2.萃取分离 基本概念 2.1有机溶剂萃取 22双水相萃取 2.3反胶团萃取 2.4超临界流体萃取 005-3-21
2005-3-21 1 2. 萃取分离 ▪ 基本概念 ▪ 2.1 有机溶剂萃取 ▪ 2.2 双水相萃取 ▪ 2.3 反胶团萃取 ▪ 2.4 超临界流体萃取
基本概念 萃取 extraction是利用液体或超临界流体为溶 剂提取原料中目标产物的分离纯化操作。 萃取剂 extractant萃取分离中的流体。 ■有机溶剂萃取 organic solvent extraction,简 称溶剂萃取 solvent extraction n液固萃取或浸取 leaching 超临界流体萃取 supercritical fluid extraction n双水相萃取 aqueous two- phase extraction 反胶团萃取 reversed micelle extraction 2膜萃取
2005-3-21 2 基本概念 ▪ 萃取 extraction 是利用液体或超临界流体为溶 剂提取原料中目标产物的分离纯化操作。 ▪ 萃取剂 extractant 萃取分离中的流体。 ▪ 有机溶剂萃取 organic solvent extraction，简 称溶剂萃取 solvent extraction ▪ 液固萃取或浸取 leaching ▪ 超临界流体萃取 supercritical fluid extraction ▪ 双水相萃取 aqueous two-phase extraction ▪ 反胶团萃取 reversed micelle extraction ▪ 液膜萃取
基本概念 反萃取 back extraction为进一步纯化目标产物, 在溶剂萃取分离过程中,调节水相条件,将目标产 物从有机相转入水相的萃取操作。 ■物理萃取溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分 配平衡而进行萃取的分离过程。 化学萃取利用脂溶性萃取剂与溶质之间发生化学反 应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相分配的过 程。萃取剂与溶质之间的化学反应包括离子交换和 络合反应等 ■化学萃取中通常用煤油、己烷、四氯化碳和苯等有机溶剂溶 解萃取剂,改善萃取相的物理性质,此时的有机溶剂称为稀 释剂 diluent。 005-3-21
2005-3-21 3 基本概念 ▪ 反萃取 back extraction 为进一步纯化目标产物， 在溶剂萃取分离过程中，调节水相条件，将目标产 物从有机相转入水相的萃取操作。 ▪ 物理萃取 溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分 配平衡而进行萃取的分离过程。 ▪ 化学萃取 利用脂溶性萃取剂与溶质之间发生化学反 应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相分配的过 程。萃取剂与溶质之间的化学反应包括离子交换和 络合反应等。 ▪ 化学萃取中通常用煤油、己烷、四氯化碳和苯等有机溶剂溶 解萃取剂，改善萃取相的物理性质，此时的有机溶剂称为稀 释剂 diluent
2.1溶剂萃取 分配定律 ■在溶剂萃取过程中,将供提取的溶液称为料液;从料 液中待提取的物质称为溶质;用来萃取目的产物的溶 剂称为萃取剂;溶质转移到萃取剂中与萃取剂形成的 溶液称为萃取液;被萃取出溶质后的料液称萃余液 ■平衡时溶质在两相中的浓度之比为一常数K,即: K=萃取相浓度/萃余相浓度=c1/C2(2-1) 常温下K为常数,c的单位通常用moL或Um。 式(2-1)应用条件:(1)稀溶液;(2)溶质对溶剂之互溶 度没有影响;(3)必须是同一种分子类型,即不发生 缔合或离解。 2005-3-21
2005-3-21 4 2.1 溶剂萃取 ▪ 分配定律 ▪ 在溶剂萃取过程中，将供提取的溶液称为料液；从料 液中待提取的物质称为溶质；用来萃取目的产物的溶 剂称为萃取剂；溶质转移到萃取剂中与萃取剂形成的 溶液称为萃取液；被萃取出溶质后的料液称萃余液。 ▪ 平衡时溶质在两相中的浓度之比为一常数K，即： K ＝ 萃取相浓度/萃余相浓度＝ c1／c2 (2-1) 常温下K为常数，c的单位通常用mol/L或U/ml。 ▪ 式(2-1)应用条件：(1)稀溶液；(2)溶质对溶剂之互溶 度没有影响；(3)必须是同一种分子类型，即不发生 缔合或离解
弱酸或弱碱性溶质还要考虑弱电解质在水相中的电 离平衡。如 penicillin是一类弱酸,在水中会有一部分 离解成负离子(P·COO),在萃取相乙酸丁酯等有机 相中则仅以游离酸分子( P COOH)的形态存在 两相中的游离酸分子的分配平衡用分配系数K表征 电离平衡用电离常数K来表征。 CH PCooH organic solvent R1H N CH Ko↓K o PCOOH←PCOO+H IOOH water phase 005-3-21 图2-1青霉素的分配平衡与电离平衡
2005-3-21 5 ▪ 弱酸或弱碱性溶质还要考虑弱电解质在水相中的电 离平衡。如penicillin是一类弱酸，在水中会有一部分 离解成负离子(P·COO－)，在萃取相乙酸丁酯等有机 相中则仅以游离酸分子(P·COOH)的形态存在。 ▪ 两相中的游离酸分子的分配平衡用分配系数K0表征 ▪ 电离平衡用电离常数KP来表征。 图2-1 青霉素的分配平衡与电离平衡