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第二章萃取分离法案例
时间:2023-06-20 04:14 点击次数:70

  *19世纪中叶,用有机溶剂萃取某些无机物。 如:1842年,Peligot用二萃取硝酸铀酰。

  * 1872年 Berthelot和Jungfleisch根据经验提出了液-液分配的定量关 系——溶于两个等体积液体中的物质之量的比值是一个常数。891年Nernst从热力学观点出发 阐明了液-液分配的定量关系—— 当某一溶质在基本上不相混溶的 两个溶剂中分配时,在一定温度 下两相达到平衡后,如果溶质在 两相中的分子量相同,则在两相 中溶质的浓度比为一常数。

  1、合成具有毒性小而萃取性能优异的萃取剂,结合现代方法深 入进行萃取动力学的研究; 2、进一步与其它分离和测定方法相结合,建立新的分离和测定 体系及新技术; 3、结合IR、NMR等技术研究萃取机理; 4、用于湿法冶金,尤其对铂族、稀土元素、铀、钍、钪及其他 稀有元素的湿法冶金,具有广泛的应用前景; 5、研究固体萃取机理、动力学和应用等。

  * 1930s开始研究应用溶剂萃取法分离稀土,因当时萃取剂种类不多, 稀土元素之间性质十分相近,因而没有获得有实际应用价值的成果。

  * 1940s美国首先将溶剂萃取技术用于核燃料工业,建立了第一座萃取 精铀的工厂。 * 20世纪40年代,溶剂萃取走向成熟(完善的理论体系,丰富的萃取 模式、广泛的应用领域)。

  * 1892年,Rothe等又推广从浓盐酸溶液中萃取Fe。此后相继用于 多种金属离子的分离。随着核技术及材料科学的发展和需要,溶剂萃 取才在工业上得到广泛的应用。 * 1902s发现双硫腙(螯合萃取剂)可以萃取多种金属离子,从而使溶 剂萃取在分析化学中获得了应用。

  第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 萃取分离的基本参数 萃取过程与萃取体系分类 萃取平衡及萃取条件的选择 萃取分离技术与应用 超临界流体萃取

  (1)了解溶剂萃取分离法的原理及其应用领域; (2)掌握分配比、萃取率与萃取次数的关系;熟悉螯合萃取 体系中分配比与溶液pH值之间的关系; (3)明确各种分离体系中萃取性能与结果的关系; (4)了解协同萃取、超临界流体萃取的原理及应用。

  被萃取物——指原先溶于水相,然后被有机相萃取的物质(萃合物)。 萃取剂——指能与被萃取物质发生化学反应,形成能溶于有机相的萃合物 的试剂。或指能与亲水性物质反应生成可被萃取的疏水性物质的试剂。

  重点:分配比、萃取率、萃取次数的计算;萃取率与pH之间 的关系; 难点:萃取体系的选择,萃取剂结构对萃取性能的影响;协 同萃取、超临界流体萃取。

  ——利用溶质在互不相溶的两相之间分配常数的不同而 使溶质得到纯化或浓缩的方法。 按两相状态分: 液-液萃取分离法 液-固萃取分离法 液-气萃取分离法 固-气萃取分离法

  有时有机相是由两种溶剂组成,一种是萃取溶剂,另一种是萃取剂。 有时萃取剂在常温下是固体,它溶解于萃取溶剂中起萃取作用。 如: 用氯仿来萃取水溶液中的Al3时,可用8-羟基喹啉做萃取剂,使之 形成8-羟基喹啉铝,难溶于水而易溶于氯仿。

  仪器设备简单、操作方便。 分离选择性高。 应用范围广(无机和有机物;常量和微量组分)。 处理量大,适于工业分离,易于连续自动操作。 缺点: 有机溶剂易挥发,多对人体有害。 手工操作比较麻烦,费时,劳动强度大。

  简称萃取分离法,它是利用与水不相混溶的有机溶剂同 试液一起振荡,一些组分进入有机相,另一些组分仍留在水 相中,从而达到分离的目的。可用于大量元素的分离,也适 用于微量元素的分离和富集。

  如:向含有碘的水溶液中加入CCl4,混 合后静置分层,碘会转移至CCl4层中。 这是由于被萃物碘在CCl4中的溶解度大 于它在水中的溶解度的缘故。

  活性萃取溶剂——可与被萃取物发生化学反应,形成配合物、离子缔合物或 溶剂化物。如:磷酸三丁酯、正丁醇等。 惰性萃取溶剂——本身不与被萃取物发生化学反应,仅起溶解被萃取物、改 变萃取剂的物理性质、使萃取两相易于分层的作用。如四氯化碳、三氯甲烷、 苯等。 助萃剂(助萃络合剂)——水相中加入能促进被萃取物的分配比或萃取率增大的 络合剂,萃取过程中不可缺少的辅助试剂。 如:二胺替比林甲烷(DAPM)萃取Co2,生成 (DAPM)H2[Co(SCN)4],能溶于 CHCl3。萃取剂: DAPM;萃取溶剂: CHCl3;助萃剂: SCN-。 反萃取剂——一种新的不含被萃取物的水相与萃取液接触,使被萃物返回 水相的过程叫反萃取;使被萃取物返回水相的物质叫反萃取剂。 盐析剂——指易溶于水而不被萃取,但能促进萃取物转入有机相,提高萃取

  萃取过程即亲水性物质向疏水性转化的过程,选择一种结构相似的溶 剂,使欲测物最大限度地转入另一相中。

  解度,从水溶液中转入有机相中,达到分离溶液中某些物质的目的。 亲水性——易溶于水难溶于有机溶剂的性质。 疏水性——易溶于有机溶剂难溶于水的性质。

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