溶剂萃取.

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分两次萃取:
V 20 (水) 2 2 E % 1 ( ) 100% 1 ( ) 100% 99.95% DV 85 10 20 (水) (有机) V
注意

1、同量的萃取剂,分多次萃取的效率 比一次萃取的效率高。
5.多次连续萃取的计算
设V(水)为水相体积,V(有)为每次加入的有机相 体积,m0为被萃取前试样中A的质量,m1、 m2、……mn为1次、2次……n次萃取后水相中剩余 的A的质量,求m1、m2、……mn?
解:
c A总 (有机) ( m0 m1 ) / V( 有机) D c A总 (水) m1 / V(水)
第四章 溶剂萃取
§4-1 概 述
溶剂萃取在分析化学中,萃取分离法主 要用于元素的分离和富集。如果被萃取 组分是有机化合物,则可以取有机相直 接进行比色(分光光度法)测定,这种 方法称为萃取比色法。萃取比色法具有 较高的灵敏度和选择性。
一、分 类
液-液萃取
萃取对象
液-固萃取 液-气萃取(溶液吸收)
Kd
C A( 有机) C A( 水)
2.分配比
当溶质A在水相或有机相中发生电离、聚合
等作用时,就会存在着多种化学形式,由于不
同形式在两相中的分配行为不同,故总的浓度
比就不是常数。溶质A在两相中的总浓度比值,
则称为分配比,用符号D表示。 实际的应用中一般多用 D。
D
c A总 ( 有机) c A总 ( 水)
二、液- 液萃取
水溶剂:亲水化合物进入
到水相中。 两种不相容 的液体
有机溶剂:疏水性化合物将进
入有机相中的程度就越大。
液-液萃取原理
利用样品中不同组分
分配在两种不混溶的溶
剂中溶解度或分配比的
水相 有机相
不同来达到分离、提取
或纯化的目的。
液-液萃取步骤
Gas
振荡几次
打开活塞
溶剂体积为样品溶液的30 %~35%。
溶剂萃取分离方法自其出 现以来,现已广泛用于分析化
学、无机化学、放射化学、湿
法冶金以及化工制备等领域。
§4-2萃取的基本参数
1.分配系数
液-液萃取是物质在互不相溶两种液相之间分 配的过程,物质在两相中的分布服从分配定律, 即:在一定温度和压力下,物质A在有机相与 水相中分配达到平衡时,其浓度比为一常数, 通常称为分配系数Kd:



附: 螯合条件的选择
稳定性较大的络合物
1、螯合剂的选择
本身分配系数较小
螯合物分配系数大
螯合物溶解度大、与水比重差别大
Hale Waihona Puke Baidu2、溶剂的选择
挥发性少些、毒性少些 酸度大,生成难离解的有机酸 酸度小,水解
3、酸度适当
2.离子缔合物萃取体系
越易产生乳化。
破乳的常用方法
通过改变KD; 改变溶剂或化学平衡作用的添加剂;
缓冲剂调节pH;
盐调节离子强度。
三、溶剂萃取优点
溶剂萃取具有选择性好、回收率高、 设备简单、操作简便、快速,以及易于 实现自动控制等特点,因此一直受到广
泛重视。至今为止已研究了90多种元素
的溶剂萃取体系。
四、溶剂萃取应用
3.萃取百分率
萃取百分率:被萃取物在有机相中的量占 它在两相中的百分数。
A在有机相中的总量 E% 100% A在两相中的总量
4.萃取效率
设:萃取体系中水相的体积为V水, 有机相的体积为V有,则萃取效率可从下 式计算:
E %c A总 ( 有机) V( 有机) c A总 ( 水) VA(水) 由于D c A总 (有机) c A总 (水)
D 所以E % 100% D V(水)/ V (有机)
c A总 ( 有机) V( 有机)
D E% 100% D V(水)/ V (有机)
1.当V(水)=V(有),即用与试液同体积的有机溶剂 来率取,此时上式为: 2.当V(水)=V(有),而D=1时,则萃取一次萃取 效率为50%; D E% 100% D 1 90%,则D必须大于9; 3.若要求萃取百分率大于 4.当分配比不够大时,一次萃取的效率不达要求, 可采用多次萃取的方法来提高萃取效率。

2、增加萃取次数将增大工作量,并将
引起误差。
§4-3主要的萃取体系
概念:溶剂萃取体系是由水相和有机相
组成的。①其中有机相被称为萃取剂;
②萃取后的水相称为萃余液,③被萃入 到有机相中的物质称为萃合物。 分类:根据萃合物分子性质的不同,萃 取体系可分为螯合物萃取、离子缔合物
萃取和协同萃取等几种类型。
1. 螯合物萃取体系
螯合物萃取是分析化学中应用最广泛的萃 取体系,所用的萃取剂为螯合剂。可用做萃取 剂的螯合剂与试样中的被萃取金属离子生成四 元、五元或六元环状螯合物很稳定,因而萃取 灵敏度很高,可用于萃取浓度很低的金属离子, 在分离同时达到富集的效果。
萃取过程
① ② ③ ④ 萃取剂在两相中分配平衡 水相中萃取剂电离平衡 萃取剂与萃取离子络合平衡 内络盐在两相中分配平衡
蒸气逸出(也叫放气)
静置分层 有机相 絮状物 (乳化) 水相
激烈振摇 1 ~ 2min
水相和絮状物
有机相
3~5次
产生乳化的原因
由于液-液萃取过程中剧烈振动,经常发生乳 化现象,特别是那些含脂肪的样品。 原因:体系的性质、离子浓度、有机相粘度、 萃取温度、pH等。
温度越低,有机相粘度越大,离子浓度越高
V (水)
经一次萃取后留在水相中A的质量
m1 m( 0 DV (水) (有机) V )
第二次萃取后水相中剩余溶质质量:
m2 m1 (
V(有机)
DV (水) (有机) V
) m0 (
V (有机)
DV (水) (有机) V

2
经n次萃取后水相中剩余溶质质量: V( 有机) m n m0 ( )n DV (水) (有机) V n次萃取后的萃取效率E为:
V( 水) n E 1 ( ) DV (水) (有机) V
以CCl4萃取20mL水溶液中的I2,已知 碘在水与CCl4的分配比为85,试比较用 20mL CCl4 一次萃取及每次用 10mL CCl4 分两次萃取的萃取效率。
解:一次萃取:
85 E% 100% 100% 98.84% D V(水)/ V(有机) 85 20 / 20 D
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