液液萃取

---

介紹

液液萃取 (LLE)，也稱為溶劑萃取或分配，是一種廣泛應用於化學、製藥和環境工業的分離技術。該技術涉及基於兩種不互溶液體（通常是有機溶劑和水溶液）中相對溶解度的差異，分離兩種或多種液體的混合物。

LLE 可用於多種用途，包括去除雜質、濃縮所需產品或從複雜混合物中分離特定化合物。

本主題概述了液液萃取的原理、技術和應用。

液液萃取原理

液液萃取的原理是基於混合物組分在兩種不互溶液體中的溶解度不同。LLE 中使用的兩種液體通常是極性溶劑（如水）和非極性溶劑（如有機溶劑）。

當混合物新增到兩相系統中時，在極性溶劑中溶解度較高的組分將保留在水相中，而在非極性溶劑中溶解度較高的組分將轉移到有機相中。

組分在兩相之間分配的程度取決於幾個因素，包括組分在每一相中的溶解度、兩種溶劑的相對量以及溶劑本身的性質。

分配係數定義為組分在有機相中的濃度與其在水相中的濃度的比率，它是液液萃取中的一個關鍵引數。

分配係數取決於溶劑和被萃取組分的化學性質。例如，極性組分通常更易溶於水，而非極性組分更易溶於有機溶劑。此外，分配係數受水相pH值、體系溫度以及其他溶質存在的影響。

液液萃取技術

液液萃取主要有兩種技術：

• 分批萃取。

• 連續萃取。

分批萃取

在分批萃取中，待分離的混合物被新增到包含兩種不互溶溶劑的容器中。然後攪拌或搖動混合物以確保完全混合。一段時間後，允許兩相分離，並使用分液漏斗或移液管去除上下層。

分批萃取可以單級進行，也可以多級進行，這取決於混合物的複雜性和所需的分離程度。在單級萃取中，混合物僅與兩相系統接觸一次，而在多級萃取中，混合物與兩相系統接觸多次，每次都使用新鮮溶劑。

連續萃取

連續萃取涉及將待分離的混合物連續流入一系列萃取塔，在其中與兩種不互溶溶劑接觸。這些塔通常填充有固體支撐材料，例如矽膠或離子交換樹脂，這增強了兩相之間的接觸並提高了萃取效率。

當需要處理大量材料或需要高度分離時，通常使用連續萃取。

液液萃取的應用

液液萃取是一種用途廣泛的分離技術，在化學、製藥和環境工業中具有廣泛的應用。下面討論LLE的一些常見應用。

分離

雜質分離

LLE 最常見的應用之一是從混合物中去除雜質。在許多化學和製藥過程中，雜質會影響最終產品的質量或有效性。LLE 可用於去除雜質，例如副產物、未反應的起始原料或催化劑，從反應混合物中。雜質可以根據其相對溶解度分配到水相或有機相中，並透過簡單的分離從混合物中去除。

產品濃縮

LLE 也可用於從混合物中濃縮所需產品。例如，在天然產物或藥物的生產中，目標化合物可能以低濃度存在於複雜混合物中。LLE 可用於選擇性地將目標化合物萃取到有機相中，而將其他組分留在水相中。然後可以蒸發有機相以濃縮目標化合物，然後可以透過其他技術（例如色譜法）進一步純化。

特定化合物的分離

LLE 常用於從複雜混合物（例如天然產物、植物提取物或環境樣品）中分離特定化合物。在這些情況下，LLE 通常與其他分離技術（例如色譜法或蒸餾法）結合使用，以獲得高純度化合物。LLE 也可用於根據其相對溶解度將混合物分成不同的組分。例如，脂肪酸混合物可以透過 LLE 分離成飽和和不飽和餾分，然後可以透過其他技術進一步純化。

金屬萃取

LLE 廣泛用於從礦石、精礦和工業廢水中提取金屬。在這些情況下，LLE 通常用於選擇性地將金屬離子萃取到有機相中，而將其他離子留在水相中。然後可以從有機相中剝離金屬離子，然後進一步加工以獲得純金屬或其化合物。LLE 也用於工業廢水的處理，其中它可以用於去除重金屬或其他有毒物質。

從環境樣品中萃取有機化合物

LLE 常用於環境分析中，用於從水、土壤或沉積物樣品中萃取有機化合物，例如農藥、多環芳烴 (PAH) 或藥物。在這些情況下，LLE 通常與其他樣品製備技術（例如固相萃取或衍生化）結合使用，以提高萃取效率和選擇性。然後可以透過色譜法或其他分析技術分析提取的化合物。

結論

液液萃取是一種強大的分離技術，在化學、製藥和環境工業中具有廣泛的應用。該技術基於組分在兩種不互溶溶劑中的溶解度差異，可以使用分批或連續技術進行。

LLE 可用於去除雜質、濃縮所需產品或從複雜混合物中分離特定化合物。LLE 的多功能性使其成為許多工業過程和分析方法中必不可少的工具。