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第3章溶剂萃取分离法

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“相似相溶”原则 例:丙醇和溴丙烷的混合物,用水萃取极性的丙醇。用弱极性的乙醚可从极性的三羟基丁烷中萃取弱极性的酯。 用苯或二甲苯非极性溶剂可从马来酸酐和马来酸的混合物中萃取马来酸酐,这样就可以方便地测定马来酸酐中的游离酸,而不受马来酸酐的影响。分配系数较小物质的萃取,采用连续萃取器。 3.3 溶剂萃取平衡及影响因素 通常的萃取过程包括三个基本步骤 p55 : 第一步:水相中的被萃取溶质与加入的萃取剂生成可萃取化合物(即萃合物,通常是配合物);第二步,在两相界面萃合物因疏水分配作用进入有机相;第三步,萃合物在有机相中发生化学反应(聚合、离解、与其他组分反应等)。溶质最终在两相间达到动态分配平衡。 当含有一定溶质的水溶液用一定的溶剂萃取,其分配比恒定,因而萃取效率也应不变 .但实际上,萃取过程较复杂,影响溶剂萃取的因素很多,对于不同的萃取体系,起主要作用的影响因素不同,同一影响因素对不同萃取体系的影响也不一样。本节以螯合物萃取和离子缔合物萃取为例,对影响溶剂萃取的主要因素简要介绍。 3.3.1 螯合物萃取平衡及影响因素 p63 1.螯合物萃取平衡 螯合剂通常是多官能团的有机弱酸(HA),结构中既含有酸性基团(如-OH、-NOH、-SH)又含有配位基团(如=CO、=N-等)。萃取过程中,金属离子 Mn+将螯合物中的 H+置换出来,同时与配位基团通过配位键结合,生成具有环状结构的疏水性金属螯合物 MAn。在螯合物萃取过程中,可看作主要有以下 4 步平衡: (1) 螯合剂 HA 在水相中的离解平衡(HA 是有机弱酸) (2) 被萃金属离子 Mn+与螯合剂 HA 的阴离子 A-在水相中的配位反应平衡 (3)螯合剂 HA 在水相和有机相中的分配平衡 (4)金属螯合物 MAn 在水相和有机相中的分配平衡 假设:金属离子浓度较稀;Mn+在有机相中只以配合物 MAn 形式存在;Mn+在水相中无其他副反应(如水解、缔合等);水相中 MAn 的浓度([MAn](W))很小。 则螯合萃取过程的分配比 DM 为: 一定条件下,螯合物萃取达到平衡时,其萃取反应方程和平衡常数为 Kex为萃取平衡常数,通常称为萃取常数。在一定条件下,萃取常数反映了金属离子在两相间的分配比。已知 Kex就可以计算出在一定 pH 及螯合剂浓度条件下的分配比。因此萃取常数常被用来衡量萃取能力的大小。 将(3-11-1)、(3-11-2)、(3-11-3)、(3-11-4)及(3-12)、(3-13)综合整理,得:  AHHA...

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