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会计学萃取分离法§5.1溶剂萃取溶剂萃取分离法包括液相-液相、固相-液相和气相-液相等几种方法,但应用最广泛的为液-液萃取分离法(亦称溶剂萃取分离法)。该法利用物质在两个基本上不相混溶的液相中的分配作用,使某些组分由原液相转入另一液相,而另一些组分则仍留原液相中,从而达到分离的目的。溶剂萃取分离法的特点1溶剂萃取过程及特征参数(一)萃取过程的本质(一)萃取过程的本质无机化合物在水溶液中受水分子极性的作用,电离成为带电荷的亲水性离子,并进一步结合成为水合离子,而易溶于水中。如果要从水溶液中萃取水合离子,显然是比较困难的。为了从水溶液中萃取某种金属离子,就必须设法脱去水合离子周围的水分子,并中和所带的电荷,使之变成极性很弱的可溶于有机溶剂的化合物,就是说将亲水性的离子变成疏水性的化合物。为此,常加入某种试剂使之与被萃取的金属离子作用,生成一种不带电荷的易溶于有机溶剂的分子,然后用有机溶剂萃取。无机化合物的萃取(二)分配系数(三)热力学分配常数(四)分配比(五)分配比(六)萃取率(六)萃取率例:已知碘在四氯化碳和水相中的分配比为85,有10mL水溶液含碘1mg,用9mL四氯化碳1次萃取和每次3mL四氯化碳3次萃取,求两种情况下的萃取率和水溶液中残留碘的量。(七)分离系数(分离因子)分离系数βA/B=DA/DB(八)萃取过程热力学从一个温度下的萃取平衡常数求算另一个温度下的萃取平衡常数。二、重要萃取体系对萃取剂的要求2、重要萃取体系(一)简单分子萃取体系(二)中性配合萃取体系最典型的实例是磷酸三丁酯(TBP)-煤油体系从硝酸水溶液种萃取硝酸铀酰。磷酸三丁酯(TBP)取代被萃取物质分子中的水分子而形成新的溶剂化合物。如:UO2(NO3)2·4H2O与磷酸三丁酯(TBP)反应,形成的化合物为UO2(NO3)2·2TBP·2H2O或UO2(NO3)2·2TBP。中性配合物萃取反应通式:Mn++nL-+mR=MLn·mR式中,Mn+:金属阳离子;L-:溶液中能够与阳离子配位的阴离子;R:中性萃取剂。(二)中性络合萃取体系第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法(三)金属螯合物萃取体系①.金属螯合物的萃取平衡②.萃取条件的选择②.萃取条件的选择(2)溶液酸度的控制(3)萃取溶剂的选择(4)干扰离子的消除(四)离子缔合萃取体系阴离子与阳离子缔合后能够进入有机相。其平衡复杂,定量处理较难。(四)离子缔合物萃取体系(1)金属阳离子的离子缔合物(2)金属络阴离子的离子缔合物(3)形成洋盐的缔合物(4)其它离子缔合物第五章萃取分离法第五章萃取分离法(五)协同萃取体系协萃系数协萃机理影响协同萃取的因素共萃取和萃取抑制共萃取(coextraction),即若成分P不存在的情况下,不能萃取成分Q,Q伴随着P的萃取而被萃取的现象。用高分子量的羧酸HA萃取金属离子时,多种如Cu2A4(HA)2、BeOA6、Ni2A4等或者更高多核的Al6A12(OH)6这样的化学种被萃取时,有极为相似的金属离子存在情况下,含在萃取种内的金属离子被它部分取代而生成异核多核体(heteropolynuclear)。例如,镍和钴共存的溶液用辛酸进行萃取时,发生如下反应:羧酸RCOOH被非极性溶剂以二聚体的形式萃取,当两种羧酸HA、HB共存时,与(HA)2、(HB)2、HAHB型异种羧酸结合的二聚体也被萃取。某种成分由于共萃取而萃取更好,从分离的角度并不希望如此。进行分离时,如果只凭单一成分的知识,会由于共萃取而导致意想不到的失败。萃取抑制:与共萃取相反,由于常量成分的存在会发生微量成分的萃取抑制。例如在由配位性溶剂(酮、醚、磷酸三丁酯)萃取卤代金属酸时,有机相中发生质子解离的情况下,存在如下萃取平衡:萃取常数为:合并得到金属离子M、N被萃取时,有机相中铁(III)0.5moldm-3共存时各种微量金属离子的分配情况铁(III)0.5moldm-3共存时各种微量金属离子的分配情况(六)高温液-液萃取体系熔融盐萃取:熔融MgCl2从熔融的铀-铋合金中萃取裂变产物元素,加入KCl或NaCl降低熔点,裂变产物中的第1、2、3簇元素和稀土元素被氯化进入盐相,作为萃取剂中的Mg被还原进入合金相;熔融金属萃取:熔融的金属Mg与经过辐照的熔融铀接触,铀辐照产生的钚进入Mg相,实现铀-钚分离;第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法第五章萃取分离法4、萃取操作方法4、萃取操作方法连续萃取技术水相和有机相多次接触提高萃取率。第五章萃取分离法5.溶剂萃取新技术5.1液相微萃取技术1996年Cantwell等提出微液-液相微萃取法(