液液萃取儀(yi) 的基本原理
一、基本概念
液-液萃取是分離均相液體(ti) 混合物的單元操作之一。利用液體(ti) 混合物中各組分在某溶劑中溶解度的差異,而達到混合物分離的目的。萃取屬於(yu) 傳(chuan) 質過程。本章主要討論雙組分均相液體(ti) 混合物(A+B)的萃取過程。
所選用溶劑稱為(wei) 萃取劑S,混合液中被分離出的組分稱為(wei) 溶質A,原混合液中與(yu) 萃取劑不互溶或僅(jin) 部分互溶的組分稱為(wei) 原溶劑B。操作完成後所獲得的以萃取劑為(wei) 主的溶液稱為(wei) 萃取相E,而以原溶劑為(wei) 主的溶液稱為(wei) 萃餘(yu) 相R。除去萃取相中的萃取劑後得到的液體(ti) 稱為(wei) 萃取液E’,同樣,除去萃餘(yu) 相中的萃取劑後得到的液體(ti) 稱為(wei) 萃餘(yu) 液R’。
可見,萃取操作包括下列步驟:(1)原料液(A+B)與(yu) 萃取劑的混合接觸;(2)萃取相E與(yu) 萃餘(yu) 相R的分離;(3)從(cong) 兩(liang) 相中分別回收萃取劑而得到產(chan) 品E’、R’。
二、萃取在工業(ye) 生產(chan) 中的應用
1.溶液中各組分的相對揮發度很接近或能形成恒沸物,采用一般精餾方法進行分離需要很多的理論板數和很大的回流比,操作費用高,設備過於(yu) 龐大或根本不能分離。
2.組分的熱敏性大,采用蒸餾方法易導致熱分解、聚合等化學變化。
3.溶液沸點高,需要在高真空下進行蒸餾。
4.溶液中溶質的濃度很低,用蒸餾方法能耗太大,經濟上不合理。
液-液萃取技術的應用不限於(yu) 以上幾個(ge) 方麵,而是有著廣泛的前景。萃取與(yu) 蒸餾兩(liang) 種分離方法可以互相補充。實踐證明,適當選用蒸餾或萃取,幾乎所有液體(ti) 混合物都能有效而經濟的實現組分間的分離。
三、液-液平衡關(guan) 係
液-液萃取至少涉及三種物質,即原料液中的溶質A和原溶劑B,以及萃取劑S。加入的萃取劑與(yu) 原料液(A+B)形成的三組分物係有三種類型。(1)溶質A溶於(yu) 原溶劑B及萃取劑S中,但萃取劑S與(yu) 原溶劑B不互溶,形成一對不互溶的混合液;(2)萃取劑S與(yu) 原溶劑B部分互溶,與(yu) 溶質A互溶,形成一對部分互溶的混合液;(3)萃取劑S不僅(jin) 與(yu) 原溶劑B部分互溶而且與(yu) 溶質A也部分互溶,形成兩(liang) 對部分互溶的混合液。