萃取原理
化学实验中萃取的原理
化学实验中萃取的原理
答案：萃取是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离.提取或纯化目的的一种操作.萃取是有机化学实验中用来提取或纯化有机化合物的常用方法之一.应用萃取可以从固体或液体混合物中提取出所需物质,也可以用来洗去混合物中少量杂杂质.通常称前者为“抽取”或萃取,后者为“洗涤”.
1.仪器的选择
液体萃取最通常的仪器是分液漏斗,一般选择容积较被萃取液大1-2倍的分液漏斗．
2.萃取溶剂
萃取溶剂的选择,应根据被萃取化合物的溶解度而定,同时要易于和溶质分开,所以最好用低沸点溶剂.一般难溶于水的物质用石油醚等萃取；较易溶者,用苯或乙醚萃取；易溶于水的物质用乙酸乙酯等萃取.每次使用萃取溶剂的体积一般是被萃取液体的1/5～1/3,两者的总体积不应超过分液漏斗总体积的2/3
3.操作方法
在活塞上涂好润滑脂,塞后旋转数圈,使润滑脂均匀分布,再用小像皮圈套住活塞尾部的小槽,防止活塞滑脱.关好活塞,装入待萃取物和萃取溶剂.塞好塞子,旋紧.先用右手
食指末节将漏斗上端玻塞顶住,再用大拇指及食指和中指握住漏斗,用左手的食指和中指蜷握在活塞的柄上,上下轻轻振摇分液漏斗,使两相之间充分接触,以提高萃取效率.每振摇几次后,就要将漏斗尾部向上倾斜（朝无人处）打开活塞放气,以解除漏斗中的压力.如此重复至放气时只有很小压力后,再剧烈振摇2～3min,静置,待两相完全分开后,打开上面的玻塞,再将活塞缓缓旋开,下层液体自活塞放出,有时在两相间可能出现一些絮状物也应同时放去.然后将上层液体从分液漏斗上口倒出,却不可也从活塞放出,以免被残留在漏斗颈上的另一种液体所沾污.。
萃取过程原理及其在工业中的应用
萃取过程原理及其在工业中的应用一、萃取过程原理原理：萃取是利用不同的物质在选定溶剂中溶解度的不同以分离混合物中的组分的方法。
注意：分离过程纯属物理过程。
一、萃取过程原理（一）液—液萃取过程原理及应用（二）双水相萃取过程原理及应用（三）超临界流体萃取过程原理及应用1、单级萃取原理：料液与萃取剂在混合过程中密切接触，让被萃取的组分通过相际界面进入萃取剂，直到组分在两相间的分配基本达到平衡。
然后静置沉降，分离成为两层液体。
单级萃取萃取率较低。
2.多级错流萃取原理：原料液F从第一级进入，依次通过各级与加入各级的溶剂Si进行萃取，获得萃余相R1，R2……。
末级引出的萃余相RN进入脱溶剂塔I脱除溶剂SR，获得萃余液RN′。
加入各级的溶剂S1，S2……分别与来自前一级的萃余相进行萃取，获得的萃取相E1，E2……分别从各级排出，通常汇集一起后进入脱溶剂塔II脱除溶剂SE，获得萃取液RE′。
回收的溶剂SR和SE一起返回系统循环使用。
系统还应适量加入新溶剂以补充系统溶剂的损失。
3.多级逆流萃取原理：原料液F从第一级进入，依次经过各级萃取，成为各级的萃余相，其溶质组成逐级降低，溶剂S从末级第N级进入系统，依次通过各级与萃余相逆相接触，进行萃取，使得萃取相中的溶质组成逐级提高，最终获得的萃取相E1和萃余相RN通过脱溶剂塔I、II脱除溶剂，并返回系统循环使用。
液液萃取在工业中的应用1、液液萃取在石油化工中的应用分离轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物用酯类溶剂萃取乙酸，用丙烷萃取润滑油中的石蜡以HF-BF3作萃取剂，从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体2、在生物化工和精细化工中的应用以醋酸丁酯为溶剂萃取含青霉素的发酵液香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素食品工业中TBP从发酵液中萃取柠檬酸3、湿法冶金中的应用用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜原理：当两种高聚物的水溶液相互混合时，两种被混合分子间存在空间排斥作用，使它们之间无法相互渗透，则在达到平衡时就有可能分成两相，形成双水相。
萃取的原理
萃取的原理
1、萃取的原理：利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来。
2、萃取剂选取原则：与原溶剂互不相容，更不能与溶质和原溶液反应，溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
3、常见萃取剂：苯、汽油（或煤油）难溶于水，密度比水小；CCl4难溶于水，密度比水大。
4、萃取的步骤：加萃取剂、震荡萃取、静置分层、分液。
5、注意事项：使用分液漏斗之前要检验是否漏液。
6、检验方法：关闭分液漏斗下部的活塞，加入适量蒸馏水，静置，没有水流下，说明活塞处不漏水，塞上分液漏斗上口的玻璃塞，倒置，观察是否漏水，若不漏水，把玻璃塞旋转180°，再倒置观察，若仍不漏水，则玻璃塞处不漏水。
萃取原理
6.28伴读：萃取原理
萃取就是利用化合物在两种不互溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。
经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。
我们举个具体的例子。
例如我们在做从海水中提取碘的实验的时候，会涉及碘单质的提取。
碘单质溶在水里叫碘水溶液。
但是分离它们很难，所以我们引入苯。
这时候溶液就有碘单质，水，苯三种东西。
在讲溶解度的时候是根据“相似相溶”来的。
这个原则可以理解成物质的性质相近则溶解的较好。
这个性质一般体现在极性上。
，是非极性物质。
水是极性物质。
苯是非极性物质。
所以碘单双原子分子例如I
2
质和苯具有更接近的极性，因此碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度。
同时，苯和水不互溶，所以它们会分层。
但是一开始题目给我们的是碘水，我们是往碘水里加苯。
所以一开始的状态是碘单质几乎都溶在水里。
萃取操作是把溶液倒进分液漏斗，充分震荡之后，静置分层。
这个分层就是一层水层，一层苯层。
苯比水轻。
所以苯在上层。
震荡之后碘单质因为更喜欢苯（溶解度大），所以几乎全部去苯家里玩了~所以我们看到的现象就是一开始下层有橙色的碘水，萃取之后，变成了上层为紫红色的碘苯~
萃取就是这么个过程。
涉及到的极性和非极性的问题如果你们还没学不要方~高中会讲~你们现在只需要记住在谁中的溶解度大就好~。
萃取法的基本原理是什么
萃取法的基本原理是什么?适用于哪些情况
的废水处理?
萃取法的基本原理是向废水中投加一种与水不互溶，但能良好地溶解废水中污染物的溶剂，使其与废水充分混合接触。
由于污染物在溶剂中的溶解度大于在废水中的溶解度，因而大部分污染物转移到溶剂相里，然后分离废水和溶剂，即可达到分离、浓缩污染物和净化废水的目的。
采用的溶剂称为萃取剂，被萃取的污染物称为溶质，萃取后的萃取剂称萃取液。
要提高萃取速度，可采取增大两相的接触面积、增大传质系数和传质推动力的途径来达到。
萃取法适用于：能形成共沸点的恒沸化合物，而不能用蒸馏、蒸发方法分离回收的废水组分；热敏感性物质，在蒸馏和蒸发的高温条件下，易发生化学变化或易燃易爆的物质；沸点非常接近，难以用蒸馏方法分离的废水组分；难挥发性物质，用蒸发法需要消耗大量热能或需要高真空蒸馏，例如含乙酸、苯甲酸和多元酚的废水；对某些含金属离子的废水，如含铀和钒的洗矿水和含铜的冶炼废水，可以采取有机溶剂萃取、分离和回收。
选择萃取剂的原则是萃取能力要大，分配系数越大越好，不溶或微溶于水，在水中不乳化，挥发性小，化学稳定性好，安全可靠，易于再生，价格低廉，来源较广。
萃取原理是什么
萃取原理是什么
萃取原理是一种通过分离物质混合物中的组分的方法。
它基于不同成分在不同溶剂中的溶解度或者挥发性的差异，利用这些差异将待提取物质从混合物中分离出来。
在萃取过程中，通常会使用两种或多种不溶于彼此的溶剂，其中一个称为萃取剂。
待提取物质首先会在其中一种溶剂中溶解，然后被抽提到另一种溶剂中。
这个过程可以重复多次，以增加萃取效果。
最终，待提取物质会被尽可能多地转移到最终的溶剂中，达到分离的目的。
常见的萃取原理包括液液萃取、固相微萃取、气相微萃取等。
其中，液液萃取是最常用的一种方法，它基于待提取物质在不同溶剂中的溶解度差异。
例如，通过将混合物与水或有机溶剂相接触，待提取物质可以选择在水相或有机相中溶解。
利用这种差异，可以通过重复抽提和分离步骤来逐渐将待提取物质从混合物中分离出来。
总的来说，萃取原理利用不同物质在不同溶剂中的亲疏性差异，通过将其从混合物中分离出来，达到提取纯净物质的目的。
萃取原理操作方法
萃取原理操作方法萃取是一种物质分离过程，利用不同物质在溶剂中的溶解度不同，将所需物质从原料中提取出来。
萃取原理：1. 溶剂选择：选择适用于目标物质的溶剂，使得目标物质在溶剂中溶解度较高，而其他杂质物质的溶解度较低。
2. 液相液相分配：将混合物（原料）与选择的溶剂加入到一个器皿中，充分混合并待其达到热平衡，然后分离两相（一般为上层有机相和下层水相）。
目标物质会在两相之间分配，并且由于溶解度的差异而偏向其中一相。
3. 重复萃取：经过第一次液相液相分配后，目标物质可能仍存在于较高溶剂的一相中，而其他杂质物质可能仍存在于较低溶剂的一相中。
因此，需要重复以上步骤，直到目标物质的纯度达到要求为止。
萃取方法：1. 单级萃取：进行一次液相液相分配即可获得目标物质，适用于目标物质的溶解度差异较大的情况。
2. 多级萃取：在单级萃取后，经过重复操作，提高目标物质的纯度。
适用于目标物质的溶解度差异较小的情况。
3. 反萃取：采用反向萃取，即选择有机溶剂来提取水溶性物质。
适用于目标物质在水相中的溶解度较高的情况。
4. 萃取剂选择：根据目标物质的特性选择适宜的萃取剂。
例如，有机物质可以选择非极性溶剂，而无机物质可以选择极性溶剂。
操作方法：1. 准备：准备好所需的原料和适宜的溶剂。
2. 混合：将原料与溶剂加入器皿中，充分混合并待其达到热平衡。
3. 分离：将混合物分离为两相（上层有机相和下层水相）。
4. 收集：收集目标物质所在的有机相。
5. 重复：如有需要，可以重复以上步骤多次以提高目标物质的纯度。
6. 蒸馏：通过蒸馏等方法，去除溶剂得到纯净的目标物质。
需要注意的是，具体的操作步骤和方法会根据不同的实验要求和实际条件而有所差异。
同时，在进行萃取操作时，需要注意安全问题，如防止溶剂挥发、保持良好的通风等。
萃取工作原理
萃取工作原理
萃取是一种将两种不相溶的物质分离的方法，其工作原理基于化学物质在不同溶剂中的亲和力不同。
在萃取过程中，通常有两个物质参与，一个是待萃取物质，另一个是溶剂。
首先，待萃取物质与溶剂混合，形成一个混合物。
这两个物质在分子水平上发生一定程度的相互作用，既可以是相互吸引，也可以是相互排斥。
然后，通过调整溶剂的性质，使得待萃取物质在溶剂中的溶解度发生改变。
溶剂的性质可以通过改变温度、pH值、添加特
定化学试剂等方法来调节。
由于待萃取物质与溶剂的亲和力不同，它们在新形成的溶剂环境中会发生分配。
这意味着待萃取物质可以更多地溶解在溶剂中，而较少溶解在原混合物中。
最后，通过物理手段将待萃取物质所在的溶剂分离出来，从而实现了待萃取物质与其他物质的分离。
分离的方法可以是蒸发、冷凝、挥发等，具体根据待萃取物质和溶剂的性质来选择。
总结起来，萃取的工作原理是通过调节溶剂的性质来使待萃取物质在溶剂中的溶解度发生变化，进而利用物质在不同溶剂中的亲和力差异来实现物质的分离。
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第八章萃取§1 概述8-1 萃取概念及应用我们以手工洗衣服为例，打完肥皂、揉搓后，如何将肥皂沫去除呢？用清水多次漂洗，这是人们熟知的过程。
多次漂洗的过程即为化工中的液-固萃取过程。
如图8-1所示，漂洗次数越多，衣服与肥皂沫分离越完全，衣服越干净。
图8-1的衣物漂洗过程为错流萃取过程。
清水称作萃取剂，含沫水为萃取相，衣物和沫为萃余相。
皂沫为溶质A。
经验还告诉我们，每盆水揉搓的时间越长（即萃取越接近平衡），拧得越干（即萃取与萃余相相分离越彻底），所用漂洗次数越少（即错流级数越少）。
图8-1 错流萃取示意图萃取——利用混合物各组分对某溶剂具有不同的溶解度，从而使混合物各组分得到分离与提纯的操作过程。
例如用醋酸乙酯萃取醋酸水溶液中的醋酸。
如图8-2所示。
图8-2萃取示意图萃取用于沸点非常接近、用一般蒸馏方法分离的液体混合物。
主要用化工厂的废水处理。
如染料厂、焦化厂废水中苯酚的回收。
萃取也用于法冶金中，如从锌冶炼烟尘的酸浸出液中萃取铊、锗等。
制药工业中，许多复杂有机液体混合物的分离都用到萃取。
为使萃取操作得以进行，一方面溶剂S对稀释剂B、溶质A要具有不同的溶解度，另一方面S与B必须具有密度差，便于萃取相与萃余相的分离。
当然，溶剂S具有化学性质稳定，回收容易等特点，则将为萃取操作带来更多的经济效益。
萃取过程计算，习惯上多求取达到指定分离要求所需的理论级数。
若采用板式萃取塔，则用理论级数除以级效率，可得实际所需的萃取级数。
若采用填料萃取塔，则用理论级数乘以等级高度，可得实际所需的萃取填料层高度。
等级高度是指相当于一个理论级分离效果所需的填料层高度，等级高度的数据十分缺乏，多需由实验测得。
萃取理论级数的计算，仍然离不开相平衡关系的物质平衡关系。
§2 萃取溶解度曲线8-2 三角形相图表示法以A、B、S作为三个顶点组成一个三角形。
三角形的三个顶点表示纯物质，一般上顶点表示溶质A，左下顶点表示稀释剂B，右下顶点表示溶剂S。
三角形的三条边表示二元混合物的组成，例如AB连线表示溶质A与稀释剂B的二元组成。
三角形内的平面表示三元混合物的组成。
如图8-3所示。
图8-3 三角相图溶解度曲线三角形相图作图复杂，用于萃取计算时，易引入较大误差；若为组成是大于3的几元物系，三角相图亦无能为力；加之有关化工单元操作的书藉均有三角相图的详细论述，所以，本教程讨论从略。
8-3 直角坐标表示法若稀释剂B与溶剂S不互溶或互溶性很小时，可以认为萃取相中只有组分A与S，萃余相中只有组分A与B。
萃取相中溶A的含量可用质量比组成Y表示，Y的单位为[1BkgkgA-⋅。
当物系达于⋅。
萃余相中溶质A的含量用X表示，X的单位为]kgA-[1S]kg平衡时，得到一组对应的X与Y。
将若干组X、Y值，描绘在X—Y座标图上，可得一曲线，此即液—液萃取溶解度曲线，或称分配曲线。
用数学式表示为fY=(X)有时亦有用质量分率y、x来表达溶解度曲线的，此时y表示溶质A在萃取相中的质量分率，x表示溶质A在萃余相中的质量分率。
在x—y座标图上描绘的曲线，亦称为分配曲线。
用数学式表达为=y')f(x大多数物系在低浓度情况下，x和y成线性关系，即n A n x k y = (Ⅰ)式中A k 称为分配系数，式（Ⅰ）称为能斯特分配定律。
同理，在低浓度情况下，对于大多数物系，Y 与X 亦近似成线性关系，即n n mX Y = …………（Ⅰa ）如果某物系服从能斯特分配定律，即服从式（Ⅰ）和式（Ⅰa ）的关系，则将使我们的萃取过程计算大为简化。
8-4溶解度曲线举例【例8-1】 以三氯乙烷为溶剂，由丙酮一水溶液中萃取丙酮。
其溶解度平衡数据如表8-1所示。
试将其换算为质量比组成，标绘在直角坐标图上，并求出近似的分配系数m 值。
表8-1 丙酮—水—三氯乙烷系统平衡数据（质量百分率）解：以第一组数据计算为例，0962.093.9075.8,0637.052.9396.5====Y X 现将计算结果列在表8-2中，再将表8-2数据标绘在图8-4中，得Y =1.62X ，即m =16.2。
表8-2 【例8-1】附表图8-4 丙酮—水—三氯乙烷相平衡曲线§3 错流萃取操作 8-5 错流萃取公式推导错流萃取流程如图8-5所示。
组成为f X 的原料液与组成为s Y 的萃取剂接触萃取，出第一级组成为X 1的萃余相，又与新鲜萃取剂接触萃取，依此类推，……直到出第N 级的萃余相组成X N ，达到指定的分离要求为止。
图8-5 多级错流萃取流程示意图假设稀释剂B 与萃取剂S 的互溶性可以忽略，对图8-5的虚线范围作溶质A 的物料衡算得)()(1s n n n n Y Y S X X B -=-- (Ⅱ)∴ )(1---=-n n ns n X X S BY Y …………（Ⅱa ） 式中，1-n X ，n X ——进、出第n 级的萃余相质量比组成，B kg kgA 1-⋅； s Y ，n Y ——进、出第n 级的萃余相质量比组成，S kg kgA 1-⋅；B ——稀释剂质量流率，1-⋅r h kgB ； n S ——第n 级的萃取剂质量流率，1-⋅r h kgS式中（Ⅱ）、（Ⅱa ）均为错流萃取的物料衡算方程，或称错流萃取操作线方程。
式（Ⅱa ）表示，离开任一级的萃取相组成n Y 与萃余相组成n X 之间的关系。
在直角坐标图上，它为一直线方程。
此直线通过点（1-n X ，s Y ），其斜率为n S B /-。
且与分配曲线之交点为点（n X ，n Y ）。
当n=1时，则式（Ⅱa ）为)(111f s X X S BY Y --=-，此方程通过（f X ，s Y ），且斜率为1/S B -， 此线与相平衡曲线交点为（1X ，1Y ）。
当n=2时，则式（Ⅱa ）为)(1222X X S BY Y s --=-，此方程通过（1X ，s Y ），且斜率为2/S B -， 此线与相平衡曲线交点为（2X ，2Y ）。
依此类推，当时，n X ＜N X 时，停止作图，每利用一次操作线和一次平衡线，即为一个理论级数。
上述即为图解法求错流萃取理论级方法的简要介绍。
如图8-6所示。
图8-6 多级错流萃取图解法若为等溶剂错流萃取，就是说每次所用萃取剂用量都相等，即S S S S n ==== 21 ………… (a ）代入式（Ⅱ）得，)()(1s n n n Y Y S X X B -=-- …………（b ）若分配曲线为一直线，其方程为n n mX Y = …………（Ⅰa ）联立式（Ⅰa ）和式（b ）得 )()(1s n n n Y mX S X X B -=-- s n n Y B S X X B mS +=⎪⎭⎫⎝⎛+-11Sm B SY X BmS X s n n +++=-111…………（c ） 令BmS p +=11，Sm B SY q s +=，则上式为 q pX X n n +=-1 …………（d ） 当n=1时，q pX X +=01n=2时，q q pX p q pX X ++=+=)(012q p X p )1(02++=n=3时，q pX X +=23 q p p X p )1(203+++=………n=N 时，q p p pX p X N N N N )1(210+++++=-- q p p X p N N110--+=1)1(0---+=p qp q X p N∴ 110-+-+=p q X p q X p N N⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+=⇒11ln ln 10p q X p q X p N N ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+=11ln 1ln 10p q X p q X p N N …………（e ）∵f X X BmS p =+=0,11mY Sm B B SY BmS mS B SY p qS S S -=--=-++=-111)/(1代入式（e ）得 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=m Y X m Y X BmS N S N S f //ln )1ln(1…………（Ⅲ） 式（Ⅲ）为等溶剂且分配曲线为直线的错流萃取理论级数的计算方式。
8-6 错流萃取举例【例8-2】 用错流萃取装置，以三氯乙烷（S ）为溶剂，由丙酮（A ）水（B ）溶液中萃取丙酮。
原料液的质量流率为3001-⋅r h kg ，组成为0.333（质量分率，下同），萃取剂的组成为0.0476。
已知该错流萃取装置相当于4个理论级。
欲使萃余相中丙酮的组成降至0.109，萃取剂总流率为若干？从【例8-1】中得知，该物系的相平衡曲线为Y =1.62X 。
解：首先将组成换算为质量比组成][50.0333.01333.011B kg kgA x x X ff f -⋅=-=-=122.0109.01109.01=-=-=N N N X X X05.00476.010476.01=-=-=S S S y y Y再求稀释剂B 的流率。
⎩⎨⎧==+5.0/300B A B A ∴][2005.13001-⋅==hr kg B 题给：N =4，m =1.62，代入（Ⅲ）得⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=+m Y X m Y X N B mS S N S f //ln 1)1ln( 41.062.1/05.0122.062.1/05.05.0ln 41)20062.11ln(=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=+S∴16.62-⋅=hr kg S ， 14.2506.6244-⋅=⨯==hr kg S S 总§4 逆流萃取操作 8-7 逆流萃取公式推导逆流萃取流程如图8-7所示。
组成为f X 的原料液与组成为S Y 的萃取剂呈逆流接触萃取。
图8-7 多级逆流萃取流程示意图假设稀释剂 B 与萃取剂S 的互溶性可以忽略，对图8-7的虚线范围作溶质A 的物料衡算得)()(1S n N n Y Y S X X B -=-- …………（Ⅳ） N S n n X SBY X S B Y -+=-1 …………（Ⅳa ） 式中，1-n X ——进入第n 级的萃余相质量比组成，B kgAkg 1-； n Y ——出第n 级的萃取相组成，S kg kgA 1-⋅； S Y ——萃取剂的初组成，S kg kgA 1-⋅； N X ——出第N 级的萃余相组成，B kg kgA 1-⋅； B ——稀释剂的质量流率，1-⋅hrkgB ； S ——萃取剂的质量流率，1-⋅hr kgS 。
式（Ⅳ）、（Ⅳa ）均为逆流萃取的物料衡算方程，或称逆流萃取操作线。
它们表达了nY 与1-n X 的关系，即离开任一级的萃取相组成与进入该级的萃余相组成的关系。
在直角坐标图上，式（Ⅳa ）是一条直线。
此直线通过点（N X ，S Y ），其斜率为B /S 。