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1、第三章第三章溶剂萃取分离技术溶剂萃取分离技术1知识分享第三章第三章 萃取分离萃取分离3.1溶剂萃取的基本原理及参数溶剂萃取的基本原理及参数3.2萃取过程和萃取体系分类萃取过程和萃取体系分类3.3螯合物萃取体系螯合物萃取体系3.4离子缔合物萃取体系离子缔合物萃取体系3.5有机物的萃取有机物的萃取3.6常用的萃取方法与萃取装置常用的萃取方法与萃取装置2知识分享3知识分享3.1 3.1 溶剂萃取溶剂萃取基本原理及参数萃取分离特点：简便萃取分离特点：简便 、快速、应用广、快速、应用广 溶剂萃取溶剂萃取是利用液是利用液- -液界面的平衡分配关系液界面的平衡分配关系进行的分离操作。进行的分离操作。液液界面
2、的面积越大，达液液界面的面积越大，达到平衡的速度也就越快。因此要求两相的液到平衡的速度也就越快。因此要求两相的液滴应尽量细小化。滴应尽量细小化。平衡后，各自相的液滴还平衡后，各自相的液滴还要集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物要集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物质由水相转入另一与水相不互溶的有机相后质由水相转入另一与水相不互溶的有机相后实现分离的方法。实现分离的方法。4知识分享溶剂萃取的基本原理溶剂萃取的基本原理 1.为什么溶质会转移？2.如何达到分配平衡？5知识分享静置分层静置分层振荡萃取振荡萃取含含Ni2+水溶液水溶液（水相）（水相）氨性缓冲液（氨性缓冲液（pH9）丁二酮肟丁二酮肟萃取剂
3、萃取剂加入加入CHCl3有机相有机相萃取过程萃取过程6知识分享无无机机盐盐类类溶溶于于水水，发发生生离离解解形形成成水水合合离离子子，它它们们易易溶溶于于水水中中，难难溶溶于于有有机机溶溶剂剂，物物质质的的这这种种性性质质称称为为亲亲水水性性。离离子子化化合合物物，极极性性化化合合物物是亲水性物质是亲水性物质。物物质质的的亲亲水水性和疏水性性和疏水性极性基团极性基团非极性基团非极性基团许许多多非非极极性性有有机机化化合合物物，如如烷烷烃烃、油油脂脂、萘萘、蒽蒽等等难难溶溶于于水水，而而易易溶溶于于有有机机溶溶剂剂，物物质质的这种性质称为的这种性质称为疏水性（亲油性）。疏水性（亲油性）。7知识分
4、享萃取过程萃取过程萃萃取取过过程程可可以以看看作作是是被被萃萃物物M M在在水水相相和和有有机机相相中中两两个个溶溶解解过过程程之之间间的的竞竞争争。萃萃取取过过程为：程为：(E+M)/Aq+SAq+M-E/S 有有机机物物（包包括括一一些些在在水水中中不不离离解解的的非非极极性性的的共共价价化化合合物物）的的萃萃取取原原理理适适用用于于“相相似似相溶原理相溶原理”。 从从水水溶溶液液中中将将某某些些离离子子萃萃取取到到有有机机相相，必须设法将离子的亲水性转化为疏水性。必须设法将离子的亲水性转化为疏水性。8知识分享中和电荷中和电荷引入疏水基引入疏水基萃取剂萃取剂-“运载工具运载工具”丁二酮肟9
5、知识分享亲亲水水性性水水合合阳阳离离子子中中性性疏疏水水螯螯合合物物萃入有机相萃入有机相8-8-羟基喹啉羟基喹啉+10知识分享萃取法基本参数萃取法基本参数 分配定律和分配比分配定律和分配比 分离系数分离系数 萃取率与萃取次数萃取率与萃取次数11知识分享分配系数和分配比分配系数和分配比分配系数分配系数例如，I2 2稀溶液在稀溶液在H H2 2O/CClO/CCl4 4的分配的分配分分配配定定律律：在在一一定定的的温温度度下下，当当萃萃取取分分配配过过程程达达到到平平衡衡时时，溶溶质质在在互互不不相相溶溶的的两两相相中中的的浓度比为一常数。即浓度比为一常数。即油油水水AA12知识分享例例 含有含有
6、I I- -的的I I2 2溶液在溶液在H H2 2O/CClO/CCl4 4的分配，水的分配，水溶液不仅有溶液不仅有I I2 2 ，还有，还有I I3 3- -，这时分配系数并，这时分配系数并不是一个常数。不是一个常数。 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。在有机相和在水相的总浓度之比。分配比分配比13知识分享分配系数和分配比的比较分配系数和分配比的比较分配比随着萃取条件变化而改变。分配比随着萃取条件变化而
7、改变。因而改变萃取条件，可使分配比按照因而改变萃取条件，可使分配比按照所需的方向改变，从而使萃取分离更所需的方向改变，从而使萃取分离更加完全。加完全。概念不同，关注的对象有差别概念不同，关注的对象有差别两者有一定的联系两者有一定的联系14知识分享 K KD D表表示示在在特特定定的的平平衡衡条条件件下下，被被萃萃物物在在两两相相中中的的有有效效浓浓度度（即即分分子子形形式式一一样样）的的比比值值；而而D D表表示示实实际际平平衡衡条条件件下下被被萃萃物物在在两两相相中中总总浓浓度度（即即不不管管分分子子以以什什么么形形式式存存在在）的的比比值值。分配比随着萃取条件变化而改变分配比随着萃取条件变
8、化而改变。分离系数：分离系数： A/BA/B = D = DA A / D / DB B “表示两种分离组分分离的可能性和效果”问题：问题： D DA A 和和D DB B相差不太大，如何处理？相差不太大，如何处理？15知识分享分配比分配比可以衡量被萃物在一定条件下进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么，如何表示萃取完全程度 呢？呢？萃取率萃取率（Extractability/PercentExtration)）同除cwVo相比R=Vw/Vo
9、16知识分享当R=1时，从萃取率公式可以得出如下几点结论：从萃取率公式可以得出如下几点结论： 分配比越大，萃取率越高分配比越大，萃取率越高 有机相的体积越大，萃取率越大有机相的体积越大，萃取率越大 萃取率与被萃物的含量大小无关，萃取率与被萃物的含量大小无关，这就是所谓的这就是所谓的“定量分离定量分离”17知识分享DE%1001.00.01100500D1999999E%50909999.918知识分享萃取率与萃取次数的关系多次萃取设水相体积为设水相体积为V V水水（mLmL），水中含被萃物），水中含被萃物W W0 0 (g)(g)，用，用V V有有 (mL)(mL)萃取剂萃取一次，水相中剩萃取
10、剂萃取一次，水相中剩余余W W1 1 (g)(g)被萃物，则被萃物，则19知识分享每次用每次用V V有有 新鲜溶剂，连续萃取新鲜溶剂，连续萃取n n次，则水相被萃物的剩次，则水相被萃物的剩余量为：余量为：萃取进入有机相的被萃物总量为：萃取进入有机相的被萃物总量为：20知识分享两种物质的分离两种物质的分离 在实际工作中，萃取常用于两种或两在实际工作中，萃取常用于两种或两种以上物质间的定量分离。决定两物质种以上物质间的定量分离。决定两物质萃取分离效果的是两种溶质的分配比萃取分离效果的是两种溶质的分配比A A：易萃取组分：易萃取组分B B：难萃取组分：难萃取组分要实现要实现A A与与B B的一次萃取
11、完全分离，应的一次萃取完全分离，应选择或控制萃取条件，使得选择或控制萃取条件，使得D DA A10102 2，D DB B1010-2-2。 =DA/DB21知识分享逆流型多级萃取方式在萃取中，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。物料（A+B)有机相水相新鲜有机相新鲜水相新鲜有机相新鲜水相AB22知识分享23知识分享24知识分享25知识分享26知识分享27知识分享28知识分享29知识分享30知识分享31知识分享例 3.1 8-羟基喹啉/氯仿萃取La3+10mL氯仿一次萃取，E = 95.6%10mL氯仿分二次萃取： 第一次，E 1=
12、 91.5% 第二次，E 2= 99.3%可见，连续两次萃取提高了萃取率。32知识分享3.1.2 3.1.2 有机化合物的萃取有机化合物的萃取有有机机物物的的溶溶解解规规律律: 极极性性有有机机化化合合物物，包包括括易易形形成成氢氢键键的的化化合合物物或或盐盐类类，通通常常溶溶于于水水而而不不溶溶于于非非极极性性或或弱弱极极性性有有机机溶溶剂剂；非非极极性性或或弱弱极极性性有有机机化化合合物物则不溶于水，但可溶于非极性和弱极性有机溶剂则不溶于水，但可溶于非极性和弱极性有机溶剂。 有有机机物物萃萃取取的的溶溶剂剂选选择择: : 难难溶溶于于水水的的物物质质用用石石油油醚醚等等溶溶剂剂；较较易易溶
13、溶者者，用用乙乙醚醚或或苯苯萃萃取取；易易溶溶于水的物质用乙酸乙酯或其它类似溶剂萃取于水的物质用乙酸乙酯或其它类似溶剂萃取。33知识分享 极性和非极性有机混合物极性和非极性有机混合物 如如丙丙醇醇和和溴溴丙丙烷烷混混合合物物，可可加加入入水水萃萃取取丙丙醇醇；马马来酸酐和马来酸混合物，可加入苯萃取马来酸酐来酸酐和马来酸混合物，可加入苯萃取马来酸酐。 极性相差不大的混合物极性相差不大的混合物 对对于于这这类类混混合合物物，应应选选择择合合适适的的萃萃取取条条件件，使使混混合合物物中中某某些些组组分分与与其其它它组组分分性性质质有有较较大大的的差差别别，同同时选择合适的溶剂进行萃取。例如，时选择合
14、适的溶剂进行萃取。例如， 羧酸、酚、胺和酮混合物的分离羧酸、酚、胺和酮混合物的分离 甲苯、苯胺和苯甲酸的分离甲苯、苯胺和苯甲酸的分离 34知识分享3.2 液固萃取-索氏 (Soxhlet) 萃取液固萃取，又称浸取或提取，是一种分液固萃取，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。时间，一般需要连续萃取。35知识分享 索氏索氏 (Soxhlet) (Soxhlet)
15、 萃取器萃取器 萃取剂流向：萃取剂流向：Gas: C D E Gas: C D E (gl)(gl)Liq.: A S(ex.) B Liq.: A S(ex.) B C C 新鲜溶剂循环萃取新鲜溶剂循环萃取 “静态静态”萃取萃取常将试样置于索氏萃取器中，用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，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。倍的试液，有利于后续的测定。36知识分享应用应用 分析橡胶、塑料中添加剂。另外，一些分析橡胶、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。天然化合物的提取也采
16、用索氏萃取技术。 例如一种高效天然的甜味剂例如一种高效天然的甜味剂-甜菊叶甜菊叶中甜菊甙分析，是把甜菊叶粉末放在索氏中甜菊甙分析，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萃取器内，用乙醇回流进行样品提取的。37知识分享3.3 微波萃取微波加热特性微波加热特性：微波辐射能够穿透一些介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质，直接把能量作用到反应物上使极性分子每秒产生子每秒产生2525亿次以上的分子旋转和碰撞。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，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，从而不仅加热速度快，
17、而且可控能力强，从而量化地为反应提供精确的能量。量化地为反应提供精确的能量。38知识分享微波萃取是利用微波能强化溶剂萃取的效率，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有效地分离，并能保持分析对象的原本化合物状态。状态。特点特点：快速、节能、节省溶剂、污染小；有利：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、温度和压力实验条件：萃取剂及用量，时间、温度和压力应用应用：提取土壤和沉积
18、物中的多环芳烃等污染：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物；动植物中的天然产物39知识分享3.1.2 3.1.2 金属螯合物的萃取金属螯合物的萃取典型的金属螯合剂有典型的金属螯合剂有Ox, HOx, H2 2Dz, DDTC, Dz, DDTC, APDC(APDC(Ammoniumpyrrolidyldithiocarbamate吡咯吡咯烷基二硫代甲酸铵烷基二硫代甲酸铵)等。等。 螯合物萃取萃取具有如下特点：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。金属螯合物在有机相的溶解度一般比较大
19、。 可用于萃取分光光度测定40知识分享萃取平衡萃取平衡金金属属螯螯合合物物萃萃取取体体系系不不单单是是螯螯合合物物在在两两相相中中的的分分离离问问题题，而而是是牵牵涉涉到到许许多多因因素素，如如金金属属离离子子性性质质、螯螯合合剂剂性性质质、溶溶剂剂性性质质、溶溶液液酸酸度度和和其它络合剂等。现分别讨论如下：其它络合剂等。现分别讨论如下：有机相 水相nHRorgnHRMn+ + nR- MRnMRn,org1.KDR2. Ka4. KDX3. Kf 萃取平衡关系图萃取平衡关系图41知识分享1) 1) 萃取剂在两相中的分配萃取剂在两相中的分配 HRHR水水HRHR有有 2) 2) （弱酸）萃取剂
20、在水相中的电离（弱酸）萃取剂在水相中的电离 3) 3) 螯合反应螯合反应 4) 4) 螯合物在两相中的分配螯合物在两相中的分配KHRHRDR=有MnRMRMRMRnnnnn+-+-+=Kf42知识分享萃取反应为：萃取反应为： 当当萃萃取取反反应应达达到到平平衡衡时时，金金属属离离子子在在两两相相中中的的分分配比为：配比为： 上式可进一步简化：上式可进一步简化：43知识分享=+KKHRHKKHHRKKKKHRHK*HRHDXfannnDXfannDRnDXfanDRnnnKKK()()()1有有有44知识分享 从分配比公式可以看出：从分配比公式可以看出： 分分配配比比与与被被萃萃物物的的浓浓度度
21、MMn+n+ 无无关关，即即不不管管其其含含量量多多少少，萃萃取取率率都都一一样样，符符合合定定量量分分离离的要求；的要求； 决决定定螯螯合合物物萃萃取取的的分分配配比比大大小小有有许许多多因因素素，包包括括萃萃取取剂剂的的K Ka a, , K KD D及及其其浓浓度度以以及及水水溶溶液液的的pHpH等；等； 在在同同一一萃萃取取体体系系中中，不不同同离离子子的的分分配配比比是是水溶液水溶液pHpH和萃取剂浓度的函数。和萃取剂浓度的函数。45知识分享影响金属螯合物萃取的因素影响金属螯合物萃取的因素当当时，时， ，则有，则有在在溶溶剂剂萃萃取取中中，pHpH1/21/2和和萃萃取取曲曲线线是是
22、两两个个很很重重要要的数据图表。的数据图表。1 1）酸度）酸度46知识分享pH1/2Zn范围Hg完全萃取47知识分享萃取曲线的基本特征：萃取曲线的基本特征： 沿横轴的沿横轴的pHpH值（曲线位置）取决于表观萃取常数的大小；值（曲线位置）取决于表观萃取常数的大小； 曲曲线线的的斜斜率率取取决决于于金金属属离离子子的的电电荷荷数数，n n越越大大，曲曲线线越越陡陡，越越有利于分离；有利于分离；可直观估计分离的可能性。可直观估计分离的可能性。48知识分享 在在实实际际工工作作中中，pHpH1/21/2常常用用来来表表示示某某一一萃萃取取体体系系中中，不不同同金金属离子的萃取能力。属离子的萃取能力。
23、pH pH1/21/2也可代表金属离子的萃取特性，也可代表金属离子的萃取特性，pHpH1/21/2越小，该离子越越小，该离子越容易萃取。容易萃取。2) 2) 有机试剂浓度有机试剂浓度49知识分享3) 3) 萃取剂的性质萃取剂的性质 4) 4) 溶剂性质溶剂性质50知识分享3.1.3 3.1.3 缔合物萃取缔合物萃取 缔合物萃取又称离子对萃取。如某些金属以络阴离子或络阳离子形成离子缔合物的形式被萃取。 阳离子和阴离子通过静电引力相结合而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，那么它易果该缔合物具有较大的
24、疏水性，那么它易溶于有机溶剂而被萃取。即，溶于有机溶剂而被萃取。即，51知识分享 离子对的形成符合最小电荷密度原理。（参见胡之德, 关祖京,分析化学中的溶剂萃取 P162)r1 r2z1+ z2-L 通常离子缔合物的萃取是选择或创造条件成为具有单电荷的而且是大的阴阳离子对。52知识分享缔合物萃取类型缔合物萃取类型 金属络阴离子的萃取金属络阴离子的萃取 碱性染料类碱性染料类 高分子胺类高分子胺类 溶剂化萃取体系溶剂化萃取体系 酸的萃取酸的萃取 用醚类萃取金属离子用醚类萃取金属离子 用用TBPTBP萃取金属离子萃取金属离子 金属阳离子的离子缔合体系金属阳离子的离子缔合体系 冠醚对金属离子的萃取冠醚
25、对金属离子的萃取53知识分享金属络阴离子的萃取金属络阴离子的萃取 萃取原理：萃取原理： 金属离子与溶液中憎水性较大的简金属离子与溶液中憎水性较大的简单配位阴离子形成络阴离子单配位阴离子形成络阴离子 萃取剂中具有孤电子对的原子与溶萃取剂中具有孤电子对的原子与溶液中液中H H+ +的离子形成阳离子的离子形成阳离子 阴阳离子靠静电引力形成具有疏水阴阳离子靠静电引力形成具有疏水性的离子对并萃入有机相性的离子对并萃入有机相54知识分享碱性染料离子缔合物萃取碱性染料离子缔合物萃取碱性染料化合物在酸性条件下形成大阳碱性染料化合物在酸性条件下形成大阳离子，利用它们与样品阴离子缔合成中性离子，利用它们与样品阴离
26、子缔合成中性分子进行萃取。分子进行萃取。55知识分享碱性染料具有一个共同的特点，即其分子碱性染料具有一个共同的特点，即其分子内吸电子基的氮原子上具有自由的未交换的内吸电子基的氮原子上具有自由的未交换的电子对，可牢固地结合一个质子而发生离子电子对，可牢固地结合一个质子而发生离子化作用，中性染料分子转变成一价大阳离子。化作用，中性染料分子转变成一价大阳离子。56知识分享三苯甲烷系碱性染料三苯甲烷系碱性染料 罗丹明类染料罗丹明类染料R1=N(CH3)2N(CH2CH3)257知识分享碱性染料阳离子可与一些金属卤素离子或硫氰酸根形成的络碱性染料阳离子可与一些金属卤素离子或硫氰酸根形成的络阴离子结合中性
27、疏水缔合物而被苯、甲苯等惰性溶剂萃取。阴离子结合中性疏水缔合物而被苯、甲苯等惰性溶剂萃取。碱性染料离子缔合物萃取可用于微量金属元素的比碱性染料离子缔合物萃取可用于微量金属元素的比色萃取分析。如色萃取分析。如次甲基蓝阳离子萃取次甲基蓝阳离子萃取BFBF4 4- -：+BF4-主要萃取条件：配位阴离子、酸性溶液和惰性溶剂58知识分享高分子量胺萃取高分子量胺萃取质子加成反应因此，高分子胺可用于水溶液中酸的萃取。高分子量胺（本身是液体，有时溶在稀释剂中）高分子量胺（本身是液体，有时溶在稀释剂中）与酸反应生成的盐难溶于水，但易溶于有机溶剂与酸反应生成的盐难溶于水，但易溶于有机溶剂而被萃取。而被萃取。59
28、知识分享 溶于有机相中的高分子胺盐，与水相中的金属络溶于有机相中的高分子胺盐，与水相中的金属络阴离子接触时，发生交换过程，使水相中的金属络阴离子接触时，发生交换过程，使水相中的金属络阴离子与有机相中的胺盐阳离子缔合生成三元络合阴离子与有机相中的胺盐阳离子缔合生成三元络合物而进入有机相。其萃取过程为：物而进入有机相。其萃取过程为：可见，这类反应具有溶剂萃取和离子交换两种可见，这类反应具有溶剂萃取和离子交换两种作用，因此，这类胺盐也称为作用，因此，这类胺盐也称为液体阴离子交换剂液体阴离子交换剂。它们还可以用碱溶液再生。它们还可以用碱溶液再生。60知识分享溶剂化萃取体系 醇、醚或醇、醚或TBPTBP
29、（磷酸三丁酯）类化合物碱性较强，（磷酸三丁酯）类化合物碱性较强，特别适应于萃取强酸。特别适应于萃取强酸。 如高氯酸、三氯乙酸、硝酸的萃取如高氯酸、三氯乙酸、硝酸的萃取H(H2O)4+ClO4-+TBP(H2O)H(H2O)3TBP+ClO4-+H2O酸的萃取61知识分享金属用醚类的萃取金属用醚类的萃取 “ 羊盐萃取羊盐萃取”AlAl3+3+可以采用羊盐萃取吗？为什么？可以采用羊盐萃取吗？为什么？ 羊盐羊盐（类似于（类似于“铵盐铵盐”）萃取的特点是分萃取的特点是分配比不一定大，但萃取容量较大，可用于萃配比不一定大，但萃取容量较大，可用于萃取常量或大量的物质。如取常量或大量的物质。如HCl 介质中
30、乙醚萃取FeCl4-62知识分享 萃取条件萃取条件 使用含氧溶剂，其形成使用含氧溶剂，其形成 羊羊盐能力为：盐能力为： R R2 2O ROH RCOOH RCOOR RCOR RCOHO ROH RCOOH RCOOR RCOR （D D1 1+D+D2 2）。这这种种现现象象称称为为协协同同效效应应。具有协同效应的萃取体系称为具有协同效应的萃取体系称为协同萃取体系协同萃取体系。 69知识分享例例如如，用用HTTAHTTA（2-噻噻吩吩甲甲酰酰三三氟氟丙丙酮酮）-TBP-C-TBP-C6 6H H6 6溶溶液液从从硝硝酸酸介质中萃取钇：介质中萃取钇：协协同同萃萃取取中中的的第第二二萃萃取取剂
31、剂，通通常常采采用用活活性性溶溶剂剂或或中中性性萃萃取取剂。它们应具有如下特性：剂。它们应具有如下特性：溶剂能取代已配位的水分子；溶剂能取代已配位的水分子；溶溶剂剂本本身身具具有有一一定定的的疏疏水水性性，但但对对金金属属离离子子的的配配位位能能力力较较有机螯合物弱；有机螯合物弱；有利于满足金属配位数和配位体的几何因数有利于满足金属配位数和配位体的几何因数70知识分享71知识分享协同萃取的应用协同萃取的应用 提高萃取的浓缩倍数提高萃取的浓缩倍数 E= D/(DVw / Vorg) 100% 对于一般的萃取，通常Vw：Vorg不超过10，由于D的限制，一般只能浓缩10 倍。而对于协同效应，由于D
32、大大提高，可进一步提高相比。例如Cd()-H2dz-TOPO(三辛基氧化磷)协同萃取，相比100：1时还可定量萃取。若结合反萃取，浓缩倍数可达1000。 提提高高萃萃取取比比色色的的灵灵敏敏度度 萃取剂本身是显色剂, 通过形成三元络合物增大 。例如Sn()与邻苯二酚紫(PV)形成二元络合物呈红色(555 nm，6.5104)，加入阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)后形成三元络合物(662 nm，9.56104)，光谱红移，灵敏度增大。72知识分享3.1.6洗涤、反萃取和解萃洗涤、反萃取和解萃洗洗涤涤：使使杂杂质质( (含含包包藏藏水水相相) )由由有有机机相相反反萃萃到到水水相相
33、, , 而而被被萃萃物物仍仍留留在在有有机机相相。所所以以洗洗涤涤水水相相的的条条件件选选择择应应有有利利于于杂杂质质在在水水中中的的分分配配, , 如如常常在在水水中中加加入入少少量量能能与与杂杂质质元元素素络络合合的的水水溶溶性性络合剂。络合剂。反反萃萃取取：通通过过加加入入一一种种新新的的不不含含被被萃萃物物的的水水相相, , 与与萃萃取取液液接接触触, , 使使被被萃萃物物返返回回水水相相的的过过程程。反反萃萃取取技技术术通通常常是是调调节节水水相相的的酸酸度度和和络络合合剂剂、还还原原剂剂等等组组成成, , 或或者者络络合合反反萃萃、还还原原反反萃萃、分步反萃等方法。可见分步反萃等方
34、法。可见, , 洗涤是一种特殊的反萃取。洗涤是一种特殊的反萃取。解解萃萃: :指指把把被被萃萃物物从从有有机机相相移移出出来来的的过过程程。除除了了反反萃萃取取外外，还还可可采采用用蒸蒸发发方方式式除除去去有有机机溶溶剂剂。如如醚醚的的除除去去，可可往往有有机机相相加加入少量水，然后水浴加热除去醚。入少量水，然后水浴加热除去醚。73知识分享4. 4. 乳浊液的形成及其消除乳浊液的形成及其消除 在在萃萃取取过过程程中中，由由于于剧剧烈烈振振荡荡等等原原因因，可可能能出出现现乳乳浊浊液液现现象象，造造成成分分层层困困难难影影响响萃萃取取效效果果。乳乳浊浊液液是是一一种种液液体体分分散散在在另另一一
35、种种液液体体形形成成的的亚亚稳稳态态，与与溶溶剂的特性，如表面张力有关。剂的特性，如表面张力有关。 防止和消除乳浊液现象的主要措施有：防止和消除乳浊液现象的主要措施有： 避免过于激烈的振荡避免过于激烈的振荡 加入中性盐加入中性盐 加入有机稀释剂，如少量乙醇或异丙醇加入有机稀释剂，如少量乙醇或异丙醇 让乳浊液流过多孔物质让乳浊液流过多孔物质 改成连续萃取改成连续萃取74知识分享其它萃取技术共萃取与抑萃取共萃取与抑萃取 共萃取是指某一元素(通常指微量元素)单独存在时不被萃取或很少被萃取，但与另一元素(提出是常量元素)存在时，则被萃取或萃取效率增大这一现象。这时的常量元素被称为共萃元素。在萃取分离中
36、进行大量元素和痕量元素的分离时，应考虑共萃取现象可能引起痕量元素的损失或引入干扰。 与共萃取正好相反，某一元素的存在降低了被萃元素的萃取率，称为抑萃取。75知识分享交换萃取 根据萃取常数的不同，利用金属配合物或其盐作萃取剂，发生金属或配体之间的取代反应，从而提高反应的选择性。 金属离子间的交换萃取：如用铜铁试剂萃取金属离子时萃取常数顺序：Mo(）、Fe（）、Ga（）、Cu（）、In（）、Al（）， 如果用铜铁试剂的铜盐作萃取剂，则In（）和Al（）不被萃取，而Mo(）、Fe（）、Ga（）可取代Cu（）进入有机相。 配体之间的交换萃取：如测定痕量锑时，先用苯萃取结晶紫和氯锑酸缔合物，然后用罗丹明
37、B交换缔合物中的结晶紫。76知识分享3.4 3.4 萃取色谱萃取色谱 萃萃取取色色谱谱是是将将溶溶剂剂萃萃取取的的选选择择性性和和色色谱谱分分离离的的高高效效能能相相结结合合的的一一种种富富集集分分离离技技术术。如如无无机机萃萃取取色色谱谱是是将将有有机机萃萃取取剂剂或或络络合合剂剂等等吸吸附附在在惰惰性性载载体体上上，以以无无机机物物质质如如酸酸、碱碱、盐盐等等溶溶液液为为流流动动相相，用用于于分分离离无机物质的一种色谱法。无机物质的一种色谱法。 如如把把TBPTBP涂涂在在硅硅胶胶柱柱上上，以以HNOHNO3 3-H-H2 2O O作作流流动动相相分分离离ZrZr和和NbNb。 萃萃取取色
38、色谱谱有有两两种种形形式式：表表面面涂涂敷敷固固定定相相和和萃萃淋淋树树脂脂( (将萃取剂键合到惰性支撑体上将萃取剂键合到惰性支撑体上) )。77知识分享78知识分享79知识分享80知识分享81知识分享82知识分享83知识分享84知识分享85知识分享86知识分享87知识分享88知识分享89知识分享90知识分享91知识分享92知识分享93知识分享94知识分享95知识分享96知识分享97知识分享98知识分享99知识分享100知识分享101知识分享OperationofextractioncontainersofCraigapparatus102知识分享间歇法微形萃取器103知识分享Friedrich萃取器Schmall萃取器104知识分享连续萃取器(溶剂较水重)105知识分享OperationofextractioncontainersofCraigapparatus106知识分享
