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词条 萃取剂
释义

§ 萃取剂

§ 正文

§ 组成

萃取剂萃取剂可用单组分溶剂,也可用多组分混合溶剂,主要取决于工艺上的选择。多组分萃取剂是由萃取反应剂、稀释剂、调节剂和协萃剂复配而成。其中萃取反应剂能选择性地与被萃组分发生反应,生成易溶于萃取溶剂的萃取化合物;稀释剂用以降低萃取剂的粘度和密度;调节剂用以提高萃取化合物在稀释剂中的溶解度;协萃剂本身也是萃取反应剂,可用它提高萃取剂的效能。

§ 种类

按萃取剂的性能,大致可分为:①中性萃取剂,如醇、酮、醚、酯、醛及烃类。它们能够直接溶解被萃组分(如四氯化碳用以萃取碘);或先与被萃组分生成溶剂络合物(如用磷酸三丁酯萃取硝酸铀酰)。②酸性萃取剂,如羧酸、酸性磷酸酯等。萃取时萃取剂将自身的氢离子换取料液中的金属阳离子,如用磷酸双-2-乙基己酯萃取铟。有时先将萃取剂中的氢离子换成适当的金属离子,可避免萃余液酸度增高而影响萃取平衡关系。③螯合萃取剂,也是酸性的萃取剂。有两个官能团参与反应,与被萃离子生成具有螯环的化合物,并释放出氢离子。这类萃取剂的选择性较好,如用LIX63(芳基羟肟类化合物)萃取铜。④胺类萃取剂,主要用叔胺和季铵盐。前者与料液中的游离酸结合而实现萃取,如用三辛胺萃取铬酸;后者以自身的阴离子换取料液中的阴离子而萃取。此外,石油炼制工业中用BIX法(见芳烃抽提),以甘醇类的水溶液分离芳烃和烷烃。在特殊情况下,液化的氨、丙烷和二氧化硫以及熔融的盐类,也用作萃取剂。

反萃取所用的溶剂,称为反萃剂。对有机萃取液的反萃,通常用纯水或酸、碱、盐的水溶液。

§ 选用原则

① 和原溶液中的溶剂互不相溶

② 对溶质的溶解度要远大于原溶剂

③ 要不易于挥发

④ 萃取剂不能与原溶液的溶剂反应

§ 分液漏斗萃取

常见的萃取剂:苯,四氯化碳,酒精,煤油,汽油……。不要忘记,水是最廉价、最易得的萃取剂。

以上的萃取剂主要为物理萃取剂,在现在工业中,特别是冶金工业中,大量使用的是化学萃取剂,它广泛应用于除杂净化、分离、产品制备等过程中。

工业中的萃取剂,大多溶解于有机溶剂,常见的有机溶剂是磺化煤油。因为它易得廉价,并且对萃取剂有协萃作用,因为里面含有少量的芳香烃。溶于有机溶剂还能提高萃取剂的萃取能力、增强其金属萃合物的溶解性、降低粘度,降低其挥发性能、降低其在水中溶解性。

萃取剂主要在有色金属湿法冶金行业应用广泛,比如铜、锌、钴镍、镉、金银、铂系金属、稀土等行业。

§ 作用

萃取剂的作用主要有:

1、分离主金属与杂质金属离子

2、富集主金属离子的浓度

3、提纯金属离子

4、改变阴离子的种类等。

金属萃取剂主要是一些常见的如磷酸、铵盐、苯等七种的氢离子或者羟基被一些长链烷基给取代。金属与这些萃取剂结合,就会变成金属有机化合物,而溶解于有机溶剂中。由于各种金属与这些萃取剂的结合能力不同,而导致这些萃取剂萃取金属的顺序不同,从而分离这些金属离子。

影响金属离子萃取顺序的主要因素有:

1、金属离子的价态

2、金属离子半径的大小

3、金属离子的水合能

4、d电子的稳定化能,配位数

对于萃取剂:酸性、空间位阻、萃取剂的亲油性等都对金属离子萃取顺序有影响。

§ 萃取操作

萃取的操作主要有:

1、调节料液PH。比如在钴镍冶金中,一般料液调节pH3.4-4.0.

2、萃取剂的配置,按萃取剂与有机溶剂V/V一定比例,来配置萃取剂。比如P204萃取剂,一般P204萃取剂与磺化煤油有机溶剂V/V=4:1来配置萃取剂。

3、皂化,主要对于酸性萃取剂。就是一定萃取剂与碱反应。主要的目的是稳定料液的PH、增强萃取剂萃取能力。

4、萃取金属离子。工业一般应用逆流萃取工艺。就是有机与水相按相反的方向流动。一般都会有萃取级数。这样可以保证萃取的收率。

5、洗涤,这主要是从除杂方面考虑,把萃取顺序在后的金属离子洗涤到水相,保证有机金属离子的纯度。

6、水洗,主要考虑萃取分相夹带的问题。

7、反萃。用一定的酸、碱或盐溶液把金属从有机中再次转移到水相中。

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更新时间:2024/12/19 6:02:23