的有机溶剂为萃取剂，可以得到较大的分配系数 （根据介电常数判断极性）；  有机溶剂与水不互溶，与水有较大的密度差，黏 度小，表面张力适中，相分散和相分离容易；  应当价廉易得，容易回收，毒性低，腐蚀性小， 不与目标产物反应。 常用于生化萃取的有机溶剂有丁醇、丁酯、乙酸乙 酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。

　　K0－只与T、P有关； K－与T、P和pH有关 K可通过实验求出，而K0不能，可由公式求出。

　　①萃取 : 溶质从料液转移到萃取剂的过程。 ②反萃取：溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程。

　　分离操作的实施，将目标产物从有机相转入水相的操 作就称为反萃取（Back extraction)

　　③物理萃取和化学萃取：物理萃取的理论基础是 分配定律，而化学萃取服从相律及一般化学反 应的平衡定律。

　　萃取法是利用液体混合物各组分在某有机溶剂中 的溶解度的差异而实现分离的。 料液：在溶剂萃取中，被提取的溶液， 溶质：其中欲提取的物质， 萃取剂：用以进行萃取的溶剂， 萃取液：经接触分离后，大部分溶质转移到萃 取剂中，得到的溶液， 余液：被萃取出溶质的料液。

　　1 根据表观分配系数公式可知， 弱酸的表观分配系数：K=K0 /(1 ＋10 pH － pK ) 弱酸的表观分配系数： K=K0 /(1 ＋10 pK － pH ) 对于弱酸：pH pK 时，分配系数大 对于弱碱：pH pK 时，分配系数大 2 不同pH条件影响弱电解质电离，从而影响分子的极性， 根据相似相溶原则，在弱极性的丁酯中极性小的分子溶

　　例：pen ― T↑ 水中的溶解度↑ ∴ 萃取时 T↓使K↑；反萃时 T↑使K反↑ 红霉素、螺旋霉素― T↑ 水中的溶解度↓ ∴ 萃取时 T↓使K↑；反萃时 T↑使K反↑

　　发酵液乳化的原因： a 蛋白质的存在，起到表面活性剂 b 固体粉末对界面的稳定作用

　　乳浊液稳定性和下列几个因素有关： ①界面上保护膜是否形成； ②液滴是否带电； ③介质的粘度。 表面活性剂分子在分散相液滴周围形成保护膜。 保护膜具有一定的机械强度，不易破裂，能防 止液滴碰撞而引起聚沉。 介质粘度较大时能增强保护膜的机械强度。

　　为什么青霉素在酸性（pH≤2.5）条件下，而红霉素 （pH8-10.5）却要在碱性（pH≥9.8）条件下才能被萃取 到丁酯中去呢？

　　根据相似相溶原则，在弱极性的丁酯中游离分子极性小，溶解 度比水中大，故从水相转入丁酯相中，而发酵液中存在的其它 杂质由于极性情况与抗生素不同，故很少进入丁酯中，这样就 达到一定程度的纯化

　　酸性物质：pH pK时， 主要以负离子存在； pH pK时 ， 主要以游离分子存在； pH ＝ pK时 ， 两种形式各占50％

　　1．影响萃取操作的因素：pH、温度、盐析 2．有机溶剂的选择 3．带溶剂 4．乳化与去乳化

　　● pH对表观分配系数的影响（pH~K） pH低有利于酸性物质分配在有机相，碱性物质分配在水相。 对弱酸随pH↓K↑, 当pH pK时，K→K0 例：已知pen pK=2.75

　　生物工程不同于化工生产，主要表现在生物分离 往往需要从浓度很稀的水溶液中除去大部分的水， 而且反应液中存在多种副产物和杂质，使生物萃 取具有特殊性。

　　分配系数中CL和CH 必须是同一种分子类型，即不发生缔合或离 解。对于弱电解质，在水中发生解离，则只有两相中的单分子 化合物的浓度才符合分配定律。 例如青霉素在水中部分离解成负离子（青COO－），而在有机 溶剂相中则仅以游离酸（青COOH）的形式存在，则只有两相 中的游离酸分子才符合分配定律。 此时，同时存在着两种平衡，一种是青霉素游离酸分子在有机 溶剂相和水相间的分配平衡；另一种是青霉素游离酸在水中的 电离平衡（图18-2）。前者用分配系数K0来表征，后者用电离 常数Kp来表征。对于弱碱性物质也有类似的情况。

　　萃取：当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接 触时，生化物质倾向于在两相之间进行分配，当条件 选择得恰当时，所需提取的生化物质就会有选择性地 发生转移，集中到一相中，而原来溶液中所混有的其 它杂质（如中间代谢产物、杂蛋白等）分配在另一相 中，这样就能达到某种程度的提纯和浓缩。 萃取在化工上是分离液体混合物常用的单元操作，在 发酵和其它生物工程生产上的应用也相当广泛， 萃取操作不仅可以提取和增浓产物，使产物获得初步 的纯化，所以广泛应用在抗生素、有机酸、维生素、 激素等发酵产物 的提取上。

　　* 转型法 加入一种乳化剂，条件： ① 形成的乳浊液类型与原来的相反，使原乳浊液转型 ② 在转型的过程中，乳浊液破坏，控制条件不允许形成 相反的乳浊液， * 顶替法 加入一种乳化剂，将原先的乳化剂从界面顶替出来： ① 形成的乳浊液类型与原来的一致 ② 它本身的表面活性 原来的表面活性 ③ 不能形成坚固的保护膜。

　　适用于不同规模 传质快 周期短，便于连续操作 毒性与安全环境问题

　　液液萃取是以分配定律为基础 分配定律：一定T、P下，溶质在两个互不相溶的溶剂中 分配，平衡时，Hale Waihona Puke Baidu质在两相中浓度之比为常数。

　　无机盐——氯化钠、硫酸铵，作用： 生化物质在水中溶解度↓，K ↑；两相比重差↑ 两相互溶度↓

　　对于水溶性强的溶质，可利用脂溶性萃取剂 与溶质间的化学反应生成脂溶性复合分子， 使溶质向有机相转移。 ①抗生素萃取剂：月桂酸、脂肪碱或胺类等。 ②氨基酸萃取剂：氯化三辛基甲铵。 溶质与带溶剂之间的作用：离子对萃取、离 子交换萃取、反应萃取。

　　亲水性基团强度 亲油性基团强度（HLB 数越大） ，O/W； 亲油性基团强度 亲水性基团强度 （HLB 数越小） W/O ， 发酵液的乳化现象主要由蛋白质引起。

　　固体粉末乳化剂：除表面活性剂外，能同时为两种液体 所润湿的固体粉末也能作为乳化剂，如粉末对水的润湿 性强于对油的润湿性，则根据自由能最小的原则，形成 水包油O/W型乳浊液。反之形成油包水型

　　在常温常压下Ｋ为常数；应用前提条件 （1） 稀溶液 （2） 溶质对溶剂互溶没有影响 （3） 必须是同一分子类型，不发生缔合或离解

　　根据相律（F=C-P2），在一定温度和压力下萃取达到 平衡时，溶质在两相中的化学位相等：μL=μH

　　表面活性物质聚集在两相界面上，使表面张力降低。 表面活性剂分子 亲水基团 亲油基团 亲油 亲水

　　当将有机溶剂（通称为油）和水混在一起搅拌时，可 能产生两种形式的乳浊液。 乳浊液类型：水包油型；油包水型

　　萃取液 （待分离物 质＋少量杂质 洗 涤 剂 萃 取 洗 涤 反 萃 剂 待 萃 物 质 萃取剂＋稀释剂 （待返回使用） 反 萃 取

　　如果原来料液中除溶质A以外，还含有溶质B， 则由于A、B的分配系数不同，萃取相中A和B的 相对含量就不同于萃余相中A和B的相对含量。 如A的分配系数较B大，则萃取相中A的含量（浓 度）较B多，这样A和B就得到一定程度的分离。 萃取剂对溶质A和B分离能力的大小可用分离因 素（β）来表征。