提高萃取率及选择性的方法论文

济 南 大 学

提高萃取率及选择性的方法

院系：化学化工学院 班级： 姓名： 学号：

1

2013年5月4 目录

1、前言....................................... 1.1.1萃取.................................... 1.1.2萃取的原理.............................. 2、提高螯合物萃取的萃取率及选择性的方法........ 2.1.1改变酸度................................. 2.1.2金属浓度的影响........................... 2.1.3提高螯合剂浓度........................... 2.1.4有机溶剂的选择........................... 2.1.5温度的影响............................... 2.1.6选择掩蔽剂............................... 2.1.7利用协同萃取............................. 2.1.7利用共萃取和反萃取....................... 2.1.8改变元素价态............................. 3 提高离子缔合物萃取率及选择性的方法............. 3.1离子缔合物................................... 3.2提高离子缔合物及选择性.......................

2

前言

1.1萃取

1.1.1萃取的概述

液--液萃取分离法又称溶剂萃取分离法，简称萃取分离法。萃取分离法是利用与水不相溶的有机溶液和试液一起震荡后静置分层，一些组分进入有机相，另一些组分则留在水相中，从而达到分离的目的。利用萃取分离法，可以使低含量组分达到富集和分离的目的，也可以用于除去大量干扰元素。如果萃取分离组分是有机化合物，则可以用有机相直接进行光度分析，成为萃取光度法，这种方法具有较高的灵敏性和选择性。萃取分离法设备简单、简单迅速，并且分离效果好，但是萃取分离法大多采用手工操作，工作量大，所用有机溶剂易挥发、易燃和有毒，这是萃取分离法的缺点。尽管如此，萃取分离法还是广泛用于干扰元素的分离和微量元素的富集。

1.1.2萃取的原理 萃取过程的本质：

是将物质由亲水转化为疏水性的过程例：萃取镍 水溶液中：Ni(H2O)62+ 亲水性

萃取平衡至少包括四个平衡过程：

（1）萃取剂在水相和有机相中的分配平衡

??[MLn]水HL有

水水??nn ?[Mn?]水[L?]水 水HL水（2）萃取剂在水相中的离解平衡

?

[HL]有n?' nL??M有水KD?水水?MLn水[HL]水

（3）被萃取离子和萃取剂的螯合平衡 ? 水 ??水水水[H][L]Ka?[HL]HL?HL?HHL?L?H 3

（4）生成的螯合物在水相和有机相中的分配平衡 ?n? 水水n水 n有 D n有n水n水

2、提高螯合物萃取的萃取率及选择性的方法 2.1螯合物

螯合物是一种金属离子与多价配位体形成的具有环状结构的配合物，难溶于水而易溶于有机溶剂。

螯合物萃取就是利用金属鳌合物这一特性进行分离。 2.1.1酸度

根据萃取平衡方程，可以计算出不同价态金属离子的萃取率和分配比与pH的关系。必须根据情况选择和控制酸度。

2.1.2提高螯合剂浓度

[HA]愈高，分配比D愈大。这对于易水解金属离子的萃取是有利的。 2.1.3有机溶剂的选择

螯合剂在有机溶剂中溶解度愈高，其分配比也愈大。

对大多数配位数和氧化数都已满足的中性螯合物而言，溶剂的影响并不太重要。一般可以使用CHCl3、苯、醇、酮等低介电常数有机溶剂。

对于配位数未饱和的螯合物萃取，有机溶剂的适用性按以下次序排列：醇类＞酮类＞混合醚＞简单醚＞烃类的卤化衍生物＞烃类。 2.1.4萃取温度

萃取通常在室温下进行。 2.1.5选择掩蔽剂

当两种或多种金属离子与螯合剂均形成可萃取的螯合物时，可加入掩蔽剂使其中的一种或多种金属离子形成易溶于水的配合物而相互分离。这是提高溶剂萃取选择性的重要途径之一。

常用的掩蔽剂：EDTA，酒石酸盐，柠檬酸盐，草酸盐及焦磷酸盐等。

例如，用二苯氨基脲-CHCl3萃取汞时，可用焦磷酸盐掩蔽锌、铅、钴、镍、铁及铜等元素。用亚硝基--荼酚-CHCl3萃取钴时，可用柠檬酸和硫脲联合掩蔽铁和铜等元素。 注意：在某些情况下，掩蔽剂会影响D或E值，甚至会改变定量萃取的pH范围。 2.1.6利用协同萃取 协同萃取效应：在一些萃取体系中，两种或两种以上萃取剂的混合物同时萃取某一金属离子或其化合物时，其分配比显著地大于每一种萃取剂在相同浓度条件下单独萃取的分配比之和。

协同萃取产生原因：是由于混合配合物的形成。 协同萃取效应的程度通常用协萃系数S 衡量：

nL?M?MLML?ML[ML]K?[ML] 4