福州有机化学萃取实验
溶剂萃取法优点:①操作可连续化,速度快,生产周期短;②对热敏物质破坏少;③采用多级萃取时,溶质浓缩倍数大、纯化度高。缺点:由于有机溶剂使用量大,对设备和安全要求高,需要各项防火防爆等措施。萃取与反萃取被提取的溶液称为料液,其中欲提取的物质称溶质,而用以进行萃取的溶剂称为萃取剂(extractant)达到萃取平衡后,大部分溶质转移到萃取剂中,这种含有溶质的萃取剂溶液称为萃取液,而被萃取出溶质以后的料液称为萃余液。萃取一般指用有机溶剂将物质从水相转移到有机相的过程。萃取料液各组分的沸点相近,甚至形成共沸物,为精馏所不易奏效的场合。福州有机化学萃取实验
料液和萃取剂两者之中以何者为分散相,须兼顾塔的操作和工艺要求来选定。此外,还有能达到更高的分离程度的回流萃取和分部萃取,反萃取(stripping)是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程。为萃取的逆过程。反萃取是萃取的逆过程,工业上用来重复使用萃取剂可提取被萃取物质,反萃取过程具有简单、便于操作和周期短的特点,是溶剂萃取分离工艺流程中的一个重要环节。反萃取可将有机相中各个被萃组分逐个反萃到水相,使被分离组分得到分离;也可一次将有机相中被萃组分反萃到水相。经过反萃取及所得反萃液经过进一步处理后,便得到被分离物的成品。福州有机化学萃取实验萃取剂的选择和研制,工艺和操作条件的确定,以及流程和设备的设计计算,都是开发萃取操作的课题。
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作,利用相似相溶原理,萃取有两种方式:液.液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分,溶剂必须和被萃取的混合物液体不相溶,具有选择性的溶解能力,而且必须有好的热稳定性和化学稳定性,并有小的毒性和腐蚀性。如用苯分离煤焦油中的酚,用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃;用CCI4萃取水中的Br2.固_液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类:用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量;用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。
利用溶剂对欲分离的组分具有较大的溶解能力,溶质通过扩散作用转移到溶剂中,从而达到分离的目的过程属物理过程,称为物理萃取。假如是由于化学作用,溶剂选择地与溶质化合或络合,从而帮助溶质重新分配,达到分离目的的过程则称为化学萃取。化学萃取主要用于金属分离,而物理萃取则在化工生产尤其是在石油化工中具有普遍的应用。以下讨论的是物理萃取。在萃取操作中,通常混合液中被萃取的物质称为溶质,其余部分称为原溶剂,而加入的第三组分称为溶剂或萃取剂。有时在反萃取之前要用洗涤剂从负载有机相中洗去某种金属或杂质。
当溶剂加入混合物中,可能出现如下三个系统:溶剂和原溶剂互不相溶,与溶质完全互溶,产生一对部分互溶的液相;溶剂和原溶剂部分互溶,与溶质完全互溶,产生一对部分互溶的液相;溶剂的加入导致生成两对或三对部分互溶的液相。由于溶剂的加入,产生新的液相,溶质重新在两相中分配,今以A表示溶质,为易溶组分,B表示原溶剂,为难溶组分,在萃取相中A、B两组分浓度之比yA/yB必大于萃余相内A、B两组分的浓度之比,即:yA/yB>xA/xB,通过萃取的操作,可使原混合物中A、B两组分得到某种程度的增浓或分离。水相去除负载有机相中其他溶质或者包含物的过程称为洗涤,水相解析有机相中溶质的过程称为反萃取。福州有机化学萃取实验
萃取利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同。福州有机化学萃取实验
超临界流体萃取是指以超临界流体(见p-V-T关系)为溶剂,从固体或液体中萃取可溶组分的分离操作。超临界流体(Supercritical Fluid,SF)是处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上,介于气体和液体之间的流体。任何一种物质都存在三种相态-气相、液相、固相。三相成平衡态共存的点叫三相点。液、气两相成平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界压力。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。超临界流体具有气体和液体的双重特性。SF的密度和液体相近,粘度与气体相近,但扩散系数约比液体大100倍。由于溶解过程包含分子间的相互作用和扩散作用,因而SF对许多物质有很强的溶解能力。这些特性使得超临界流体成为一种好的萃取剂。而超临界流体萃取,就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性,从动、植物中提取各种有效成份,再通过减压将其释放出来的过程。福州有机化学萃取实验