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怎樣增進(jìn)溶劑萃取效率?


實(shí)驗(yàn)室k / 2018-07-31

    1.溶劑的選擇
    根據(jù)上述的基本理論,我們了解到:對(duì)于螯合體系來說,我們只是利用一般溶解度規(guī)則,并了解它們?cè)谀承┤軇┲械姆峙浔嚷示蛪蛄?,而?duì)于離子締合體系,尤其是型的,則特別要考慮到溶劑直接參與可萃取絡(luò)合物的形成情況。
    除考慮分配比率外,還要考慮到溶質(zhì)的回收,以便進(jìn)行測(cè)定,因此溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)?shù)?,或是很容易用一種試劑使被萃取的溶質(zhì)進(jìn)入分析溶液。例如

另外還要考慮比重(比水重的便于在分液漏斗中分離,并重復(fù)萃?。?、粘度、形成乳濁的傾向以及毒性和易燃性等。
    有時(shí)可用混合溶液,例如,萃取金屬硫氰酸鹽時(shí),可用醇與醚的混合物。另一改變萃取溶劑性質(zhì)的方法是用有機(jī)“稀釋劑”。例如煤油或其他烴類可用于稀釋磷酸三丁酯。

怎樣增進(jìn)溶劑萃取效率

    2.pH值的調(diào)整:
    對(duì)于弱酸型螯合劑的螯合體系來說,在一定的條件下,提高水相的pH值,有利于提高萃取比率(要注意金屬氫氧化物的形成及萃取選擇性)。至于離子締合體系,pH值對(duì)于許多型萃取體系的影響很大,特別是金屬被萃取為絡(luò)合酸時(shí),影響更大。例如,在許多包含金屬鹵絡(luò)合物的萃取中,在一定限度內(nèi),分配比率隨酸度的增高而增大。用乙醚萃取氯化鐵,在6MHCl中可得最大萃取比率。乙醚本身在濃鹽酸中增大溶解度,可使萃取比率降低,但丙醚及β:β'二氯、乙醚則否。高濃度的酸有時(shí)由于陰離子的同離子效應(yīng),能夠增進(jìn)金屬絡(luò)合物的萃取。
    3.鹽析劑的加入

    加人鹽析劑時(shí),特別對(duì)于佯型體系[例如:ROH2+、R2OH+、RCOH+等與金屬陰離子締合的體系]顯著地增進(jìn)萃取,這種效應(yīng)可以部分地用同離子效應(yīng)和降低水的溶劑效應(yīng)(降低水的偶極子活度及介電常數(shù))來解釋。一般講,多價(jià)的和離子半徑小的陽離子是好的鹽析劑,但應(yīng)注意多價(jià)離子對(duì)分析的干擾。因此,Al3+和Ca2+是強(qiáng)的鹽析劑,NH4+鹽雖然弱得多,但在分析中更為適用。在金屬苯取體系中,適宜于用鹽析劑的有硝酸鹽、鹵化物及硫氰酸鹽等體系,由于鹽析劑時(shí)常用到飽和程度,應(yīng)特別注意它本身所帶來的雜質(zhì),以及它増強(qiáng)萃取液中雜質(zhì)被萃取的程度。
    4.萃取溶劑的體積及萃取次數(shù)
    設(shè)被苯取物質(zhì)A在水溶液(Vml)中的原濃度為c0,用V'ml有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取,達(dá)到平衡后,A在水相和有機(jī)相中的濃度分別為c1和c1',則在萃取一次后,水相中A的濃度c1可以計(jì)算如下:

c0V=c1V-c1'V'

由式D=[A]'/[A]  得  c1'=c1D
代入上式得          c0V=c1V+c1DV'

c1=c0V/(V+DV')=(c0V/V')/(V/V'+D)

如V'=V,D=10,則上式變?yōu)?/span>

c1=c0[1/(1+D)]=c0(1/11)

同理,萃取二次、三次以及n次后,水相中的濃度分別為c1、c2、c3和cn

c2=(c1V/V')/(V/V'+D)=c1[1/(1+D)]=c0[1/(1+D)]2=c0(1/121)

c3=c0[1/(1+D)]3=c0(1/1331)

cn=c0[1/(1+D)]n

    可見,當(dāng)D=10時(shí),毎次用與水等體積的有機(jī)溶劑進(jìn)行苯取,只要三次(共三倍于水溶液的有機(jī)溶劑)就可定量地萃取完全。
    如果不用分批重復(fù)取法,而是依靠增大有機(jī)溶劑的體積來提高萃取效率,結(jié)果要差得很多。
    計(jì)算證明如下:
設(shè)V'=10V

c1=(c0V/V')/(V/V'+D)=(c0×1/10)/(10+1/10)=c0/101

    使用連續(xù)萃取法,實(shí)際上就是節(jié)省有機(jī)溶劑的多次萃取。


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