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溶剂萃取分离技术
时间:2024-01-05 02:24 点击次数:131

  金属螯合物萃取体系不单是螯合物在两相 中的分离问题,而是牵涉到许多因素,如金 属离子性质、螯合剂性质、溶剂性质、溶液 酸度和其它络合剂等。现分别讨论如下:

  微波加热特性:微波辐射能够穿透一些介 质,直接把能量作用到反应物上使极性分 子每秒产生25亿次以上的分子旋转和碰撞。 能量传递方式与传统的传导加热方式不同, 不仅加热速度快,而且可控能力强,从而 量化地为反应提供精确的能量。。

  微波萃取是利用微波能强化溶剂萃取的效率, 使固体或半固体试样中的某些有机成分与基体 有效地分离,并能保持分析对象的原本化合物 状态。 特点:快速、节能、节省溶剂、污染小;有利 于热不稳定物质,较少受被萃物极性的限制 实验条件:萃取剂及用量,时间、温度和压力 应用:提取土壤和沉积物中的多环芳烃等污染 物;动植物中的天然产物

  设水相体积为V水(mL),水中含被萃物W0 (g),用V有 (mL)萃取剂萃取一次,水相中剩 余W1 (g)被萃物,则

  液固萃取,又称浸取或提取,是一种分 离和富集某些天然产物、生化试剂和添加剂 的有效手段。由于溶剂渗入固体试样内部是 比较缓慢的过程,因此液固萃取需要较长的 时间,一般需要连续萃取。

  常将试样置于索氏萃取器中,用 溶剂连续抽提,然后蒸出溶剂, 便可达到含量较原试样增加上百 倍的试液,有利于后续的测定。

  无机盐类溶于水,发生离解形成水合离子, 它们易溶于水中,难溶于有机溶剂,物质的这 种性质称为亲水性。离子化合物,极性化合物 是亲水性物质。 许多非极性有机化合物,如烷烃、油脂、 萘、蒽等难溶于水,而易溶于有机溶剂,物质 的这种性质称为疏水性(亲油性)。

  从分配比公式可以看出:  分配比与被萃物的浓度[Mn]无关,即不管 其含量多少,萃取率都一样,符合定量分离 的要求;  决定螯合物萃取的分配比大小有许多因素, 包括萃取剂的Ka, KD及其浓度以及水溶液的pH 等;  在同一萃取体系中,不同离子的分配比是 水溶液pH和萃取剂浓度的函数。

  典型的金属螯合剂有Ox, H2Dz, DDTC, APDC(Ammonium pyrrolidyldithiocarbamate吡 咯烷基二硫代甲酸铵)等。 螯合物萃取萃取具有如下特点:  金属螯合物通常具有较大的分配比  金属螯合物在有机相的溶解度一般比较大。  可用于萃取分光光度测定

  从萃取率公式可以得出如下几点结论: ● 分配比越大,萃取率越高 ● 有机相的体积越大,萃取率越大 ● 萃取率与被萃物的含量大小无关, 这就是所谓的“定量分离”

  分配比可以衡量被萃物在一定条件下进 入有机相的难易程度,但它不能直接表 示出被萃物有多少量已被萃取出来。那 么,如何表示萃取完全程度 呢?

  KD 表示在特定的平衡条件下,被萃物在两 相中的有效浓度(即分子形式一样)的比值; 而D表示实际平衡条件下被萃物在两相中总浓 度(即不管分子以什么形式存在)的比值。 分配比随着萃取条件变化而改变。

  要实现A与B的一次萃取完全分离,应 选择或控制萃取条件,使得DA≥102, DB≤10-2。

  在萃取中, 当lgKD不满 足定量分离要求时,可采 用逆流型多级萃取方式, 经过若干级萃取后也可满 足定量分离的要求。

  成氢键的化合物或盐类,通常溶于水而不溶于非极 性或弱极性有机溶剂;非极性或弱极性有机化合物 则不溶于水,但可溶于非极性和弱极性有机溶剂。

  石油醚等溶剂;较易溶者,用或苯萃取;易 溶于水的物质用乙酸乙酯或其它类似溶剂萃取。

  ★ 有机物(包括一些在水中不离解的非极 性的共价化合物)的萃取原理适用于“相似 相溶原理”。 ★ 从水溶液中将某些离子萃取到有机相, 必须设法将离子的亲水性转化为疏水性。

  应用 分析橡胶、塑料中添加剂。另外,一些 天然化合物的提取也采用索氏萃取技术。 例如一种高效天然的甜味剂----甜菊叶 中甜菊甙分析,是把甜菊叶粉末放在索氏 萃取器内,用乙醇回流进行样品提取的。

  在实际工作中,人们所关注的是被萃物 分配在两相中的实际总浓度各为多少,而 不是它们的具体存在的型体。

  即,在一定条件下,当达到萃取平衡时,被萃物质 在有机相和在水相的总浓度之比。

  分配比随着萃取条件变化而改变。 因而改变萃取条件,可使分配比按照 所需的方向改变,从而使萃取分离更 加完全。

  如丙醇和溴丙烷混合物,可加入水萃取丙醇;马 来酸酐和马来酸混合物,可加入苯萃取马来酸酐。

  对于这类混合物,应选择合适的萃取条件,使混 合物中某些组分与其它组分性质有较大的差别,同 时选择合适的溶剂进行萃取。例如,

  分配定律:在一定的温度下,当萃取分配过 程达到平衡时,溶质在互不相溶的两相中的 浓度比为一常数。即

  例 含有I-的I2溶液在H2O//CCl4的分配,水 溶液不仅有I2 ,还有I3-,这时分配系数并 不是一个常数。

  在实际工作中,pH1/2 常用来表示某一萃取体系中,不同金 属离子的萃取能力。

  pH1/2也可代表金属离子的萃取特性,pH1/2越小,该离子越 容易萃取。

  阳离子和阴离子通过静电引力相结合而 形成的电中性化合物称为离子缔合物。如 果该缔合物具有较大的疏水性,那么它易 溶于有机溶剂而被萃取。即,

  3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 溶剂萃取的基本原理及参数 萃取过程和萃取体系分类 螯合物萃取体系 离子缔合物萃取体系 有机物的萃取 常用的萃取方法与萃取装置

  萃取曲线的基本特征:  沿横轴的pH值(曲线位置)取决于表观萃取常数的大小;  曲线的斜率取决于金属离子的电荷数,n越大,曲线越陡,越 有利于分离;  可直观估计分离的可能性。

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