有机化学实验：技术3-萃取

1、版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,1,第五部分,溶解分离纯化技术 萃取,Section 5,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,2,溶剂萃取,超临界萃取,固相萃取,目 录 / contents,微波辅助萃取,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,3,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,3,萃取技术（Extraction）,萃取技术历久弥新 应用十分广泛,超临界流体萃取,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,4,萃取新概念：,萃取是使利用物质在两种不相混溶的相态中溶解行为的差异使其从一种相态转移到另一种相态而实现分离纯化的一种实验技术和方

2、法。 萃取是如何实现由均相到非均相转变的？,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,5,萃取类别：,溶剂萃取法（Solvent Extraction） 超临界流体萃取法 微波协助萃取法 固相萃取等,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,6,5.1 溶剂萃取,溶剂萃取：将物质从其原来存在的相态中（液态、固态或气态）转移到另一个互不相溶的萃取溶剂相态中的过程。 溶剂萃取的种类： 液液萃取、液固萃取、液气萃取等 深入了解溶剂萃取过程的关键： 被萃取物在两种不同相态中的分配平衡； 在两相中是否发生化学作用从而改变了溶解平衡。,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,7,一、液

3、液萃取的基本原理：,组分在两相之间的溶解平衡关系是萃取过程的热力学基础，它决定萃取过程的方向 1、分配定律： （1）分配系数：1891年Nernst提出,分配曲线常常并非直线，原因组分在两相的存在形式可能不同。,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,8,（2）分配比(distribution ratio，D),物质在两相态中总浓度即含量的比值。体积一定时即为质量比值。,D是两相萃取条件的函数，萃取条件一定时为一定值。萃取条件变，D值也发生变化 多数情况是用有机溶剂萃取水相中的有机物,有机相,水相,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,9,2、萃取分离的评价参数,（1）分离系

4、数（Separation Coefficient，）,1：二者分离困难 1：M1易被有机溶剂相萃取，M2留在水相中，可分离 1：M2易被有机溶剂相萃取，M1留在水相中，两种物质可分离,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,10,（2）萃取率（percentage extraction，E）： 指被萃取物被萃取到溶剂相的质量百分比。表示被萃取的完全程度。分配比愈大，萃取率愈高。,E 与分配比D、相比VW/VO相关 关键：萃取剂选择D和用量V,（3）萃取次数与萃取剂用量： 一次萃取的萃取率决定于分配比和相比，但萃取次数会影响总的萃取率。 假设：每次用SmL有机萃取剂萃取溶解在VW mL水

5、中的初始含量为WO g溶质M。 根据分配定律，萃取1次和n次后，水相中剩余M量为：,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,12,据以上原理分析，可得结论：,分离系数和萃取率都取决于分配比D，因此萃取剂的选择是首要问题。 对于选定的萃取剂，萃取次数及其用量影响萃取总效率。每次使用相同的萃取剂用量，萃取次数越多，总萃取率越高，但需消耗大量萃取剂。 一定量的萃取剂，分多次萃取比一次萃取总效率高，一般首次萃取用量要多些。？ 相比过大，萃取率低且后处理不利，实际操作时总相比一般为112,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,13,二、影响萃取的主要因素,萃取溶剂和萃取剂（内因） pH

6、值：影响酸碱物的D，碱性大易产生乳化 温度：T不同，D不同 被萃取溶液的浓度：总浓度越大，D值越大 盐析作用：,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,14,1、萃取溶剂和萃取剂的选择,分配系数大：萃取率的决定因素 两相互溶程度很小或不混溶：否则易乳化 选择性好：对不同溶质溶解度不同 化学稳定性好：不发生不利的化学反应 密度有别：否则会影响分层和乳化 界面张力合适：过大不利分散混合，小易乳化 黏度小：利于分子在两相间的扩散平衡和分层 沸点低：便于回收 其他：价格低，毒性小，安全环保，便于操作,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,15,2、盐析效应的作用与盐析剂,盐析效应的作

7、用： 降低有机物在水中溶解度，使 K-D值变大 减少两相间的互溶，克服乳化 使水相比重增大，有助于两相分层，克服乳化 盐析剂选择： 尽量用高浓度或饱和盐溶液。但不能析出盐晶 采用小半径高电荷阳离子盐。径小荷高作用强 盐析剂不应有副作用，其加入量应适当，过多也会使杂质也转入有机相； 阴离子尽可能具有同离子效应。,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,16,乳化：是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的现象。 乳化液构成：油相、水相和乳化剂 类型：W/O, O/W,3、萃取乳化及其避免和破除,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,17,乳化：是一种液体以极微小

8、液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的现象。 乳化液类型：W/O/W, O/W/O,3、萃取乳化及其避免和破除,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,18,（1）产生乳化的因素： 两相互溶程度大 两相比重相近 界面表面张力小 存在碱性物质或表面活性剂 两相振荡时剧烈 （2）避免乳化： 减小两相互溶、扩大比重差别：利用盐析作用 去除碱性物质和表面活性剂 避免剧烈振荡,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,19,（3）破乳方法： 加热破乳 超声破乳 稀释破乳 过滤破乳 电解质破乳 转型法破乳 加入破乳剂：如十二烷基磺酸钠,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,20,

9、乳化作用及乳化技术的应用：,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,21,三、液液萃取的基本操作,分液漏斗准备： 检查、清洗、烘干 涂凡士林油、试漏 绑定上下塞,1、间歇液-液萃取,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,22,粗面旋塞细面孔,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,23, 萃取操作：,加液,振荡混合,静止分层,分离放液,振混要点:控塞振荡，间歇放气 分液要点:近停-慢放-快关,上下分路,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,24,2、连续液液萃取,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,25, 浸泡提取 渗漉提取 普通加热回流提取 索

10、氏提取器回流提取,3、液-固萃取,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,26,影响液固萃取的主要因素： 溶剂系统的选择：对于生物材料等固体物质的溶剂提取情况复杂，不同的材料和不同的被萃取物所采取的溶剂都不相同，常分阶段、分层次进行提取分离； 固体物料的前处理：干燥、粉碎、组织破碎和分离 注意生物活性物质的处理问题 温度、酸碱度和盐的浓度等,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,27,常用方法：不同极性溶剂的梯度提取,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,28,5.2 微波协助萃取,发展于利用微波技术进行天然产物的提取 因植物体内的维管束和腺胞内含水量较高，故吸收微

11、波能很快升温，使细胞内部的压力增大，并最终大致细胞壁破裂，于是细胞内的有效成分便可以自由流出，被溶入萃取溶剂中。 特点：快速；无需干燥物料；节省能源；降低溶剂用量；选择性好，产品纯度和质量均提高；可在同一装置内采取两种以上的萃取溶剂分别提取所需组分，工艺更简捷；避免长时间高温加热的弊端，利于热不稳定物质的萃取,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,29,5.3 超临界流体萃取,临界点：可使某物质以液态存在的最高温度或以气态存在的最高压力。 当物质的温度、压力超过此界线即临界温度及临界压力会相变成同时拥有液态及气态特征的流体：超临界流体,版权所有，请勿传播,2020年9月21日星期一,30,超临界流体的特性： 良好的溶解性：在临界点附近，它有很大的可压缩性，适当增加压力，可使它的密度接近一般液体的密度