2．组分的热敏性大，采用蒸馏方法易导致热分解、 聚合等化学变化。
3．溶液沸点高，需要在高真空下进行蒸馏。 4．溶液中溶质的浓度很低，用蒸馏方法能耗太大， 经济上不合理。 液-液萃取技术的应用不限于以上几个方面，而是有 着广泛的前景。萃取与蒸馏两种分离方法可以互相补充。 实践证明，适当选用蒸馏或萃取，几乎所有液体混合物都 能有效而经济的实现组分间的完全分离。
第一节 液-液萃取的基本原理
三、液-液平衡关系
液-液萃取至少涉及三种物质，即原料液中的溶质A和 原溶剂B，以及萃取剂S。加入的萃取剂与原料液（A+B） 形成的三组分物系有三种类型。（1）溶质A完全溶于原溶 剂B及萃取剂S中，但萃取剂S与原溶剂B完全不互溶，形成 一对完全不互溶的混合液；（2）萃取剂S与原溶剂B部分 互溶，与溶质A完全互溶，形成一对部分互溶的混合液； （3）萃取剂S不仅与原溶剂B部分互溶而且与溶质A也部分 互溶，形成两对部分互溶的混合液。第一种情况较少见， 第三种情况应尽量避免，我们讨论的是第二种情况。
第一节 液-液萃取的基本原理
2．溶解度曲线和联结线
在组分和的原料液中加入适量的萃取剂S，经过充分 的接触和静置后，形成两个液层萃取相E及萃余相R。达到 平衡时的两个液层称为共轭相。若改变萃取剂S的用量， 则得到新的共轭相。在三角形坐标图上，将代表各平衡液 层的组成坐标点联结起来的曲线称为溶解度曲线，如图92所示。曲线以内为两相区，以外为单相区。图中点R及E 表示两平衡液层萃余相及萃取相的组成坐标，两点的联线 称为联结线。溶解度曲线是根据若干组共轭相的组成绘出 的。溶解度曲线在点P分为左右两部分，P点称为临界混溶 点，又称褶点，通过这一点的联结线无限短，在此点处R 和E两相组成完全相同，溶液变为均一相。
可见，萃取操作包括下列步骤：（1）原料液（A+B） 与萃取剂的混合接触；（2）萃取相E与萃余相R的分离； （3）从两相中分别回收萃取剂而得到产品E’、R’。
第一节 液-液萃取的基本原理
二、萃取在工业生产中的应用
1．溶液中各组分的相对挥发度很接近或能形成恒沸 物，采用一般精馏方法进行分离需要很多的理论板数和很 大的回流比，操作费用高，设备过于庞大或根本不能分离。
第一节 液-液萃取的基本原理
图9－2 溶解度曲线与联接线
第一节 液-液萃取的基本原理
图9－3 三元物系的辅助曲线
图9－4 杠杆规则的应用
第一节 液-液萃取的基本原理 Nhomakorabea4．杠杆规则
如图9-4所示，分层区内任一点所代表的混合液可以 分为两个液层，即互成平衡的相E和相R。若将相E与相R混 合，则总组成M即为点，M点称为和点，而E点与R点称为差 点。混合液M与两液层E与R之间的数量关系可用杠杆规则 说明。
溶解度曲线及联结线数据均由实验测得。
第一节 液-液萃取的基本原理
3．辅助曲线
在一定温度下，任何物系的联结线有无穷多条，而且 互成平衡两液层的组成是由实验测定的。因此，常用一条 辅助曲线间接表示互成平衡的两液层组成之间的关系。
参阅图9-3，图中已知四对相互平衡液层的坐标位置， 即R1、E1；R2、；R3、E3及R4、E4各点。从点E1作边AB的平 行线，从点R1作BS边的平行线，两线相交于点F。再从另 三组的坐标点用同样的方法作图得交点G、H和J，联各交 点的曲线FGHJ即为辅助曲线，又称共轭曲线。辅助曲线与 溶解度曲线的交点即为临界混溶点。借辅助曲线即可从某 一液相（E相和R相）的已知组成，用图解内插法求出与此 液相平衡的另一液相（E相和R相）的组成。若已测出的某 条联结线位置接近临界混溶点，则可将辅助线外推求出P， 若距离较远，用外延辅助曲线方法求点P是不准确的。临 界混溶点数据应由实验测定出。
化工原理
第九章 萃取
第一节 液-液萃取的基本原理
一、基本概念
液-液萃取是分离均相液体混合物的单元操作之一。 利用液体混合物中各组分在某溶剂中溶解度的差异，而达 到混合物分离的目的。萃取属于传质过程。本章主要讨论 双组分均相液体混合物（A+B）的萃取过程。
所选用溶剂称为萃取剂S，混合液中被分离出的组分 称为溶质A，原混合液中与萃取剂不互溶或仅部分互溶的 组分称为原溶剂B。操作完成后所获得的以萃取剂为主的 溶液称为萃取相E，而以原溶剂为主的溶液称为萃余相R。 除去萃取相中的萃取剂后得到的液体称为萃取液E’，同样， 除去萃余相中的萃取剂后得到的液体称为萃余液R’。
（1）代表混合液总组成的点M和代表两平衡液层的两 点（E和R）应处于一直线上。
（2）E相和R相的量与线段MR和ME的长度成比例，即：
E MR R ME
（9-1）
第一节 液-液萃取的基本原理
第一节 液-液萃取的基本原理
图9－1 组成在三角形相图上的表示方法
第一节 液-液萃取的基本原理
此外，M点的组成也可由ME线段读出萃取剂S的含量， MF线段读出溶质A的含量，原溶剂B的含量不直接从图上读 出，而是可方便地计算出，即：B=100-(S+A)。
直角等腰三角形可用普通直角坐标纸绘制。有时，也 采用不等腰直角三角形表示相组成，只有在各线密集不便 于绘制时，可根据需要将某直角边适当放大，使所标绘的 曲线展开，以方便使用。
第一节 液-液萃取的基本原理
1．三组分系统组成的表示法
液-液萃取过程也是以相际的平衡为极限。三组分系 统的相平衡关系常用三角形坐标图来表示。混合液的组成 以在等腰直角三角形坐标图上表示最方便，因此萃取计算 中常采用等腰直角三角形坐标图。
在图9-1中，三角形的三个顶点分别表示纯组分。习 惯上以顶点A表示溶质，顶点B表示原溶剂，顶点S表示萃 取剂。三角形任何一个边上的任一点代表一个二元混合物， 如AB边上的H点代表由A和B两组分组成的混合液，其中A的 质量分数为0.7，B为0.3。三角形内任一点代表一个三元 混合物，如图M中的点，过M点分别作三个边的平行线ED、 HG与KF，其中A的质量分数以线段MF表示, B的以线段MK表 示，S的以线段ME表示。由图可读得：WA =0.4，WE=0.3， WS=0.3。可见三个组分的质量分数之和等于1。