第二章溶剂萃取2.pptVIP

§2.2.1萃取体系: 萃取体系根据萃取机理或萃取过程中生成的萃取络合物的性质分类: 简单分子萃取体系 中性络合萃取体系 酸性络合萃取体系或螯合萃取体系 离子缔合萃取体系 协同萃取体系 高温萃取体系 § 2.2.1.1 中性溶剂化络合萃取体系 1、特征 被萃取物是中性分子,如UO2(NO3)2。 萃取剂本身也是以中性分子，如TBP、R2O。 萃取剂与被萃取物生成之萃合物是一种中性溶剂化络合物*。 *萃取剂的功能基直接与中心原子（原子团）配位的称为一次溶剂化，通过与水分子形成氢键而溶剂化的称为二次溶剂化。 2、平衡关系式 § 2.2.1.2 酸性络合萃取 1、特征和萃取剂 萃取剂是一种有机弱酸，用通式HR表示； 被萃物是以阳离子或荷正电原子基团被萃取； 萃取机理是阳离子交换： Mn+ + nHR = MRn + nH+ （1）螯合萃取剂 特点: 有两种官能团，即酸性官能团和配位官能团。 金属离子与酸性官能团作用，置换出氢离子，形成一个离子键 配位官能团与金属离子形成一个配价键 生成疏水螯合物而进入有机相 在冶金中较有应用前途的螯合萃取剂: 羟肟类萃取剂 8－羟基喹啉类萃取剂 （2）酸性磷型萃取剂 目前获得最广泛应用的有: 磷酸二异辛脂，又称磷酸二（2－乙基已基）酯，代号P204，缩写为D2EHPA. 异辛基膦酸单异辛酯，又称2－乙基已基膦酸2－乙基已基酯，代号P507，缩写为HEHEHP. 在非极性溶剂中由于氢键作用以二聚形态存在，以表示： R－0 0…H－0 O－R P P R－0 0－H…0 O－R （3）羧酸萃取剂 异构羧酸及环烷酸 Mn++nHR=MRn+nH+ Mn++n(HR)2=M(HR2)n+nH+ 三类酸性络合萃取剂性能比较: 就酸性而言，酸性磷型萃取剂比螯合与羧酸萃取剂均要强 。 就螯合物的稳定性而言，羧酸最差而酸性磷型萃取剂居中 。 总萃取反应: § 2.2.1.3 离子缔合萃取 1、特征和分类 特征： 金属离子以裸阳离子或带有中性有机配位体的阳离子形式, 或者以络阴离子形式与带相反电荷的离子形成疏水性离子缔合体而进入有机相的萃取过程，称之为离子缔合萃取。 分类： 钅羊盐萃取 铵盐萃取 砷盐、磷盐、锑盐、锍盐萃取等 （1）钅羊盐萃取 一般含氧萃取剂与磷型萃取剂可按钅羊盐机理萃取，此时氧原子提供电子对与氢离子配位形成钅羊阳离子，而金属形成络阴离子。两者靠静电作用形成疏水离子对而进入有机相。 基本特点是高酸萃取，低酸反萃，作为反萃取剂的可以是水，稀酸或碱。 （2）铵盐萃取 伯铵盐 仲铵盐 叔铵盐 季铵盐 弱碱性铵盐与较强之碱作用可分解出相应的胺 弱碱强酸盐还可发生水解反应： RNH3C1+H2O=RNH3OH+HCl 可用碱或水反萃取 （2）铵盐萃取平衡 铵盐萃取与钅羊盐萃取的相似性 协萃反应机理 协萃反应是由于两种或两种以上的萃取剂与被萃取物生成一种更为稳定的含有两种以上配位体的可萃取络合物,或生成的络合物更具有疏水性因而更易溶于有机相. 对于酸性萃取剂与中性萃取剂组成的协萃体系的理论解释，目前有下列三种说法: 加成作用： UO22＋＋4HR→UO2R2（HR）2 ＋2H＋ UO2R2（HR）2 ＋B→UO2R2（HR）2 ?B 2. 取代作用 UO22＋＋4HR →UO2R2（HR)2＋2H＋ UO2R2（HR）2＋2B →UO2R2B2＋2HR 3. 溶剂化作用 [UO2(H2O)x]+4HR→UO2(H2O)XR2（HR）2 ＋2H＋ UO2(H2O)xR2（HR2)＋yB→UO2R2（HR)2 ?YB+XH2O §2.2.2 萃取过程的影响因素 萃取过程是被萃取物M溶于水相Aq和溶于有机相S这两个溶解过程的竞争。 萃取过程经历四个阶段： M与水分子之间的结合M-Aq被破坏。 有机相溶剂分子之间的结合S-S被破坏以形成一个空腔，容纳被萃物。 M-Aq破坏后，形成Aq-Aq结合。 M-Aq被破坏后,形成M-S结合,形成被萃物。 § 2.2.2.2 萃取过程的影响因素 中性络合萃取 酸性络合萃取 离子缔合萃取 2、?EoM-Aq的影响 （1）离子水化作用 a、荷直比：Ｚ／r b、离子势：Ｚ2／r c、比电荷 例如：例如FeCl4-的比电荷为 ，