萃取分离讲解
萃取法分离
萃取法分离
嘿，你有没有想过，怎么把两种混在一起的东西分开呢？今天咱们就来聊聊一种神奇的方法——萃取法分离。
咱就拿泡茶来说吧。
你把茶叶放进热水里，过一会儿，水就变成了有颜色有味道的茶水。
这里面啊，就有萃取法分离的原理在起作用呢。
茶叶里有很多不同的成分，有些成分能溶解在水里，有些则不能。
当我们用热水泡茶的时候，那些能溶解在水里的成分就会从茶叶里跑出来，进入到水中，这就像是把一种东西从另一种东西里“提取”出来一样。
那什么是萃取法分离呢？简单来说，就是利用两种物质在不同溶剂中的溶解性不同，把它们分开的方法。
比如，有两种物质A 和B，A 能溶解在溶剂C 里，而B 不能。
我们就可以把A 和B 的混合物放到溶剂 C 中，这样 A 就会溶解在 C 里，而 B 会留在原来的地方。
然后我们再把含有A 的溶剂C 分离出来，就实现了A 和B 的分离。
萃取法分离在很多地方都有应用哦。
比如在制药厂里，科学家们会用萃取法分离出药物中的有效成分。
在化工生产中，也会用这种方法来提纯各种物质。
而且，萃取法分离还可以反复进行，就像我们泡茶可以多泡几次一样，每次都能把更多的成分提取出来。
萃取法分离是一种很有用的方法。
下次当你泡茶或者看到其他分离物质的过程时，就可以想想这里面是不是用到了萃取法分离哦。
这样，你就能更好地理解这个神奇的世界啦。
第二章_萃取分离
③丙酮：半极性，与水互溶，可脱脂、脱水，易 挥发易燃。
④乙醚：非极性，溶解选择性较强。 ⑤氯仿：非极性，溶解选择性较强。 ⑥石油醚：非极性，溶解选择性较强，常用作脱 脂剂。 ⑦甲醇、乙酸乙酯等。
（4）常用浸取辅助剂 凡加入浸取剂中能增加有效成分的溶解度及制品 的稳定性或能除去或减少某些杂质的试剂称为浸取辅 助剂。 浸取辅助剂作用： ①促进有效成分溶解。 ②增加制品稳定性。 ③减少杂质。
轻相（有机相） 萃取剂 重相（水相）
杂质 溶质 原溶剂
浓度 C
有机相
水相
时间 t
（2）反萃取：调节水相条件（如酸度和络合剂、 还原剂等），将目标产物从有机相转入水相的萃取操 产物或便于下一步分离操作的实施。
对一个完整的萃取过程，常在萃取与反萃取之间 增加洗涤操作：使杂质由有机相反萃到水相，而被萃 物仍留在有机相，目的是除去与目标产物同时进入有 机相中的杂质。
（3）扩散阶段 溶剂溶解有效成分后形成浓溶液具有较高渗透压， 形成扩散点，不停地向周围扩散其溶解的成分。 分子扩散：完全由于分子浓度不同而形成的扩散。 对流扩散：由于有流体的运动而加速扩散。 实际浸取过程两种扩散方式均有，而对流扩散对 浸取效率影响更大。
4、中药浸取类型 （1）单体成分提取。指单一成分的提取、分离、
（3）渗漉法。原料上端不断添加溶剂，溶剂渗过 药粉从下端出口流出，由此浸取出有效成分。
渗漉法的提取效果优于浸渍法。非组织结构药材 易软化成团、易堵塞，不宜用此法。
（4）水蒸汽蒸馏法。原料粉用适量水浸泡，加热 蒸馏或通过水蒸汽蒸馏，原料中具挥发性成分随水蒸 气而带出，经冷凝后分层，收集。
适于具挥发性、遇水蒸汽不破坏、难溶或不溶于 水的物质。
萃取 → 洗涤 → 反萃取
萃取分离的原理
萃取分离的原理
萃取分离是一种根据物质的性质和差异将混合物中的成分分离开来的方法。
它基于物质之间存在的溶解度、挥发性、沸点、熔点、密度等性质的不同，通过适当的处理手段来实现分离。
萃取分离的原理包括以下几种常见的方法：
1. 溶解度差异原理：根据物质在不同溶剂中的溶解度差异来实现分离。
例如，酸和碱的分离可以利用它们在水溶液中的溶解度差异，通过酸碱中和反应生成沉淀物或析出物来分离。
2. 蒸馏原理：利用物质的不同挥发性和沸点来实现分离。
通过加热混合物，使具有较低沸点的成分先蒸发，然后冷凝收集，即可达到分离的目的。
3. 重结晶原理：利用物质在溶剂中的溶解度和溶解度随温度变化的规律，通过加热溶液使其达到饱和溶解度，然后逐渐冷却，使其中一种或多种物质结晶出来，从而实现分离。
4. 色谱分离原理：利用物质在固体吸附剂或液体吸附剂上的吸附性差异，通过溶剂在固体或液体上的流动来实现分离。
根据物质的吸附性和溶解性差异，可以将其分离成不同的组分。
5. 膜分离原理：利用物质在膜上的渗透性差异来实现分离。
通过使用有选择性的膜，使特定成分能够通过或滞留在膜上，从而实现分离。
除了以上几种常见的原理，还有一些其他的萃取分离方法，如萃取分液法、离心分离法等。
这些方法都是根据物质性质和差异来实现分离，具体的选择取决于实际情况和需求。
萃取分离在化学、生物、制药等领域广泛应用，为研究和生产提供了有效的手段和工具。
萃取分离
1）、β＞1，β值越大，越有利于分离，还可以减少萃 取 剂的用量，从而降低萃取剂的回收能耗。 2）、β=1，kA=kB，表示萃取相中组分A、B的组成比值 与萃余相中组分A、B的组成比值相同，故无分离能力， 说明选取的萃取剂不合适。
第二节
液---液萃取设备及其选择
一、混合—澄清萃取器 组成:混合室和澄清室. 特点:1）、混合器可单独调 节，有可能选择最佳分散度， 传质效率高。 2）、适合于特别高或特别低 的相比，流量变化时不会降 低效率。 3）、适应性强，结构简单。 缺点： 1）、由于安装在同一平面上， 占地面积大。 2）、所需搅拌功率大，能耗高。
4、防腐蚀及防污染要求（对有较强腐蚀性的物系，宜选结构简单的填料塔 或脉冲填料塔；对于放射性元素的提取，脉冲塔和混合澄清槽用得较多） 5、生产能力（当处理量较小时，可选用填料塔、脉冲塔；对于较大的生产 能力，可选用筛板塔、转盘塔、混合澄清槽）
特点：结构简单，操作方便，处理量大，
适合于处理腐蚀性液体。
2、筛板萃取塔 组成：塔内装有若干层筛板，筛孔 直径比气液传质的孔径要小，工业 生产中用孔径为3~9mm，孔距为孔 径3~4倍，板间距为150~600mm。
（1）、若以轻相为分散相，则它们 通过板上筛孔分成细滴向上流，然 后又凝聚于上一层筛板下面，而连 续相由溢流管流至下层，横向流过 筛板并与分散相接触。
三、塔式萃取设备 塔式萃取设备是借助液液两相的密度差和重力进行垂直 逆向流动实现萃取分离的设备。 无能量 输入的 塔 分类 有能量 输入的 塔 填料萃取塔 筛板萃取塔 搅拌填料萃取塔 转盘萃取塔 脉冲萃取塔
往复活塞型 脉动隔膜型 风箱型 脉动进料型 空气脉动型
1、填料萃取塔
重相作为连续相由上部进入，下部排出；而 轻相作用：填料可以减少连续相的纵向
萃取分离讲解
分配比可以衡量被萃物在一定条件下进入有机相的
难易程度，但它不能直接表示出被萃物有多少量已 被萃取出来。那么，如何表示萃取完全程度 呢？
萃取率 （Extractability / Percent Extration)）
被萃物在有机相中的量 E (%) 被萃物在两相中的总量 100
许多非极性有机化合物，如烷烃、油脂、萘、 蒽等难溶于水，而易溶于有机溶剂，物质的这 种性质称为疏水性（亲油性）。
萃取过程
萃取过程可以看作是被萃物M在水相和 有机相中两个溶解过程之间的竞争。萃取 过程为：
S-S + 2(M-Aq) —→ Aq-Aq + 2(M-S)
★ 有机物（包括一些在水中不离解的非极性 的共价化合物）的萃取原理适用于“相似相 溶原理”。 ★ 从水溶液中将某些离子萃取到有机相，必 须设法将离子的亲水性转化为疏水性。
在实际工作中，人们所关注的是被萃物分 配在两相中的实际总浓度各为多少，而不 是它们的具体存在的型体。
分配比
D CA(有) C A( 水 )
即，在一定条件下，当达到萃取平衡时，被萃物质 在有机相和在水相的总浓度之比。
分配系数和分配比的比较
●概念不同，关注的对象有差别 ●两者有一定的联系
分配比随着萃取条件变化而改变。 因而改变萃取条件，可使分配比按照 所需的方向改变，从而使萃取分离更 加完全。
KD 表 示 在 特 定 的 平 衡 条 件 下 ， 被 萃 物 在 两 相中的有效浓度（即分子形式一样）的比值； 而D表示实际平衡条件下被萃物在两相中总浓 度（即不管分子以什么形式存在）的比值。 分配比随着萃取条件变化而改变。
②分离系数： A/B = DA / DB “表示两种分离组分分离的可能性和效果”
萃取分离
萃取分离技术Extraction 5.1 概述利用物质在互不相容的两相之间溶解度的不同而使物质得到分离纯化或浓缩的方法称为萃取。
目标物液体：液液萃取固体：液固萃取（浸取）有机溶剂萃取双水相萃取液膜萃取反胶束萃取超临界萃取5.2 液固萃取（浸取）¾液固萃取，又称浸取或提取，是一种分离和富集某些天然产物、生化试剂和添加剂的有效手段。
由于溶剂渗入固体试样内部是比较缓慢的过程，因此液固萃取需要较长的时间，一般需要连续萃取。
浸提分为冷浸和热浸两种：¾冷浸法：适用于提取遇热易被破坏的物质及含淀粉、树胶、果胶、黏液质的样品。
¾热浸法：由于提高温度有利于有效成分的溶解度故提取效果较冷浸好。
该方法操作时间长，浸出溶剂用量大，往往浸出效率差，不易完全浸出，不适合有效成分含量低的原料。
为了有效成分的浸出，固体样品尽量粉碎传统的液固萃取装置是利用索氏（Soxhlet）提取器浸取在食品工业中的应用食用油¾除了采用传统的压榨法外，常采用溶剂浸提其中所含的油脂。
黄豆经溶剂浸提后，豆渣中残油量往往低于l%，远较压榨法的豆渣的残油率2%~2.5%为低。
除了油料种籽可以采用浸提法抽取其所含的油脂外，有时还采用浸提法抽取鱼肝或鱼皮的油脂。
常用溶剂：己烷、庚烷、环己烷速溶咖啡¾从咖啡豆中浸提出可溶性成分，经喷雾干燥或冷冻干燥可制得速溶咖啡。
食品功能成分的提取5.3 溶剂萃取法(Solvent Extraction)杂质目的产物料液萃取剂Light phaseHeavy phase溶剂萃取过程示意图实验室溶剂萃取过程分液漏斗有机相水相溶剂萃取法的原理萃取是根据不同物质在两相中分配平衡的差异是实现分离的。
物理萃取：利用溶剂对需分离的组分有较高的溶解能力，分离过程纯属物理过程，理论基础是分配定律；化学萃取：溶剂首先有选择性地与溶质化合或络合，从而在两相中重新分配而达到分离目的，服从相律及一般化学反应的平衡定律。
化学实验基本方法——萃取
化学实验基本方法——萃取化学实验中的萃取是一种常用的分离提纯方法，用于从混合物中分离出所需物质。
它基于不同物质在不同溶剂中的溶解度差异，利用物质溶解度的差异实现分离提纯。
以下是化学实验中常用的萃取方法以及其基本步骤。
一、液液萃取法液液萃取法是将混合物与适当的溶剂相互混合，并通过摇晃或搅拌使物质在两相中分配，达到分离纯化的目的。
以下是液液萃取法的基本步骤：1.选择溶剂：根据所需分离物质的性质以及在溶剂中的溶解度选择适当的溶剂。
2.混合物与溶剂的混合：将混合物与适量的溶剂加入一个瓶子或托盘中，并充分混合。
3.分离两相：待混合物达到平衡后，将混合液静置一段时间，使混合物分为两相，如上层有机相和下层水相。
4.分集提取：将上层有机相使用分液漏斗分离出来，得到分离后的有机相。
5.重复分离：如有需要，可以重复以上步骤多次，以提高分离效果。
6.回收溶剂：通过蒸发、减压等方法将有机相中所需物质提纯，回收溶剂以便再次使用。
二、液固萃取法液固萃取法是通过固体吸附剂选择性吸附混合物中的一些物质，达到分离的目的。
以下是液固萃取法的基本步骤：1.选择吸附剂：根据需要分离的物质性质选择适当的吸附剂。
2.混合物与吸附剂混合：将适量的混合物加入一个容器中，与吸附剂均匀混合。
3.静置吸附：待混合物与吸附剂达到平衡后，静置一段时间，使物质被吸附在吸附剂上。
4.分离：通过过滤或离心等方法将吸附剂与混合物分离，得到含有所需物质的吸附剂。
5.洗脱分离：如果需要纯净的所需物质，将吸附剂用适当的溶剂进行洗脱，得到所需物质。
三、固相萃取法固相萃取法是利用固相材料对混合物进行选择性吸附和分离的方法。
以下是固相萃取法的基本步骤：1.选择固相材料：根据需要分离物质的性质选择适当的固相材料。
2.制备固相萃取柱：将固相材料装入柱中，并使用适当的溶剂预处理固相材料。
3.进样：将混合物溶液加入固相萃取柱中。
4.吸附：混合物中的物质在固相材料上发生吸附。
5.洗脱分离：使用适当的溶剂将所需物质从固相材料洗脱出来。
萃取分离技术培训课件
萃取分离技术培训课件萃取分离技术培训课件萃取分离技术是一种广泛应用于化学、生物、制药等领域的重要技术。
它通过利用不同物质在溶剂中的溶解度差异，将混合物中的目标物质与其他成分分离开来。
本文将介绍萃取分离技术的基本原理、常见的应用领域以及操作注意事项。
一、基本原理萃取分离技术基于“溶解度差异原理”，即不同物质在溶剂中的溶解度不同。
根据这一原理，我们可以选择合适的溶剂，将混合物中的目标物质与其他成分分离开来。
在萃取分离过程中，通常会使用两种溶剂：有机溶剂和水。
有机溶剂通常具有较低的极性，如乙醚、石油醚等；而水则具有较高的极性。
通过选择合适的有机溶剂和水，我们可以实现对目标物质的选择性提取。
二、应用领域1. 化学领域在化学合成中，常常需要对反应产物进行分离和纯化。
萃取分离技术可以帮助化学工作者从反应混合物中提取出目标产物，并去除其他杂质。
这对于合成有机化合物、药物研发等具有重要意义。
2. 生物领域在生物学研究中，常常需要从生物样品中提取出特定的生物分子，如蛋白质、核酸等。
萃取分离技术可以帮助研究人员从复杂的生物样品中纯化目标分子，以便进行后续的分析和研究。
3. 制药领域在制药工业中，药物的纯度和质量是至关重要的。
萃取分离技术可以帮助制药企业从药物合成中提取出纯净的药物，并去除其他有害物质。
这有助于提高药物的纯度和质量，确保药物的安全性和疗效。
三、操作注意事项1. 选择合适的溶剂在进行萃取分离实验时，选择合适的溶剂是至关重要的。
溶剂的选择应基于目标物质的溶解度特性和目标物质与其他成分之间的相互作用。
通过合理选择溶剂，可以提高分离效果和纯化程度。
2. 控制操作条件在进行萃取分离实验时，需要控制好操作条件，如温度、pH值等。
这些操作条件对于目标物质的溶解度和分离效果有重要影响。
因此，需要仔细调节操作条件，以获得最佳的分离效果。
3. 注意安全问题在进行萃取分离实验时，需要注意实验室安全问题。
有机溶剂通常具有较高的挥发性和易燃性，因此需要在通风良好的实验室中进行操作，并采取必要的安全措施，如佩戴防护眼镜、手套等。
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在萃取中， 当lgKd不满 足定量分离要求时，可采 用逆流型多级萃取方式， 经过若干级萃取后也可满 足定量分离的要求。
新鲜 水相
新鲜 水相
物料（A+B)
有机相 水相
新鲜有 机相
新鲜有 机相
A
B
逆流型多级萃取方式
Operation of extraction containers of Craig apparatus
问题： DA 和DB相差不太大，如何处理？
分配比可以衡量被萃物在一定条件下进入有机相的
难易程度，但它不能直接表示出被萃物有多少量已 被萃取出来。那么，如何表示萃取完全程度 呢？
萃取率 （Extractability / Percent Extration)）
被萃物在有机相中的量 E (%) 被萃物在两相中的总量 100
分配系数和分配比
A水 A油
分配定律：在一定的温度下，当萃取分配过 程达到平衡时，溶质在互不相溶的两相中的 浓度比为一常数。即
分配系数
KD
[A]油 [A]水
例如，I2稀溶液在H2O//CCl4的分 配
例 含有I-的I2溶液在H2O//CCl4的分配，水 溶液不仅有I2 ，还有I3-，这时分配系数并不 是一个常数。
4 萃取分离
● 溶剂萃取 ● 索氏萃取（提取） ● 微波萃取
§4.1 溶剂萃取(Solvent extraction)
溶剂萃取是利用液-液界面的平衡分配关系进 行的分离操作。液液界面的面积越大，达到 平衡的速度也就越快。因此要求两相的液滴 应尽量细小化。平衡后，各自相的液滴还要 集中起来再分成两相。通常溶剂萃取指物质 由水相转入另一与水相不互溶的有机相后实 现分离的方法。
Ni2+
CH3 C N OH
+2
Ni(H2O)62+
CH3 C N OH
丁二酮肟
H
O
O
CH3 C N
N C CH3
Ni
CH3 C N
N C CH3
O
O
H
中和电荷
NiDx2/CHCl3
引入疏水基
萃取剂----“运载工具”
亲水性水合阳离子→中性疏水螯合物→ 萃入有机相
+
8-羟基喹啉
萃取法基本参数
① 分配定律和分配比 ② 分离系数 ③ 萃取率与萃取次数
w0 w1 FW
)
/
V有
(
w1 FW
)
/
V水
(w0 w1 )V水 w1V有
w1
w0
(V水 DV有 V水 Nhomakorabea）
每次用V有 新鲜溶剂，连续萃取n次，则水相被萃物的剩 余量为：
wn
w0
(
V水 DV有
V水
）n
萃取进入有机相的被萃物总量为：
w
w0
wn
w0
[1
(
V水 DV有
V水
）n ]
E (%) w0 wn 100 w0
萃取分离特点：简便 、快速、应用广
溶剂萃取的基本原理
1.为什么溶质会转移？ 2.如何达到分配平衡？
萃取体系有水机相相：：样萃品取液剂
试剂 / 溶剂
含Ni2+水溶液（水相） 氨性缓冲液（pH9）
丁二酮肟萃取剂
加入CHCl3有机相
萃取过程
振荡萃取
静置分层
物质的亲水 性和疏水性
非极性基团
极性基团
无机盐类溶于水，发生离解形成水合离子， 它们易溶于水中，难溶于有机溶剂，物质的这 种性质称为亲水性。离子化合物，极性化合物 是亲水性物质。
Diagrammatic representation of distribution of solute in Craig extraction process
Distribution of solutes A and B in the Craig apparatus
KD 表 示 在 特 定 的 平 衡 条 件 下 ， 被 萃 物 在 两 相中的有效浓度（即分子形式一样）的比值； 而D表示实际平衡条件下被萃物在两相中总浓 度（即不管分子以什么形式存在）的比值。 分配比随着萃取条件变化而改变。
②分离系数： A/B = DA / DB “表示两种分离组分分离的可能性和效果”
就是所谓的“定量分离”
100
D
1.0
0.01 0
50
100
E%
D
1
9
99 999
E % 50 90 99 99.9
萃取率与萃取次数的关系─多次萃取
设水相体积为V水（mL），水中含被萃物 W0 (g)，用V有 (mL)萃取剂萃取一次，水相 中剩余W1 (g)被萃物，则
D [ M]有 [ M]水
(
在实际工作中，对于分配比较小的萃取体 系，可采用多次萃取操作技术提高萃取率， 以满足定量分离的需要。
萃取次数：
n lg(100 E n ) 2 lg(100 E1 ) 2
两种物质的分离
在实际工作中，萃取常用于两种或两种以上物质间的定量 分离。决定两物质萃取分离效果的影响因子被定义为分离 因子Kd：
E
[ M ]有V有
100
[ M ]有V有 [ M ]水V水
同除cw Vo
D
D (V水
V有 ） 100
相比R=Vw / Vo
当R = 1时，
D
E
100
D 1
从萃取率公式可以得出如下几点结论： ● 分配比越大，萃取率越高 ● 有机相的体积越大，萃取率越大 ● 萃取率与被萃物的含量大小无关，这
在实际工作中，人们所关注的是被萃物分 配在两相中的实际总浓度各为多少，而不 是它们的具体存在的型体。
分配比
D CA(有) C A( 水 )
即，在一定条件下，当达到萃取平衡时，被萃物质 在有机相和在水相的总浓度之比。
分配系数和分配比的比较
●概念不同，关注的对象有差别 ●两者有一定的联系
分配比随着萃取条件变化而改变。 因而改变萃取条件，可使分配比按照 所需的方向改变，从而使萃取分离更 加完全。
Kd
C0A DA
C
0 B
D
B
A：易萃取组分 B：难萃取组分
可见，分离因子和物质的分配比和浓度有关。但应指出， Kd只是提供A、B两种物质萃取分离难易的相对量度，而 实际进行萃取分离的好坏与分配比的绝对大小有关。要实 现A与B的一次萃取完全分离，应选择或控制萃取条件， 使得DA≥102，DB≤10-2。
许多非极性有机化合物，如烷烃、油脂、萘、 蒽等难溶于水，而易溶于有机溶剂，物质的这 种性质称为疏水性（亲油性）。
萃取过程
萃取过程可以看作是被萃物M在水相和 有机相中两个溶解过程之间的竞争。萃取 过程为：
S-S + 2(M-Aq) —→ Aq-Aq + 2(M-S)
★ 有机物（包括一些在水中不离解的非极性 的共价化合物）的萃取原理适用于“相似相 溶原理”。 ★ 从水溶液中将某些离子萃取到有机相，必 须设法将离子的亲水性转化为疏水性。