5. 分离系数 (separation coefficient)
第二节 溶剂萃取分离法
1. 溶剂萃取的定义和本质
[定义]溶剂萃取是利用物质在互不相溶的两 相中的不同分配特性进行分离的方法 优点：设备简单、操作快速、 分离效果好。 缺点：劳动强度大、有机溶 剂易挥发、易燃、有毒。
第二节 溶剂萃取分离法
第二节 溶剂萃取分离法
Exercise 1
1. 在萃取分离达到平衡时溶质在两相中的浓度比称为
A.浓度比 B.萃取率 C.分配系数 D.萃取回收率
C
2.液-液萃取分离的基本原理是利用物质在两相中的 A.Ksp不同 B.溶解度不同
C.分配系数不同
D.存在形式不同
C
第二节 溶剂萃取分离法
Exercise 2
一、溶剂萃取分离法的原理

1. 溶剂萃取的定义和本质
（definition and essence of solvent extraction)

2. 分配系数
(distribution coefficient)

3. 分配比
(distribution ratio)

4. 萃取率
(extraction rate)
（principle of solvent extraction）
二、溶剂萃取分离法基本概念
（basic concepts of solvent extraction）
三、溶剂萃取分离法的类型
（types of solvent extraction）
四、提高溶剂萃取率的途径
（methods of improving extraction rate）
Aw Ao Bw Bo
KD=
[A] o [A]w
KD=
[B] o [B] w
KD即为分配系数。
第二节 溶剂萃取分离法
2. 分配系数（KD）
讨论：
1. 分配系数仅是一个近似常数，当萃取物浓度 较低（I＝0）且有机相和水相中萃取物的型体 完全相同时，它才仅是温度的函数。 2. 分配系数是表征萃取体系分离物质特性的重 要参数。分配系数大的物质较分配系数小的物 质更大比例的进入有机相。两种物质的分配系 数相差越大，该萃取体系分离这两种物质的效 果越好。
一、溶剂萃取的发展史
1842年，Peligot首先用二乙醚萃取硝酸铀酰。 1863年，Brawn将二乙醚用于硫氰酸盐的萃取。 1892年，Rothe等用乙醚从浓盐酸中萃取HFeCl4 1872年，Berthelot提出了萃取平衡的关系式。
1891年，Nernst提出Nernst分配定律。
20世纪40年代，自采用TBP（磷酸三丁酯）作为核燃 料的萃取剂以来，萃取技术得到了更广泛的发展。
1. 溶剂萃取的定义和本质
[本质] 将物质由亲水性转化为疏水性的过 程，即把物质从水相进入有机相的过程。 （相反的过程称为反萃取） 亲水性（hydrophilic） 易溶于水难溶于有机溶剂的性质。 疏水性（hydrophobic） 易溶于有机溶剂难溶于水的性质.
第二节 溶剂萃取分离法
物质对水的亲疏性是有一定规律的： (1) 离子都有亲水性。 (2) 亲水基团越多亲水性越强。 (3) 疏水基团越多、分子量越大、疏 水性越强。
萃取分离中, 在什么情况下, 分配系数K与分配 比D相等? A.溶质在两相中的溶解度相同 B.溶质在两相中的存在形式相同 C.溶质在两相中的Ksp相同 D.分配系数K=1 B
第二节 溶剂萃取分离法
D=
=
KD ( 1 + 2 Kp [ HAc ]o ) 1 + Ka / [ H+ ]w
可见：D随[HAc]o 和[H+]w而变！
第二节 溶剂萃取分离法
3. 分配比（D）
讨论：
1. 分配比考虑了被萃取物的各种化学形式在两 相中的分离总效果。D值越大，萃取越完全。一 般D>10，萃取已很完全。 2. 分配比不是一个常数，它与被萃取物的起始 浓度、水相的酸度、萃取剂浓度、掩蔽剂、温 度等因素都有关。
二、溶剂萃取的发展方向
合成毒性小而萃取性能优异的萃取剂 结合现代化方法进行萃取动力学研究 与其他分离和测定方法相结合 结合红外、核磁共振等研究萃取机理 用于湿法冶金，尤其是铂族元素、稀土元 素、铀、钍、钪等的湿法冶金 研究固体萃取机理、动力学和应用
§3－2
溶剂萃取分离法
一、溶剂萃取分离法的原理
例:
电离平衡:
[H ]W [Ac ]W Ka [HAc]W
聚合平衡:
Kp [(HAc) 2 ]o [HAc]O
2
分配比:
C HA c , o C HA c , w =
分配平衡:
[HAc]o + 2 [(HAc)2]o [HAc]w + [Ac ]w
[HAc]O KD [HAc]W
常见的亲水基团: —OH、—SO3H、—COOH、 —NH2、=NH等。
常见的疏水基团: —R、—RX、—Ar等。
第二节 溶剂萃取分离法
2. 分配系数（KD）
1891年，Nernst发现了分配定律：“在一定温 度下，当某一物质在两种互不混溶的溶剂中分配 达到平衡时，则该物质在两相中的浓度之比为一 常数。”
第二节 溶剂萃取分离法
校正一：若浓度较高（I ≠ 0），则应校正 I 的影 响，即用活度比PD代替浓度比KD。
ao o [ A]o o PD KD aw w [ A]w w
校正二：若萃取物在两相的存在形式不同，如发 生了离解、缔合等副反应，则应校正存在形式的 影响，即用分配比D。
第三章 溶剂萃取分离
Solvent extraction 第一节 第二节 第三节 概述 溶剂萃取分离法 溶剂萃取分离法的应用
第四节
第五节
萃取色谱
新的萃取技术
§3－1
概 述
一、溶剂萃取的发展史
（History of solvent extraction）
二、溶剂萃取的发展方向
（Trends of solvent extraction）
第二节 溶剂萃取分离法
3. 分配比（D）
[A 1 ]O [A '2 ]O [A i' ]O CO D [A1 ] W [A 2 ] W [A n ] W C W
若两相体积相等, D > 1,则A进入有机相的多; 若两相体积相等, D < 1,则A进入水相的多。