摘要萃取是在两个液相间进行。大部分萃取米用一个是水相。另个是有机相。但有机相易使蛋白质等生物活性物质变性。最近，发现有一些高分子水溶液（如分子量从几千到几万的聚乙二醇硫酸盐水溶液）可以分为两个水相，蛋白质在两个水相中的溶解度有很大的差别。故可以利用双水相萃取过程分离蛋白质等溶于水的生物产品。例如用聚乙二醇（PEGMr为6000）/磷酸钾系统从大肠杆菌匀浆中提取0-半乳糖苷酶。这是一个很有前途的新的分离方法，特别适用于生物工程得出的产品的分离。萃取技术是一种分离技术，主要用于物质的分离和提纯，这里介绍几种常用的萃取技术，有溶剂萃取、双水相萃取、凝胶萃取三种，本文将分别从它们的原理、过程及应用三方面介绍，这些技术广泛应用于分析化学、原子能、冶金、电子、环境保护、生物化学和医药等领域。关键字溶剂萃取双水相萃取凝胶萃取原理过程应用目录摘要11参考文献11第一章溶剂萃取利用在两个互不相溶的液相中各种组分（包括目的产物）溶解不同，从而达到分离的目的。溶剂对需分离组分有较高的溶解能力，分离过程纯属物理过程。溶质：被萃取的物质原溶剂：原先溶解溶质的溶剂萃取剂：加入的第三组分萃取剂选择原则：使溶质在萃取相中有最大的溶解度1、原理溶剂萃取法也称液—液萃取法，简称萃取法。萃取法由有机相相相互混合，水相中要分离出的物质进入有机相后，再靠两相质量密度不同将两相分开。有机相一般由三种物质组成，即萃取剂稀释剂、溶剂。有时还要在萃取剂中加入一些调节剂，以使萃取剂的性能更好。从氰化物溶液中萃取有色金属氰络物一般用高分子有机胺类，如氯化三烷基甲胺（N263）、稀释剂为高碳醇、溶剂是磺化煤油。水相即是要处理的废溶剂萃取利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。分配定律是萃取方法理论的主要依据，物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。同时，在两种互不相溶的溶剂中，加入某种可溶性的物质时，它能分别溶解于两种溶剂中，实验证明，在一定温度下，该化合物与此两种溶剂不发生分解、电解、缔合和溶剂化等作用时，此化合物在两液层中之比是一个定值。不论所加物质的量是多少，都是如此。用公式表CA/CB=KCA.CB分别表示一种化合物在两种互不相溶地溶剂中的摩尔浓度。一个常数，称为“分配系数”。有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大。用有机溶剂提取溶解于水的化合物是萃取的典型实例。在萃取时，若在溶解度，常可提咼萃取效果。要把所需要的水溶液中加入一定量的电解质(如氯化钠)，利用“盐析效应”以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的化合物从溶液中完全萃取出来，通常萃取一次是不够的，必须重复萃取数次。利用分配定律的关系，可以算出经过萃取后化合物的剩余量。设：V为原溶液的体积W0为萃取前化合物的总量w1为萃取一次后化合物的剩余量w2为萃取二次后化合物的剩余量w3为萃取n次后化合物的剩余量S为萃取溶液的体积经一次萃取，原溶液中该化合物的浓度为w1/V；而萃取溶剂中该化合物的浓度为(w0-wl)/S；两者之比等于K,即：w1/Vw1=w0KVKV+S同理，经二次萃取后，则有w2/V(wl-w2)/Sw2=wlKV=w0KVKV+SKV+S因此，经n次提取后：wn=w0KV+S单级萃取：使含溶质的溶液(h)和萃取剂(L)解出混合，静止后分成两层。多级萃取：是工业生产最常用的萃取流程，分离效率高，产品回收率高，溶剂用量少。当用一定量溶剂时，希望在水中的剩余量越少越好。而上式KV/(KV+S)总是小于1，所以n越大，wn就越小。也就是说把溶剂分成数次作多次萃取比用全部量的溶剂作一次萃取为好。但应该注意，上面的公式适用于几乎和水不相溶地溶剂，例如苯，四氯化碳等。而与水有少量互溶地溶剂等，上面公式只是近似的。但还是可以定性地指出预期的结果。水相与一完全或部分不相溶的有机相密切接触后，水相中的溶质转入有机相，并在两相中重新分配的过程。由于它能有效地从含量很低的铀矿浸出液中分离、富集和提纯原子能工业中应用分配比、萃取率和分离系数物质M在水相和有机相之间的重配服从能斯脱(Nernst)分配定律，即在一定温度下：Kd分配系数。当含有溶质的两相溶液接近于理想溶液，且溶质在两相中的分子状态相同，温度一定时，Kd为常数。2、过程溶剂萃取的工艺过程，除了萃取和反萃取这两个主要工序以外，包括负载有机相的洗涤和贫有机相再生两个工序。由有机萃取剂、添加剂和有机溶剂（稀释剂）组成的有机相，从溶液（或矿浆）中萃取铀，萃余水相在回收有机相后尾弃；负载铀的有机相采用洗涤剂，通过洗涤去除部分杂质；然后用反萃取剂把铀转入水相，得到反萃取成品液，用于制备铀化合物产品。如果反萃取过程中还有部分杂质留在有机相中，需要采用其它试剂（再生剂）使这些杂质转入水相，同时使有机相再生，达到可以返回萃取的目的。萃取-洗涤-反萃取-再生-萃取，加上从水相中回收有机相，这就是溶剂萃取工艺的全部过程。每个具体的工艺流程，可以根据实际情况的需要，决定采用全部或部分工序。3、应用萃取剂在使用过程中，有机相必须能够再生和反复使用，才有工业应用的价值。溶于水相的溶质与有机溶剂接触后，经过物理或化学作用，部分或几乎全部转移到有机相的过程。又称液液萃取。是一种分离技术，主要用于物质的分离和提纯，具有装置简单、操作容易的特点，既能用来分离、提纯大量物质，更适合于微量或痕量物质的分离、富集，广泛应用于分析化学、原子能冶金、电子、环境保护、生物化学和医药等领剂萃取法提取纯金、银已有许多研究，在国外，其成熟技术已经工业应用多年。用萃取法从含氰废水中提取铜、锌的研究也多有报导。在我国，1997年由清华大学和山东省莱州黄金冶炼厂合作完成取法从氰化贫液中分离铜的工业试验，取得了较好的效果。E9-3溶剂萃取工艺的原则流稈第二章双水相萃取利用物质在不相溶的，两水相间分配系数的差异进行萃取的方法1、原理某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可以形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统（aqueoustwo-phasesystem,ATPS）。利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质，Albertsson于20世纪50年代后期开发了双水相萃取法（aqueoustwo-phaseextraction又称双水相分配法。20世纪70年代,科学家又发展了双水相萃取在生物分离过程中的应用，为蛋白质特别是胞内蛋白质的分离和纯化开辟了新的途径。双水相萃取的聚合物不相容性：根据热力学第二定律，混合过程可以自发进行，但分子间存在相互作用力，这种分子间作用力随相对分子质量增大而增大。当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作用时，由于相对分子质量较大的分子间的排斥作 用与混合熵相比占主导地位， 即一种聚合物分子的周围将聚集同 种分子而排斥异种分子，当达到平衡 时，即形成分别富含不同聚 合物的两相。这种含有聚合物分子的溶液发 生分相的现象称为聚 合物的不相溶性。 可形成双水相的双聚合物体系很多，如聚乙二醇（PEG）/葡 聚糖 （Dx）,聚丙二醇/聚乙二醇，甲基纤维素/葡聚糖。双水相萃 取中采用的 双聚合物系统是PEG/Dx，该双水相的上相富含PEG， 下相富含Dx。另 外，聚合物与无机盐的混合溶液也可以形成双水 相，例如，PEG/磷酸钾 （KPi ）、PEG/磷酸铵、PEG/硫酸钠等常用 于双水相萃取。PEG/无机盐 系统的上相富含PEG,下相富含无机盐。 生物分子的分配系数取决与溶质于双水相系统间的各种相互作 其中主要有静电作用、疏水作用和生物亲和作用。因此，分配系数是各 种相互作用的和。 2、过程 双水相的形成1）如两种聚合物间存在强的吸引力，则它们结合后存在于一相中； 如两种聚合物间有斥力，即某种分子希望在它周围的分子是同种分 不是异种分子，达到平衡后会形成两相，两种聚合物分处一相。（2）加入盐分，由于盐析作用，聚合物与盐类溶液也能形成两相。 水相体系聚合物的不相溶性：当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作 用时， 由于相对分子质量较大，分子间的相互排斥作用与混合过程 的熵增加相 比占主导地位，一种聚合物分子的周围将聚集同种分子 而排斥异种分子，

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