液液 萃取
化工原理下液液萃取
选择适当的萃取剂和被萃取溶液，按照实验要求准备试剂 。
操作步骤
将被萃取溶液和萃取剂按照一定比例加入分液漏斗中，充 分混合后静置分层，记录各层体积及颜色等物理性质。重 复萃取操作直至达到实验要求。
数据记录、整理和分析方法
1 2
数据记录
记录每次萃取操作后的各层体积、颜色等物理性 质，以及实验过程中的温度、搅拌速度等操作参 数。
操作方便
通过调节搅拌速度和澄清 时间，可以方便地控制萃 取过程。
适用范围广
适用于多种液液萃取体系 ，特别适用于处理量大、 停留时间长的体系。
萃取塔
高效传质
萃取塔内设有填料或塔板 ，以增加相际接触面积， 提高传质效率。
连续操作
萃取塔可实现连续进料和 出料，适用于大规模生产 。
易于自动化
萃取塔易于实现自动化控 制，提高生产效率和产品 质量。
萃取过程中，通常将含有目标组分的溶液与萃取剂充分接触，使目标组分在两种液 体之间进行分配。
通过调整萃取条件（如pH值、温度、压力等），可以改变目标组分在两种液体中的 分配系数，从而实现目标组分的分离和纯化。
溶解度与分配定律
溶解度是指在一定温度和压力下，溶质 在溶剂中的最大溶解量。在液液萃取中 ，溶解度决定了目标组分在两种液体中
的分配情况。
分配定律描述了目标组分在两种不混溶 液体之间的分配关系，通常用分配系数 表示。分配系数与目标组分在两种液体 中的溶解度、温度、压力等因素有关。
通过测定分配系数，可以预测目标组分 在液液萃取过程中的分离效果，并为优
化萃取条件提供依据。
萃取剂选择与性质
萃取剂的选择对液液萃取效果至关重 要。理想的萃取剂应具有与目标组分 相似或更高的溶解度，同时与被萃取 物不混溶。
液液萃取_实验报告
一、实验目的1. 了解液液萃取的基本原理和方法。
2. 掌握液液萃取实验的操作步骤。
3. 通过实验，学习如何根据不同物质的溶解度选择合适的萃取剂，提高萃取效率。
4. 分析实验数据，得出结论。
二、实验原理液液萃取是利用两种互不相溶的溶剂对同一溶质的溶解度差异，通过接触、混合和分离，将溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中的方法。
根据溶质在两种溶剂中的溶解度差异，选择合适的萃取剂，使溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度，从而实现溶质的分离。
三、实验器材和药品1. 实验器材：分液漏斗、烧杯、量筒、铁架台（带铁圈）、搅拌棒、滤纸等。
2. 药品：碘水、四氯化碳、酒精、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备工作：将碘水、四氯化碳、酒精、蒸馏水等药品分别倒入分液漏斗、烧杯、量筒中，备用。
2. 萃取操作：a. 取一个分液漏斗，加入10 mL碘水，再加入10 mL四氯化碳，盖紧漏斗口。
b. 将分液漏斗倒转，充分振荡，使碘水与四氯化碳充分混合。
c. 将振荡后的分液漏斗静置，待液体分层。
d. 将分液漏斗放在铁架台上，打开下端活塞，慢慢放出下层四氯化碳溶液，直至分离层完全放出。
e. 将上层碘水溶液收集在烧杯中。
3. 验证萃取效果：a. 将收集到的上层碘水溶液滴在滤纸上，观察滤纸上的颜色变化。
b. 将原碘水溶液滴在另一张滤纸上，对比观察颜色变化。
4. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验现象1. 振荡过程中，碘水与四氯化碳混合均匀，形成紫红色溶液。
2. 静置分层后，上层为无色或浅黄色的四氯化碳溶液，下层为紫红色的碘水溶液。
3. 将上层溶液滴在滤纸上，滤纸呈浅黄色或无色；将原碘水溶液滴在滤纸上，滤纸呈紫红色。
六、实验结论1. 液液萃取实验成功分离了碘水中的碘。
2. 四氯化碳作为萃取剂，能有效地将碘从碘水中萃取出来。
3. 振荡、静置分层、分液等操作步骤对提高萃取效率有重要作用。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免接触皮肤和眼睛。
化工原理7章液液萃取
mM mR mE 物料衡算 mMzA mRxA mE yA
mMzs mRxs mE ys
将方程整理成如下形式：
mE xAzAzSxS mR zAyA ySzS
此式说明，三个组成点M、R、E在一条直线上, 即M点位 于RE 点的连接线上。
m E RM m R ME
理论萃取级：即无论进入该级的两股液流（原料、溶剂或前 一级的萃余相和后一级的萃取相）的组成如何，经过萃取后， 从该级流出的萃取相和萃余相为互成平衡的两个相。
7.3.1 单级萃取计算 (1) 流程
mF, xF mS
混合器
xE, y
mM, z
澄清槽
mR, x
单级萃取流程示意图
（2）特点 ◇ 原料液与溶剂一次性接触。 ◇ 萃取相与萃余相达到平衡。
m E MR
mM
ER
A
mR M E
mM
RE
mE M R
mM
RE
mE M R mR M E
S B
7.2.2 三角形相图 萃取相、萃余相的相平衡关系是萃取设计、计算的基本条件，相 平衡数据来自实验或由热力学关系推算。 讨论的前提: 各组分不发生化学反应。 （1）溶解度曲线及平衡联结线
① 相平衡数据的测定：
yB xB
越大，分离效果越 应好 选， 择 1的溶剂
与分k配 A 有系 关 kA 越 数 ， 大 越， 大
kA1 ，则 一定 1 ； 大 kA1 于 ， 可能 1 ， 大也 于可1 。 能
（2）溶剂萃取容量 定义：部分互溶物系的褶点处或第二类物系溶解度最大时，
萃取相中单位溶剂可能达到的最大溶质负荷。
（6）稳定性，腐蚀性，价格 良好的稳定性，腐蚀性小，毒性低，资源充足，价格适宜等。
液液萃取的基本流程
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考虑对萃取设备进行升级或维护，以提高设 备的性能和稳定性，确保萃取过程的顺利进 行。
05 应用领域与前景展望
化工领域应用案例分享
石油化工
在石油化工中，液液萃取技术常用于从原油中分 离和提纯各种烃类化合物，如汽油、柴油等。
有机合成
在有机合成过程中，液液萃取可用于从反应混合 物中提取目标产物或去除杂质。
影响因素及优化方法
影响因素
影响液液萃取效果的因素包括萃取剂种类、萃取剂用量、萃取时间、萃取温度、 pH值以及盐析效应等。这些因素会直接影响目标物质在两相之间的分配平衡和 萃取效率。
优化方法
为了获得更好的萃取效果，可以采取以下优化措施：选择合适的萃取剂种类和用 量；调整萃取时间和温度；控制溶液pH值；利用盐析效应提高萃取效率；采用 多级萃取或连续萃取等方式进行操作。
目的
实现目标物质的分离、纯化和富集，以满足后续分析或应用 的需求。
萃取原理简介
分配定律
液液萃取基于不同物质在两种不相溶 溶剂中的分配系数不同，通过反复萃 取，使目标物质在两相之间达到分配 平衡。
相似相溶原理
通常，极性相似的物质容易相互溶解 ，而非极性物质则更容易溶解在非极 性溶剂中。因此，选择合适的溶剂对 是实现有效萃取的关键。
02 实验器材与试剂准备
实验器材清单及功能介绍
分液漏斗
用于混合和分离两种不相 溶的液体，通常具有刻度 ，方便量取液体体积。
烧杯
玻璃棒
滤纸
用于盛放待萃取的液体 和接收萃取后的液体。
用于搅拌液体，加速液 体间的混合和传质过程。
用于过滤掉萃取过程中 可能产生的固体杂质。
试剂选择与预处理方法
液液萃取
绪论4.1 液液萃取过程4.2 液液相平衡4.3 萃取过程计算4.4 萃取设备4.5 萃取过程的新进展基本概念利用组分在两个互不相溶的液相中的溶解度差而将其从一个液相转移。
到另一个液相的分离过程称为液液萃取，也叫溶剂萃取，简称萃取。
待分离的一相称为被萃相，萃取后成为萃余相，用做分离剂的相称为萃取相。
萃取相中起萃取作用的组分称为萃取剂，起溶剂作用的组分称为稀释剂或溶剂。
具有处理量大、分离效果好、回收率高、可连续操作以及自动控制等特点，因此得到了广泛的应用。
1. 液液萃取过程的特点(1)萃取过程的传质前提是两个液相之间的相互接触；(2)两相的传质过程是分散相液滴和连续相之间相际传质过程。
(3)两相间的有效分散是提高萃取效率的有效手段。
(4)两相的分离需借助两相的密度差来实现。
(5)液液萃取过程可以在多种形式的装置中通过连续或间歇的方式实现。
2. 液液萃取的主要研究内容(1)确定萃取体系包括被萃相体系和萃取相体系的构成，如被萃相的酸碱度、萃取相的稀释剂等。
(2)测定相平衡数据分配系数和分离系数。
(3)确定工艺和操作条件相比、萃取剂和稀释剂用量、被萃物浓度、萃取温度等。
(4)萃取流程的建立完整的萃取和反萃流程。
(5)设备的确定设备形式和结构。
1. 萃取剂的选择(1) 萃取剂应具备的特点①萃取剂中至少要有一个能与被萃物形成萃合物的官能团。
常见的萃取官能团通常是一些包含N、O、P、S的基团。
②萃取剂中还应包含具有较强亲油能力结构或基团，如长链烃、芳烃等，以利于萃取剂在稀释剂中的溶解，并防止被萃相对它的溶解夹带损失。
1. 分配比达到萃取平衡时，被萃物在两相中的浓度比称为被萃物的分配比，也称为分配系数。
D=其中，为被萃物A在萃取相（有机相）中的浓度；为被萃物A在被萃相（水相）中的浓度。
分配比D的值越大，被萃物越容易进入萃取相。
D通常不是常数，要受萃取体系和萃取条件的影响，应根据实验来测定；D=0，表示待萃取物完全不被萃取，D=∞，表示完全被萃取。
液液萃取原理
液液萃取原理
液液萃取是一种常用的化学分离技术，它通过两种不相溶的溶剂之间的相互作用，实现对化合物的分离和提纯。
在液液萃取过程中，通常会使用有机溶剂和水相溶剂，利用它们之间的亲疏性差异来实现目标化合物的提取。
液液萃取的原理可以简单地概括为“相互溶解”的原理。
在液液萃取中，有机
溶剂和水相溶剂之间会发生相互溶解的现象，而目标化合物则会选择在其中一种溶剂中更多地溶解。
这种选择性溶解的原理被广泛应用于化学分离和提纯的过程中。
在液液萃取中，有机溶剂通常具有较高的疏水性，而水相溶剂则具有较高的亲
水性。
这种亲疏性差异导致了两种溶剂之间的不相容性，从而形成了两相体系。
在这种两相体系中，目标化合物会根据其亲疏性选择性地分配到其中一种溶剂中，从而实现了化合物的分离和提取。
除了亲疏性差异外，液液萃取的原理还与化合物在不同溶剂中的溶解度有关。
在液液萃取过程中，化合物在两种溶剂中的溶解度不同，会导致化合物在两相体系中的分配不均。
通过控制溶剂的选择和比例，可以实现对目标化合物的高效提取和分离。
液液萃取的原理在化工生产、环境监测、生物医药等领域都得到了广泛的应用。
通过合理设计萃取系统，可以实现对目标化合物的高效提取和分离，从而提高产品的纯度和产量，降低生产成本，保护环境和提高资源利用率。
总的来说，液液萃取的原理是基于溶剂之间的亲疏性差异和化合物在不同溶剂
中的溶解度差异。
通过合理选择溶剂和控制萃取条件，可以实现对目标化合物的高效提取和分离。
液液萃取技术的发展将为化学分离和提纯领域带来更多的可能性，为工业生产和科学研究提供更多的选择和支持。
液_液萃取实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解液液萃取的基本原理和过程。
2. 掌握分液漏斗的使用方法和操作技巧。
3. 通过实验验证萃取分离的效率。
4. 学习如何通过萃取分离混合物中的特定成分。
二、实验原理液液萃取是利用物质在不同溶剂中的溶解度差异，通过混合、振荡、静置分层和分液等步骤，将混合物中的某一组分从另一组分中分离出来的方法。
其基本原理是：溶质在互不相溶的溶剂中具有不同的溶解度，溶质会从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中，从而实现分离。
三、实验仪器和药品仪器：- 分液漏斗（梨形）- 铁架台（带铁圈）- 烧杯- 振荡器- 秒表药品：- 混合溶液（含有待萃取的溶质）- 萃取剂（与混合溶液不互溶的溶剂）- 水或无水乙醇（用于洗涤）四、实验步骤1. 准备工作：- 检查分液漏斗是否漏水，确保密封性良好。
- 准备好混合溶液和萃取剂。
2. 加入溶液：- 将混合溶液倒入分液漏斗中，注意不要超过漏斗容积的2/3。
- 向分液漏斗中加入适量的萃取剂。
3. 振荡混合：- 盖好分液漏斗的玻璃塞，轻轻振荡，使混合溶液和萃取剂充分混合。
- 振荡过程中，注意观察两相液体的混合情况，确保充分接触。
4. 静置分层：- 将分液漏斗放置在铁架台上，静置一段时间，等待两相液体分层。
- 观察分层情况，确认两相液体已完全分层。
5. 分液：- 打开分液漏斗下端的活塞，使下层液体（通常为萃取剂层）缓慢流出至烧杯中。
- 待下层液体流尽后，关闭活塞，打开上端玻璃塞，将上层液体（通常为混合溶液层）倒入另一个烧杯中。
6. 洗涤：- 向分液漏斗中加入少量水或无水乙醇，重复振荡、静置分层和分液的步骤，以去除萃取剂层中的残留溶质。
7. 回收萃取剂：- 将萃取剂层倒入烧杯中，加热蒸发，回收萃取剂。
五、实验现象1. 振荡混合过程中，混合溶液和萃取剂充分接触，形成乳白色混合物。
2. 静置分层后，上层液体（混合溶液层）通常颜色较浅，下层液体（萃取剂层）通常颜色较深。
3. 分液过程中，下层液体（萃取剂层）和上层液体（混合溶液层）分离清晰。
第11章液液萃取
11液液萃取（溶剂萃取）Liquid-liquid extraction(Solventextraction)11.1 概述一、液液萃取过程：1、液液萃取原理：根据液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异，而对液体混合物实施分离的方法，也是重要的单元操作之一。
溶质 A + 萃取剂 S——————〉S+A (B) 萃取相 Extract分层稀释剂 B B + A (S…少量) 萃余相 Raffinate（残液）一般伴随搅拌过程 => 形成两相系统，并造成溶质在两相间的不平衡则萃取的本质：液液两相间的传质过程，即萃取过程是溶质在两个液相之间重新分配的过程，即通过相际传质来达到分离和提纯。
溶剂 extractant（solvent)S 的基本条件：a、S 不能与被分离混合物完全互溶，只能部分互溶；b、溶剂具有选择性，即溶剂对A、B两组分具有不同溶解能力。
即（萃取相内）（萃余相内）最理想情况： B 与 S 完全不互溶 => 如同吸收过程： B 为惰性组分相同：数学描述和计算实际情况：三组分分别出现于两液相内，情况变复杂2 、工业萃取过程：萃取不能完全分离液体混合物，往往须精馏或反萃取对萃取相和萃余相进行分离，而溶剂可循环使用。
实质：将一个难于分离的混合物转变为两个易于分离的混合物举例：稀醋酸水溶液的分离：萃取剂：醋酸乙酯3 、萃取过程的经济性：取决于后继的两个分离过程是否较原液体混合物的直接分离更容易实现（ 1 ）萃取过程的优势：（与精馏的关系）ａ、可分离相对挥发度小或形成恒沸物的液体混合物；ｂ、无相变：液体混合物的浓度很低时，精馏过于耗能（须将大量 B 汽化）；ｃ、常温操作：当液体混合物中含有热敏性物质时，萃取可避免受热；ｄ、两相流体：与吸附离子交换相比，操作方便。
（ 2 ）萃取剂的选择——萃取过程的经济性a、分子中至少有一个功能基，可以与被萃取物质结合成萃合物；b、分子中必须有相当长的烃链或芳香环，可使萃取剂和萃合物容易溶解于有机相，一般认为萃取剂的分子量在350－500之间较为合适。
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定义 yA / yB
xA / xB
kA kB
y
0 A
x
0 A
/ /
yB0
x
0 B
y
0 A
1
x
0 A
(
1)
x
0 A
条件？
思考： kA=1是否可进行萃取分离？ β=1呢？ 什么时候β=∞？
2.6 温度、压力对相平衡的影响 压力对液液相平衡影响可忽略 大多物系：温度↑,互溶度↑, 操作范围↓, yA0max↓
6个方程，解6个未知数
计算方法⑴6个方程联立 ⑵图解法(常用，简捷，计算精度不高)
MFS S FM M FS E MR M ER
本次讲课习题： 第十一章 1, 2
例1 在B-S部分互溶的单级萃取中，料液量为 100kg, 含溶质A为40kg，其余为稀释剂B。用纯溶 剂萃取，溶剂比(S/F)为1。脱溶剂后，萃余液浓 度xA0 0.3
第十一章 液液萃取 1 概述 1.1过程目的----液液混合物的分离 1.2工业背景 例如，磺化碱熔法制间苯二酚
1.3 基本依据—溶解度的差异(选择性的溶解度) 溶剂S的必要条件
⑴与B相不完全互溶 ⑵对A有选择性的溶解度 1.4 实施方法—液液充分接触传质、分相，
溶剂回收 1.5 主要操作费—溶剂再生
B与S完全不互溶，浓度用比质量分数X, kgA
和Y,
kgA 表示
kgS
kgB
①单级萃取
物料衡算：
S(Y Z ) B( XF X )
或 B YZ
S X XF
②多级错流萃取
③多级逆流萃取
Smin=?
溶剂比 S 的选择
F
(1)溶剂比 S 与N的关系
F
(2)最小溶剂比
(
S F
)min
实际
S F
⑴萃余相的量和浓度为多少？
⑵萃余百分数 Rn xAn 为多少？
FxFA
解：⑴31kg溶剂分两次， 每次15.5kg，作FS线， 取线段比
FM1 S1 FS F S1
15.5 0.134 115.5
定M1点;
R1
M1
M 1 E1 R1 E1
115.5 133 153
100.4kg
作R1S线，取线段比
(质量分率), 选择性系数β=8。
试求：萃取液量E0为多少kg?
解：xFA 0.40，xFS 0 , F=100kg
y
0 A
x
0 A
/(1 /(1
y
0 A
)
x
0 A
)
y
0 A
1
x
0 A
(
1)
x
0 A
8 0.3 0.774 1 (8 1) 0.3
E0
F
xFA
x
0 A
y
0 A
x
0 A
R1M2 S2 15.5 0.134 R1S R1 S2 115.9
定M2点
R2
M2
M 2 E2 R2 E2
115.9 141 199
82.1kg
图中读得xA2=0.13
⑵萃余百分数
R2 xA2 82.1 0.13 0.35
FxFA 100 0.3
3.3完全不互溶物系萃取计算
为什么此线不会打折？
2.2 溶解度曲线
观察刚出现浑浊时的数据 先放B, 轮流加A、S 先放S, 轮流加B、A
2.3 平衡联结线和共轭相 先放B+S(M1点)，逐渐加A
临界混溶点不一定在最高处
2.4 分配曲线与分配系数
分配系数：
A的：
ห้องสมุดไป่ตู้
kA
yA xA
B的：kB
yB xB
萃取相 萃余相
2.5 选择性系数β
为多少？
FxFA
解：⑴作图画切线，
得y0max=0.91; ⑵划ER线和FS线， 得M点，
S FM 86 0.31 F MS 278
S=0.31F=0.31×100=31kg
⑶M=F+S=131kg
R M ME 131 125 90kg
RE
182
图中读得xA=0.16 萃余百分数 RxA 90 0.16 0.48
—设备的复杂性 ⑶流动方式
气液—并流、逆流 液液—错流、逆流用得多
2 液液相平衡 2.1 物料衡算 三组分，用平面表示
两股料液混合
M RE MzS RxS EyS MzA RxA EyA
均符合杠杆定律
E zA xA zS xS R yA zA yS zS
为什么和点总是在连线上，差点在延长线上？
(S F
)min
萃取设备： 混合澄清槽(录像) 筛板塔(录像) 振动筛板塔(录像) 转盘塔(录像) 翻斗式萃取器(录像) 静态混合器(录像)
液泛现象(录像) 界面现象(录像)
混合澄清槽： 返回
筛板塔：
返回
振动筛板塔： 返回
转盘塔：
返回
翻斗式萃取器： 返回
静态混合器： 返回
液泛现象：
返回
界面现象：
返回
本次讲课习题： 第十一章 3， 4, 6
FxFA 100 0.3
3.2 多级错流萃取
观点：同样溶剂用量， 多级错流的分离效果比 单级萃取效果好, xAn低， 萃余百分数小
Rn xAn
FxFA
例3 三元物系的溶解度曲线与平衡联结线如图所 示。用31kg纯溶剂对100kg进料进行两级错流萃 取，xFA=0.3(质量分率)， xFS=0 ，试求：
100 0.4 0.3 0.774 0.3
21kg
例2 某三元物系的溶解度曲线与平衡联结线如图 所示。用纯溶剂对100kg进料进行单级萃取，
xFA 0.3 (质量分率)，xFS 0 ，试求： ⑴萃取液可达到的最大浓度为多少？
⑵为使萃取液浓度达到
最大，溶剂用量应为
多少？
⑶萃余百分数 RxA
直接精馏是否更经济 萃取适用情况：
⑴恒沸物(或α<1.05) ⑵轻组分浓度很低 ⑶热敏性物料
1.6 萃取剂的选择(过程优劣的主要因素) ⑴A在S中溶解度大 ⑵选择性高 ⑶A与S之间的相对挥发度高 ⑷S在B中的溶解度小 1.7与吸收、精馏比较 ⑴部分互溶—过程复杂性 ⑵液液系统σ, Δρ比气液系统小
个别物系：温度↑,互溶度↓, 操作范围↑, yA0max↑
3 萃取过程计算 3.1级式接触过程数学描述 单级：（理论级） ①物料衡算 F S R E
FxFA SzA RxA EyA 0 SzS RxS EyS
②相平衡 yA f ( xA ) yS ( yA) xS (xA)