萃取应国清老师课件

第四章萃取别离法一、

概述1.

定义——利用物质在互不相溶的水相与有机相间的分配系数不同而到达别离的过程，也称溶媒萃取。2.

特点——浓缩倍数和纯化倍数较高，可连续、多级操作，溶剂耗量大，对设备、平安要求高3.

应用——生物小分子物质：抗生素、有机酸、氨基酸等4、萃取的原理——分配定律

分配定律公式推导μ1=μ2(μ=μ0+RTlna)μ02—μ01

ln(

a1/a2)=——————a1/a2=KRTC1/C2=K分配定律的适用条件稀溶液溶质对溶剂的互溶性没有影响溶质在两相中同为一种分子类型5、弱电解质的分配平衡

1〕分配定律公式推导〔以酸性电解质为例〕AHK有机相〔萃取相、轻相〕AHA-+H+KP水相〔萃余相、重相〕[AH]K得出：K表=————=————[AH]+[A-]1+10(pH-pKp)[AH]K碱性电解质，同理得出：K表=————=————[AH]+[A-]1+10(pKp-pH)2〕别离因素〔β〕

C(L,A)/C(L,B)1KAβ=——————=KA×——=——C(R,A)/C(R,B)KBKB

其中：C(L,A)、C(L,B)—分别为萃取相中溶质A、B的浓度

C(R,A)、C(R,B)

—分别为萃余相中溶质A、B的浓度6、萃取工艺条件的选择

1〕萃取剂的选择分配系数K互不相溶性毒性低、黏度低、平安性好、价格低、易回收等☆常用的萃取剂有：乙酸乙酯，乙酸丁酯，丁醇等2〕水相条件的选择a)pH值分配系数K别离因素β[AH]KK表=————=————[AH]+[A-]1+10(pH-pKP)稳定性b)离子浓度盐析效果去乳化增大水相密度c)温度T↑，K↑，互溶性↑，效率↓T↓，K↓，稳定性↑，传质速率↓d)带溶剂酸性物质+脂肪碱〔十二烷胺、四丁胺等〕碱性物质+脂肪酸〔月桂酸等〕7、乳化现象和去乳化

乳化现象有机相乳化层水相2〕乳状液及其类型乳状液——一种液体以细小液滴分散在另一种互不相溶的液体中所构成的分散体系，也称乳浊液。类型——油包水〔W/O〕型和水包油〔O/W〕型两大类3〕乳状液稳定条件=乳化剂=外表活性剂降低界面张力，降低外表自由能界面电荷界面膜增大介质黏度外表活性剂在界面上的定向排列水包油〔O/W〕型油包水〔W/O〕型5〕去乳化方法加热稀释离心过滤静电电解质顶替法转型法4〕生物类料液引起的乳化现象原因——蛋白质是一种天然乳化剂种类——大多形成W/O型六、萃取过程的类型单级萃取多级萃取错流多级萃取逆流多级萃取七、萃取过程的设备

混合设备搅拌罐管式混合器喷嘴式混合器2、别离设备重力别离设备——沉降式离心力别离设备——碟式、管式、倾析式思考题何谓溶媒萃取？其分配定律的适用条件是什么？在溶媒萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取？何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？在发酵工业中，去乳化有何实际意义？某澄清的发酵液中含260mg/l放线菌D,现用醋酸丁酯进行多级萃取。平衡常数K=57.0，料液流量450升/时，有机相流量20升/时。为到达此抗生素收率为98%的要求，需要多少级的萃取过程？分别用解析法和图解法计算。外表活性剂定义：由亲水憎油的极性基团〔亲水基〕和亲油憎水的非极性基团〔疏水基〕两局部组成的分子。种类：离子型〔阴离子、阳离子〕、非离子型HLB值〔hydrophile-lipophilebalance〕:0—20

亲水基团的分子量HLB越大→O/WHLB值=——————————×20HLB越小→W/O疏水基团的分子量亲水基疏水基吉布斯〔Gibbs〕吸附公式cdσ