内蒙古大学：《分析化学》课程教学资源（PPT课件）第八章 分析化学中的分离技术 第三节 溶剂萃取分离法

第八章 一、分配系数和逆流分配 分析化学中的分 分离 离技术 二、间歇操作的萃取效率 三、溶剂选择的一般规律 第三节 溶剂萃取分离法 下页 耀助 热回

第八章 分析化学中的分 离技术 一、分配系数和逆流分配 分离 二、间歇操作的萃取效率 三、溶剂选择的一般规律 第三节 溶剂萃取分离法

分配系数和逆流分配分离 萃取分离的原理与特点： 定义：被分离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过程称为萃取。 特点：萃取分离体系由互不相溶的两液相组成： 原理：被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异； 1.分配系数 萃取是溶质在两相中经过充分振摇，达到平衡后按一定比例重新分配 的过程。在恒温、恒压、较稀浓度下，溶质在两相中达到平衡时，溶质 在两相中的浓度比值为一常数（分配系数)，即： 恒温，恒压 c1、C2分配平衡后，溶质在上、下层液相中的浓度。 2024/9/13 下页 返回

2024/9/13 一、分配系数和逆流分配分离 萃取分离的原理与特点： 定义： 被分离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过程称为萃取。 特点：萃取分离体系由互不相溶的两液相组成； 原理：被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异； 1.分配系数 萃取是溶质在两相中经过充分振摇，达到平衡后按一定比例重新分配 的过程。在恒温、恒压、较稀浓度下，溶质在两相中达到平衡时，溶质 在两相中的浓度比值为一常数（分配系数），即： 恒温，恒压         = 2 1 c c K c1 、c2 分配平衡后，溶质在上、下层液相中的浓度

讨论 (1) 不同溶质在不同的溶剂中具有不同的K值； (2)K值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大； (3)当混合物中各组分的K值很接近时，须通过不断更 新溶剂进行多次抽提才能彼此分离； (4)分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分 配系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度是指 饱和状态，萃取则常用于稀溶液； 2024/9/13 下页 返回

2024/9/13 讨论 （1）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的 K 值； （2）K 值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大； （3）当混合物中各组分的K 值很接近时，须通过不断更 新溶剂进行多次抽提才能彼此分离； （4）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分 配系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度是指 饱和状态，萃取则常用于稀溶液；

分配比 分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，如果有多 种存在形式，则引入分配比： 1总 C2总 恒温，恒压 C1总、C2总 分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式） 分别在上、下层液相中的总浓度。 当溶质以为单一形式存在时，K=D 2024/9/13 上页 下页 返回

2024/9/13 分配比 分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，如果有多 种存在形式，则引入分配比： c1总 、c2总 分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式） 分别在上、下层液相中的总浓度。 当溶质以为单一形式存在时，K=D 总 恒温，恒压 总         = 2 1 c c D

2.萃取液 两相溶剂系统： 水相：水或水醇 有机相：碳烃化合物、醚、酯等 3. 多次间歇萃取 当一次萃取不能满足要求时，采取多次萃取。 4. 逆流分配萃取 逆流分配仪：可连续上百次萃取。 2024/9/13 上页 下页 返回

2024/9/13 2.萃取液 两相溶剂系统： 水 相：水或水醇 有机相：碳烃化合物、醚、酯等 3. 多次间歇萃取 当一次萃取不能满足要求时，采取多次萃取。 4. 逆流分配萃取 逆流分配仪：可连续上百次萃取

二、间歇操作的萃取效率 设试样水溶液体积为V水(mL),组分A的总量为X( mmol)，加入有机溶剂体积'有(mL),经过一次萃取后， A在水相中的残留量为Y（mmol),其分配系数K: K=有=(X4-y,)W有 C水 Y4/V水 以回收率表示萃取效率，则组分A的萃取率R的定义是： 组分A在有机相中的量X4-Y4 RA= 组分A在两相中的总量X4 (c有V有 (c水'水+(c有'有 2024/9/13 页 下页 返回

2024/9/13 二、间歇操作的萃取效率 设试样水溶液体积为V水（mL），组分A的总量为XA（ mmol），加入有机溶剂体积V有（mL），经过一次萃取后， A在水相中的残留量为YA（mmol），其分配系数K： 水 有 水 有 （ ） Y V X Y V c c K A A A / − / = = 以回收率表示萃取效率，则组分A的萃取率RA的定义是： 水 水 有 有 有 有 （ ） （ ） （ ） 组 分 在两相中的总量 组 分 在有机相中的量 c V c V c V X X Y A A R A A A A A A A + = − = =

间歇操作的萃取效率 K 如果V水='有，则R4= 1+K 残余在水相中A的分数f与萃取率R的关系是： f4=1-R4= yA;或f= V水 水+KV有 当 V水=V有，则f4= 1+ 如果用等体积溶剂进行次萃取，则总萃取率为： =-=- 2024/9/13 上页 下页 返回

2024/9/13 间歇操作的萃取效率 残余在水相中A的分数fA与萃取率RA的关系是： K K V V RA + = = 1 如果 水 有 ， 则 水 有 或 水 V KV V f X Y f R A A A A A + = 1− = ; = K V V f A + = = 1 1 当 水 有 ， 则 如果用等体积溶剂进行n次萃取，则总萃取率为： n A n A n V KV V R f         + = − = − 水 水 水 ( ) 1 ( ) 1

三、溶剂选择的一般规律 (1)选择一种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)选择一对被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大的 溶剂，使杂质分离： (3)溶剂的选择原则：“相似相溶”； 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 2024/9/13 上页 下页返回

2024/9/13 三、溶剂选择的一般规律 （1）选择一种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）选择一对被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大的 溶剂，使杂质分离； （3）溶剂的选择原则：“相似相溶”； 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

内容选择： 第一节概述 第二节沉淀分离法 第三节溶剂萃取分离法 第四节离子交换分离法 第五节膜分离技术与生物试样分离 结枣了 2024/9/13 上页 返回

2024/9/13 内容选择： 第一节 概述 第二节 沉淀分离法 第三节 溶剂萃取分离法 第四节 离子交换分离法 第五节 膜分离技术与生物试样分离 结束