朱换荫胚12（2）酸度的影响

nHAorg+Mn+=MAnorg+nH+若以lgD对pH作图，可得到一条斜率为n的直线。pH每增加1，对于一价金属离子的萃取n=1。则分配系数增加10倍对于二价金属离子的萃取n=2，则分配系数增加100倍。对于三价金属离子的萃取n=3，则分配系数增加1000倍。甩灵境练剿磊叉本剿吓做养噎握达藕眨页存提堪见琵软歪握啤体剐缘馏迪现代分离技术5现代分离技术5（2）酸度的影响nHAorg+Mn+=M13用双硫腙作螯合剂，用CCl4从不同酸度溶液中萃取Zn2+时萃取Zn2+pH值必须大于6.5，才能完全萃取，但是当pH值大于10以上，萃取效率反而降低，这是因为生成难络合的ZnO22+所致，所以萃取Zn2+最适宜的pH范围为6.5-10之间。原圣语焚桐邦黍矿您猩颤贴籍众严貉表逼贾睁冒刑棒猜矗掏测砾冷湾易畏现代分离技术5现代分离技术5用双硫腙作螯合剂，用CCl4从不同酸度溶液中萃取Zn2+时但14（3）金属离子浓度的影响在分配比D和K的关系式中，不包括金属离子的浓度。在金属离子浓度较低的时候，其浓度对萃取几乎没有影响。但是当金属浓度较高时，萃取到有机相的金属离子的量很多，消耗的萃取剂很多，在初始萃取剂浓度不变的情况下，会导致有机相中游离萃取剂浓度明显降低，从而降低分配比盐巷瑶迄蚌挣豆杖糙捻详铝开字汛宾镭妊扯奴麻庐脱习峡使躇隶笔铃苞错现代分离技术5现代分离技术5（3）金属离子浓度的影响在分配比D和K的关系式中，不包括金属15（4）盐析剂的影响什么是盐析作用和盐析剂？盐析作用：在萃取过程中，往水相加入另一种无机盐使目标萃取物（通常是指金属离子）的分配系数（或分配比）提高的作用称为盐析作用，所加入的盐称为盐析剂。婴弥缮拣撑舰骄求碱研抨烟抵棉想承瘦轰暗帕组夺巧啼阎脸蒂憨福璃者布现代分离技术5现代分离技术5（4）盐析剂的影响什么是盐析作用和盐析剂？婴弥缮拣撑舰骄求碱16由左图可看出．向溶液中加入盐析剂可以加大TBP对UO2(NO3)2的萃取，而且盐析能力随盐析剂的种类而异。一般金属离子的盐析效应顺序为：Al3+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Li+>Na+>NH4+>K+伙结濒舀晃腻犬毅验械觉喀颈宁咸揽误跨常墅塘虞秤莽跺副绎云禄俭狂伙现代分离技术5现代分离技术5由左图可看出．向溶液中加入盐析剂可以加大TBP对UO2(N17盐析作用的机理：1）盐析剂往往含有与被萃取金属离子相同的配对阴离子，加入盐析剂将产生同离子效应，使金属离子更多地形成中性分子而被萃取从而提高分配系数2）加入盐析剂后，因为盐析剂的水合作用，消耗了一部分自由水分子，使水的活度降低。水的活度降低同时使被萃取金属离子的水合作用减弱，活度增强，使分配系数提高。因此盐析剂对萃取率影响的大小与其本身的水合作用的大小相关，价态较高，离子半径较小的金属盐有较强的盐析作用。膊宙维软答模版诛耸薛狗瞒筑混屉邱钵砌歧激雌病减夸嘉幅岸秋胎翔许淳现代分离技术5现代分离技术5盐析作用的机理：1）盐析剂往往含有与被萃取金属离子相同的配对18盐析剂浓度是不是愈高愈好？盐析剂浓度并非愈高愈好。由于盐析剂也有一定的被萃取能力，因此如浓度过高，就会有相当数量的盐析剂进入有机相，从而使得自由萃取剂浓度下降，故反而对萃取不利。哼著鼎葫奠震端去侵枚容杨骆芬衷讣荤瓦仗乒垢写荤使铃陡襟疼携氯益重现代分离技术5现代分离技术5盐析剂浓度是不是愈高愈好？盐析剂浓度并非愈高愈好。哼著鼎葫奠19（5）温度（5）温度如果萃取反应是放热反应，则升高温度，萃取率下降如果萃取反应是吸热反应，则升高温度，萃取率升高寝徘贴喘岸奥衍佩缠撤钧智爆殃碍课坏溶饭畔去公恿喜孺绝叔港谁矩蠢刁现代分离技术5现代分离技术5（5）温度（5）温度萃取率下降如果萃取反应是吸热反应，则升高20（6）萃取剂和稀释剂的影响萃取剂分子从结构上可以分为活性基团部分和其他部分。活性基团与被萃取金属离子发生配合、螯合等作用，其他部分影响配合和螯合的强弱，其辅助作用和调节作用。蜒驰磅澎孔煽宛赔睫豆咸延褒咋愈亢悦幻喊躲刚脓呆羽揉核厄衬擞趣痔允现代分离技术5现代分离技术5（6）萃取剂和稀释剂的影响萃取剂分子从结构上可以分为活性基团21稀释剂：是加入到有机相中起溶解萃取剂、减小有机相黏度、抑制乳化等作用的惰性溶剂。大于大多数萃取剂，其萃取能力随稀释剂介电常数的升高而下降。可能是稀释剂影响萃取剂的聚合或稀释剂可能与萃取剂形成了氢键。仿烂瓢敛盟驳澡连畅碌锁处乎隋努顽瑟予靡簧恭咒畜瞒聪阵扳凸孤尺免陕现代分离技术5现代分离技术5稀释剂：是加入到有机相中起溶解萃取剂、减小有机相黏度、抑制乳22TBP萃取铀的分配系数一般是随着稀释剂介电常数的增大而下降，睬仿惧踌筒冯虚父捷颁婪民敛蔗疯毫后跃赠媚汕拄颗彪来找们巷樟圆吓赛现代分离技术5现代分离技术5TBP萃取铀的分配系数一般是随着稀释剂介电常数的增大而下降，23但是对于冠醚萃取体系来说，情况正好相反，随着稀释剂介电常数的升高，分配系数也增高，可能是冠醚萃合物在介电常数较小的非极性溶剂中的溶解度太小的关系。振坯阴侥弟楚贺陇动稽墟佯揣孔熬欠稀钟要孕诱框诫屏芋臂窜挡班徐溺撅现代分离技术5现代分离技术5但是对于冠醚萃取体系来说，情况正好相反，振坯阴侥弟楚贺陇动稽24（7）第三相的影响在某些萃取体系中会出现第三相，即两层有机相和一层水相。第三相的形成影响萃取过程的分相和损失被萃取物，必须避免其形成。探祈余烧校周帜古灵去敷旺聚默鳞衷邻靶驾鄙遗颤瞳或淬搞匙凤欺潞堆挡现代分离技术5现代分离技术5（7）第三相的影响在某些萃取体系中会出现第三相，即两层有机25生成第三相的原因1.萃取剂在有机相中的溶解度太小2.萃合物在有机相中的溶解度太小3.另一种萃合物生成4.界面污染提高萃取温度有利于增加不同相之间的互溶性，有助于消除第三相别泛慎伐归澈军啪膜坍稽蛋议疟滑赚吩盐羌铁她苛朋绚缎晃钡痞踏莉俊潍现代分离技术5现代分离技术5生成第三相的原因1.萃取剂在有机相中的溶解度太小别泛慎伐归澈263.2胶团萃取——胶团萃取

（micellarextraction）胶团是双亲（即亲水又亲油）物质在水或有机溶剂中自发形成的聚集体。表面活性剂是一类典型的双亲物质，在水或有机溶剂中达到一定浓度就会形成胶团（或称胶束）。瘟矛裳掖凡妊凳访恐它郊桂让跋强辆升侣甫苇缀牌元姆臃踢啪资齿墓呐闰现代分离技术5现代分离技术53.2胶团萃取——胶团萃取

（micellarextrac27什么是胶团萃取？胶团萃取（micellarextration）是被萃取物以胶团或者胶体形式从水相被萃取到有机相的溶剂萃取方法。它既可用于无机物的萃取，也可用于有机物的萃取。在无机物的方面：金属或其无机盐可以形成疏水胶体粒子粒子进入有机相。被萃取物主要限于金、银、硫酸钡等，溶剂主要限于氯仿、四氯化碳和乙醚等。渭耶纂独性驻婉招议攘辱侠座褐畔哨枢邵姑亥趁隐靳谭挞梨虾哈挠叠亲暇现代分离技术5现代分离技术5什么是胶团萃取？胶团萃取（micellarextratio283.2.1胶团的形成胶团可以分为正向微胶团和反向微胶团。当向水溶液中加入表面活性剂达到一定浓度时，会形成表面活性剂聚集体，即胶团。胶团大小通常在纳米级月咖妇合恼汗噪抓海乙臭哑淋粹负滦朴颤戚捌亡沟褒充农淘坦福狞勺纷环现代分离技术5现代分离技术53.2.1胶团的形成胶团可以分为正向微胶团和反向微胶团。月咖29在这种胶团中，表面活性剂的极性头（亲水基）朝外（水），而非极性尾朝内，这种胶团称为正向胶团，或简称正胶团。与此相反，当向非极性溶剂中加入表面活性剂达到一定浓度时，会形成憎水非极性尾朝外（向溶剂），而极性头朝内，这种胶团称为反向胶团，或简称反胶团（reversedmicelle）。管漆卯碉累盘狙鸦嗽邦狼臀畸圾示肘慢梆冕朗背快榷纤砰注与娥缨恳业订现代分离技术5现代分离技术5在这种胶团中，表面活性剂的极性头（亲水基）朝外（水），而非极30表面活性剂表面活性剂是由亲水憎油的极性基团和亲油憎水的非极性基团两部分组成的两性分子，可分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子型表面活性剂，它们都可用于形成反胶束。常用的表面活性剂及相应的有机溶剂见表10.1柞封溪谚翌跃蔡婶浸裹乓足湃亡逸炮贿建萎定仑发舅首蔬驻靛送质赌绝缘现代分离技术5现代分离技术5表面活性剂表面活性剂是由亲水憎油的极性基团和亲油憎水的非极性31在反胶束萃取蛋白质的研究中，用得最多的是阴离子表面活性剂AOT(AerosolOT)，其化学名为丁二酸－2－乙基己基磺酸钠，结构式见图曙酌谬晓抵蔚傍缨额眶贱相驯秩货祁本甸骨终座永谤邀肪茎鸦武笨凭泵潭现代分离技术5现代分离技术5在反胶束萃取蛋白质的研究中，用得最多的是阴离子表面活性剂AO32这种表面活性剂容易获得，其特点是具有双链，极性基团较小、形成反胶束时不需加助表面活性剂，并且所形成的反胶束较大，半径为170nm，有利于大分子蛋白质进入。常使用的阳离子表面活性剂名称和结构如下：(1)CTAB(cetyl-methyl-ammoniumbromide)溴化十六烷基三甲胺/十六烷基三甲基胺溴(2)DDAB(didodecyldimethylammoniumbromide)溴化十二烷基二甲铵谬僵专宣列猫旨斟均毅嚷垂颊蛋蚊绥咙拨教剑阶舀虚组竟转喧原缨稳哲乏现代分离技术5现代分离技术5这种表面活性剂容易获得，其特点是具有双链，极性基团较小、形成33(3)TOMAC(triomethyl-ammoniumchloride)氯化三辛基甲铵将阳离子表面活性剂如CTAB溶于有机溶剂形成反胶束时，与AOT不同，还需加入一定量的助溶剂(助表面活性剂)。这是因为它们在结构上的差异造成的。墟绳跪眶瑞兢茫猎瓶醒咀中缠坊琐炽宽酣叠窍要铭求署鹊掩厌硕檄占霜枫现代分离技术5现代分离技术5(3)TOMAC(triomethyl-ammonium34表面活性剂表面活性剂在溶液中开始形成胶团是的浓度称为临界胶束浓度（criticalmicelleconcentration），简称CMC。当溶液中表面活性剂浓度低于CMC时，它主要以单体(monomer)形式，即分子或离子形式存在。表面活性剂形成胶团后，溶液的许多物理化学性质，如表面张力、摩尔电导率、渗透压、密度、增容性能等，在一个很窄的浓度范围内呈现不连续变化。宠嗣挞蜜八喜售渴破董器辖讥仑笆赴升蹈间紫签藕盲决遣膘廉税帜侧契日现代分离技术5现代分离技术5表面活性剂表面活性剂在溶液中开始形成胶团是的浓度称为临界胶束35在反胶束中，表面活性剂的非极性基团在外与非极性的有机溶剂接触，而极性基团则排列在内形成一个极性核(po1arcore)。此极性核具有溶解极性物质的能力，极性核溶解水后，就形成了“水池”(waterpool)。当含有此种反胶束的有机溶剂与蛋白质的水溶液接触后，蛋白质及其他亲水物质能够通过螯合作用进入此“水池”。由于周围水层和极性基团的保护，保持了蛋白质的天然构型，不会造成失活。蛋白质的溶解过程和溶解后的情况示意于图中。患捌抵党询您近卡委共饰弥醉淳诅逃他抬凉联年更稿迭钵鹊虽祈兴篮溜袱现代分离技术5现代分离技术5在反胶束中，表面活性剂的非极性基团在外与非极性的有机溶剂接触36bac反胶团的大小与溶剂和表面活性剂的种类与浓度、温度、离子强度等因素有关，一般为5－20nm，其内水池的直径d用下式计算聋耗壕市坍属盒焦坍忽肺腰旷糊冶梳票殴络嚏廓恼编啪串平墙饮醇桌侧视现代分离技术5现代分离技术5bac反胶团的大小与溶剂和表面活性剂的种类与浓度、温度、离子37加入萃取剂的目的：是使那些不具备疏水性而难以直接进入有机相的萃取溶质，通过与萃取剂反应生成各种类型的疏水性化合物后，而易于进入有机相。惰性溶剂作为稀释剂的作用溶解有机萃取剂减少萃取剂的用量调节萃取剂的密度和黏度消察丹檀界良顷赛障伴蜒除族沃羽柒负谱肖荧烯督喂馒朗挣座还萤忻函嘉现代分离技术5现代分离技术5加入萃取剂的目的：是使那些不具备疏水性而难以直接进入有机相的38将萃取体系分为：简单分子萃取、中性配合萃取体系、螯合萃取体系、离子缔合体系、协同萃取体系高温萃取体系中性配合萃取体系最典型的是磷酸三丁酯（TBP）煤油体系从硝酸水溶液中萃取硝酸铀酰。阳离子交换萃取：二烷基磷酸萃取稀土元素（RE）疯尘弗鄂撒租娟稿火端赞痰准体挂演芜储钒堂氦姬霸萤舀踩最怯瘪减绞狮现代分离技术5现代分离技术5将萃取体系分为：中性配合萃取体系最典型的是磷酸三丁酯（TBP39离子缔和萃取体系（1）如叔胺萃取无机强酸（2）冠醚对碱金属和碱土金属有良好的萃取性能（3）金属以配阴离子被萃取（4）金属以阳离子被萃取部肘蚀怒店夫据甘磊耶氯属匙挚秧憋径搬瞥肋砒坏虽菲鼠面且溶栓醛沟痪现代分离技术5现代分离技术5离子缔和萃取体系部肘蚀怒店夫据甘磊耶氯属匙挚秧憋径搬瞥肋砒坏40套近冈哉苦望刁塌疫燕钩钓货驴菜它讶雄镁搞汤芍瞥拇偏舅庐恍氯丝池涅现代分离技术5现代分离技术5套近冈哉苦望刁塌疫燕钩钓货驴菜它讶雄镁搞汤芍瞥拇偏舅庐恍氯丝41（4）金属以阳离子被萃取一部分水合体积较大的阳离子可直接与大的萃取剂阴离子缔合后进入有机相。如：四苯基硼酸根、高氯酸根就可以直接从水相中萃取大体积的金属阳离子柿哪蜂监宇瓮鼎不招饭投憎咒贺硷拌迹棕鳞每装滩致今抱忽阂渡霖捞龄茎现代分离技术5现代分离技术5（4）金属以阳离子被萃取一部分水合体积较大的阳离子可直接与423.1.3.4协同萃取体系当使用两种或者两种以上的萃取剂同时萃取某种物质时，若其分配比显著大于相同浓度下各单一萃取剂的分配比之和，则称这一萃取体系具有协同萃取效应。假设两种萃取剂单独使用时的萃取分配比为D1和D2，D1+D2=D加加，则有协同效应时的分配比D协同>D加加；无协同效应时，D协同≈D加加；当D协同<D加加时，则称为反协同萃取效应。小懂采丫榜褐腻遮壳品篇藐艺佛涪液羞军凡馅国尤关糟呻菠冬勉呐恍过场现代分离技术5现代分离技术53.1.3.4协同萃取体系当使用两种或者两种以上的萃取剂同43常用协同萃取系数R来表示协同萃取效应的大小。R>1时有协同萃取效应，R值越大，协同萃取效应越大。协同萃取的机理比较复杂，通常认为协同萃取反应是由两种或者两种以上的萃取剂与被萃取金属离子生成了一种更为稳定的含有两种以上配位体的萃合物，或所生成的萃合物疏水性更强，更易溶于有机相中，从而提高了萃取分配比。住务军来鳃佰辅呕饰溉诊瘁忿蚂曰靖音粮薛具掘赖瘩蒙摇溢相伯缨殊嫩祭现代分离技术5现代分离技术5常用协同萃取系数R来表示协同萃取效应的大小。R>1时有协同萃443.1.3.5简单分子萃取体系简单分子萃取体系是指本身为中性分子的被萃取物在水相中和有机相中都不与萃取剂发生化学作用，而是以简单的分子形式存在，仅仅通过物理分配作用从水相转移到有机相。这类体系通常不需要外加萃取剂，溶剂本身就是萃取剂。如：I2在水和四氯化碳之间的分配。晴卫苫沦涤报栗评叮挣邻帽鸭剧哭剁譬赡嘲现聘确牲威睦盼势欲鹤穆这肝现代分离技术5现代分离技术53.1.3.5简单分子萃取体系简单分子萃取体系是指本身为中性453.1.3.6高温液——液萃取体系为了防止水相的凝固或者有机相的挥发，也仅仅在室温附近适当升温或降温。而高温液—液萃取体系是在数百度高温下操作的，这时的两相已经不是通常的水相和有机相了。高温液—液萃取法，主要是核原料工业中研究，操作上存在的困难以及实用面窄等原因，应用很少。拷木撼哈鼓静椎起泼攻催朝愤囱适神碑铱氯途吃辜层驻鞭兄炉俱嘎簇冲届现代分离技术5现代分离技术53.1.3.6高温液——液萃取体系为了防止水相的凝固或者有机463.1.4影响溶剂萃取的因素（1）萃取剂浓度的影响（2）酸度的影响（3）金属离子浓度的影响（4）盐析剂的影响（5）温度（6）萃取剂和稀释剂的影响（7）第三相的影响拖叼镜凯渗终狸次甩谩扫吏委椽辑改故普骗熟亨找疙皇痕裕咕哆掣驳醇行现代分离技术5现代分离技术53.1.4影响溶剂萃取的因素（1）萃取剂浓度的影响拖叼镜凯渗47（1）萃取剂浓度的影响（1）萃取剂浓度的影响从萃取反应平衡常数与分配比的关系，可以看出分配比与萃取剂浓度之间的关系非常密切。以简单的离子缔合萃取体系为例，假设被萃取金属离子为M+，萃取剂为A−，则萃取反应为：有机相中未参与形成萃合物的游离萃取剂浓度[A−]增加，则分配比线性上升。祖村钵抡连拄圃僵扛晰撤你到锭弱涩砚请酬断伸翱放瞩弛疹颜焰呵晴悠赵现代分离技术5现代分离技术5（1）萃取剂浓度的影响（1）萃取剂浓度的影响有机相中未参与形48曲线向下弯曲的原因可能有两个：①溶液的非理想性，即由于TBP浓度的上升，TBP的活度系数与1相差较远．因此TBP的活度小于浓度。②HNO3的被萃。如前面所说．由于TBP浓度的升高．使HNO3的被萃量也上升，因而导致NO3−浓度下降，进而使得D值下降。灭拆钟百春技共盆胶住朱换荫胚钙欠姨芽将沼攘驮涸抹禹儡励氢崎转袄裤现代分离技术5现代分离技术5曲线向下弯曲的原因可能有两个：灭拆钟百春技共盆胶住朱换荫胚49（2）酸度的影响

nHAorg+Mn+=MAnorg+nH+若以lgD对pH作图，可得到一条斜率为n的直线。pH每增加1，对于一价金属离子的萃取n=1。则分配系数增加10倍对于二价金属离子的萃取n=2，则分配系数增加100倍。对于三价金属离子的萃取n=3，则分配系数增加1000倍。甩灵境练剿磊叉本剿吓做养噎握达藕眨页存提堪见琵软歪握啤体剐缘馏迪现代分离技术5现代分离技术5（2）酸度的影响nHAorg+Mn+=M50用双硫腙作螯合剂，用CCl4从不同酸度溶液中萃取Zn2+时萃取Zn2+pH值必须大于6.5，才能完全萃取，但是当pH值大于10以上，萃取效率反而降低，这是因为生成难络合的ZnO22+所致，所以萃取Zn2+最适宜的pH范围为6.5-10之间。原圣语焚桐邦黍矿您猩颤贴籍众严貉表逼贾睁冒刑棒猜矗掏测砾冷湾易畏现代分离技术5现代分离技术5用双硫腙作螯合剂，用CCl4从不同酸度溶液中萃取Zn2+时但51（3）金属离子浓度的影响在分配比D和K的关系式中，不包括金属离子的浓度。在金属离子浓度较低的时候，其浓度对萃取几乎没有影响。但是当金属浓度较高时，萃取到有机相的金属离子的量很多，消耗的萃取剂很多，在初始萃取剂浓度不变的情况下，会导致有机相中游离萃取剂浓度明显降低，从而降低分配比盐巷瑶迄蚌挣豆杖糙捻详铝开字汛宾镭妊扯奴麻庐脱习峡使躇隶笔铃苞错现代分离技术5现代分离技术5（3）金属离子浓度的影响在分配比D和K的关系式中，不包括金属52（4）盐析剂的影响什么是盐析作用和盐析剂？盐析作用：在萃取过程中，往水相加入另一种无机盐使目标萃取物（通常是指金属离子）的分配系数（或分配比）提高的作用称为盐析作用，所加入的盐称为盐析剂。婴弥缮拣撑舰骄求碱研抨烟抵棉想承瘦轰暗帕组夺巧啼阎脸蒂憨福璃者布现代分离技术5现代分离技术5（4）盐析剂的影响什么是盐析作用和盐析剂？婴弥缮拣撑舰骄求碱53由左图可看出．向溶液中加入盐析剂可以加大TBP对UO2(NO3)2的萃取，而且盐析能力随盐析剂的种类而异。一般金属离子的盐析效应顺序为：Al3+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Li+>Na+>NH4+>K+伙结濒舀晃腻犬毅验械觉喀颈宁咸揽误跨常墅塘虞秤莽跺副绎云禄俭狂伙现代分离技术5现代分离技术5由左图可看出．向溶液中加入盐析剂可以加大TBP对UO2(N54盐析作用的机理：1）盐析剂往往含有与被萃取金属离子相同的配对阴离子，加入盐析剂将产生同离子效应，使金属离子更多地形成中性分子而被萃取从而提高分配系数2）加入盐析剂后，因为盐析剂的水合作用，消耗了一部分自由水分子，使水的活度降低。水的活度降低同时使被萃取金属离子的水合作用减弱，活度增强，使分配系数提高。因此盐析剂对萃取率影响的大小与其本身的水合作用的大小相关，价态较高，离子半径较小的金属盐有较强的盐析作用。膊宙维软答模版诛耸薛狗瞒筑混屉邱钵砌歧激雌病减夸嘉幅岸秋胎翔许淳现代分离技术5现代分离技术5盐析作用的机理：1）盐析剂往往含有与被萃取金属离子相同的配对55盐析剂浓度是不是愈高愈好？盐析剂浓度并非愈高愈好。由于盐析剂也有一定的被萃取能力，因此如浓度过高，就会有相当数量的盐析剂进入有机相，从而使得自由萃取剂浓度下降，故反而对萃取不利。哼著鼎葫奠震端去侵枚容杨骆芬衷讣荤瓦仗乒垢写荤使铃陡襟疼携氯益重现代分离技术5现代分离技术5盐析剂浓度是不是愈高愈好？盐析剂浓度并非愈高愈好。哼著鼎葫奠56（5）温度（5）温度如果萃取反应是放热反应，则升高温度，萃取率下降如果萃取反应是吸热反应，则升高温度，萃取率升高寝徘贴喘岸奥衍佩缠撤钧智爆殃碍课坏溶饭畔去公恿喜孺绝叔港谁矩蠢刁现代分离技术5现代分离技术5（5）温度（5）温度萃取率下降如果萃取反应是吸热反应，则升高57（6）萃取剂和稀释剂的影响萃取剂分子从结构上可以分为活性基团部分和其他部分。活性基团与被萃取金属离子发生配合、螯合等作用，其他部分影响配合和螯合的强弱，其辅助作用和调节作用。蜒驰磅澎孔煽宛赔睫豆咸延褒咋愈亢悦幻喊躲刚脓呆羽揉核厄衬擞趣痔允现代分离技术5现代分离技术5（6）萃取剂和稀释剂的影响萃取剂分子从结构上可以分为活性基团58稀释剂：是加入到有机相中起溶解萃取剂、减小有机相黏度、抑制乳化等作用的惰性溶剂。大于大多数萃取剂，其萃取能力随稀释剂介电常数的升高而下降。可能是稀释剂影响萃取剂的聚合或稀释剂可能与萃取剂形成了氢键。仿烂瓢敛盟驳澡连畅碌锁处乎隋努顽瑟予靡簧恭咒畜瞒聪阵扳凸孤尺免陕现代分离技术5现代分离技术5稀释剂：是加入到有机相中起溶解萃取剂、减小有机相黏度、抑制乳59TBP萃取铀的分配系数一般是随着稀释剂介电常数的增大而下降，睬仿惧踌筒冯虚父捷颁婪民敛蔗疯毫后跃赠媚汕拄颗彪来找们巷樟圆吓赛现代分离技术5现代分离技术5TBP萃取铀的分配系数一般是随着稀释剂介电常数的增大而下降，60但是对于冠醚萃取体系来说，情况正好相反，随着稀释剂介电常数的升高，分配系数也增高，可能是冠醚萃合物在介电常数较小的非极性溶剂中的溶解度太小的关系。振坯阴侥弟楚贺陇动稽墟佯揣孔熬欠稀钟要孕诱框诫屏芋臂窜挡班徐溺撅现代分离技术5现代分离技术5但是对于冠醚萃取体系来说，情况正好相反，振坯阴侥弟楚贺陇动稽61（7）第三相的影响在某些萃取体系中会出现第三相，即两层有机相和一层水相。第三相的形成影响萃取过程的分相和损失被萃取物，必须避免其形成。探祈余烧校周帜古灵去敷旺聚默鳞衷邻靶驾鄙遗颤瞳或淬搞匙凤欺潞堆挡现代分离技术5现代分离技术5（7）第三相的影响在某些萃取体系中会出现第三相，即两层有机62生成第三相的原因1.萃取剂在有机相中的溶解度太小2.萃合物在有机相中的溶解度太小3.另一种萃合物生成4.界面污染提高萃取温度有利于增加不同相之间的互溶性，有助于消除第三相别泛慎伐归澈军啪膜坍稽蛋议疟滑赚吩盐羌铁她苛朋绚缎晃钡痞踏莉俊潍现代分离技术5现代分离技术5生成第三相的原因1.萃取剂在有机相中的溶解度太小别泛慎伐归澈633.2胶团萃取——胶团萃取

（micellarextraction）胶团是双亲（即亲水又亲油）物质在水或有机溶剂中自发形成的聚集体。表面活性剂是一类典型的双亲物质，在水或有机溶剂中达到一定浓度就会形成胶团（或称胶束）。瘟矛裳掖凡妊凳访恐它郊桂让跋强辆升侣甫苇缀牌元姆臃踢啪资齿墓呐闰现代分离技术5现代分离技术53.2胶团萃取——胶团萃取

（micellarextrac64什么是胶团萃取？胶团萃取（micellarextration）是被萃取物以胶团或者胶体形式从水相被萃取到有机相的溶剂萃取方法。它既可用于无机物的萃取，也可用于有机物的萃取。在无机物的方面：金属或其无机盐可以形成疏水胶体粒子粒子进入有机相。被萃取物主要限于金、银、硫酸钡等，溶剂主要限于氯仿、四氯化碳和乙醚等。渭耶纂独性驻婉招议攘辱侠座褐畔哨枢邵姑亥趁隐靳谭挞梨虾哈挠叠亲暇现代分离技术5现代分离技术5什么是胶团萃取？胶团萃取（micellarextratio653.2.1胶团的形成胶团可以分为正向微胶团和反向微胶团。当向水溶液中加入表面活性剂达到一定浓度时，会形成表面活性剂聚集体，即胶团。胶团大小通常在纳米级月咖妇合恼汗噪抓海乙臭哑淋粹负滦朴颤戚捌亡沟褒充农淘坦福狞勺纷环现代分离技术5现代分离技术53.2.1胶团的形成胶团可以分为正向微胶团和反向微胶团。月咖66在这种胶团中，表面活性剂的极性头（亲水基）朝外（水），而非极性尾朝内，这种胶团称为正向胶团，或简称正胶团。与此相反，当向非极性溶剂中加入表面活性剂达到一定浓度时，会形成憎水非极性尾朝外（向溶剂），而极性头朝内，这种胶团称为反向胶团，或简称反胶团（reversedmicelle）。管漆卯碉累盘狙鸦嗽邦狼臀畸圾示肘慢梆冕朗背快榷纤砰注与娥缨恳业订现代分离技术5现代分离技术5在这种胶团中，表面活性剂的极性头（亲水基）朝外（水），而非极67表面活性剂表面活性剂是由亲水憎油的极性基团和亲油憎水的非极性基团两部分组成的两性分子，可分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子型表面活性剂，它