溶劑萃取分離法法

第九章

分析測定中常用的分離方法9.2.1萃取分離基本原理9.2.2常見的萃取體系9.2.3固相萃取技術(shù)簡介

第二節(jié)

溶劑萃取分離法2023/5/229.2.1

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程稱為萃取。特點：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)過充分振搖，達到平衡后按一定比例重新分配的過程。在恒溫、恒壓、較稀濃度下，溶質(zhì)在兩相中達到平衡時，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。2023/5/22討論：（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，須通過不斷更新溶劑進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。2023/5/22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，K=D2023/5/22萃取液兩相溶劑系統(tǒng)：水相：水或水醇有機相：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，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。2023/5/222.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），加入有機溶劑體積V有（mL）,經(jīng)過一次萃取后，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2023/5/22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行n次萃取，則總萃取率為2023/5/223.溶劑選擇的一般規(guī)律（1）選擇一種對被分離物質(zhì)溶解度大而對雜質(zhì)溶解度小的溶劑，使被分離物質(zhì)從混合組分中有選擇性的分離；（2）選擇一對被分離物質(zhì)溶解度小而對雜質(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”；

常見溶劑的極性大小順序：飽和烴類>全氯代烴類>不飽和烴類>醚類>未全氯代烴類>酯類>芳胺類>酚類>酮類>醇類2023/5/229.2.2常見的萃取體系

1.離子締合萃取體系

離子締合萃取體系是指陰離子和陽離子相互締合進入有機相而被萃取的體系。一般：萃取劑的陽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離子締合。例如：叔胺萃取硫酸鈾酰。2R3N(org)+H2SO4?(R3NH)2SO4(org)UO22++2SO42-

?UO2(SO4)22-(R3NH)2SO4(org)+UO2(SO4)22-?

(R3NH)2UO2SO4(org)+SO42-胺類做萃取劑萃取鈾化物時，鈾化物以絡(luò)陰離子形式被萃取，故有較高的選擇性。2023/5/222.螯合物萃取體系

常見的螯合萃取劑有–二酮類、8–羥基喹啉、肟類、雙硫腙類、酚類等。例如，在pH7～12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。2023/5/229.2.3固相萃取技術(shù)簡介

固相萃取(solidphaseextraction,SPE)是由液固萃取和柱層析結(jié)合而發(fā)展起來的技術(shù)，物質(zhì)從液相被萃取到固相，屬液固分離。固相萃取是一個物理萃取過程。在固相萃取過程中，固相對分析物的吸附力大于樣品母液，當(dāng)樣品通過固相萃取柱時，分析物被吸附在固體表面，其他組分則隨樣品母液通過柱子，最后用適當(dāng)?shù)倪x擇性溶劑將分析物洗脫下來。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，可以看作是一個簡單的柱層析過程。2023/5/22固相萃取的操作的五個步驟①選擇合適的固相萃取柱；②平衡柱子；③加入樣品；④洗滌柱子；⑤洗脫待測組分。近年來，SPE技術(shù)更加趨于微量化，出現(xiàn)了固相微萃取技術(shù)(SPME)。2023/5/22固相萃取的應(yīng)用2023/5/22內(nèi)容選擇：結(jié)束9.1