萃取分离法
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第二章萃取分离法案例
重点和难点：
重点：分配比、萃取率、萃取次数的计算；萃取率与pH之间 的关系； 难点：萃取体系的选择，萃取剂结构对萃取性能的影响；协 同萃取、超临界流体萃取。
13级应用化学专业
第二章 萃取分离法
萃取分离
——利用溶质在互不相溶的两相之间分配常数的不同而 使溶质得到纯化或浓缩的方法。 按两相状态分： 液-液萃取分离法 液-固萃取分离法 液-气萃取分离法 固-气萃取分离法
13级应用化学专业
萃取的本质
使欲分离的物质由亲水性转化为疏水性，而且在有机溶剂中有较大的溶
解度，从水溶液中转入有机相中，达到分离溶液中某些物质的目的。 亲水性——易溶于水难溶于有机溶剂的性质。 疏水性——易溶于有机溶剂难溶于水的性质。
非极性基团，疏水 hydrophilic 物质 hydrophobic 亲水性
第二章 萃取分离法
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 萃取分离的基本参数 萃取过程与萃取体系分类 萃取平衡及萃取条件的选择 萃取分离技术与应用 超临界流体萃取
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第二章 萃取分离法
目的及要求：
（1）了解溶剂萃取分离法的原理及其应用领域； （2）掌握分配比、萃取率与萃取次数的关系；熟悉螯合萃取 体系中分配比与溶液pH值之间的关系； （3）明确各种分离体系中萃取性能与结果的关系； （4）了解协同萃取、超临界流体萃取的原理及应用。
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第二章 萃取分离法
溶剂萃取的最新进展
1、合成具有毒性小而萃取性能优异的萃取剂，结合现代方法深 入进行萃取动力学的研究； 2、进一步与其它分离和测定方法相结合，建立新的分离和测定 体系及新技术； 3、结合IR、NMR等技术研究萃取机理； 4、用于湿法冶金，尤其对铂族、稀土元素、铀、钍、钪及其他 稀有元素的湿法冶金，具有广泛的应用前景； 5、研究固体萃取机理、动力学和应用等。
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。
第二章萃取分离法1
A
第三节 萃取条件
1. 常用的螯合剂
N=O
N
O NH4 +
1 3
Fe3+
N=O
N O
Fe
3
+
NH
+
4
C 2H5 C 2H5
N
C
S S Na + 1 Cu2 +
2
C 2H5
S
C 2H5 N C S
Cu/2
+ Na +#43; 1 Ni2+ 2
O CH3 C N
Ni / 2 CH3 C
取体系中的分配比是多少?
解：
E m o m o m n m m o o m m n o 设 m o 1 g , 则 E 1 ： m n
0 .8 7 1 ( v W )5 0 .8 7 1 ( 10)0 5
D O V V W
D 1 0 100
D = 5.0432.
8-羟基喹啉HL在某萃取体系中的分配系数 KD= 720，H2L+在水中的解离常数Ka1、Ka2分别为1.0× 10-5，2.0×10-10。 (1) 导出8-羟基喹啉的分配比与水相中H+浓度的关
……
n 次萃取, 水相中剩余的量为mn g , 则:
Vw
n
mn = mo(
)
D V o +V w
EA A在 在有 两机 相相 中中 的的 总 mo总 量 m om 量 和 n
例2. 有100mL含I210mg的水溶液,用90mLCCl4分 别按下列情况萃取(D=85):(1)全量一次萃取; (2) 每次用30mL分3次萃取. 求萃取百分率各为多少?
在萃取分离达到平衡时溶质在两相中的浓度比称为
第三节 萃取条件
1. 常用的螯合剂
N=O
N
O NH4 +
1 3
Fe3+
N=O
N O
Fe
3
+
NH
+
4
C 2H5 C 2H5
N
C
S S Na + 1 Cu2 +
2
C 2H5
S
C 2H5 N C S
Cu/2
+ Na +#43; 1 Ni2+ 2
O CH3 C N
Ni / 2 CH3 C
取体系中的分配比是多少?
解：
E m o m o m n m m o o m m n o 设 m o 1 g , 则 E 1 ： m n
0 .8 7 1 ( v W )5 0 .8 7 1 ( 10)0 5
D O V V W
D 1 0 100
D = 5.0432.
8-羟基喹啉HL在某萃取体系中的分配系数 KD= 720，H2L+在水中的解离常数Ka1、Ka2分别为1.0× 10-5，2.0×10-10。 (1) 导出8-羟基喹啉的分配比与水相中H+浓度的关
……
n 次萃取, 水相中剩余的量为mn g , 则:
Vw
n
mn = mo(
)
D V o +V w
EA A在 在有 两机 相相 中中 的的 总 mo总 量 m om 量 和 n
例2. 有100mL含I210mg的水溶液,用90mLCCl4分 别按下列情况萃取(D=85):(1)全量一次萃取; (2) 每次用30mL分3次萃取. 求萃取百分率各为多少?
在萃取分离达到平衡时溶质在两相中的浓度比称为
萃取法分离的原理是
萃取法分离的原理是
萃取法（Extraction）分离的原理是通过物质在不同溶剂之间
的分配系数不同，将所需物质从混合物中提取出来。
具体步骤如下：
1. 选择合适的溶剂对混合物进行提取。
溶剂的选择要考虑待提取物质的溶解度，物理性质以及与混合物中其他成分的相容性。
2. 将混合物与溶剂充分混合，使待提取物质在混合物和溶剂之间分配。
3. 等待分配平衡的达到。
在此过程中，待提取物质在混合物和溶剂之间以一定比例分配，达到平衡。
4. 分离溶剂相。
通过重力分离或离心等手段，将溶剂相与混合物相分离。
5. 冷凝或蒸发收集溶剂。
将分离得到的溶剂进行冷凝或蒸发，以获取纯净的待提取物质。
通过萃取法分离，能够利用物质在不同溶剂之间的分配系数差异，实现对混合物的分离提纯。
萃取分离技术
如中药大黄中的大黄酸、大黄素和大黄酚的分离
OH O OH
OH O OH
OH O OH
COOH HO
CH3
O
O
大黄酸
大黄素
酸性最强
酸性其次
溶于NaHCO3
溶于Na2CO3
CH3 O
大黄酚
酸性最弱
溶于NaOH
2.萃取溶剂的选择原则 萃取溶剂与溶液的溶剂互溶性差，两 溶剂的密度差异明显 “相似相溶”，萃取剂对目标物的选 择性高 化学性质稳定（洗涤例外） 沸点较低，易回收 价格低，毒性小，不易着火。
液—液萃取和液—固萃取
常用溶剂
• 非极性～弱极性溶剂 • 石油醚: 低碳烷烃混合物，市售3种类型（按沸程
30～60℃、60～90℃、90～120℃），无毒、易燃， 反复使用后性质略有变化。
• 乙醚: 弱极性，低沸点，易爆，一般不用作工业生 产。
• 苯: 非极性，致癌物质，谨慎使用。 • 正己烷: 与石油醚性质似，工业价格贵，不用作工
某些甙类
某些甙类（黄酮甙）
石油醚、己烷
乙醚、氯仿 氯仿：乙醇 （2：1）
乙酸乙酯
大 某些甙类（皂甙、蒽醌甙）
正丁醇
亲水性 强亲水性
极性很大的甙、糖类、氨基酸、某些生 物碱盐
蛋白质、粘液质、果胶、糖类、氨基酸、 无机盐类
丙酮、乙醇、 甲醇
水
萃取分离 目的: 将目标物选择性地溶集于某
一溶剂中，常用于粗分。
密度
1.00 0.79 0.79 0.79 0.71
0.68—0.72
0.78 0.88 0.87
溶剂名称
乙酸乙酯 二氧六环 二氯甲烷 二氯乙烷 三氯甲烷 四氯甲烷 硝基甲烷
萃取的方法
萃取的方法
萃取是一种常用的化学分离方法，其基本原理是利用物质在两种不互溶的溶剂中的溶解度或分配比的不同，从而实现物质的分离。
以下是一些常见的萃取方法：
1. 液-液萃取：这是最常见的萃取方法，涉及两种不互溶的液体（通常是水和有机溶剂）之间的分离。
例如，油和水可以通过在油水混合物中加入有机溶剂来分离。
2. 液-固萃取：也称为浸提，这种方法用于从固体物质中提取某些成分。
通常是将固体物质浸泡在溶剂中，然后通过加热或其他方式使溶剂蒸发，从而提取出所需的成分。
3. 固-液萃取：也称为升华，这种方法通常用于从固体物质中提取某些挥发性成分。
通过加热固体物质，使所需的成分从固体中升华出来，然后将其冷凝并收集。
4. 微型萃取技术：微型萃取技术是在实验室规模上应用的微小型化
萃取技术，通过这种方法可以在微小的体积上完成样品的处理和分离。
这种技术可以提高效率并减少试剂的使用量。
5. 超临界流体萃取：超临界流体萃取是一种使用超临界流体作为萃取剂的萃取方法。
超临界流体是一种介于气体和液体之间的状态，具有高密度和低粘度。
这种方法可以用于从固体或液体中提取某些成分。
萃取分离
2012级分析化学专业
第五节 超临界流体萃取
近年来超临界流体技术正在迅速向萃取分 离以外的领域发展，材料制备、化学反应 和环境保护等多项领域，非萃取应用研究 已得到越来越多的重视，成为新的研究和 开发的热点 。
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第五节 超临界流体萃取
超临界流体萃取的特征（小结） 1、超临界流体的溶解能力随密度的增大而提高； 2、在接近临界处只要温度和压力有微小变化，超临界流体密 度和溶解能力都会有较大变化； 3、萃取完成后，超临界流体由于状态的改变，很容易从分离 成分中脱除，不给产品和食品原料造成污染，尤其适用于食 品和医药等行业； 4、以二氧化碳作为萃取剂，性能稳定，特别适用于具有热敏 性或易氧化的成分的分离； 5、该技术属于高压技术，需要相应的高压设备。
第四节 萃取分离技术与应用
1 萃取技术 1.1 单效萃取法 1.2 连续萃取法 1.3 逆流萃取法
2 应用示例 2.1 分离干扰物质 2.2 微量物质的分离 2.3 萃取光度测定
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第四节 萃取分离技术与应用
1 萃取技术
1.1 单效萃取法：又称分批萃取法或 间接萃取法，它是分析中用的最多，也 是最简单的一种方法。单效萃取法除需 分液漏斗外，不需其他特殊仪器，操作 简单。
临界密度/g/cm3 0.203 0.220 O.228 0.232 0.227 0.460 0.525 O.326 0.236 0.451 0.578 0.558 0.302 0.292 0.272
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第五节 超临界流体萃取
可以看出，能采用作超临界流体的溶剂不多。 二氧化碳超临界温度(Tc=31.1℃) 接近室温， 临界压力Pc=7.48MPa也较适中，临界密度 (ρ=0.460g／cm3) 较高。因此二氧化碳非常 适合作为超临界溶剂。
第三章 萃取分离法
c( HL)o n D K ( ) c( H )w
*
1、配位萃取体系
萃取条件的选择
c( HL)o n 由 D K ( ) 可知： c( H )w
*
① 分配比与被萃取组分的浓度无关，与萃取剂 和萃取溶剂性质有关； ② 若有机相中萃取剂的浓度一定时，分配比由 溶液酸度决定；
萃取条件的选择
1、配位萃取体系
配位萃取平衡
C Ao c( MLn )o D C Aw c( M n )w c( MLn )w
忽略c(Mn+)w，代入上述平衡常数：
n K D n Ka c( HL)o n D ( ) 'n KD c( H )w
对于确定的萃取体系，同KD、n、Ka、KD'为常数。
三、萃取分离方法
萃取过程
选择适当的萃取剂改变样品的溶解性使其更容 易溶于萃取溶剂，然后进行萃取；
萃取体系分类
① 配位萃取体系：将样品转化为配合物而改变其
溶解性； ② 缔合物萃取体系：将样品转化为离子缔合物而 改变其溶解性；
1、配位萃ห้องสมุดไป่ตู้体系
常用配位萃取剂
① 8-羟基喹啉：萃取绝大部分二价、三价，少量
D1 1 E E 0.84 D 5.25 1 E 1 0.84
（ 2）
E
D
Vw D 1 ( )n DVo Vw
n 1.9
二、萃取分离的基本原理
分离因数β——表征样品分离程度
同一萃取体系中相同萃取条件下两种组分分配 比的比值，即； DA DB β =1，DA=DB，表明两种组分不能萃取分离； β >1，DA>DB，表明两种组分可用油相萃取分离； β <1，DA<DB，表明两种组分可用水相萃取分离；
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注意：某些情况下，掩蔽剂还会影响D值，甚至改变定 量萃取的pH范围。
缔合物萃取条件选择 p59
四. 萃取分离技术 （一）萃取方式 （二）分层 （三）洗涤 （四）反萃取
4.4 萃取分离技术
在实验室中进行萃取分离主要有以下三种方式。
a．单级萃取 又称间歇萃取法。
通常用60一125mL的梨形分液漏斗进行萃取，萃取 一般在几分种内可达到平衡，分析多采用这种方式。
● Pb2+（痕量）在pH为9时与双硫腙生 成稳定的螯合物（红色），在氯仿—水 体系中分配比很大，故可用氯仿萃取富 集，然后以萃取分光光度法来测定铅的 含量。 ● 其它的二价金属离子也可与双硫腙反 应生成螯合物干扰测定，可通过加入氰 化物和亚硫酸作掩蔽剂减少干扰。
萃取应用
例：用双硫腙-CCl4法测定铅合金中的银。将试样 分解后，在适宜的酸度下加入双硫腙和EDTA。由于 Ag＋不与EDTA形成稳定的络合物，它与双硫腙络合 后被CCl4萃取，同时Pb2＋及其他金属离子因与EDTA 生成稳定而带电荷的络合物而留在水中。
（3）常用的螯合物萃取体系
8-羟基喹啉：萃取Pd2+、Fe3+、Al3+、Co2+、 Zn2+、Tl3+、Ga3+、In3+等金属离子 双硫腙：萃取Hg2+、Pb2+、Cd2+、Co2+、Cu2+ 、 Zn2+、Sn2+、等重金属离子 铜试剂：萃取Cu2+ 乙酰基丙酮： Al3+、 Cr3+、 Co2+、 Th4+、 Be2+、Sc3+等金属离子 丁二酮肟：萃取Ni2+
萃取剂： 萃取溶剂： 萃合物：
双硫腙 CCl4 双硫腙-Ag+络合物
萃取法基本参数
① 分配定律和分配比
②
③
分离系数
萃取率与萃取次数
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
螯合物萃取体系
（1）螯合物萃取体系概述
螯合物是（旧称内络盐） 中心离子(亲水性)与多配位体的 是由中心离子和多齿配体结 螯合剂形成具有环状结构的螯合 合而成的具有环状结构的配 物（疏水性），因而能被萃取。 合物。 如：Cu 2+ -DDTC(铜试剂） 形成的螯合物能被CHCl3萃取。
注意：并非任何螯合剂都可用作 萃取剂，如：EDTA，邻二氮菲等。
离子缔合物萃取体系的特点： （1）离子的体积越大，电荷越少，越容易形 成疏水性的离子缔合物 （2）选择性差。 常用的萃取体系 （1）金属配阳离子的离子缔合物 （2）金属阴离子
（1）金属配阴离子或无机酸根的离子缔合物
许多金属离子能形成配阴离于(如
GaCl4- ，TlCl4-等)；许多无机酸 在水溶液中以阴离子形式存在(如 WO42-)，利用大分子量的有机阳离 子形成疏水性的离子缔合物。
被萃物在有机相中的量 E(%) 100 被萃物在两相中的总量
[ M ] 有 V有 [ M ] 有 V有 [ M ] 水 V水
E
100
同除cw Vo 相比R=Vw / Vo
D D (V水 V有 ）
100
萃取百分率：萃取的完全程度， 表达了物质被萃取到有机相中的百分数。
分离因数： A/B = DA / DB
焦油废水中油分和酚的分离测定
●分离的依据：
油易溶于非极性的有机溶剂中，而酚在pH值较 高时以离子状态存在于水相，在pH值较低时则 以分子形式存在而易溶于有机溶剂。
分离流程如下： 先调节废水的pH值 用CCl4萃 取油分 CCl4萃取 酚
为12
调节萃余液的pH值 为5
天然水中痕量铅的富集分离与测定
碱性染料离子缔合物萃取 碱性染料化合物在酸性条件下形
成大阳离子，利用它们与样品阴离
子缔合成中性分子进行萃取。
C(OH)
NR2 + H+
C
+ NR2 + H2O
碱性染料具有一个共同的特点，即其分子 内吸电子基的氮原子上具有自由的未交换的 电子对，可牢固地结合一个质子而发生离子 化作用，中性染料分子转变成一价大阳离子。
内络盐萃取体系
缔合物萃取体系
金属阴离子萃取体系
金属配阳离子 缔合物萃取体系
§4.2.3 缔合物萃取体系平衡
阳离子(金属配位离子 )和阴离子
通过静电引力相结合而形成的电中性 化合物称为离子缔合物。如果该缔合物
具有较大的疏水性，那么它易溶于有机溶 剂而被萃取。即，
A B A B A B 有机
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。
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）。
物质对水的亲疏性是有一定规律的： (1) 离子都有亲水性。 (2) 亲水基团越多亲水性越强。 (3) 疏水基团越多、分子量越大、 疏水性越强。
8
Light phase
萃取相
杂质
萃取剂
溶质
料液（原）
Heavy phase、萃余相
溶剂萃取的本质
[本质] 将物质由亲水性转化为疏水性 的过程，即把物质从水相进入有机相 的过程。（相反的过程称为反萃取） 亲水性（hydrophilic） 易溶于水难溶于有机溶剂的性质。 疏水性（hydrophobic） 易溶于有机溶剂难溶于水的性质。
示例： 甲基紫-TlCl4-
（2）金属阳离子的离子缔合物
水合金属阳离子与适当的配位剂作
用，形成没有或很少配位水分子的 配阳离子．然后与阴离子缔合，形 成疏水性的离子缔合物。 示例： Cu2+与2，9—二甲基一1，10—邻二 氮菲的螯合物带正电荷，能与氯离 子生成可被氯仿萃取的离子缔合物。
萃取剂的选择原则
常见溶剂的极性大小顺序：
饱和烃类>全氯代烃类>不饱和烃类>醚类>未全
氯代烃类>酯类>芳胺类>酚类>酮类>醇类
溶剂萃取的操作技术和应用
操 作： （1）振荡（力度、时间） （2）静置（分层） （3）洗涤（除去干扰，D大,易洗，洗涤剂 的组分与试液相同，但不含试样。将分 离出的有机相与洗涤剂振荡，杂质的分 配比小，易转入水相中而得到分离。） （4）分离 应用例子： （1）焦油废水中油分和酚的分离测定 （2）天然水中痕量铅的富集分离
分类
液—液萃取 液—固萃取 超临界萃取
双水相萃取
微波萃取
溶剂萃取的定义
[定义]溶剂萃取是利用物质在互不相溶的两 相中的不同分配特性进行分离的方法
优点：设备简单、操作快速、 分离效果好。 缺点：劳动强度大、有机溶 剂易挥发、易燃、有毒。
萃取的基本概念
萃取法：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。 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； 萃余液：被萃取出溶质的料液。
铵盐萃取体系
含氮的有机萃取剂可以和氢质子结
合或铵离子型的大阳离子，它与金 属配阴离子缔合形成铵盐而被有机 溶剂萃取。
萃取条件的选择
螯合物萃取条件的选择
1 螯合剂的选择
螯合剂所含疏水基团越多，亲水基团越少 萃取的效率也就越高。
在一定酸度和溶剂条件下，螯合剂浓度越 高，分配比越大。这对于易水解金属离子 的萃取是有利的。
解 控制溶液的酸度提高萃取的选择性
青霉素的分配平衡
青霉素采用醋酸丁酯萃取时
pH=4.4 pH>4.4 pH<4.4 不能进行 青霉素由有机相转入水相（反萃取） 青霉素被萃取到有机相
干扰的消除
当两种或多种金属离子与螯合剂均形成可 萃取的螯合物时，可加入掩蔽剂使其中的一种 或多种金属离子形成易溶于水的配合物而相互 分离。 常用的掩蔽剂有：EDTA，酒石酸盐，柠 檬酸盐，草酸盐及焦磷酸盐等。例如，用二苯 氨基脲-CHCl3萃取汞时，可用焦磷酸盐掩蔽 锌、铅、铁、钴、镍、铜等元素。
“表示两种分离组分分离的可能性和效果” =1时， DA = DB，表示组A和B不能通过溶剂 萃取被分离 ＞1时， DA ＞ DB，表示组A和B可以通过溶 剂萃取被分离，越大，分离效果越好； ＜1时， DA ＜ DB，表示组A和B可以通过溶 剂萃取被分离，越小，分离效果越好；
萃取体系分类
缔合物萃取又称离子对萃取。如某些 金属以络阴离子或络阳离子形成离子缔 合物的形式被萃取。
离子对的形成符合最小电荷密度原理
离子体积越大，电荷越少, 越容易形成疏水性的离子 缔合物
z1+ r1 r2 z2-
L
通常离子缔合物的萃取是选择或创造条件 成为具有单电荷的而且是大的阴阳离子对。
2. 缔合物萃取体系平衡
常见的亲水基团: —OH、—SO3H、—COOH、 —NH2、=NH等。
常见的疏水基团: —R、—RX、—Ar等。
（1）对被分离物质溶解度大而对杂质溶解度小 的溶剂（使被分离物质从混合组分中有选择 性地分离）； （2）对被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大 的溶剂； （3）溶剂的选择原则：“相似相溶”；
“ 羊盐萃取”
含氧的有机萃取剂如醚类、醇类等
的氧原子具有孤对电子，它们能与 氢质子或其他阳离子结合而形成羊
缔合物萃取条件选择 p59
四. 萃取分离技术 （一）萃取方式 （二）分层 （三）洗涤 （四）反萃取
4.4 萃取分离技术
在实验室中进行萃取分离主要有以下三种方式。
a．单级萃取 又称间歇萃取法。
通常用60一125mL的梨形分液漏斗进行萃取，萃取 一般在几分种内可达到平衡，分析多采用这种方式。
● Pb2+（痕量）在pH为9时与双硫腙生 成稳定的螯合物（红色），在氯仿—水 体系中分配比很大，故可用氯仿萃取富 集，然后以萃取分光光度法来测定铅的 含量。 ● 其它的二价金属离子也可与双硫腙反 应生成螯合物干扰测定，可通过加入氰 化物和亚硫酸作掩蔽剂减少干扰。
萃取应用
例：用双硫腙-CCl4法测定铅合金中的银。将试样 分解后，在适宜的酸度下加入双硫腙和EDTA。由于 Ag＋不与EDTA形成稳定的络合物，它与双硫腙络合 后被CCl4萃取，同时Pb2＋及其他金属离子因与EDTA 生成稳定而带电荷的络合物而留在水中。
（3）常用的螯合物萃取体系
8-羟基喹啉：萃取Pd2+、Fe3+、Al3+、Co2+、 Zn2+、Tl3+、Ga3+、In3+等金属离子 双硫腙：萃取Hg2+、Pb2+、Cd2+、Co2+、Cu2+ 、 Zn2+、Sn2+、等重金属离子 铜试剂：萃取Cu2+ 乙酰基丙酮： Al3+、 Cr3+、 Co2+、 Th4+、 Be2+、Sc3+等金属离子 丁二酮肟：萃取Ni2+
萃取剂： 萃取溶剂： 萃合物：
双硫腙 CCl4 双硫腙-Ag+络合物
萃取法基本参数
① 分配定律和分配比
②
③
分离系数
萃取率与萃取次数
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
螯合物萃取体系
（1）螯合物萃取体系概述
螯合物是（旧称内络盐） 中心离子(亲水性)与多配位体的 是由中心离子和多齿配体结 螯合剂形成具有环状结构的螯合 合而成的具有环状结构的配 物（疏水性），因而能被萃取。 合物。 如：Cu 2+ -DDTC(铜试剂） 形成的螯合物能被CHCl3萃取。
注意：并非任何螯合剂都可用作 萃取剂，如：EDTA，邻二氮菲等。
离子缔合物萃取体系的特点： （1）离子的体积越大，电荷越少，越容易形 成疏水性的离子缔合物 （2）选择性差。 常用的萃取体系 （1）金属配阳离子的离子缔合物 （2）金属阴离子
（1）金属配阴离子或无机酸根的离子缔合物
许多金属离子能形成配阴离于(如
GaCl4- ，TlCl4-等)；许多无机酸 在水溶液中以阴离子形式存在(如 WO42-)，利用大分子量的有机阳离 子形成疏水性的离子缔合物。
被萃物在有机相中的量 E(%) 100 被萃物在两相中的总量
[ M ] 有 V有 [ M ] 有 V有 [ M ] 水 V水
E
100
同除cw Vo 相比R=Vw / Vo
D D (V水 V有 ）
100
萃取百分率：萃取的完全程度， 表达了物质被萃取到有机相中的百分数。
分离因数： A/B = DA / DB
焦油废水中油分和酚的分离测定
●分离的依据：
油易溶于非极性的有机溶剂中，而酚在pH值较 高时以离子状态存在于水相，在pH值较低时则 以分子形式存在而易溶于有机溶剂。
分离流程如下： 先调节废水的pH值 用CCl4萃 取油分 CCl4萃取 酚
为12
调节萃余液的pH值 为5
天然水中痕量铅的富集分离与测定
碱性染料离子缔合物萃取 碱性染料化合物在酸性条件下形
成大阳离子，利用它们与样品阴离
子缔合成中性分子进行萃取。
C(OH)
NR2 + H+
C
+ NR2 + H2O
碱性染料具有一个共同的特点，即其分子 内吸电子基的氮原子上具有自由的未交换的 电子对，可牢固地结合一个质子而发生离子 化作用，中性染料分子转变成一价大阳离子。
内络盐萃取体系
缔合物萃取体系
金属阴离子萃取体系
金属配阳离子 缔合物萃取体系
§4.2.3 缔合物萃取体系平衡
阳离子(金属配位离子 )和阴离子
通过静电引力相结合而形成的电中性 化合物称为离子缔合物。如果该缔合物
具有较大的疏水性，那么它易溶于有机溶 剂而被萃取。即，
A B A B A B 有机
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。
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）。
物质对水的亲疏性是有一定规律的： (1) 离子都有亲水性。 (2) 亲水基团越多亲水性越强。 (3) 疏水基团越多、分子量越大、 疏水性越强。
8
Light phase
萃取相
杂质
萃取剂
溶质
料液（原）
Heavy phase、萃余相
溶剂萃取的本质
[本质] 将物质由亲水性转化为疏水性 的过程，即把物质从水相进入有机相 的过程。（相反的过程称为反萃取） 亲水性（hydrophilic） 易溶于水难溶于有机溶剂的性质。 疏水性（hydrophobic） 易溶于有机溶剂难溶于水的性质。
示例： 甲基紫-TlCl4-
（2）金属阳离子的离子缔合物
水合金属阳离子与适当的配位剂作
用，形成没有或很少配位水分子的 配阳离子．然后与阴离子缔合，形 成疏水性的离子缔合物。 示例： Cu2+与2，9—二甲基一1，10—邻二 氮菲的螯合物带正电荷，能与氯离 子生成可被氯仿萃取的离子缔合物。
萃取剂的选择原则
常见溶剂的极性大小顺序：
饱和烃类>全氯代烃类>不饱和烃类>醚类>未全
氯代烃类>酯类>芳胺类>酚类>酮类>醇类
溶剂萃取的操作技术和应用
操 作： （1）振荡（力度、时间） （2）静置（分层） （3）洗涤（除去干扰，D大,易洗，洗涤剂 的组分与试液相同，但不含试样。将分 离出的有机相与洗涤剂振荡，杂质的分 配比小，易转入水相中而得到分离。） （4）分离 应用例子： （1）焦油废水中油分和酚的分离测定 （2）天然水中痕量铅的富集分离
分类
液—液萃取 液—固萃取 超临界萃取
双水相萃取
微波萃取
溶剂萃取的定义
[定义]溶剂萃取是利用物质在互不相溶的两 相中的不同分配特性进行分离的方法
优点：设备简单、操作快速、 分离效果好。 缺点：劳动强度大、有机溶 剂易挥发、易燃、有毒。
萃取的基本概念
萃取法：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。 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； 萃余液：被萃取出溶质的料液。
铵盐萃取体系
含氮的有机萃取剂可以和氢质子结
合或铵离子型的大阳离子，它与金 属配阴离子缔合形成铵盐而被有机 溶剂萃取。
萃取条件的选择
螯合物萃取条件的选择
1 螯合剂的选择
螯合剂所含疏水基团越多，亲水基团越少 萃取的效率也就越高。
在一定酸度和溶剂条件下，螯合剂浓度越 高，分配比越大。这对于易水解金属离子 的萃取是有利的。
解 控制溶液的酸度提高萃取的选择性
青霉素的分配平衡
青霉素采用醋酸丁酯萃取时
pH=4.4 pH>4.4 pH<4.4 不能进行 青霉素由有机相转入水相（反萃取） 青霉素被萃取到有机相
干扰的消除
当两种或多种金属离子与螯合剂均形成可 萃取的螯合物时，可加入掩蔽剂使其中的一种 或多种金属离子形成易溶于水的配合物而相互 分离。 常用的掩蔽剂有：EDTA，酒石酸盐，柠 檬酸盐，草酸盐及焦磷酸盐等。例如，用二苯 氨基脲-CHCl3萃取汞时，可用焦磷酸盐掩蔽 锌、铅、铁、钴、镍、铜等元素。
“表示两种分离组分分离的可能性和效果” =1时， DA = DB，表示组A和B不能通过溶剂 萃取被分离 ＞1时， DA ＞ DB，表示组A和B可以通过溶 剂萃取被分离，越大，分离效果越好； ＜1时， DA ＜ DB，表示组A和B可以通过溶 剂萃取被分离，越小，分离效果越好；
萃取体系分类
缔合物萃取又称离子对萃取。如某些 金属以络阴离子或络阳离子形成离子缔 合物的形式被萃取。
离子对的形成符合最小电荷密度原理
离子体积越大，电荷越少, 越容易形成疏水性的离子 缔合物
z1+ r1 r2 z2-
L
通常离子缔合物的萃取是选择或创造条件 成为具有单电荷的而且是大的阴阳离子对。
2. 缔合物萃取体系平衡
常见的亲水基团: —OH、—SO3H、—COOH、 —NH2、=NH等。
常见的疏水基团: —R、—RX、—Ar等。
（1）对被分离物质溶解度大而对杂质溶解度小 的溶剂（使被分离物质从混合组分中有选择 性地分离）； （2）对被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大 的溶剂； （3）溶剂的选择原则：“相似相溶”；
“ 羊盐萃取”
含氧的有机萃取剂如醚类、醇类等
的氧原子具有孤对电子，它们能与 氢质子或其他阳离子结合而形成羊