萃取分离学习教案.pptx
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会计学第6章溶剂萃取分离法溶剂萃取(solventextraction)溶剂萃取法的发展(fāzhǎn)过程溶剂萃取的优缺点6.1基本概念碘在水和CCl4之间的分配(fēnpèi)(25C)[I2]H2O,mol/L[I2]CCl4,mol/LKD0.114810-210.0910-287.890.076210-26.5210-285.540.050010-24.2610-285.200.032010-22.7210-285.00热力学分配(fēnpèi)平衡常数K0KD也称(萃取)分配(fēnpèi)系数化学势与K0平衡时:org=aq即:2.分配比当溶质在某一相或两相中发生离解,缔合,配位(pèiwèi)或离子聚集现象时,同一溶质在同一相中就可能存在多种形态。如OsO4在CCl4/H2O体系中分配时,出现下列情况。OsO4在水中水解OsO4+H2OHOsO5-+H+HOsO5-OsO52-+H+OsO4在CCl4中聚集4OsO4(OsO4)4水相形态:OsO4,HOsO5-,OsO52-CCl4相形态:OsO4,(OsO4)4分配比(D)因为同一物质的每种形态在两相中的分配系数都不一样(yīyàng)。故分配比定义为某种物质在两相之间各形态总浓度的比值。3.萃取率(E)对于一次萃取:以CaqVorg除上式,得:可见:E得大小取决于分配(fēnpèi)比和相比(两相体积比)当相比为1(即Vaq=Vorg)时:对于分配比D较小的物质,可以通过减小相比(即增加有机溶剂体积)来提高萃取率,但这种作用不明显。而且,增大有机溶剂体积会使有机相中的溶质浓度降低(jiàngdī),不利于后继分离和测定工作。所以,通常是采用多次萃取或连续萃取来提高萃取率。多次萃取可推导出(请自己推导)经n次萃取后,水相中残留溶质(róngzhì)A的平衡浓度Cn为:当Vaq=Vorg时:式中C0为水相中A的最初浓度,即总浓度。4.分离系数(分离因子(yīnzǐ))对于单一形态溶质,D=KD,于是有:6.2主要(zhǔyào)萃取体系2.萃取体系的分类基于元素萃取到有机(yǒujī)相的形式分类中性配合萃取体系(简单分子萃取体系)阳离子交换萃取体系(螯合萃取体系)离子缔合萃取体系协同萃取体系其他萃取体系(如高温萃取体系)中性配合(pèihé)萃取体系中性配合(pèihé)萃取体系中性配合萃取(cuìqǔ)体系中性配合(pèihé)萃取体系阳离子交换(jiāohuàn)萃取体系阳离子交换萃取(cuìqǔ)体系阳离子交换萃取(cuìqǔ)体系阳离子交换萃取(cuìqǔ)体系离子缔合(dìhé)萃取体系离子缔合(dìhé)萃取体系离子缔合(dìhé)萃取体系离子缔合萃取(cuìqǔ)体系离子(lízǐ)缔合萃取体系离子缔合(dìhé)萃取体系离子缔合萃取(cuìqǔ)体系离子(lízǐ)缔合萃取体系离子缔合(dìhé)萃取体系协同(xiétóng)萃取体系协同(xiétóng)萃取体系协同萃取(cuìqǔ)体系协同(xiétóng)萃取体系协同(xiétóng)萃取体系协同(xiétóng)萃取体系6.3影响(yǐngxiǎng)萃取的各种因素2.酸度的影响不同萃取体系中酸度的影响不同。在中性配合萃取体系中,酸度直接影响与金属形成中性盐的阴离子的浓度。阳离子交换萃取体系中H+直接和金属离子竞争萃取剂。3.金属离子浓度的影响金属离子浓度较低的情况下,对萃取几乎无影响,但当金属离子浓度很高时,会导致有机相中游离萃取剂浓度降低(jiàngdī),从而降低(jiàngdī)分配系数。4.盐析剂的影响盐析现象:在萃取中,向水相中加入另一种无机盐使得金属分配系数上升的现象。所加无机盐称盐析剂。盐析剂往往含有与被萃物相同的阴离子,加入盐析剂将产生(chǎnshēng)同离子效应,使分配系数上升。由于盐析剂的水合作用,使得水相中的一部分水成了它们的水合水,从而降低了自由水的浓度。同时也就提高了金属离子的活度,使分配系数提高。5.温度(wēndù)的影响6.样品溶液中杂质(zázhì)离子的影响7.萃取剂的影响萃取的结构和性质直接影响其与金属离子的配位。8.稀释剂的影响稀释剂:加入有机相中起溶解萃取剂、减小有机相粘度、抑制乳化等作用的惰性溶剂(róngjì)。稀释剂影响萃取剂的聚合。稀释剂可能与萃取剂形成氢键。9.第三相形成的影响第三相的形成影响萃取过程,必须避免。6.4溶剂萃取方法(fāngfǎ)溶剂萃取装置(zhuāngzhì)2.连续萃取(cuìqǔ)(多级萃取(cuìqǔ))将含有被分离物质的水相与有