理论收率：
111 10 % 0E 10 %0
E1
E1
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例： 洁霉素在20℃和pH10.0时分配系数（丁醇/水） 为18。用等量的丁醇萃取料液中的洁霉素，计 算可得理论收率 E=18*1/1=18 理论收率：
若改用1/3体积丁醇萃取， E181/36
理论收率：
1 1 6 10% 08.57%
61
3
一、基本概念
分 配定律
萃取相（轻相） 萃取液 萃余相（重相） 萃余液
分配系数
K
c1 c2
萃取相浓度 萃余相浓度
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分配定律(distribution law) 在恒温恒压下，溶质在互不相溶的两相中达到分配平衡
时，溶质在两相中的平衡浓度之比为常数
适用条件： 1. 相同分子形态（相对分子质量相同）存在于两相中的溶
2) 青霉素反萃取
青霉素 (light phase)
青霉素 = 青霉素- + H+(water)
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3）红霉素萃取 红霉素是碱性电解质，在 乙酸戊酯和pH9.8的水相 之间分配系数为44.7，而 水相pH降至5.5时, 分配 系数降至14.4。
4）红霉素反萃取 反萃取操作同样可通过调 节 pH 值 实 现 。 如 ， 红 霉 素在pH9.4的水相中用醋 酸戊酯萃取，而反萃取则 用pH5.0的水溶液。
较容易； 4)、容易回收和再利用； 5)、毒性低，腐蚀性小，闪点低，使用安全； 6)、不与目标产物发生反应。
常用于抗生素类萃取剂有：丁醇等醇类、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸戊酯等 乙酸酯类以及甲异丁基甲酮（methyl isobutyl ketone）等。
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三、 水相条件的影响
• pH值
pH值影响分配系数 pH影响选择性 pH应尽量使产物稳定
除去大部分蛋白质及固体微粒，防止乳化现象的发生。
2)乳化产生后，采取适当的破乳手段。
• 如果乳化现象不严重，可采用过滤或离心沉降的方法。 • 加热、稀释、加电解质 • 吸附法、顶替法 • 转型法
O/W型乳浊液：加入亲油性表面活性剂 W/O型乳浊液：加入亲水性表面活性剂，如SDS
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四、 乳化现象及去乳化
红霉素 (light phase) 红霉素 + H+ = 红霉素+ (water)
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二、有机溶剂的选择
选择原则：根据相似相溶的原理(最重要参数：介电常数，极性)，选择与目 标产物性质相近的萃取剂，可以得到较大分配系数。此外，有机溶剂还应 满足以下要求：
1)、价廉易得； 2)、与水相不互溶； 3)、与水相有较大的密度差，并且粘度小，表面张力适中，相分散和相分离
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五、萃取方法和理论收率的计算 （一）单级萃取
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萃取因素E为
EC1VS KVS K1 C2VF VF m
式中 VF——料液体积； Vs——萃取剂的体积； C1——溶质在萃取液的浓度； C2——溶质在萃余相的浓度；
K——表观分配系数； m——浓缩倍数
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萃余率：
原 萃始 余料 液液 中中 溶 1溶 质 0% 0质 总 E总 1量 1量 10% 0
①发酵液中夹带有机溶剂微滴，使目标产物受到损失； ②有机溶剂中夹带发酵液给后处理操作带来困难。
产生原因：
表面活剂性的作用，使有机溶剂和水的表面张力降低， 水易于以微小液滴的形式分散于油相称为油包水型W/O乳浊液； 相反，为O/W型乳浊液。
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四、 乳化现象及去乳化
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四、 乳化现象及去乳化
乳浊液的破坏 1)预处理：
质浓度之比。不适合于化学萃取，因溶质在各相中并非以同 一种分子形态存在。
2. 稀溶液。 3.溶质不影响溶剂的互溶情况。
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一、基本概念
分离因素
• 分离因素 （b)
等于分配系数之比，
b越大，分离效果越好
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一、基本概念
弱电解质的分配平衡-表观分配系数
弱电解质的萃取理论
弱碱和弱酸的解离平衡关系分别为：
AH ↔KpA- + H+
常用的去乳化剂
1.阳离子表面活性剂 （1）十二烷基三甲基溴化铵（1231）
［CH3(CH2)10CH2(CH3)3N+］Br — （2）溴代十五烷吡啶（PPB）
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2.阴离子表面活性剂 阴离子表面活性剂，如亚油酸钠、十二烷基磺 酸钠、石油磺酸钠等
3．其他破乳剂 如用溴代四烷基吡啶作去乳化剂，因其既易溶 于水，又易溶于醋酸丁酯中，既能破坏W／O 型，也能破坏O／W型乳状液，比PPB破乳完 全，用量为0.03%～0.05%。它能降低青霉素 提取时随废液的损失，提高收率。
BH+ ↔Kp B + H+
弱酸性电解质的分配系数
AH(light phase) AH = A- + H+(water)
弱碱性电解质的分配系数
表观分配系数：两相中总浓度之比 决定于何种溶剂和水相pH
B
BH+ ↔ B + H+
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一、基本概念
溶剂萃取应用
1）青霉素萃取 在较低pH下有利于青霉素在有机 相中的分配, 当pH大于6.0时,青 霉素几完全分配于水相中。从图 中可知,选择适当的pH, 不仅有利 于提高青霉素的收率, 还可根据共 存杂质的性质和分配系数,提高青 霉
（二）多级错流萃取
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五、萃取方法和理论收率的计算
多级逆流萃取
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条件：萃取相和萃余相很快达到平衡 两相完全不互溶，完全分离 每级的萃取因素E相同
单级萃取： 1
E 1
1 E
E 1
F 混和 L 分离
S
R
多级错流萃取
n
1 ( E 1) n
S1
L1
• 温度：温度影响分配系数 • 盐析剂
可使产物在水中溶解度降低，易于转入溶剂中 能减少有机溶剂在水中溶解度。
• 带溶剂
能与目标物形成复合物，易于溶于有机溶剂中 离子对萃取：酸----脂肪碱；碱----脂肪酸
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四、 乳化现象及去乳化
乳化：
一种液体分散在另一种不相混合的液体中的现象 常常发生在实际发酵产物的萃取操作中。 产生乳化后使有机相和水相分层困难，出现两种夹带：
第18章 溶剂萃取法
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一、基本概念
• 萃取：利用流体为溶剂提取原料中目标产物的操作。 • 萃取剂：流体（液体，超临界流体）
目标物 固体：液固萃取（浸取）
液体：液液萃取
有机溶剂萃取 液膜萃取 双水相萃取
反胶团萃取
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一、基本概念
液液萃取 （LLE）
• 液液萃取：利用一种溶剂将产物从另一种溶剂（如水）中 提取出来，达到浓缩和提纯的目的。
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