溶质A可溶于稀释剂 及萃取剂 溶质 可溶于稀释剂B及萃取剂 中，但萃取剂 与稀释 可溶于稀释剂 及萃取剂S中 但萃取剂S与稀释 剂B不互溶 不互溶

　　溶质A可溶于稀释剂 及萃取剂 中，稀释剂 与萃取剂 溶质 可溶于稀释剂B及萃取剂 可溶于稀释剂 及萃取剂S中 稀释剂B与萃取剂

　　CD线上不同的点代表C、D以不同质量比进行混合所得的混 合物；混合物M可分解成任意两个分量，只要这两个分量位 于通过M点的直线上，在M点的两边即可。

　　3.2 液液相平衡组成在三角形相图上的表示方法（2） 液液相平衡组成在三角形相图上的表示方法（ ）

　　把目标物质从第一个液相中依 靠更强大的溶解力抽提到第二个 液相中。 液相中。 物质的溶解和相似相溶原理。 物质的溶解和相似相溶原理。 萃取是通过溶质在两个液相之 间的竟争性溶解（分配） 间的竟争性溶解（分配）而实现 的。

　　E －脱去溶剂后的萃取相 ， R —脱去溶剂后的萃余相 脱去溶剂后的萃余相

　　(1)萃取过程的传质前提是两个液相之间的相互接触； 萃取过程的传质前提是两个液相之间的相互接触； 萃取过程的传质前提是两个液相之间的相互接触 (2)两相的传质过程是分散相液滴和连续相之间相际传质 两相的传质过程是分散相液滴和连续相之间相际传质 过程。 过程。 (3)两相间的有效分散是提高萃取效率的有效手段。 两相间的有效分散是提高萃取效率的有效手段。 两相间的有效分散是提高萃取效率的有效手段 (4)两相的分离需借助两相的密度差来实现。 两相的分离需借助两相的密度差来实现。 两相的分离需借助两相的密度差来实现 (5)液液萃取过程可以在多种形式的装置中通过连续或间 液液萃取过程可以在多种形式的装置中通过连续或间 歇的方式实现。 歇的方式实现。

　　液平衡关系在三角形相图上的表示法（ ） 液-液平衡关系在三角形相图上的表示法（5） 液平衡关系在三角形相图上的表示法 2）分配曲线 ）

　　三元混合液中有两对组分可部分互溶， 即溶质A与萃取 三元混合液中有两对组分可部分互溶 ， 即溶质 与萃取 部分互溶， 与萃取剂S也部分互溶 剂S部分互溶，稀释剂 与萃取剂 也部分互溶 部分互溶 稀释剂B与萃取剂 萃取最终，两液相达到平衡(两液相经过充分接触后，某些组分在这两液相中的 萃取最终，两液相达到平衡 浓度不再发生变化，表明这些组分在这两相间的正反传递速率相等，达到了液液 液液 平衡)。 平衡 。

　　联结线（共轭线） 联结线（共轭线液液相平衡液-液平衡关系在三角形相图上的表示法（2） 液液相平衡 液平衡关系在三角形相图上的表示法 ） 液平衡关系在三角形相图上的表示法（ 液液相平衡

　　恒温条件下，在有纯组分B的实验瓶中逐渐滴加溶剂S并不断摇 动使其溶解，由于B、S仅部分互溶，S滴加到一定数量后，混合 液开始发生混浊，即出现了溶剂相，得到的浓度即S在B中的饱 和溶解度（图中R点）。用类似的 A 方法可得E点。 恒温条件下，在实验瓶中加入恰 当的B与S，使混合物的浓度位于 RE之间（d点），滴加少许溶质A 至M1 点，充分混合后静置分层， 取两相试样分析，得共轭相E1 和 R1 的组成，联结R1E1 线即为平衡 联结线。 连接所有的E、R点即得溶解度曲线。

　　液平衡关系在三角形相图上的表示法（ ） 液-液平衡关系在三角形相图上的表示法（1） 液平衡关系在三角形相图上的表示法 2、溶解度曲线与联结线（共轭线） 、溶解度曲线）溶解度曲线 ） 共轭相： 共轭相 ： 组成落在双相区的三 元混合物所形成的两互成平衡 的液相，其组成分别由 R 和 E 点表示； 若以E、R分别表示平衡的两相， 在一定T下改变混合物组成，可得 系列平衡数据。连接这些点成一 平滑曲线，称为溶解度曲线 溶解度曲线。 溶解度曲线 共轭相： 共轭相： R相和E相 F R

　　杠杆法则 杠杆法则——萃取物料衡算的依据 杠杆法则 萃取物料衡算的依据

　　(1) M点为C与D点的和点 和点，C点为 和点 M点与D点的差点 差点，D点为M点 差点 与C点的差点。分点与合点在同 一条直线上，分点位于合点的两 边； (2) 分量与合量的质量与直线上相 应线段的长度成比例，即：

　　(3)确定工艺和操作条件 确定工艺和操作条件 (4)萃取流程的建立 萃取流程的建立 (5)设备的确定 设备的确定

　　用量、被萃物浓度、萃取温度等。 用量、被萃物浓度、萃取温度等。 完整的萃取和反萃流程。 完整的萃取和反萃流程。

　　3.2 液液相平衡组成在三角形相图上的表示方法 液液相平衡

　　通常联结线不互相平行，其斜率随混合液的组成而异，一般是按 同一方向缓慢地改变。 有些物系在不同浓度范围内联结线斜率方向不同，如吡啶－氯苯 －水体系。

　　液平衡关系在三角形相图上的表示法（ ） 液-液平衡关系在三角形相图上的表示法（3） 液平衡关系在三角形相图上的表示法

　　萃取剂应不易水解和热解，耐酸、碱、盐、氧化剂或还原剂，腐 蚀性小。在原子能工业中，还应具有较高的抗辐射能力。

　　(1) 溶解度：萃取剂在料液相中的溶解度要小。 溶解度：萃取剂在料液相中的溶解度要小。 (2) 密度：密度差大，有利于分层，不易产生第三相和乳化现象， 密度： 密度差大， 有利于分层， 不易产生第三相和乳化现象， 两液相可采用较高的相对速度逆流。 两液相可采用较高的相对速度逆流。 (3 ) 界面张力：界面张力大，有利于液滴的聚结和两相的分离； 界面张力： 界面张力大， 有利于液滴的聚结和两相的分离； 另一方面， 两相难以分散混合， 需要更多外加能量。 另一方面 ， 两相难以分散混合 ， 需要更多外加能量 。 由于液 滴的聚结更重要，故一般选用使界面张力较大的萃取剂。 滴的聚结更重要，故一般选用使界面张力较大的萃取剂。 (4 ) 粘度 ： 低粘度有利于两相的混合与分层， 流动与传质 ，对萃 粘度：低粘度有利于两相的混合与分层，流动与传质， 取有利。对大粘度萃取剂，可加入其它溶剂进行调节。 取有利。对大粘度萃取剂，可加入其它溶剂进行调节。

　　工业萃取过程中萃取剂与稀释剂一般为部分互 溶，涉及到的是三元混合物的平衡关系，一般采用 三角形坐标图来表示。 一、组成表示法 三角形坐标图 可用等腰直角三角形、等边三角形、不等腰直角三 角形坐标图。

　　组分的浓度以摩尔分率，质量分率表示均可。 组分的浓度以摩尔分率，质量分率表示均可。本章 中 xA、xB、xS分别表示 A、B、S 的质量分率。 、 、 的质量分率。

　　液平衡关系在三角形相图上的表示法（ ） 液-液平衡关系在三角形相图上的表示法（4） 液平衡关系在三角形相图上的表示法

　　3.1 概述 3.2 液液相平衡 3.3 液液萃取过程 3.4 萃取设备 3.5 萃取过程的新进展

　　基本概念 利用组分在两个互不相溶的液相中的溶解度差而将其从一个 液相转移到另一个液相的分离过程称为液液萃取 液液萃取， 液相转移到另一个液相的分离过程称为液液萃取，也叫溶剂萃 取，简称萃取。 简称萃取。 待分离的一相称为被萃相，萃取后成为萃余相 萃余相， 待分离的一相称为被萃相 ， 萃取后成为 萃余相 ， 用做分离剂 萃取相。 的相称为 萃取相。 萃取相中起萃取作用的组分称为萃取剂， 萃取相中起萃取作用的组分称为 萃取剂，起溶剂作用的组分 萃取剂 称为稀释剂或溶剂。 称为稀释剂或溶剂。 稀释剂或溶剂 具有处理量大、分离效果好、回收率高、 具有处理量大 、 分离效果好 、 回收率高 、 可连续操作以及自 动控制等特点，因此得到了广泛的应用。 动控制等特点，因此得到了广泛的应用。

　　(1)确定萃取体系 包括被萃相体系和萃取相体系的 确定萃取体系 构成，如被萃相的酸碱度、萃取相的稀释剂等。 构成，如被萃相的酸碱度、萃取相的稀释剂等。 (2)测定相平衡数据 测定相平衡数据 分配系数和分离系数。 分配系数和分离系数。 相比、 相比、萃取剂和稀释剂

　　M点的横坐标表示萃取剂 的质量百分数 点的横坐标表示萃取剂S的质量百分数 点的横坐标表示萃取剂 纵坐标表示溶质A的质量百分数 纵坐标表示溶质 的质量百分数

　　3.2 液液相平衡组成在三角形相图上的表示方法（3） 液液相平衡组成在三角形相图上的表示方法（ ）

　　三角形的三个顶点分别表示A、B、S三个纯组分。 三条边上的任一点代表某二元混合物的组成，不含 第三组分。E 点： xA =0.4， xB =0.6

　　yA 组分A在萃取相E相中的组成 = k A= 组分A在萃余相R相中的组成 xA

　　分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。 分配系数表达了某一组分在两个平衡液相中的分配关系。 kA值与联结线的斜率有关。 值与联结线的斜率有关。

　　注意： 注意：kA 只反映 S 对 A 的溶解能力，不反映 A、B 的分离程度。

　　A在萃取相中的质量分率 A在萃余相中的质量分率 β= B在萃取相中的质量分率 B在萃余相中的质量分率

　　A、B两组分用萃取分离不适宜； 、 两组分用萃取分离不适宜 两组分用萃取分离不适宜；

　　β1，萃取时组分 可以在萃取相中浓集，β越大，组分 与B萃取分离 ，萃取时组分A可以在萃取相中浓集 可以在萃取相中浓集， 越大 组分A与 萃取分离 越大， 的效果越好。 的效果越好。

　　3.2 液液相平衡组成在三角形相图上的表示方法（1） 液液相平衡组成在三角形相图上的表示方法（ ）

　　1、三角形相图 、 三个顶点： 三个顶点：纯物质 三条边上的点：二元 三条边上的点 混合物的组成 E H点的组成为： M S D H · A K

　　对任何B、S的两相混合物，当加入A的量使混合液恰好变为均相 的点称为混溶点。 A

　　4）临界混熔点 ） 两个共轭相组成相同时的混溶点。 P点将溶解度曲线分为萃取 相区域与萃余相区域。一般 临界混溶点并不是溶解度曲 线的最高点，其准确位置的 实验测定也很困难。

　　2）选择性系数和分配系数的关系 ） kA愈大，kB愈小，选择性系数愈大 选择性系数表示萃取剂对组分A，B溶解能力差别的大小 2、萃取剂回收的难易 、 被分离体系相对挥发度α大，用蒸馏方法分离； 被分离体系相对挥发度 大 用蒸馏方法分离； 如果α接近 ，可用反萃取，结晶分离等方法。 如果 接近1，可用反萃取，结晶分离等方法。 接近