提高萃取率選擇性的方法

1、提高萃取率及選擇性的方法引言螯合物是一種金屬離子與多價(jià)配位體形成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物，難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑。螯合物萃取就是利用金屬鰲合物這一特性進(jìn)行分離的。一、萃取平衡萃取劑一般是有機(jī)弱酸(HR)萃取平衡：Mn+水 + nHR有二 MRn有 + nH+水萃取平衡至少包括四個(gè)平衡過(guò)程：HL有HL水nL水 M水二 MLn水(1) 萃取劑在水相和有機(jī)相中的分配平衡HL有二HL水KdHL有HL水(2) 萃取劑在水相中的離解平衡HL水二L水.H水HL水(3) 被萃取離子和萃取劑的螯合平衡n +nL水M水=MLn水p _ MLn水n Mn 水L 水(4) 生成的螯合物在水相和有機(jī)相中的分配平衡MLn

2、 有=MLn 水KdMLn有MLn水整個(gè)萃取過(guò)程的分配比:有機(jī)相中的Mn的總濃度水相中的M n的總濃度CM (有)C M冰)一MLn有Mn 水 MLn水MLn在水相中溶解度很小，與Mn+相比MLn可以忽略:MLn有 M n 水整理得：DKD*nK：（HL有KDn（H水）一、提高螯合物萃取的萃取率及選擇性的方法1 改變酸度根據(jù)萃取平衡方程，可以計(jì)算出不同價(jià)態(tài)金屬離子的萃取率和分配比與pH的關(guān)系。必須根據(jù)情況選擇和控制酸度。2提高螯合劑濃度HA愈高，分配比D愈大。這對(duì)于易水解金屬離子的萃取是 有利的。HL有H 水）n3. 有機(jī)溶劑選擇螯合劑在有機(jī)溶劑中溶解度愈高，其分配比也愈大。對(duì)大多數(shù)配位數(shù)和氧

3、化數(shù)都已滿足的中性螯合物而言，溶劑的影響并不太重 要。一般可以使用CHCI3、苯、醇、酮等低介電常數(shù)有機(jī)溶劑。對(duì)于配位數(shù)未飽和的螯合物萃取，有機(jī)溶劑的適用性按以下次序排列：醇類 酮類混合醚簡(jiǎn)單醚烴類的鹵化衍生物烴類。選擇萃取溶劑：一般應(yīng)使螯合物有較大的溶解度； 螯合劑有較小的溶解度； 溶劑的比重與水相差較大； 粘度較?。?毒性、揮發(fā)性較小。4. 萃取溫度萃取通常在室溫下進(jìn)行。5. 選擇掩蔽劑當(dāng)兩種或多種金屬離子與螯合劑均形成可萃取的螯合物時(shí)，可加入掩蔽劑使 其中的一種或多種金屬離子形成易溶于水的配合物而相互分離。這是提高溶劑萃取選擇性的重要途徑之一。常用的掩蔽劑：EDTA，酒石酸鹽，檸檬酸鹽，

4、草酸鹽及焦磷酸鹽等。例如， 用二苯氨基脲-CHCI3萃取汞時(shí)，可用焦磷酸鹽掩蔽鋅、鉛、鉆、鎳、鐵及銅等 元素。用亞硝基-荼酚-CHCI3萃取鉆時(shí)，可用檸檬酸和硫脲聯(lián)合掩蔽鐵和銅等注意：在某些情況下，掩蔽劑會(huì)影響 D或E值，甚至?xí)淖兌枯腿〉膒H 范圍。6. 利用協(xié)同萃取1954年Cunningham用TTA+TBP的苯溶液從硝酸介質(zhì)中萃取錯(cuò)，釹時(shí)已注意到這一現(xiàn)象。1956年美橡樹嶺在研究以酸性磷酸酯 HDEHP萃取U(VI)時(shí)為防 止生成第三相，加入TBP，發(fā)現(xiàn)使分配比增加很多倍，正式提出協(xié)同萃取這個(gè) 名詞，60年代進(jìn)行過(guò)廣泛的研究。主要研究的體系仍是螯合劑+中性萃取劑：螯合劑主要為B -二

5、酮中的TTA、 PMBP；中性萃取劑主要為 TBP、TOPO等，又叫協(xié)萃劑。協(xié)同萃取效應(yīng)：在一些萃取體系中，兩種或兩種以上萃取劑的混合物同時(shí)萃 取某一金屬離子或其化合物時(shí)，其分配比顯著地大于每一種萃取劑在相同濃度條 件下單獨(dú)萃取的分配比之和。協(xié)同萃取產(chǎn)生原因：是由于混合配合物的形成。協(xié)同萃取效應(yīng)的程度通常用協(xié)萃系數(shù) S衡量：S= D協(xié)同/ D加和式中，D協(xié)同為協(xié)同萃取分配比，D加和為每一種萃取劑在相同條件下單獨(dú)萃取 的分配比之和。S 1:正協(xié)同效應(yīng)或協(xié)同效應(yīng)(協(xié)同萃取體系)Sv 1:反協(xié)同效應(yīng)(反協(xié)同萃取體系)幾個(gè)例子：硝酸介質(zhì)(HN0 3=0.01 mol/L )中，用環(huán)己烷熔劑以TTA+T

6、OPO體系萃取 鈾時(shí)知log D log Dtta + log Dtbp 可看出分配系數(shù)增大104倍。又測(cè)得：苯中,TTA 萃取 UO22+ logKex = -2.26 TBP存在下，2.48;TBPO存在時(shí)，8.61協(xié)同萃取MxxHA, = MA xHKxMAx（o） yB（o）=MAxBy（0）小有機(jī)相締合常數(shù)總反應(yīng)：MAx 0 MAx By 0DxyMxxHAg y& 二M AxBy（。） xH Kxy 二 K/-xyM(1yB0)MAxo=MKxHAxo(V XyB0) =MAxByo 二yMAxoB0MAxo二 KexM HAxH x協(xié)同萃取分配比與HA,B,及水相中H +有關(guān).現(xiàn)計(jì)算二分別萃取之和MAx。. MBy。MMKxHA。H xKyBJ一般情況下Ky很小，D和三冊(cè)只有當(dāng)lg Dxy lg D和時(shí)才有協(xié)同效應(yīng)（s,e）s,e=lg 字=lg(1 *B0)D和0正效應(yīng),Na+, Be2