萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。通过萃取,能从固体或液体混合物中提取出所需要的化合物。这里介绍常用的液-液萃取。有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大。用有机溶剂提取溶解于水的化合物是萃取的典型实例。在萃取时,若在水溶液中加入一定量的电解质(如氯化钠),利用“盐析效应”以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度,常可提高萃取效果。要把所需要的化合物从溶液中完全萃取出来,通常萃取一次是不够的,必须重复萃取数次。利用分配定律的关系,可以算出经过萃取后化合物的剩余量。液膜萃取是一项新的萃取技术。萃取系统服务商
萃取装置图萃取又称溶剂萃取或液液萃取(以区别于固液萃取,即浸取),亦称抽提(通用于石油炼制工业),是一种用液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或多组分溶液,实现组分分离的传质分离过程,是一种普遍应用的单元操作。 利用相似相溶原理,萃取有两种方式:液-液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分,溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶,具有选择性的溶解能力,而且必须有好的热稳定性和化学稳定性,并有小的毒性和腐蚀性。如用苯分离煤焦油中的酚;用有机溶剂分离石油馏分中的烯烃; 用CCl4萃取水中的Br2.固-液萃取,也叫浸取,用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类;用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量;用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。萃取系统服务商液液萃取法工业上在填料塔、筛板塔、离心式萃取器、喷洒式萃取器等中进行。
如果KD值小或者需要的样品量大,多次萃取是不实际的。根据式(10-2-3)可能会需要很多的萃取次数,并且萃取的总体积也太大。在某些情况下,萃取的动力学可能是很慢的,需要很长时间才能建立平衡。在这些情况下,可以使用连续液 - 液萃取技术。在连续液 - 液萃取中,新鲜的有机溶剂可以循环地连续使用,通过含有被萃取的水相。图10-2-1表明一个连续液 - 液萃取器的结构,使用比水重的有机溶剂进行萃取。这种萃取溶剂从烧瓶中被加热蒸馏,上升到冷凝器被冷凝,并淋漓出两种不混合的水和带有萃取物的溶剂。较后,溶剂和萃取物返回到烧瓶中。此过程连续地进行直到足够量的被测物质被萃取出来。在某些模块中,烧瓶也作为浓缩器使用,连续萃取之后便于蒸发和除去萃取溶剂。
常用的萃取法:超临界流体萃取技术是将超临界流体作为萃取剂,萃取出某种特定成分,从而实现分离的技术。超临界流体的密度与液体相近,这使它和液体溶剂一样具有溶解能力,另外超临界流体的粘度又与气体接近,这使它具有较大的扩散能力,因此超临界萃取技术可以获得较高的萃取效率。CO2无毒,化学稳定性好,价格便宜,是超临界萃取技术中较常用的溶剂。但超临界流体萃取技术在实际应用中也存在一些问题,如清洗萃取装置比较困难,且必须在无菌箱中收集萃取产物,设备一次性投资较大。超声波是指频率在20kHz~50MHz的电磁波,它是一种机械波,含有较高的能量,这些能量通过萃取液作用在目标成分上,利用超声波的次级效应和热效应等作用加速被萃取成分的扩散并充分与溶剂混合,从而缩短了萃取时间,提高了萃取效率。固相萃取诞生于20世纪70年代,该技术利用液相色谱法的分离原理,对液体样品进行吸附时,其中某一组分被吸附,再利用某些溶剂洗去杂质,然后进行洗脱,从而达到分离、净化和浓缩的目的。液液萃取法在液体混合物中加入与其不相混溶(或稍相混溶)的选定的溶剂。
利用填充了细颗粒吸附剂的小柱作液-固萃取的方法很快就把液一液萃取方法比了下去,在样品基质的简化和痕量样品的富集等方面建立起自己的地位。液一液萃取有这样的一些问题:劳动力密集;经常受到乳化等实际问题的困扰;倾向于消耗大量的高纯度溶剂,这些溶剂往往对操作者健康和环境造成危害;在排放的时候带来额外的费用。液一固萃取则有廉价、省时、溶剂消耗和处理的步骤简单的优点。液一固萃取步骤可以很容易利用专门用的流程单元组,自动地在多通道中同时萃取样品并把样品制备成适自动进样的样品;或利用离心式分析器批量处理大批样品,达到增加样品的通量、减少劳动力的费用的目的。液一固萃取用于现场采样很方便,它使人们不必把大量样品送到实验室中去处理,较大程度地减少样品运输和储存的问题。液一固萃取技术不是没有它的问题,但这些问题和在液一液萃取中遇到的问题是不一样的,这两种技术可以看作是互补的。在液 - 液萃取过程中,有机相、水相、乳化物和外力是乳化形成的主要因素。萃取系统服务商
萃取精馏是一种现代化工技术,属于分离混合物的一种工艺,这种工艺技术应用普遍。萃取系统服务商
微波萃取是利用微波加热来加速萃取过程的一种方法。通过调节微波加热的相关参数,对样品进行微波加热,由于极性分子可迅速吸收微波的能量,因此可有效加热目标成分,促使目标成分完成萃取和分离。极性越大,对微波能量的吸收越多,升温越快。反之非极性溶剂不吸收微波能量,微波对其几乎不起加热作用。有学者采用微波萃取技术、GCPMS、酶联免疫吸收法联用的方法来测定土壤沉积物中的多氯联苯(PCBs),与索氏萃取法相比,该方法萃取效率较高,溶剂用量较大减少,而且适合于现场样品分析。作为一种快速的前处理技术,微波萃取的优势在于萃取效率高,试剂用量小,适用面广,但是也存在萃取温度和压力的控制复杂,微波萃取仪结构复杂、成本较高等不足之处。萃取系统服务商
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