1. 萃取的原理是什麼
用物質在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數的不同,使物質從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反復多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來。
分配定律是萃取方法理論的主要依據,物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時,在兩種互不相溶的溶劑中,加入某種可溶性的物質時,它能分別溶解於兩種溶劑中,
實驗證明,在一定溫度下,該化合物與此兩種溶劑不發生分解、電解、締合和溶劑化等作用時,此化合物在兩液層中之比是一個定值。
(1)萃取的理論基礎是什麼擴展閱讀
利用原溶劑與萃取劑對各組分的溶解度(包括經化學反應後的溶解)的差別使它們不等同地分配在兩液相中,然後通過兩液相的分離,實現組分間的分離。如碘的水溶液用四氯化碳萃取,幾乎所有的碘都移到四氯化碳中,碘得以與大量的水分開。
最基本的操作是單級萃取。它是使料液與萃取劑在混合過程中密切接觸,讓被萃組分通過相際界面進入萃取劑中,直到組分在兩相間的分配基本達到平衡。
2. 萃取分液的本質是什麼
現代分離科學理論框架的研究
耿信篤, 張養軍
(西北大學 現代分離科學研究所ö 現代分離科學陝西省重點實驗室, 陝西 西安 710069)
摘要: 分離科學是研究物質在分子水平上的空間分布和移動規律的一門科學。如果這一看法是正確
的話, 那麼, 分離科學理論就應該有一個能將各種分離技術原理及支持這些原理的共同理論, 即分
離科學理論框架。既然分離科學是從分子在空間遷移和分布規律的全過程來設計的, 該理論必然要
涉及到溶質分子在流體中的空間遷移和分布, 就必須了解在體系中組分的宏觀性質。即①分離過程
中的熱力學; ②溶質的遷移和擴散, 因為目前絕大多數組分的分離是在界面(特別是液2固界面)上
完成的, 這就是③分離過程中發生在界面上的計量置換。然而要從微觀上深入了解物質能夠被分離
的實質便是④平衡分離的分子學基礎及⑤疏水效應。在了解了物質的微觀、宏觀性質及遷移規律
後, 如何才能使分離進行得更好, 這便是⑥分離過程中的最優化和選擇分離方法時必須對各種分離
方法的特點有所了解的, ⑦分離方法的簡介和比較。上述七部分內容應當成為現代分離科學的理論
骨架。
關 鍵 詞: 分離科學; 熱力學; 溶質計量置換保留理論; 疏水效應; 分離方法; 最優化; 理論骨架
中圖分類號:O 651 文獻標識碼:A 文章編號: 10002274Ò (2002) 0520433205
從幾千年前我國的煉丹術、釀酒術發展到近一
個世紀以來, 出現了多種分離技術或分離方法。特別
是近年來, 由於精細化工、生命科學和材料科學等新
興學科的發展, 加之計算機和現代分離手段的廣泛
應用, 促使這些新的分離方法的理論日臻完善, 技術
水平不斷提高。遺憾的是, 多年來, 這些分離方法各
自討論其分離原理, 如色譜中就有分配、吸附、離子
交換、反相和疏水色譜等, 故有關分離理論方面的內
容均分散在一些分離方法和其他學科之中。雖然國
外也出版過幾本有關「分離方法」的書, 但其只是以
各個「分離方法」為主體分別進行闡述, 對於「分離方
法」的基礎理論及各個「分離方法」之間的聯系卻涉
及甚少。1973 年, B. L. Karger 等 3 人出版了「A n
In t roct ion to Separat ion Science」一書[ 1 ]
, 雖然講
述分離科學的理論部分不超過全書 1ö 3 的篇幅, 然
而他們的貢獻是首次提出了「分離科學」這個概念。
1991 年, 理論色譜學家 J. C. Giddings 寫的「A
U n if ied Separat ion Science」一書, 用化學勢場和流
這兩個各種分離方法共有的參數為紐帶, 將原來似
乎毫無關系的、分散在各種分離方法中的分離原理
統一在一起討論, 並稱其為統一的分離科學[ 2 ]
。隨著
高技術產業的出現, 特別是生物工程和生物技術及
材料科學的發展, 迫切要求提供更先進、更優化的分
離方法。一些國家和地區, 如美國的加州早在7 年前
就成立了分離科學協會, 其年會規模逐漸擴大, 現已
發展成一個國際性的年會, 還有《專門分離科學》、
《分離科學》及《分離工程雜志》出版, 表明分離科學
作為一個獨立的科學分支正在形成和發展。
既然分離科學是一個獨立的科學分支, 就必然
有其支撐的理論, 有一個能支持各種分離方法, 至少
是絕大多數的現代分離技術原理的基本理論。1990
年, 筆者之一出版了《現代分離科學理論導引》一
書[ 3 ]
, 對此問題進行了探索, 又經過 10 年的探索和
實踐, 對原書作了大幅度的修改, 並增加了新的內容
和章節。最近, 該書已經被教育部研究生辦公室推薦
為研究生教學用書, 並由高等教育出版社出版[ 4 ]
。在
該書前言中首次提出了現代分離科學理論框架的論
點。然而, 分離科學作為科學的一個獨立分支, 是一
個不斷發展和壯大的學科, 理論也在不斷發展豐富,
內容也愈來愈豐富。所以,「現代分離科學理論框
架」到底應該包括那些內容, 仍是一個值得進一步探
討的學術問題。
無論是什麼分離方法和多麼新的分離工藝, 都
是
3. 萃取的原理是什麼
萃取是利用物質在兩種互不相溶或微溶的溶劑中溶解度或分配系數的不同,使物質從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反復多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來。溶劑萃取工藝過程一般由萃取、洗滌和反萃取組成。
萃取設備又稱萃取器,其作用是實現兩液相之間的質量傳遞。對萃取設備的基本要求是使萃取系統的兩液相之間能夠充分混合、緊密接觸並伴有較高程度的湍動;同時使傳質後的萃取相與萃余相能夠較完善的分開。萃取設備的種類很多,按兩相接觸方式,可分為逐級接觸式和連續接觸式;按形成分散相的動力,可分為無外加能量與有外加能量兩類,前者只依靠液體送入設備時的壓力和兩相密度差在重力作用下使液體分散,後者則依靠外加能量用不同的方式使液體分散;此外,根據兩相逆流的動力不同,可分為重力作用和離心力作用兩類。
一般將有機相提取水相中溶質的過程稱為萃取(extraction),水相去除負載有機相中其他溶質或者包含物的過程稱為洗滌(scrubbing),水相解析有機相中溶質的過程稱為反萃取(stripping)。分配定律是萃取方法理論的主要依據,物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時,在兩種互不相溶的溶劑中,加入某種可溶性的物質時,它能分別溶解於兩種溶劑中。
4. 萃取原理
萃取又稱溶劑萃取或液液萃取(以區別於固液萃取,即浸取),亦稱抽提(通用於石油煉制工業),是一種用液態的萃取劑處理與之不互溶的雙組分或多組分溶液,實現組分分離的傳質分離過程,是一種廣泛應用的單元操作。 利用相似相溶原理,萃取有兩種方式:
液-液萃取,用選定的溶劑分離液體混合物中某種組分,溶劑必須與被萃取的混合物液體不相溶,具有選擇性的溶解能力,而且必須有好的熱穩定性和化學穩定性,並有小的毒性和腐蝕性。如用苯分離煤焦油中的酚;用有機溶劑分離石油餾分中的烯烴; 用CCl4萃取水中的Br2. 固-液萃取,也叫浸取,用溶劑分離固體混合物中的組分,如用水浸取甜菜中的糖類;用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產量;用水從中葯中浸取有效成分以製取流浸膏叫「滲瀝」或「浸瀝」。
雖然萃取經常被用在化學試驗中,但它的操作過程並不造成被萃取物質化學成分的改變(或說化學反應),所以萃取操作是一個物理過程。
萃取是有機化學實驗室中用來提純和純化化合物的手段之一。通過萃取,能從固體或液體混合物中提取出所需要的化合物。這里介紹常用的液-液萃取。
原理
利用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數[1]的不同,使化合物從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反復多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來。 分配定律是萃取方法理論的主要依據,物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時,在兩種互不相溶的溶劑中,加入某種可溶性的物質時,它能分別溶解於兩種溶劑中,實驗證明,在一定溫度下,該化合物與此兩種溶劑不發生分解、電解、締合和溶劑化等作用時,此化合物在兩液層中之比是一個定值。不論所加物質的量是多少,都是如此。屬於物理變化。用公式表示。
CA/CB=K
CA.CB分別表示一種化合物在兩種互不相溶地溶劑中的量濃度。K是一個常數,稱為「分配系數」。
有機化合物在有機溶劑中一般比在水中溶解度大。用有機溶劑提取溶解於水的化合物是萃取的典型實例。在萃取時,若在水溶液中加入一定量的電解質(如氯化鈉),利用「鹽析效應」以降低有機物和萃取溶劑在水溶液中的溶解度,常可提高萃取效果。
要把所需要的化合物從溶液中完全萃取出來,通常萃取一次是不夠的,必須重復萃取數次。利用分配定律的關系,可以算出經過萃取後化合物的剩餘量。
設:V為原溶液的體積
w0為萃取前化合物的總量
w1為萃取一次後化合物的剩餘量
w2為萃取二次後化合物的剩餘量
w3為萃取n次後化合物的剩餘量
S為萃取溶液的體積
經一次萃取,原溶液中該化合物的濃度為w1/V;而萃取溶劑中該化合物的濃度為(w0-w1)/S;兩者之比等於K,即:
w1/V =K w1=w0 KV
(w0-w1)/S KV+S
同理,經二次萃取後,則有
w2/V =K 即
(w1-w2)/S
w2=w1 KV =w0 KV
KV+S KV+S
因此,經n次提取後:
wn=w0 ( KV )
KV+S
當用一定量溶劑時,希望在水中的剩餘量越少越好。而上式KV/(KV+S)總是小於1,所以n越大,wn就越小。也就是說把溶劑分成數次作多次萃取比用全部量的溶劑作一次萃取為好。但應該注意,上面的公式適用於幾乎和水不相溶地溶劑,例如苯,四氯化碳等。而與水有少量互溶地溶劑乙醚等,上面公式只是近似的。但還是可以定性地指出預期的結果。
應用
萃取與其他分離溶液組分的方法相比,優點在於常溫操作,節省能源,不涉及固體、氣體,操作方便。萃取在如下幾種情況下應用,通常是有利的:①料液各組分的沸點相近,甚至形成共沸物,為精餾所不易奏效的場合,如石油餾分中烷烴與芳烴的分離,煤焦油的脫酚;②低濃度高沸組分的分離,用精餾能耗很大,如稀醋酸的脫水;③多種離子的分離,如礦物浸取液的分離和凈制,若加入化學品作分部沉澱,不但分離質量差,又有過濾操作,損耗也大;④不穩定物質(如熱敏性物質)的分離,如從發酵液製取青黴素。萃取的應用,目前仍在發展中。元素周期表中絕大多數的元素,都可用萃取法提取和分離。萃取劑的選擇和研製,工藝和操作條件的確定,以及流程和設備的設計計算,都是開發萃取操作的課題。
5. 萃取根據什麼原理進行的
萃取是有機化學實驗室中用來提純和純化化合物的手段之一。通過萃取,能從固體或液體混合物中提取出所需要的化合物。這里介紹常用的液-液萃取。
基本原理:利用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數的不同,使化合物從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反復多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來。
分配定律是萃取方法理論的主要依據,物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時,在兩種互不相溶的溶劑中,加入某種可溶性的物質時,它能分別溶解於兩種溶劑中,實驗證明,在一定溫度下,該化合物與此兩種溶劑不發生分解、電解、締合和溶劑化等作用時,此化合物在兩液層中之比是一個定值。不論所加物質的量是多少,都是如此。用公式表示。
CA/CB=KCA.CB分別表示一種化合物在兩種互不相溶地溶劑中的摩爾濃度。K是一個常數,稱為「分配系數」。
有機化合物在有機溶劑中一般比在水中溶解度大。用有機溶劑提取溶解於水的化合物是萃取的典型實例。在萃取時,若在水溶液中加入一定量的電解質(如氯化鈉),利用「鹽析效應」以降低有機物和萃取溶劑在水溶液中的溶解度,常可提高萃取效果。
要把所需要的化合物從溶液中完全萃取出來,通常萃取一次是不夠的,必須重復萃取數次。利用分配定律的關系,可以算出經過萃取後化合物的剩餘量。
6. 什麼是理論基礎
基礎理論概念上是指能用於研究社會經濟運動規律、運用的一些基礎學科。其實也就是指導你要研究的這門學問的理論基礎。
傳統的基礎理論包括如政治經濟學、分配經濟學、消費經濟學、生產力經濟學、發展經濟學和經濟史學等。我個人認為自然科學、社會學等,也應該納入基礎理論范疇。
7. 萃取什麼意思
萃取,又稱溶劑萃取或液液萃取,亦稱抽提,是利用系統中組分在溶劑中有不同的溶解度來分離混合物的單元操作。
即,是利用物質在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數的不同,使溶質物質從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中的方法。廣泛應用於化學、冶金、食品等工業,通用於石油煉制工業。另外將萃取後兩種互不相溶的液體分開的操作,叫做分液。
固-液萃取,也叫浸取,用溶劑分離固體混合物中的組分,如用水浸取甜菜中的糖類;用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產量;用水從中葯中浸取有效成分以製取流浸膏叫「滲瀝」或「浸瀝」。
萃取法展望
萃取作為分離和提純物質的重要單元過程,今後還會得到進一步的發展,其主要發展方向是:
(1)研究新的萃取體系和新的萃取工藝;
(2)合成和篩選高效萃取劑;
(3)研究與發展新型萃取設備,重點應放在設備的自動化、連續化上;
(4)開展萃取機理及理論的研究。
以上內容參考 網路-萃取法;網路-萃取
8. 什麼是「理論基礎」
基礎理論指一門學科的基本概念、范疇、判斷與推理。科學的基礎理論,指科學的基本概念、范疇與原理。經濟學基礎理論是由概念、范疇與范疇體系組成的學科邏輯體系,包括科學的經濟學理論與不科學的經濟學理論。
科學的經濟學理論即經濟學科學真理,內容是反映經濟發展客觀規律的經濟學科學規律,形式是語言(包括數學)。不科學的經濟學理論往往是復雜經濟現象中某些方面的抽象,是片面的,包含著合理的因素。
(8)萃取的理論基礎是什麼擴展閱讀:
在這門科學理論體系中起基礎性作用並具有穩定性、根本性、普遍性特點的理論原理。這個基礎理論,主要有三大基本原理:關於人的思想產生、形成和變化的基本原理;關於人們思想與行為活動變化的基本原理;關於思想政治教育與管理的基本原理。前兩者屬於基礎性原理,後者則屬於應用性原理。
多元價值的沖突與平衡是司法鑒定的價值論基礎;社會分工的精細是司法鑒定的社會學基礎;科學技術的發展是司法鑒定的自然科學基礎。司法鑒定既有保障案件真實發現的工具價值,又承載著實現公正和效率的程序價值。
9. 萃取的基本原理是什麼
萃取是一種常用分離方法,其原理是利用系統中組分在溶劑中溶解度不同或在吸附劑上的吸附性不同來分離混合物的單元操作。
10. 什麼是萃取,有沒有定義
萃取裝置圖萃取又稱溶劑萃取或液液萃取(以區別於固液萃取,即浸取),亦稱抽提(通用於石油煉制工業),是一種用液態的萃取劑處理與之不互溶的雙組分或多組分溶液,實現組分分離的傳質分離過程,是一種廣泛應用的單元操作。 利用相似相溶原理,萃取有兩種方式:
液-液萃取,用選定的溶劑分離液體混合物中某種組分,溶劑必須與被萃取的混合物液體不相溶,具有選擇性的溶解能力,而且必須有好的熱穩定性和化學穩定性,並有小的毒性和腐蝕性。如用苯分離煤焦油中的酚;用有機溶劑分離石油餾分中的烯烴; 用CCl4萃取水中的Br2.
固-液萃取,也叫浸取,用溶劑分離固體混合物中的組分,如用水浸取甜菜中的糖類;用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產量;用水從中葯中浸取有效成分以製取流浸膏叫「滲瀝」或「浸瀝」。
雖然萃取經常被用在化學試驗中,但它的操作過程並不造成被萃取物質化學成分的改變(或說化學反應),所以萃取操作是一個物理過程。
萃取是有機化學實驗室中用來提純和純化化合物的手段之一。通過萃取,能從固體或液體混合物中提取出所需要的化合物。這里介紹常用的液-液萃取。 [編輯本段]基本原理利用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數[1]的不同,使化合物從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反復多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來。
分配定律是萃取方法理論的主要依據,物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時,在兩種互不相溶的溶劑中,加入某種可溶性的物質時,它能分別溶解於兩種溶劑中