溶劑萃取分離法法

1、第九章 分析測(cè)定中常用的分離方法9.2.1萃取分離基本原理9.2.2常見(jiàn)的萃取體系9.2.3 固相萃取技術(shù)簡(jiǎn)介 第二節(jié) 溶劑萃取分離法2022/8/139.2.1 萃取分離基本原理 萃取定義： 被分離物質(zhì)由一液相轉(zhuǎn)入互不相溶另一液相的過(guò)程稱(chēng)為萃取。 特點(diǎn)：萃取分離體系由互不相溶的兩液相組成。 原理：被分離組分在兩液相中溶解度具有較大的差異。1.分配系數(shù) 萃取是溶質(zhì)在兩相中經(jīng)過(guò)充分振搖，達(dá)到平衡后按一定比例重新分配的過(guò)程。在恒溫、恒壓、較稀濃度下，溶質(zhì)在兩相中達(dá)到平衡時(shí)，溶質(zhì)在兩相中的濃度比值為一常數(shù)（分配系數(shù)），即c1 、c2為分配平衡后，溶質(zhì)在上、下層液相中的濃度。2022/8/13討論：

2、（1）不同溶質(zhì)在不同的溶劑中具有不同的 K 值； （2）K 值越大表示該溶質(zhì)在上層溶劑中的溶解度越大； （3）當(dāng)混合物中各組分的K 值很接近時(shí)，須通過(guò)不斷更新溶劑進(jìn)行多次抽提才能彼此分離； （4）分配系數(shù)與物質(zhì)在兩相體系中的溶解度有關(guān)，但分配系數(shù)不等于溶質(zhì)在兩種溶劑中溶解度的比值。溶解度是指飽和狀態(tài)，萃取則常用于稀溶液。2022/8/13分配比 分配系數(shù)用于描述溶質(zhì)為單一形式存在的情況，如果有多種存在形式，則引入分配比 c1總 、c2總為分配平衡后，溶質(zhì)（包括所有的存在形式）分別在上、下層液相中的總濃度。 當(dāng)溶質(zhì)以單一形式存在時(shí)，K=D2022/8/13萃取液兩相溶劑系統(tǒng)： 水 相：水或水醇

3、有機(jī)相：碳烴化合物、醚、酯等多次間歇萃取 當(dāng)一次萃取不能滿足要求時(shí)，采取多次萃取。逆流分配萃取 逆流分配儀：可連續(xù)上百次萃取。2022/8/132. 間歇操作的萃取效率 設(shè)試樣水溶液體積為V水（mL），組分A的總量為XA（mmol），加入有機(jī)溶劑體積V有（mL）,經(jīng)過(guò)一次萃取后，A在水相中的殘留量為YA（mmol），其分配系數(shù)K以回收率表示萃取效率，則組分A的萃取率RA的定義是2022/8/13間歇操作的萃取效率殘余在水相中A的分?jǐn)?shù)fA與萃取率RA的關(guān)系是如果用等體積溶劑進(jìn)行n次萃取，則總萃取率為2022/8/133. 溶劑選擇的一般規(guī)律 （1）選擇一種對(duì)被分離物質(zhì)溶解度大而對(duì)雜質(zhì)溶解度小的溶

4、劑，使被分離物質(zhì)從混合組分中有選擇性的分離； （2）選擇一對(duì)被分離物質(zhì)溶解度小而對(duì)雜質(zhì)溶解度大的溶劑，使雜質(zhì)分離； （3）溶劑的選擇原則：“相似相溶”； 常見(jiàn)溶劑的極性大小順序： 飽和烴類(lèi)全氯代烴類(lèi)不飽和烴類(lèi)醚類(lèi)未全氯代烴類(lèi)酯類(lèi)芳胺類(lèi)酚類(lèi)酮類(lèi)醇類(lèi)2022/8/139.2.2 常見(jiàn)的萃取體系 1. 離子締合萃取體系 離子締合萃取體系是指陰離子和陽(yáng)離子相互締合進(jìn)入有機(jī)相而被萃取的體系。 一般：萃取劑的陽(yáng)離子與金屬配陰離子相締合。 相反情況：萃取劑的陰離子與金屬配陽(yáng)離子締合。例如：叔胺萃取硫酸鈾酰。 2R3N(org) + H2SO4 (R3NH)2SO4(org)UO22+ + 2SO42- UO

5、2(SO4)22- (R3NH)2SO4(org) + UO2(SO4)22- (R3NH)2UO2SO4(org) + SO42- 胺類(lèi)做萃取劑萃取鈾化物時(shí)，鈾化物以絡(luò)陰離子形式被萃取，故有較高的選擇性。2022/8/132. 螯合物萃取體系 常見(jiàn)的螯合萃取劑有 二酮類(lèi)、8 羥基喹啉、肟類(lèi)、雙硫腙類(lèi)、酚類(lèi)等。 例如，在pH712氨溶液中，Ni2+與丁二酮肟形成疏水螯合物，可被萃入CHCl3中而與其他元素分離。 2022/8/139.2.3 固相萃取技術(shù)簡(jiǎn)介 固相萃取(solid phase extraction, SPE)是由液固萃取和柱層析結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，物質(zhì)從液相被萃取到固相，屬液固分離。 固相萃取是一個(gè)物理萃取過(guò)程。 在固相萃取過(guò)程中，固相對(duì)分析物的吸附力大于樣品母液，當(dāng)樣品通過(guò)固相萃取柱時(shí)，分析物被吸附在固體表面，其他組分則隨樣品母液通過(guò)柱子，最后用適當(dāng)?shù)倪x擇性溶劑將分析物洗脫下來(lái)。 該法具有萃取和濃縮的雙重效果。 固相萃取的工作原理、固定相和溶劑的選擇方面與柱層析相似，可以看作是一個(gè)簡(jiǎn)單的柱層析過(guò)程。 2022/8/13固相萃取的操作的五個(gè)步驟 選擇合適的固相萃取柱； 平衡柱子； 加入樣品； 洗滌柱子； 洗脫待測(cè)組分。 近年來(lái)，SPE技術(shù)更加趨于微量化，出現(xiàn)了固相微萃取技術(shù)(SPME)。2022/8/13固相