液液萃取原理
Fluid extraction principle
液液萃取是分離液體混合物的一種方法,利用液體混合物各組分在某溶劑中溶解度的差異而實現分離。
設有一種溶液內含A、B兩種組分,為了將A、B兩種成份分離可加入溶劑S。該溶劑S與原溶液不互溶或只是部分互溶,于是混合體系構成兩個液相,如圖11-1所示。為加快溶質A由原混合液向溶劑S的傳遞,將物系攪拌,使一液相以小液滴形式分散于另一液相中,造成很大的相際接觸表面。停止攪拌后,兩液相因密度差沉降分層。這樣,溶劑S中出現了A和少量B,稱為萃取相;被分離混合液中出現了少量溶劑S,稱為萃余相。
以A表示原混合物中的易溶組分,稱為溶質;以B表示難溶組分,稱為稀釋劑。由此可知,所使用的溶劑S(或稱萃取劑)必須滿足兩個基本要求:①溶劑不能與被分離混合物完全互溶,只能部分互溶;②溶劑對A、B兩組分有不同的溶解能力,或者說,溶劑具有選擇性:
(yA/yB)>(xA/xB)
即萃取相內A、B兩組分濃度之比yA/yB大于萃余相內A、B兩組分濃度之比xA/xB(注:yA表示:萃取相溶液中A組分的濃度;yB表示:萃取相溶液中B組分的濃度;xA表示:萃余相溶液中A組分的濃度;xB表示:萃余相溶液中B組分的濃度)。
選擇性的理想情況是組分B與溶劑S完全不互溶。此時如果溶劑也幾乎完全不溶于被分離混合物,那么,此萃取過程與吸收過程十分相似。唯一的重要差別是吸收中處理的是氣液兩相,萃取中則是液液兩相,這一區別將使萃取設備的結構不同于吸收
萃取技術與其它提取分離技術比較具有如下特點:
1、收率高,特別適合從稀溶液中進行提取;
2、適合沸點相近混合物的分離;
3、共沸混合物的分離;
4、從鹽溶液中萃取有機物;
5、從聚合物溶液中萃取鹽;
6、金屬元素的萃取;
7、熱敏性物料;
8、高沸點物料;
因此廣泛應用于食品、醫藥、環保、冶金、化工等行業。