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萃取剂的选择原则

萃取剂的选择原则

2023-10-23 10:46 447浏览

能与被萃取物形成溶于有机相的萃合物的化学试剂。在湿法冶金中,萃取剂的作用是与被萃取的金属通过配合化学反应生成萃合物萃入到有机相,又能通过某种化学反应使被萃取的金属从有机相反萃取到水相,由此而达到金属提纯与富集的目的。

萃取剂的选择原则:

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、易于挥发。

4、萃取剂不能与原溶液的溶剂反应。

常见的萃取剂:

1、苯,四氯化碳,酒精,煤油,直馏汽油,己烷,环己烷等。其中水是最廉价、最易得的萃取剂。

2、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。

3、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。

4、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。

萃取剂的应用:

萃取与其他分离溶液组分的方法相比,优点在于常温操作,节省能源,不涉及固体、气体,操作方便。萃取在如下几种情况下应用,通常是有利的:料液各组分的沸点相近,甚至形成共沸物,为精馏所不易奏效的场合,如石油馏分中烷烃与芳烃的分离,煤焦油的脱酚;低浓度高沸组分的分离,用精馏能耗很大,如稀醋酸的脱水;多种离子的分离,如矿物浸取液的分离和净制,若加入化学品作分部沉淀,不但分离质量差,又有 过滤操作,损耗也大;

不稳定物质(如热敏性物质)的分离,如从发酵液制取青霉素。萃取的应用,目前仍在发展中。元素周期表中绝大多数的元素,都可用萃取法提取和分离。萃取剂的选择和研制,工艺和操作条件的确定,以及流程和设备的设计计算,都是开发萃取操作的课题。

萃取剂的分类:

1、萃取剂的种类繁多,没有统一的分类方法。鉴于它是一类有机化合物,因此,通常根据质子理论按有机化合物酸碱性的划分,分为中性萃取剂,酸性萃取剂和碱性萃取剂;此外,有一类萃取剂多数为质子酸,通常具有螯合剂的性质故归属为螯合萃取剂。

2、醇、醚、酮、酯、酰胺、硫醚、亚砜和冠醚等中性有机化合物属中性萃取剂。在这一类的酯中还包括羧酸酯(如乙酸乙酯)和磷(膦)酸脂(如磷酸三丁脂),它们在水中一般都呈中性。

3、羧酸、磺酸和有机磷(膦)酸等属酸性萃取剂,它们在水中呈现酸性,可电离出氢离子。

4、伯胺、仲胺、叔胺和季胺等属碱性萃取剂,这些有机胺在水中能加合氢离子,显示碱性,其碱性一般强于无机氨,而季胺则有强碱性质。

5、螯合萃取剂是一类在萃取剂分子中同时含有两个或两个以上配位原子(或官能团),可与中央离子形成螯环的有机化合物。如羟肟类化合物的分子中同时含有羟基(-OH)和肟基(=NOH)。再如8-羟基喹啉及其衍生物(Kelex100等)的分子中,同时含有酸性的酚羟基和碱性的氮原子。

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