第七章 萃取
利用溶质在互不相容的两相之间分配系数不同进行物质分离。 §7—1 基本概况： 一：萃取：
1．定义：利用液体或超临界六题为溶剂提取原料中目标产物。
2．分类：液液萃取（溶剂萃取、双水相萃取、液膜萃取、反胶束萃取）、液固萃取、超临界流体萃取
二：反萃取：
图：萃取、洗涤、反萃取操作
1．定义：将目标产物从其他相转入水相。
2．洗涤：除去与目标产物同时萃取到有机相的杂质。
三：物理萃取和化学萃取：
1．物理萃取：溶质根据相似相溶原理在两相间达到分配平衡（乙酸丁酯萃取发酵液中的青霉素）——抗生素、天
然植物中有效成分提取、石油化工
2．化学萃取：脂溶性萃取剂与溶质间化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相分配。——氨基酸、抗生素、
有机酸、金属
§7—2 分配定律： 一：分配定律：
恒温恒压下，溶质在互不相溶的两相间达到分配平衡时，如果其在两相中的相对分子质量相等，则在两相中平衡浓度之比为常数。A=萃取相浓度/萃余相浓度
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§7—3 有机溶剂（溶剂）萃取：
一：弱电解质分配平衡：有机酸、氨基酸、抗生素等弱酸或弱碱性电解质的游离酸或游离碱在两相中的分配平衡 1．平衡方程：
???H??
（1）有机相中游离酸浓度：[AH]=Aac?Ka???H???H????
有机相中游离酸浓度（以表观分配系数ma=[AH]/c表示）：ma=Aa
?Ka??H???有机相中游离酸浓度（以表观分配系数ma=[AH]/c表示）：lg(
Aa-1)=pH-pKa pKa=-lgKa ma（2）有机相中游离碱浓度：[B]=Abc
Kb ???Kb??H?Kb ?Kb???H??有机相中游离碱浓度（以表观分配系数mb=[B]/c表示）：mb=Ab
有机相中游离碱浓度（以表观分配系数mb=[B]/c表示）：lg(
Ab-1)=pKb-pH pKb=-lgKb mb二：影响萃取的因素： 1．水相条件：
（1）pH：pH影响分配常数（A或m）——酸性物质在酸性下萃取、碱性物质在碱性下萃取 （2）温度：常温或较低温度
（3）盐析：无机盐（硫酸铵、氯化钠）→→溶质在水中溶解度↓，溶质在有机溶剂中溶解度↑
→有机溶剂与水互溶↓
（4）化学萃取剂（带溶剂）：能和欲提取的生物物质形成复合物，而易于溶于溶剂中，且此复合物在一定条件下易
分解。
2．有机溶剂选择： （1）选择原则：
*分子极性“相似相溶”——介电常数（极化程度）相似。
*价低、与水不互溶、化学稳定、再生及回收易、不与目标产物反应、毒性低、腐蚀小。 *与水有较大的密度差、粘度小、表面张力适中、相分散和相分离容易。 （2）品种：
*有机溶剂：丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、甲基异丁基甲酮 *化学萃取剂（带溶剂）：
氨基酸：季铵盐（氯化三辛基甲铵）、磷酸酯（二（2-乙基己基）磷酸） 抗生素：月桂酸、烃基磺酸、三氯乙酸、四丁胺、正十二烷胺 3．乳化和去乳化： （1）乳化：
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*定义：一种液体（以微小液滴）分散在另一种不相混合的液体中，使两相分离困难。 *原理：表面活性剂的亲水基和亲油基→表面张力↓→液体容易分散成微粒发生乳化。 *稳定条件：界面保护膜是否存在；液滴是否带电；介质粘度； *乳浊液类型：O/W（水包油）、W/O（油包水）
*HLB：表面活性剂的亲水与亲油的大小，HLB↑→亲水↑→O/W。 （2）去乳化：
*破坏乳化液：过滤或离心分离（碰撞而聚沉）——实验室玻璃棒搅拌 加热（粘度↓）
稀释（乳化液浓度↓→减轻乳化）——实验室
电解质（电中和而聚沉——离子型乳化液）——NaCl、NaOH、HCl、CaCl2 吸附法
顶替法（加入表面活性剂更大，但不形成保护膜的物质）——戊醇 转型法
*除去表面活性剂：去乳剂（阴离子表面活性剂——十二烷基磺酸钠；阳离子表面活性剂——溴代十五烷基吡啶）
三：萃取方式和理论收率的计算： 1．萃取方式：
混合：料液和溶剂（萃取剂）充分混合，形成具有很大表面的乳浊液，产物自料液转入萃取剂中。（搅拌混合器、
管道混合）
分离：乳浊液分离成萃取相和萃余相（碟片式离心机）
溶剂回收：从萃取相（有时有萃余相）分离出有机溶剂（蒸馏、反萃取） （1）单级萃取：
溶剂S ←←←←←←←←←←←←←←←←←←←↑ ↓ ↑ ↑ 混合器 →→→→ 分离器 →→→萃取液L→→→ 回收器 ↑ ↓ ↓ 料液F 萃余液R 产物P
萃取因数E=萃取后，溶质萃取相与萃余相（质量或摩尔）之比，E=KVs/Vf 未被萃取的分率Φ=1/(E+1) 理论收率1-Φ=E/(E+1)
(2)多级错流萃取：料液经萃取后，萃余液再与新鲜萃取剂接触，再进行萃取。萃取剂消耗大，萃取液产物平均浓
度较小。
图：多级错流
1-Φ=1-/(E1+1)(E2+1)(E3+1)···(En+1)
（3）多级逆流：料液走向与萃取剂走向相反，只在最后一级加入萃取剂，萃取液产物平均浓度较大
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图：多级逆流
1-Φ=(E-E)/(E-1)
n+1n+1
第八章 吸附法
§8—1 基本概况
一：吸附类型：
1．定义：一种物质附着在另一种物质表面的过程（液—固、气—液、气—固） 2．类型：
（1）物理吸附：范德华引力（定向力、诱导力、色散力） *不发生化学反应；无选择性 *多分子层吸附或单分子层吸附 *放热，降温有利于吸附
*吸附不牢，可逆大，易脱附（范德华引力是远距作用力，吸附强度低） （2）化学吸附：化学键力 *有选择性，单分子层吸附
*放热，但化学反应需要较高活性，故适当升温
*吸附牢，可逆小，难脱附（化学键是近距作用力，吸附强度高） （3）离子交换吸附：静电引力 二：吸附原理： 1．吸附平衡；
吸附质在吸附剂表面达动态平衡（吸附速度与解吸速度相同），吸附质在吸附剂和溶液中浓度不再改变。 m
Ⅰ Ⅰ：容易吸附 Ⅱ Ⅱ：不容易吸附 C 2．吸附等温线：
（1）朗格缪尔吸附等温式：
单分子层吸附模型：m=m∞bc/（1+bc） m：吸附量 m∞：最大饱和吸附量 b：吸附平衡常数 m 1/m
0.5 m
1/m∞ c=1/b 1/c
*确定吸附平衡常数b：当m=0.5m∞，有b=1/c，即b是吸附点覆盖为50%所对应平衡浓度的倒数 *朗格缪尔吸附等温直线式：1/m=1/m∞+1/m∞bc
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