解：(1)
D D E 100％ 95 100 V水 50 D D V有 100 ∴ D＝9.5
(2)
10 0.100 50 95% 0.475mmol 100
11
4. 多次萃取E计算
设m0为被萃取物质的总量
mi为萃取后水相中剩余的量（i= 1 、2、3…..） m0-mi 为萃取到有机相中的量
VW n E总 1 ( ) 100% DVO VW
50 n 99 1 ( ) 100 17 10 50
解得 n=3.1
应萃取4次，才能使总萃取率达到99％以上
15
2000年中科院考研题（8分）
有机溶剂20mL萃取100mL水相中某溶质，一次萃取率E=90%
[A]有 KD [A]水
此式只使用于浓度较稀且溶质在两相中均是单一的 相同形体存在的简单萃取体系。如用CCl4萃取I2
8
2. 分配比
将溶质在有机相中各种存在形体的总浓度C有与在 水相中各种存在形体的总浓度C水之比，称为分配比
c有 D c水
9
3.萃取百分率: 表示了萃取完全的程度
被萃取物质在有机相中 的总含量 E 100% 被萃取物质的总含量
20
+
N H3C H3C N N CH3
Cu
N
CH3
Cl
能被CHCl3萃取
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3. 溶剂化合物萃取体系
某些溶剂分子通过其配位的原子与无机化合物中的金属
离子相键合，形成了溶剂化合物从而萃取到有机相中。 如在HCl介质中用乙醚(Et2O)萃取Fe3+
Fe(H2O)63+ + 4Cl- ＝ Fe(H2O)2Cl4- + 4H2O Fe(H2O)2Cl4- + 2Et2O ＝ Fe(Et2O)2Cl4- + 2H2O Et2O + H3O+ ＝ Et2OH+ + H2O 盐
应来进行分离的方法。
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一、 离子交换树脂
CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH CH2
CH CH2
CH CH2
+
CH CH2
CH CH2 CH CH2
SO3H
n
CH CH2 CH CH2
CH CH2
SO3H
CH
SO3H
n
高分子网状结构聚合物，稳定性好。在结构的骨架上连接有 活性基团，如-SO3H，-N(CH3)3Cl等，它们可以与溶液中的离 子进行交换。
23
四、萃取条件的选择
1. 萃取平衡常数Kex
（螯合物萃取体系）
Zn2+(水) ＋ 2H2D(双硫腙) ＝ [Zn(HD)2]有 + 2H+水
2 [ Zn( HD)]有 [ H ]水 K ex 2 [ Zn 2 ]水 [ H 2 D]有
2 [ Zn( HD) 2 ]有 [ H 2 D]有 D K ex 2 2 [ Zn ]水 [ H ]水
Li+＜H+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+;
Mg2+＜Ca2+＜Sr2+＜Ba2+； F-＜OH-＜CH3COO-＜Cl-＜Br-＜NO3-＜HSO4-＜I-
K+
+++ +++ +++ +o+ o+o +o+ o+o ooo o+o ooo ooo ooo +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +o+ o+o o+o ooo ooo
先推导：萃取一次后水相中剩余的量m1
c有 D c水
m 0 m1 V有 m1 V水
V水 m1 m 0 ( ) DV有 V水
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同理萃取二次后水相中剩余的量m2
V水 V水 m 2 m1 ( ) m0 ( )2 DV有 V水 DV有 V水
若萃取n次后水相中剩余的量mn
V水 n m n m0 ( ) DV有 V水
Mn+分配比取决于Kex 、螯合剂浓度、溶液的酸度
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2. 萃取条件
（1）螯合剂选择
a. Kex越大，D越大，E就越大
b. 螯合剂含疏水集团越多，E就越大
（2）溶液的酸度： 酸度越低，E就越大。但酸度也不能太低， 否则Mn+要水解，影响萃取。 如双硫腙-Zn2+形成螯合物适宜pH=6.5∽10.0
O H….O
丁二酮肟-Ni不带电荷，具有疏水性，可被CHCl3萃取 Ni2+就进入有机相同其它离子分离
6
为了便于测定还可将Ni2+反萃取到水相中（反萃取）
HCl 振荡
在丁二酮肟-Ni的CHCl3中
丁二酮肟-Ni破坏
Ni2+重新进入了水相中
7
二、萃取过程的分配定律
1.分配系数：
萃取是溶质在两相中经过充分振摇， 达到平衡后按一定比例重新分配的过程。 A水 A有
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(1) 丁二酮肟－Ni 例如 (2) 8-羟基喹啉－Al（Mg ）
(3) 双硫腙－Zn（Cd Hg）
均能被CHCl3萃取
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2. 离子缔合物萃取体系
阳、阴离子通过静电引力结合成中性化合物，称为
离子缔合物。因为它的体积较大，带有疏水性，易
被有机溶剂萃取。 如Cu+与二甲基邻二氮菲螯合后， 它带正电荷与 Cl-形成离子缔合物，可被CHCl3萃取。
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阳离子交换树脂
cation-exchange resin
含酸性基团的树脂称阳离子交换树脂。
含R-SO3H称强酸性阳离子交换树脂；
含R-COOH，R-OH称弱酸性阳离子交换树脂；
使用前：酸淋洗转变成H+型
使用后经“再生”，可反复使用。
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阴离子交换树脂 anion-exchange resin
22
Fe(Et2O)2Cl4- + Et2OH+ ＝ Fe(Et2O)2Cl4-.Et2OH+
（又可被乙醚萃取）
该类萃取体系中，溶剂分子乙醚既是溶剂又是萃取剂 萃取量较大,用于分离基体元素,如钢铁中的Fe3+
4. 无机共价化合物萃取体系
I2 Br2 Cl2 AsI3等不带电荷的共价化合物, 可被CHCl3或CCl4萃取。
离 子 交 换 树 脂
玻璃纤维
阳离子交换树脂：HCl 溶液为洗脱液；
交换柱
阴离子交换树脂：用NaOH溶液作洗脱液。
4、再生：将树脂恢复到交换前的形式
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三、离子交换分离原理
离子交换反应是一可逆反应，被交换离子随淋洗液
在分离柱中移动，由于不同离子与树脂之间的作用 力不同， 流出分离柱的时间不同而被分离。 四、离子交换亲和力 (1) 离子电荷数越大，亲和力越大； (2) 相同电荷时，水合半径越小，亲和力越大；
计算此溶质的分配比? 若将20mL溶剂分成4次萃取，能否达到
常量组分定量萃取要求
解：(1) 一次萃取
D E 100% VW D VO
D 90 100 100 D 20
D=45
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(2) 分4次萃取，每次5mL
VW n E总 1 ( ) 100% DVO VW
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解：
2 [ HL]有 3 D K ex 6.26 10 2 [ H ]水
D E ( 有机相） 100% 0.62% VW D VO
反萃取到水相中E＝(100－0.62)%＝99.38%
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五、 溶剂萃取的应用
1. 萃取分离
双硫腙能与20余种M生成螯合物
废水中Hg测定：控制酸度0.5mol/L，可萃取Hg、Ag、 Au、Cu；萃取后，用含EDTA的碱性溶液洗萃取液， HgY被反萃到水相，其它几乎无干扰. 2. 萃取富集 天然水中致癌物3、4-苯并芘的检测
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（3）萃取有机溶剂的选择： 选择与螯合物结构相似的溶剂作为萃取溶剂， 使金属螯合物在有机溶剂中的溶解度要大。 （4）必要时加入掩蔽剂消除其它离子干扰
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2002年中科院考研题（15分） 某萃取体系，萃取平衡如下： M2+Wat. + 2HLOrg. ＝ MLOrg. + 2H+Wat. 已知Kex=0.10，用有机溶剂20mL将含有0.100mol/L HL和Mn+ 全部萃入有机相中，然后将20mL水与 有机相混合进行反萃取。 问：若水相中[H+]=0.40mol/L，Mn+反萃取率能 否达到99.9%
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连接的活性基团不同分为：
阳离子Resin 离子交换Resin 阴离子Resin 强酸性阳离子Resin 弱酸性阳离子Resin
强碱性阴离子Resin
弱碱性阴离子Resin
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阳离子交换反应：
Resin-SO3H + Na+ = Resin-SO3 Na + H+
Resin-SO3Na + H+ = Resin-SO3 H + Na + 阴离子交换反应： Resin-N(CH3) 3OH + Cl- = N(CH3) 3 Cl + OHResin-N(CH3) 3 Cl + OH- = N(CH3) 3 OH + Cl -
H+
ooo ooo ooo ooo ooo o+o +o+ oo+ ++o +++ +++ +++