;溶剂萃取概述;;萃取的基本概念;萃取法是利用液体混合物各组分在某有机溶剂中的溶解度的差异而实现分离的。 料液：在溶剂萃取中，被提取的溶液， 溶质：其中欲提取的物质， 萃取剂：用以进行萃取的溶剂， 萃取液：经接触分离后，大部分溶质转移到萃取剂中，得到的溶液， 余液：被萃取出溶质的料液称为。;实验室液液萃取过程; 生物萃取与传统萃取相比的特殊性; ;18.1 萃取过程的理论基础;分配定律推导;分离因素（β）;分离因素表示有效成分A与杂质B的分离程度。 ＫＡ β= ＫＢ β=1 KA = KB 分离效果不好； β1 KA KB 分离效果好； β越大，KA 越大于KB，分离效果越好。 ;弱电解质在有机溶剂-水相的分配平衡;;弱电解质的表观分配系数K：;思考题： 将青霉素由水相萃取到丁酯相中，其pK=2.75，萃取条件：pH=2.5，T=10℃，VF∶VS = 1∶1，测得萃取前发酵液（水相）效价20000 u/ml，平衡后废液效价645.2 u/ml，求分配系数K和K0;为什么青霉素在酸性（pH≤2.5）条件下，而红霉素却要在碱性（pH≥9.8）条件下才能被萃取到丁酯中去呢？ ;为什么青霉素在酸性（pH≤2.5）条件下，而红霉素却要在碱性（pH≥9.8）条件下才能被萃取到丁酯中去呢？ ;18.2 有机溶剂萃取的影响因素;1. pH的影响;下游技术溶剂萃取;;;2．有机溶剂的选择;3．带溶剂;4．乳 化;乳化;;固体粉末乳化剂：除表面活性剂外，能同时为两种液体所润湿的固体粉末也能作为乳化剂，如粉末对水的润湿性强于对油的润湿性，则根据自由能最小的原则，形成水包油O/W型乳浊液。反之形成油包水型;2）乳浊液的稳定条件; （亲憎平衡值）;物理法：离心、加热，吸附，稀释 化学法：加电解质、其他表面活性剂 * 转型法 加入一种乳化剂，条件： ① 形成的乳浊液类型与原来的相反，使原乳浊液转型 ② 在转型的过程中，乳浊液破坏，控制条件不允许形成相反的乳浊液， * 顶替法 加入一种乳化剂，将原先的乳化剂从界面顶替出来： ① 形成的乳浊液类型与原来的一致 ② 它本身的表面活性 原来的表面活性 ③ 不能形成坚固的保护膜。;下游技术溶剂萃取;18.4 萃取方式与过程计算;1. 单级萃取;未被萃取的分率φ和理论收得率1－φ;;2）多级错流萃取;多级错流萃取示意图;;多级错流萃取未被萃取分率和理论收率;3）多级逆流萃取;多级逆流萃取图;青霉素的多级逆流萃取;多级逆液萃取计算公式推导;多级逆液萃取计算公式推导; ;例子：不同萃取方式理论收率;萃取计算诺模图;在00C，pH2.5醋酸丁酯-苄青霉素-水系统;上面讨论的萃取属于物理萃取，是指用一个有机溶剂择优溶解目标溶质，符合分配定律。 在物理萃取的应用中一个主要的限制是需要发现一个在有机相和水相之间对目标溶质分配系数足够高的溶剂 除此以外，用有机溶剂萃取弱电解质（有机酸或有机碱）时都要调节溶液的pH使其小于pKa（对有机酸）或大于pKa（对有机碱），这样会影响目标溶质的稳定性，因此启发人们寻找新的萃取体系。;离子对/反应萃取就是使目标溶质与溶剂通过络合反应，酸碱反应或离子交换反应生成可溶性的复合络合物，易从水相转移到有机溶剂/萃取系统中。 主要有两类萃取剂： 1.有机磷类萃取剂 2.胺类萃取剂;;②胺类萃取剂;离子对/反应萃取-稀释剂;离子对/反应萃取的应用;思考题：;;近20年来研究溶剂萃取技术与其他技术相结合从而产生了一系列新的分离技术，如： 超临界萃取（Supercritical Fluid Extraction） 逆胶束萃取（Reversed Micelle Extraction） 液膜萃取（Liquid Membrane Extraction） 微波辅助萃助（microwave-assisted extraction) 两水相萃取（aqueous two-phase system) ;一 超临界流体萃取;超临界流体萃取;超临界二氧化碳萃取;超临界流体的应用;咖啡因超临界萃取流程;大型超临界流体萃取装置;;疏;在反胶束内部包含了水溶液，蛋白质等生物分子萃取后进入反胶团内部的“水池” 中，避免了与有机溶剂直接接触，反胶束内的微环境与生物膜内相似，故能很好保持其生物活性，解决了蛋白质在有机溶剂中容易变性失活和难溶于有机溶剂的问题，为蛋白质的提取和分离开辟了一条新的途径。 成本低，有机溶剂可反复使用；容易放大和实现连续操作 反胶束萃取是一条具有工业发展前景的蛋白质分离技术。 ;液膜：通常是由溶剂、表面活性剂和添加剂制成的。溶剂构成膜基体；表面活性剂起乳化作用，可以促进液膜传质速度并提高其选择性；添加剂用于控制膜的稳定性和渗透性。 液膜萃取：通常将含有被分离组分的料液作连续相，称为外相；接受被分离组分的流体，称内相；处于两者之间的成膜的流体称为膜相，三者组成液膜分离体系。液膜把两个组成不同而又互溶的内、外相溶液隔开，并通过渗透现象起到分离作用。;液膜的种类;① 乳状液膜;②支撑液膜;③流动液膜;液膜分离技术的应用;液膜分离萃取柠檬酸;四 微波辅助萃取;微波萃取机理;微波提取在应用中应注意的几个问题;课堂讨论题1：;解答：;2. 萃取时温度为什么应升至35℃左右？;3. 反萃取主要为了除去哪类杂质?;5.若萃取液中混有一碱性杂质，极性较弱（pK杂pKSPM） 如何除去？;课堂讨论题2： 林可霉素性质：碱性抗生素，分子中有一个胺基pK=7.6；pH2.0的溶液中不稳定；盐酸盐易溶于水，游离碱在水中溶解度较小，易溶于有机溶剂，如醇类（甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇）；酯类（乙酯，丁酯）；酮类（丙酮、甲乙酮）等，醇类中溶解性比酯和酮类中好。 1.设计提取工艺路线： 能否用萃取法提取？ 选用什么溶剂最好？理由？ 萃取时pH范围？ 欲提高分配系数，可采取什么措施？ 如需进一步反萃取，考虑反萃取的pH范围。原因？ 2. 若采用二级逆流萃取，α＝3，K0＝15.56，求萃取的理论收率。 ;1. a. 萃取法适用于弱酸弱碱性物质 Lin — pK=7.6 弱碱性物质, 不同形态时溶解度不同。; d. 加NaCl, 盐析作用: ① 水中溶解度进一步↓ K↑(18→28) ②两相互溶度↓易分层。;2. 二级逆流萃取 α=3 K0=15.56 ;;解: ? ? ?2 和?3 ? E2和E3 ? ?2和?3

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