分离科学第二章课件

分离科学第二章溶剂萃取分离主要内容1概述2萃取分离法的基本原理3形成螯合物的萃取体系4形成离子缔合物的萃取体系5提高萃取率及选择性的方法6萃取分离法的应用一、基本概念1、溶剂萃取分离

就是使溶液与另一种不相混溶的溶剂密切接触，以使溶液中的某一种或某几种溶质进入溶剂相中，从而与溶液中的其它干扰组分分离。

Theseparationofthecomponentsofaliquidmixturebytreatmentwithasolventinwhichoneormoreofthedesiredcomponentsispreferentiallysolubleisknownasliquid–liquidextraction.Liquid-liquidextraction,alsoknownassolventextraction,isamethodtoseparatecompoundsbasedontheirrelativesolubilitiesintwodifferentimmiscibleliquids,usuallywaterandanorganicsolvent.Itisanextractionofasubstancefromoneliquidphaseintoanotherliquidphase.萃取——利用混合物各组分对某溶剂具有不同的溶解度，从而使混合物各组分得到分离与提纯的操作过程。利用组分在两个互不相溶的液相中的溶解度差而将其从一个液相转移到另一个液相的分离过程称为液液萃取，也叫溶剂萃取，简称萃取。一、基本概念一、基本概念待分离的一相称为被萃相，萃取后成为萃余相，用做分离剂的相称为萃取相。萃取相中起萃取作用的组分称为萃取剂，起溶剂作用的组分称为稀释剂或溶剂。具有处理量大、分离效果好、回收率高、可连续操作以及自动控制等特点，因此得到广泛应用。一、基本概念被萃取物指原先溶于水相，然后被有机相萃取的物质。(萃合物)。萃取液和萃余液萃取分层后的有机相称为萃取液，此时的水相为萃余液。萃取剂指能与被萃取物质发生化学反应，形成能溶于有机相的萃合物的试剂。或指能与亲水性物质反应生成可被萃取的疏水性物质的试剂。萃取溶剂指与水不相混溶且能够构成连续有机相的液体活性萃取溶剂——可与被萃取物发生化学反应，形成配合物、离子缔合物或溶剂化物。例：磷酸三丁酯，正丁醇等惰性萃取溶剂——本身不与被萃取物发生化学反应，仅起溶解被萃取物，改变萃取剂的物理性质，使萃取两相易于分层的作用。例：四氯化碳，三氯甲烷，苯等。助萃剂（助萃络合剂）水相中加入能促进被萃取物的分配比或萃取率增大的络合剂，是萃取过程中不可缺少的辅助试剂。例：二安替比林甲烷(DAPM)萃取钴，生成能溶于CHCl3的(DAPM)·H2[Co(SCN)4]。萃取剂：DAPM；萃取溶剂：CHCl3;助萃剂:SCN-一、基本概念一、基本概念反萃取剂一种新的不含被萃取物的水相与萃取液接触，使被萃取物返回水相的过程叫反萃取；使被萃取物返回水相的物质叫反萃取剂。盐析剂指易溶于水而不被萃取，但能促进萃取物转入有机相，提高萃取效率的无机物盐类。相比指有机相和水相的体积比。常用符号Vo/Vw表示.抑萃络合剂：指溶于水且与被萃金属离子形成溶于水而不溶于有机相的试剂。抑萃剂的存在常降低萃取率和分配比。由于抑萃剂常用来提高分离的选择性，有时在溶剂萃取中又称掩蔽剂。二、萃取应用领域炼油和石化工业中石油馏分的分离和精制，如烷烃和芳烃的分离，润滑油的精制等；湿法冶金：铀等放射性元素、稀土、铜等有色金属、金等贵金属的分离和提取；磷和硼等无机资源的提取和净化；医药工业中的多种抗生素和生物碱的分离提取；食品工业中有机酸的分离和净化；环保处理中有害物质的脱除等。三萃取过程特点及研究内容1.液液萃取过程的特点

(1)萃取过程的传质前提是两个液相之间的相互接触；

(2)两相的传质过程是分散相液滴和连续相之间相际传质过程。

(3)两相间的有效分散是提高萃取效率的有效手段。

(4)两相的分离需借助两相的密度差来实现。

(5)液液萃取过程可以在多种形式的装置中通过连续或间歇的方式实现。三萃取过程特点及研究内容2.液液萃取的主要研究内容

(1)确定萃取体系包括被萃相体系和萃取相体系的构成，如被萃相的酸碱度、萃取相的稀释剂等。

(2)测定相平衡数据分配系数和分离系数。

(3)确定工艺和操作条件相比、萃取剂和稀释剂用量、被萃物浓度、萃取温度等。

(4)萃取流程的建立完整的萃取和反萃流程。

(5)设备的确定设备形式和结构。四萃取分离法的基本原理一、萃取过程的本质

萃取是根据不同物质在两相或多相中分配平衡或传质速率的差异是实现分离

——涉及热力学及动力学问题溶剂萃取可分为物理萃取和化学萃取物理萃取：利用溶剂对需分离的组分有较高的溶解能力，分离过程纯属物理过程，理论基础是分配定律；化学萃取：溶剂首先有选择性地与溶质化合或络合，从而在两相中重新分配而达到分离目的，服从相律及一般化学反应的平衡定律。四萃取分离法的基本原理

基本参数1分配定律一定T、P下，溶质在两个互不相溶的溶剂中分配，平衡时，溶质在两相中活度之比为常数。如果是稀溶液，活度可以用浓度来代替，平衡时，溶质在两相中浓度之比为常数，称为分配系数，用KD来表示在常温常压下D为常数；应用前提条件（1）稀溶液（2）溶质对溶剂互溶没有影响（3）必须是同一分子类型，不发生缔合或离解四萃取分离法的基本原理

基本参数浓度高，达平衡时：PA——热力学分配系数分配比在一定条件下，当达到萃取平衡时，被萃物质在有机相和在水相的总浓度之比。Thedistributionratio(D)isequaltotheconcentrationofasoluteintheorganicphasedividedbyitsconcentrationintheaqueousphase.Dependingonthesystem,thedistributionratiocanbeafunctionoftemperature,theconcentrationofchemicalspeciesinthesystem,andalargenumberofotherparameters.例1：碘在CCl4和H2O中的分配过程（阻萃取剂）在水溶液中：I2+I-

I3-I2分配在两种溶液中：I2(w)

I2(o)分配比

（1）D随[I-]w改变而浓度，[I-]=0时，D=KD(2)[I-]w￪，D￬，当Kf[I-]>>1时例2：某有机酸HA在水相和有机相中进行分配两相中的平衡关系如下：Ka结论：分配比受水溶液pH的变化而变化设某脂肪酸HA，在乙醚与水中的KD=103Ka=10-5(1)[H+]≫Ka时，即pH≪5lgD=lgKD=3(2)[H+]≪Ka时，即pH≫5lgD=8-pH以lgD——pH作图，可知：（1）pH<5，可得最大分配比，D=KD=103（2）pH>5，得一直线。四萃取分离法的基本原理

基本参数3分离因子（β）分离因子表示有效成分A与杂质B的分离程度。β=DA/DBβ=1DA=DB

分离效果不好；β>1DA>DB

分离效果好；β越大，DA

越大于DB，分离效果越好。4萃取百分率（萃取率）：表示被萃取的组分已萃入有机相的总量与原始溶液中被萃取组分总量比值的百分数。用E表示某一物质A的水溶液，体积为V水，用有机溶剂萃取时，有机溶剂的体积为V有分子分母同除以C水V有四萃取分离法的基本原理

基本参数●分配比越大，萃取率越高●有机相的体积越大，萃取率越大●萃取率与被萃物的含量大小无关，这就是所谓的“定量分离”对于分配比D较小的物质，可以通过减小相比（即增加有机溶剂体积）来提高萃取率，但这种作用不明显。增大有机溶剂体积会使有机相中的溶质浓度降低，不利于后继分离和测定工作。通常是采用多次或连续萃取来提高萃取率。当相比R为1时,P%=D/(D+1)×100%分配比与萃取率的关系曲线（Vo=VwR=1)若D=5，R=1时，一次萃取率P=83%若D=5，R=1/3时，一次萃取率P=94%若D=5，R=1时，三次总萃取率P=99.5%用同量溶剂多次萃取效果好四萃取分离法的基本原理萃取率与萃取次数的关系─多次萃取设水相体积为V水（mL），水中含被萃物W0(g)，用V有(mL)萃取剂萃取一次，水相中剩余W1(g)被萃物，则每次用V有新鲜溶剂，连续萃取n次，则水相被萃物的剩余量为：萃取进入有机相的被萃物总量为：在实际工作中，对于分配比较小的萃取体系，可采用多次萃取操作技术提高萃取率，以满足定量分离的需要。

萃取次数：

假定一次萃取的E1（%）=50%（即D=1），欲达到En（%）=99%，必须连续萃取几次？欲达到En（%）=99.9%，又必须连续萃取几次？解：En（%）=99%，En（%）=99.9%，五影响溶剂萃取的因素有机溶剂的选择根据相似相溶的原理，选择与目标产物极性相近的有机溶剂为萃取剂，可以得到较大的分配系数（根据介电常数判断极性）；有机溶剂与水不互溶，与水有较大的密度差，粘度小，表面张力适中，相分散和相分离容易；应当价廉易得，容易回收，毒性低，腐蚀性小，不与目标产物反应。常用于生化萃取的有机溶剂有丁醇、丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等ChoiceofsolventFactorstobeconsidered:SelectivityDistributioncoefficientInsolubilityofsolventRecoverabilityofsolutefromsolventDensitydifferencebetweenliquidphasesInterfacialtensionChemicalreactivityCostViscosity,vapourpressureFlammability,toxicity水相的影响因素—pH的影响影响表观分配系数（pH~K）pH低有利于酸性物质分配在有机相，碱性物质分配在水相。对弱酸随pH↓K↑,当pH<<pKa时，K→K0对于弱碱pH↑K↑，当pH>>pKb时，K→K0五影响溶剂萃取的因素五影响溶剂萃取的因素与杂质的分离程度五影响溶剂萃取的因素温度T的影响T↑分子扩散速度↑，萃取速度↑T影响分配系数T影响两溶剂的互溶度影响一般生化物质的萃取在室温或较低温度下进行盐析的影响无机盐（氯化钠、硫酸铵）的作用：生物物质在水中溶解度↓；两相比重差↑两相互溶度↓五影响溶剂萃取的因素乳化现象蛋白质等生物物质含有亲水基和亲油基两性基团，因此具有表面活性，可以降低溶剂和水的表面张力。乳化带来的问题：有机相和水相分相困难，出现夹带，收率低，纯度低。乳浊液的破坏措施物理法：离心、加热，吸附，稀释化学法：加电解质、其他表面活性剂（十二烷基硫酸钠、溴代十五烷基吡啶）1）乳浊液形成原因表面活性物质聚集在两相界面上，使表面张力降低。

表面活性剂分子亲水基团亲水亲油基团亲油亲水基团伸向水中，亲油基团伸向油中。固体粉末乳化剂：除表面活性剂外，能同时为两种液体所润湿的固体粉末也能作为乳化剂，如粉末对水的润湿性强于对油的润湿性，则根据自由能最小的原则，形成水包油O/W型乳浊液。反之形成油包水型发酵液乳化的原因：a蛋白质的存在，起到表面活性剂b固体粉末对界面的稳定作用乳浊液的稳定条件乳浊液稳定性和下列几个因素有关：①界面上保护膜是否形成；②液滴是否带电；③介质的粘度。表面活性剂分子在分散相液滴周围形成保护膜。保护膜具有一定的机械强度，不易破裂，能防止液滴碰撞而引起聚沉。介质粘度较大时能增强保护膜的机械强度。表面活性剂的亲水与亲油程度的相对强弱，在工业上常用HLB数来表示。即亲水与亲油平衡程度，HLB数越大，亲水性越强，形成O/W型乳浊液，HLB数越小，亲油性越强，形成W/O型乳浊液。HLB数 应用 3—6W/O乳浊液7—9润湿剂8—15O/W乳浊液13—15洗涤剂15—18助溶剂六萃取方式与过程计算萃取多级萃取

单级萃取或并流接触萃取

多级回流萃取多级错流萃取

多级逆流萃取

分馏萃取

Whenbothphasesareflowing:Co-currentcontactCrossflowCounter-currentflowStage1Stage21212单级萃取：只包括一个混合器和一个分离分配定律推导当温度一定时，标准化学位为常数如为稀溶液，用浓度代替活度根据相律（F=C-P+2），在一定温度和压力下萃取达到平衡时，溶质在两相中的化学位相等：μL=μH1.单级萃取未被萃取的分率φ和理论收得率1－φ萃取因素未被萃取的分率理论收率2多级错流萃取料液经萃取后，萃余液再与新鲜萃取剂接触，再进行萃取。第一级的萃余液进入第二级作为料液，并加入新鲜萃取剂进行萃取；第二级的萃余液再作为第三级的料液，以此类推。此法特点在于每级中都加溶剂，故溶剂消耗量大，而得到的萃取剂平均浓度较稀，但萃取较完全。多级错流萃取未被萃取分率和理论收率经一级萃取后，未被萃取的分率φ1：经二级萃取后，未被萃取的分率φ2：经n级萃取后，未被萃取的分率：理论收率：E在该过程中不变某物质的水溶液100mL，用5份10mL萃取剂溶液连续萃取5次，总萃取率为87%，则该物质在此萃取体系中的分配比是多少?18℃时，I2在CS2和水中的分配比D为40.0。如果一定体积的水溶液中含I20.018g,用两份等体积的CS2萃取两次，测定水中剩余的I2为4.07×10-5g,则每次萃取时的相比(V水/VCS2)是多大?3多级逆流萃取在多级逆流萃取中，在第一级中连续加入料液，并逐渐向下一级移动，而在最后一级中连续加入萃取剂，并逐渐向前一级移动。料液移动的方向和萃取剂移动的方向相反，故称为逆流萃取。在逆流萃取中，只在最后一级中加入萃取剂，故和错流萃取相比，萃取剂之消耗量较少，因而萃取液平均浓度较高。青霉素发酵过滤液进入第一级萃取罐，在此与从第二级分离器来的萃取相（含产品青霉素）混合萃取，然后流入第一级分离器分成上下层，上层为萃取相，富含目的产物，送去蒸馏回收溶剂和产物进一步精制；下一层为萃余相，含目的产物浓度比新鲜料液低得多，送第二级萃取；如此经三级萃取后，最后一级的萃余相作为废液排走。多级逆液萃取计算公式推导令Ｑk代表第k级中溶质总量（萃取相和萃余相），因为是连续操作，则表示单位时间内通过第k级溶质总量。先求出相邻三级所含溶质总量Ｑk-1，Qk

和Qk+1

之间关系自第(k+1)级进入第k级的溶质的量＝而自(k-1)级进入第k级的量＝则第K级的溶剂总量为

12K-1kK+1n-1nSRLF多级逆液萃取计算公式推导理论收得率：未被萃取的分率：

条件：萃取相和萃余相很快达到平衡两相完全不互溶，完全分离每级的萃取因素E相同1利用乙酸乙酯萃取发酵液中的放线菌素D，pH=3.5时，k=57，料液流速450L/h，萃取剂流量39L/h，计算采用三级错流萃取和三级逆流萃取的萃取因素E和理论收率各为多少？过程计算萃取过程分析常用的工业萃取过程根据使用的设备通常分为逐级萃取过程和微分萃取过程。1.逐级萃取过程以多级混合澄清槽为萃取设备的连续萃取过程。特点是每一个萃取级构成一个平衡级，易实现过程分解、组合与控制。2.微分萃取过程

以各种塔为萃取设备的连续萃取过程。特点是设备紧凑，操作简单，结构形式选择多；但易出现轴向返混，影响萃取效率。逐级萃取过程2.逐级萃取过程的计算(1)麦克凯贝-赛尔图解法平衡线：由萃取平衡实验测得。操作线：斜率=L/G即，被萃相与萃取相的流量之比。萃取级数：阶梯作图法。(2)逐级计算法逐级计算法是逐级萃取过程的基本计算方法，特别是各萃取级分配系数不同时，采用逐级计算法计算萃取过程所需理论级数和各级浓度分布是最常用和最稳妥的方法。在实际萃取过程中，经常会出现各级分配系数发生变化的情况，如用酸性萃取剂萃取电解质溶液中的金属离子时，随着金属离子量的增加，被萃相中的H+浓度会随之增大，导致被萃相的酸度逐级增大，因而影响到被萃离子在两相中的分配比。例：水相料液(L)中含Cu2+为xf=2.5kg/m3，含H2SO4为Hf=1.0kg/m3，有机相为含萃取剂(LIX64)10%的煤油溶液(G)，由于是萃取反萃循环使用，其中残留Cu2+为yf=0.075kg/m3；两相体积流比为G/L=60/75；要求经多级逆流萃取后，萃余相中Cu2+的含量为x1=0.35kg/m3。计算流程所需的理论级数和逐级浓度分布。①用LIX64萃取水相硫酸铜中的Cu2+反应式为：其中，R代表LIX64。在萃取过程中，当一个铜离子进入有机相，水相就会产生一个硫酸，因此，随着萃取过程的进行，水相的酸度会逐渐增大。②通过实验测定该萃取体系中，在不同硫酸浓度下Cu2+在水相和有机相中的平衡曲线。③用xi、yi分别表示水相和有机相中的Cu2+浓度，Hi代表水相中硫酸的浓度。由于1molCu2+能生成1molH2SO4，根据它们的分子量比，相当于1kgCu2+可生成的H2SO4为：98/63.5=1.54kg。④对Cu2+做总物料衡算：即：⑤对H2SO4做总物料衡算：解例解例⑥逐级平衡计算根据萃取过程，第一级的有机相浓度应与水相浓度形成平衡，因此，由x1和H1，从平衡图上查得y1=1.11kg/m3。对第一级做物料衡算：计算x2和H2得：根据x2和H2查平衡图，得：y2=2.24kg/m3.解例对第二级做物料衡算：计算x3和H3得：根据x3和H3查平衡图，得：y3=2.76kg/m3。解例对第三级做物料衡算：计算x4和H4得：从计算结果可知，x4=xf、H4≈Hf，因此，该萃取过程只需三级平衡萃取就能完成。逐级萃取过程

(3)代数公式法假设两相不互溶，且被萃物在各平衡级的分配比D相同。对第一级作物料衡算：按平衡关系，，代入上式整理得：令，，则有：即：逐级萃取过程对第二级作物料衡算：按平衡关系，，代入上式整理得：即：将x1表达式代入，得：

逐级萃取过程同样，对第三级作物料衡算可得：对第N级作物料衡算，得：逐级萃取过程用等比数列求和公式，且，则可得：对上式两边同时用xf相减：通分整理得：将两边同时用1相减：通分整理得：于是可得到萃取所需要的理论级数为：克莱姆赛——休特（Kremser-Souder）方程式

逐级萃取过程逐级萃取过程3.萃取效率的描述

(1)萃余率

(2)萃取率

(3)平均级效率七形成螯合物的萃取体系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的。一、萃取平衡萃取剂一般是有机弱酸（HR)萃取平衡：Mn+水+nHR有=MRn有+nH+水萃取平衡至少包括四个平衡过程：（1）（2）（3）（4）1)萃取剂在两相中的分配

HR水HR有

2)（弱酸）萃取剂在水相中的电离

3)螯合反应

4)螯合物在两相中的分配

萃取反应为：

当萃取反应达到平衡时，金属离子在两相中的分配比为：

上式可进一步简化：

从分配比公式可以看出：

分配比与被萃物的浓度[Mn+]无关，即不管其含量多少，萃取率都一样，符合定量分离的要求；决定螯合物萃取的分配比大小有许多因素，包括萃取剂的Ka,KD及其浓度以及水溶液的pH等；在同一萃取体系中，不同离子的分配比是水溶液pH和萃取剂浓度的函数。影响金属螯合物萃取的因素

当

时，，则有

在溶剂萃取中，pH1/2和萃取曲线是两个很重要的数据图表。1）酸度

在实际工作中，pH1/2常用来表示某一萃取体系中，不同金属离子的萃取能力。

pH1/2也可代表金属离子的萃取特性，pH1/2越小，该离子越容易萃取。

2)有机试剂浓度3)络合剂浓度4)有机试剂的性质

5)溶剂性质八双水相萃取

(aqueoustwophaseextraction)聚合物的不相容性—两种或两种以上具有一定浓度的亲水性聚合物溶液混合后静置，这些高分子聚合物出现的分相现象，其中两相体系称之为双水相系统(aqueoustwophasesystem,ATPS)•利用双水相成相现象及待分离组分在两相间的分配系数的差异进行组分分离或水相提纯的技术成为双水相萃取技术。双水相的形成(1)互不相容（incompatibility）(2)复合凝聚（complexcoacervation）(3)完全互溶（completemiscibility）PEG=聚乙二醇(polyethyleneglycol)DX=葡聚糖(dextran)Kpi=磷酸钾ATPS相图相图—把双水相体系中的组成成分，分别以不同的浓度相混，观察其成相过程，并以图的形式描绘下来，即称为此双水相体系的相图。曲线TKB称为双节线。双节线以下的区域为均相区,以上的区域为两相区，即ATPS。直线TMB称为结线（系线），上相（轻相Topphase）的组成用T点表示，下相（重相Bottomphase）的组成用B点表示。K点称为分相临界点。系线反映的信息：A杠杆规则：系线上各点均为组成相同，而体积不同的两相。两相体积近似服从杠杆规则B性质差异：系线的长度是衡量两相间相对差别的尺度,系线越长,两相间的性质差别越大；反之则越小.C临界点(criticalpoint)：当系线长度趋于零时,两相差别消失,任何溶质在两相中的分配系数均为1。影响双水相萃取的因素高聚物相对分子质量和化学性质、被萃取溶质粒子的大小和表面化学性质对双水相萃取都有直接影响。（1）成相聚合物的浓度和分子量成相系统的总浓度：增大时,系统远离临界点,系线长度增加,两相性质的差别增大,溶质的分配系数大于1或小于1,溶质越容易分配于其中的某一相。存在问题：当系线长度增加时,系统的表面张力增大,可能导致溶质在界面上的吸附。分子量M:当成相高聚物的浓度、盐浓度、温度等条件不变时，被分配的溶质易为相系统中低相对分子质量的高聚物所吸引，而为高相对分子质量的高聚物所排斥。这一规律只表明了分配系数的变化方向，但是分配系数变化的大小主要由被分配物质（待萃取物）的相对分子质量所决定。通常氨基酸、小分子蛋白的分配系数受高聚物相对分子质量的影响没有大分子蛋白那么显著。利用这一原理分离不同相对分子质量的蛋白质可以获得较好的分离效果。（3）pH值pH的影响主要表现为：影响相间电位，同时还会影响到弱酸盐的解离，如PEG/Kpi系统，pH的微小变化可能使m变化2-3个数量级。

(4)疏水作用和生物亲和分配如果改变成相聚合物的疏水性(引入疏水基团),会使疏水的溶质分子的分配系数发生改变；如果在成相高聚物分子上引入生物亲和配基，也会直接影响生物大分子的分配系数。（5）温度大规模操作一般在室温下进行1)常温下蛋白质不会发生变性;2)常温下溶液粘度较低,容易相分离;3)常温操作节省冷却费用.双水相萃取操作双水相萃取步骤：双水相系统的形成；溶质在双水相系统的分配；双水相的分离。将固体（或浓缩）的聚合物和盐直接加入到料液中，同时机械搅拌使成相物质溶解，形成双水相；溶质在两相中发生物质传递，达到分配平衡；采用重力沉降（静置分层）或离心沉降分离两相。为获得较高的纯化倍数，可采用多步萃取流程。（3）双水相萃取的特点优点:平衡时间短，含水量高，界面张力低，能耗少；条件温和，保留生物活性；分离步骤简便，易于连续化操作；易于放大.缺点：影响因素较多，成本较高，相系统需要回收利用多组10ml刻度离心管,进行分配平衡实验：(1)配制一系列不同浓度、pH的双水相系统；(2)加入料液,再加水使整个系统质量达到5~10g，离心管封口后充分混合;(3)在1800~2000r下离心3~5min,使两相完全分离;(4)用吸管或移液管将上相和下相分别吸出,测定上、下相中目标产物的浓度或生物活性,计算分配系数.双水相萃取技术应用实例九反胶束萃取（反胶团萃取，

ReversedMicelleExtraction）基本术语胶束(micelles):向水中加入表面活性剂（S），水溶液的表面张力随[S]增大而下降。当[S]达到一定值后，S缔合形成水溶性胶束,溶液的表面张力不再随表面活性剂浓度的增大而降低。胶团形成均是S分子自聚集的结果，是热力学稳定体系。临界胶束浓度(criticalmicelleconcentration,

CMC):S在水溶剂中形成胶束的最低浓度正向胶束（normalmicelle）:在水溶液中加入表面活性剂达到一定浓度时，会形成表面活性剂聚集体（胶团），在这种胶团中，表面活性剂的极性头（基团）朝外（向水），而非极性尾朝内。中间形成非极性的“核”。反胶束(reversemicelles):当向非极性溶剂中加入表面活性剂达到一定浓度时，会形成憎水非极性尾朝外（向溶剂），而极性头（亲水基）朝内的胶团。反胶束的形态：球形或近似球形，也呈柱状。其半径一般为1-10nm极性核(polarcore):S分子的自组装形成了极性核。微水相或“水池”(waterpool)：包括了表面活性剂的极性头组成的内表面，平衡离子和水。反向微胶团的极性水池可以溶解极性分子，但又不直接接触有机溶剂，不会破坏生物分子的活性。2基本性质内水池直径d：反胶束的大小与溶剂和S的种类及浓度、温度、I等因素有关，一般为5-20nm，d用下式计算：Wo——有机相中水与S的摩尔比，也称含水率(watercontent)；M——水分子质量；αsurf——界面处一个S的面积；N-阿弗加德罗常数。内水的性质：当Wo较低时,微水相的水分子受S亲水基团的强烈束缚,表观粘度上升,疏水性也极高。随着Wo的增大,这些现象逐渐减弱,微水相的水与正常的水接近,反胶团内可形成双电层。但即使当Wo值很大,水池内水的理化性质也不能与正常的水完全相同,特别是在接近S亲水头的区域内。3反胶束的溶解作用微水池溶解和分离作用:反胶束的微水池的水可为生物分子提供易于生存的亲水微环境，所以反胶束萃取可用于生物分子的分离纯化。蛋白质溶解模型：a、水壳模型：b、半岛模型：c、吸附模型：d、溶解模型4反胶束萃取的原理反胶束萃取技术（Reversedmicellarextraction）是利用表面活性剂在有机溶剂中自发形成一种纳米级的反胶束相来萃取水溶液中的大分子蛋白质。（1）静电作用：当溶质所带电荷与表面活性剂相反时