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萃取應(yīng)用
萃取與其他分離溶液組分的方法相比,優(yōu)點在于常溫操作,節(jié)省能源,不涉及固體、氣體,操作方便。萃取在如下幾種情況下應(yīng)用,通常是有利的:
①料液各組分的沸點相近,甚至形成共沸物,為精餾所不易奏效的場合,如石油餾分中烷烴與芳烴的分離,煤焦油的脫酚;
②低濃度高沸組分的分離,用精餾能耗很大,如稀醋酸的脫水;
③多種離子的分離,如礦物浸取液的分離和凈制,若加入化學品作分部沉淀,不但分離質(zhì)量差,又有過濾操作,損耗也大;
④不穩(wěn)定物質(zhì)(如熱敏性物質(zhì))的分離,如從發(fā)酵液制取青。萃取的應(yīng)用,目前仍在發(fā)展中。元素周期表中絕大多數(shù)的元素,都可用萃取法提取和分離。萃取劑的選擇和研制,工藝和操作條件的確定,以及流程和設(shè)備的設(shè)計計算,都是開發(fā)萃取操作的課題。
固液萃取和液液萃取各有何特點
1、固液萃?。?
利用溶劑使固體物料中地可溶性物質(zhì)溶解于其中而加以分離地操稱為固液萃取,又稱浸取.水是地一種溶劑,如泡茶、煎中藥和從甜菜中提取糖等.隨著工業(yè)地發(fā)展和人民生活水平地提高,固液萃取地應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,如從植物種子中提取食油,從各種植物中提取中草1藥制劑以及生產(chǎn)速溶咖啡、食品調(diào)味料和食品添加劑等.
幾乎所有的固液萃取都要現(xiàn)對原料進行預(yù)處理,一般是將原料粉碎,制成細粒狀或薄片狀.物料中的有用成分(溶質(zhì))分散在不溶性固體(擔體)中,溶劑和溶質(zhì)必須通過擔體的細孔才能將溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到固體外的溶液中,傳質(zhì)阻力比較大.固體物料經(jīng)粉碎后,由于和溶劑間的相互接觸面積增大一級擴散距離縮短,使萃取速率顯著提高.擔過分的粉碎會產(chǎn)生粉塵,并在萃取過程中使固相的滯液量增加,造成固液分離的困難和萃取效率的降低.
選擇溶劑應(yīng)考慮以下原則:
(1)溶質(zhì)的溶解度大,以為節(jié)省溶劑用量;
(2)與溶質(zhì)之間又足夠大的沸點差,以便于回收利用;
(3)溶質(zhì)在溶劑的擴散阻力小,即擴散系數(shù)大和黏度??;
(4)價廉易得,無1毒,腐蝕性小等. 溶質(zhì)的溶解度一般隨溫度上升而增大,同時溶質(zhì)的擴散系數(shù)液增大.因此,提高溫度可以加快萃取速度;
2、液液萃?。?
是利用系統(tǒng)中組分在溶劑中有不同的溶解度來分離混合物的單元操作。即,是利用物質(zhì)在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同,使溶質(zhì)物質(zhì)從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中的方法。
例如用苯為溶劑從煤焦油中分離酚,用異1丙醚為溶劑從稀乙1酸溶液中回收乙1酸等。實驗室中用分液漏斗等儀器進行。
固相萃取的操作步驟
針對填料保留機理的不同(填料保留目標化合物或保留雜質(zhì)),操作稍有不同。
固相萃取操作一般有四步(見圖1):
1.填料保留目標化合物
l活化----除去小柱內(nèi)的雜質(zhì)并創(chuàng)造一定的溶劑環(huán)境。
l上樣----將樣品用一定的溶劑溶解,轉(zhuǎn)移入柱并使組分保留在柱上。
l淋洗----z1ui大程度除去干擾物。
l洗脫----用小體積的溶劑將被測物質(zhì)洗脫下來并收集。
2.填料保留雜質(zhì)
固相萃取操作一般有三步(見圖2):
l活化--除去柱子內(nèi)的雜質(zhì)并創(chuàng)造一定的溶劑環(huán)境。
l上樣--將樣品轉(zhuǎn)移入柱,此時大部分目標化合物會隨樣品基液流出,雜質(zhì)被保留在柱上,
l故此步驟要開始收集
l洗脫---用小體積的溶劑將組分淋洗下來并收集,合并收集液。
此種情況多用于食品或農(nóng)殘分析中去除色素。