「萃取」利用各种物质的什么特性来分离混合物?

萃取是一种单元操作,通过利用系统中的组分在溶剂中的不同溶解度来分离混合物。基于相似混溶性的原理,有两种提取方法:

液-液萃取是用选定的溶剂分离液体混合物中的一种成分。溶剂必须与被萃取的混合液不相溶,具有选择性的溶解性,并具有良好的热稳定性和化学稳定性,毒性和腐蚀性小。例如,苯用于从煤焦油中分离苯酚;用有机溶剂从石油馏分中分离烯烃;用四氯化碳从水中萃取Br2。

固液萃取又称浸出,是用溶剂将固体混合物中的成分分离出来,如用水浸出甜菜中的糖;用酒精浸泡大豆中的大豆油以增加出油量;将中药中的有效成分用水浸出制成流浸膏,称为“浸提”或“浸出”。

虽然化学实验中经常用到萃取,但其操作过程并不改变被萃取物质的化学成分(或化学反应),所以萃取操作是一个物理过程。

萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的方法之一。通过提取,可以从固体或液体混合物中提取所需的化合物。

用溶剂从液体混合物中提取一种成分的操作称为液/液萃取。萃取是利用各组分在选定溶剂中的溶解度差异,使溶质进行液-液传质,分离均质液体混合物的操作。提取操作的整个过程可以包括:

1.料液和萃取剂充分混合接触,完成溶质传质过程;

2.萃取相和萃余相的分离过程;

3.从萃取相和萃余相中回收萃取剂的过程。它通常通过蒸馏回收。

现在,以从含有组分A和组分B的混合溶液中提取组分A为例,说明提取操作过程。选择合适的溶剂S,该溶剂对要提取的组分A应具有显著的溶解性,但应与其它组分B完全不溶或部分混溶(互溶性越小越好)。所选择的溶剂称为萃取剂。待分离的混合液(含A+B)称为原液,其中被提取的组分A称为溶质,另一组分B(原溶剂)称为稀释剂。

萃取过程分三步:(1)首先将原料液(A+B)和适量的萃取剂S在混合器中充分混合。因为B和S是不混溶的,所以在混合器中有两个液相,S和(A+B)。搅拌,产生大的相界面,使两相充分接触,溶质A从原料溶液(稀释剂B)通过相界面向萃取剂S扩散。这样,a的浓度在原料液相中逐渐降低,在液相s中逐渐升高,经过一定时间后,a在两相中的浓度不随时间的增加而变化,称为萃取平衡。(2)充分传质后,由于两液相的密度差,静置或离心后会发生分层,从而达到分离的目的。萃取剂S是主要成分并且溶解更多溶质A的相被称为萃取相,用E表示;以稀释剂B为主要成分并含有少量未溶解的溶质A的相称为萃余相,用R表示..(3)硫通常通过蒸馏回收。除硫后的萃取相称为萃取液;除硫后的萃余相称为萃余液。