萃取與瀝取 1 單元學習內容 萃取的種類 溶劑的選擇 萃取的原理 萃取裝置 瀝取的原理 瀝取裝置 2 萃取的定義 利用液體溶劑將固體或混合 物中，可溶性物質溶解出來 的操作。 3 萃取的種類 瀝取(leaching):利用液體溶 劑從固體混合物將溶質提出的 操作又稱為固液萃取。 萃取(extraction):利用液體 溶劑從溶液將溶質提出的操作， 又稱為液液萃取。 4 萃取操作的步驟 被萃取物與溶劑在萃取器混合。 萃取物和萃餘物在分離器內分離。 萃取物在蒸餾器內分離成溶劑與溶 質。 5 萃取操作的流程圖 溶劑 被萃取物 萃取器 分離器 蒸餾器 溶質 萃取物 萃餘物 6 被萃取物和溶劑的混合與接觸 假設被萃取物是分散相的液體， 而溶劑是連續相的液體。 被萃取物中的溶質進入溶劑會有 三步驟 被萃取物中的溶質由內部擴散到被 萃取物的邊界 溶質離開被萃取物進入溶劑 溶質進入溶劑本體 7 溶劑的選擇 溶解度 揮發性 回收性 穩定性 比重 無毒性 表面張力 價格便宜 黏度 8 溶劑與被萃取物接觸的方法 簡單單級接觸 共流多級接觸 連續單級接觸 連續多級逆向接觸 9 簡單單級接觸 將被處理的物料一次與所使 用的溶劑完全接觸後分離， 為最簡單的萃取法。 實驗室或小規模萃取大多採 用此方法。 工業上很少用此法原因在溶 質的回收率太低。 10 共流多級接觸 將溶劑分成數份，依次萃取 被萃取物中的溶質。 此法可提高溶質的回收率。 缺點是溶液的濃度很稀薄， 會增加溶質與溶劑分離的成 本。 11 連續單級接觸 將所處理的物料與溶劑，以 一定流率連續進入單級萃取 器，行逆向接觸後，再以一 定流率自萃取器連續卸出分 離物。 12 連續多級逆向接觸 將所處理的物料與溶劑反向 流經若干萃取器，使其充分 接觸，以獲得高濃度的溶液 與高溶質回收率的操作。 13 萃取的原理 分配係數（distribution coefficient ） 定義：定溫下，溶質在萃於相C 與 V 萃餘相C的平衡濃度的比值恆為定 L 值，稱為分配係數。 表示法： CV K  CL 14 一次萃取 若體積為 的混合液含溶質重為L m0 ，現一V體積的溶劑進行一 次萃取，假設萃取後體積變化 可忽略，則殘留於萃餘相的溶 質重為 m m m 則 0 1 V  L  K m1 m0   m1 KV L  L 15 一次萃取結論 溶劑的體積愈多，萃取效果 愈好。 分配係數愈大，萃取效果欲 佳。 16 分配係數計算例 在一升的水溶液中溶有某有 機酸5克，今加入 200mL的 ，振盪後則會有多少克 的有機酸溶於中？已知 有機酸在水及的分配係 數為 0.01 17 分配係數計算解 假設溶在中的有機酸有 x克 5x 1000 0.01  x 200 x  4.76g 18 多次萃取 若體積為 的混合液含溶質重為L m0 ，現將V體積的溶劑分 n次進 行萃取，假設萃取後體積變化可 忽略，則殘留於萃餘相的溶質重 為mn n 則  nL  mn m0   KV nL  19 多次萃取計算例 定溫下，一升的碘水溶液中 含 0.02mole的碘，若將 600 毫升的四氯化碳分 3次萃取， 則可萃取出多少 mole的碘？ 已知碘在水與四氯化碳中的 分配係數為0.012 20 多次萃取計算解 分3次萃取，每次取200毫升的四 氯化碳 n  nL  則 mn m0    KV nL   3  3 1000  m3 0.02 1   200 3 1000   0.012  0.019996mole 21 多次萃取結論 溶劑的體積愈多，萃取效果 愈好。 相同溶劑量時，以少量多次 萃取效果佳。 22 萃取裝置 混合沈降槽 攪拌塔 噴霧塔 篩孔板塔 填充塔 23 混合沈降槽-1(mixer-settler) 被萃取物和溶劑進入一個具 有攪拌裝置的混合槽後，因 為攪拌的關係會將某一相的 液體攪拌成小液滴而分散到 另一相中，以增加兩相的接 觸機會。 液滴愈小，萃取愈快。 24 混合沈降槽-2 完成萃取的萃取物及萃餘物 一起進入分離器靜置，藉由 重力分成兩層加以分離。 混合沈降槽可以串連起來， 做逆流多級接觸。 25 攪拌槽-1(agitated tower) 數個攪拌設備及分離設備串 連而成的裝置。 攪拌裝置是由一根同心迴轉 的軸，把數個槳式攪拌器串 連起來，各個攪拌區的中間 有一個由篩網所構成的靜止 區。 26 攪拌槽-2 萃取完的小液滴在靜止區內 結合成另一相液體，然後兩 相分離。 接著再進入另一邊攪拌區

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