基础有机化学实验（五）萃取实验目的>了解液-液、液-固萃取分离的基本原理;正确掌握液-液萃取及分液漏斗的使用方法；>学会干燥剂的使用原理及方法
1 萃取 实验目的 ➢ 了解液-液、液-固萃取分离的基本原理； ➢ 正确掌握液-液萃取及分液漏斗的使用方法； ➢ 学会干燥剂的使用原理及方法。 基础有机化学实验（五）
萃取的定义及分类>定义：利用溶剂或超临界流体对混合物中不同物质溶解性能的差异，从混合物中分离出一种或几种物质的操作。>分类：液-液萃取、液-固萃取、超临界流体萃取>液-液萃取：利用同一物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中具有不同溶解度的性质，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而达到分离或提纯的一种方法。>液-固萃取：利用固体物质在液体溶剂中的溶解度不同来达到分离提取的目的
2 萃取的定义及分类 ➢ 定义：利用溶剂或超临界流体对混合物中不同物质溶解性能的差异， 从混合物中分离出一种或几种物质的操作。 ➢ 分类：液-液萃取、液-固萃取、超临界流体萃取 ➢ 液-液萃取：利用同一物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中具有不 同溶解度的性质，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而达到分 离或提纯的一种方法。 ➢ 液-固萃取：利用固体物质在液体溶剂中的溶解度不同来达到分离提取 的目的
液-液萃取分配定律：假如同一物质在两液相A和B中的浓度分别为C和CB，则在一定温度条件下，同一种物质在两种互不相溶的溶剂中遵循如下分配原则：CAK=CBK为分配系数，在一定温度条件下为常数，可以近似地看作为此物质在两溶剂中溶解度之比。有机物在有机溶剂中的溶解度，一般比在水中的溶解度大，所以可以将它们从水溶液中萃取出来。但是除非分配系数极大，否则用一次萃取不可能将全部物质移入新的有机相中。在萃取时，若在水溶液中先加入一定量的电解质（如氯化钠），利用所谓“盐析效应”，以降低有机化合物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度，常可提高萃取效果
3 液-液萃取 分配定律：假如同一物质在两液相A和B中的浓度分别为CA和 CB，则在一定温度条件下，同一种物质在两种互不相溶的溶 剂中遵循如下分配原则： K为分配系数，在一定温度条件下为常数，可以近似地看作为 此物质在两溶剂中溶解度之比。 有机物在有机溶剂中的溶解度，一般比在水中的溶解度大， 所以可以将它们从水溶液中萃取出来。但是除非分配系数极 大，否则用一次萃取不可能将全部物质移入新的有机相中。 在萃取时，若在水溶液中先加入一定量的电解质(如氯化钠)， 利用所谓“盐析效应” ，以降低有机化合物和萃取溶剂在水 溶液中的溶解度，常可提高萃取效果
一次萃取VS.多次萃取设在VmL的水（溶剂A）中溶解Wg的有机物，用SmL与水不互溶的有机溶剂（溶剂B，有机物在此溶剂中比在水中的溶解度大）萃取：V=被萃取溶液的体积（mL），近似看作与溶剂A的体积相等W。=被萃取溶液中溶质的总含量（g）S=萃取时所用溶剂B的体积（mL）W,=第一次萃取后溶质在溶剂A中的剩余量（g）W,一第二次萃取后溶质在溶剂A中的剩余量（g）W,=经过n次萃取后溶质在溶剂A中的剩余量（g）W。W,=第一次萃取后溶质在溶剂B中的含量(g)W-W,一第二次萃取后溶质在溶剂B中的含量gnKV4一次萃取二次萃取n次萃取Wn = WoSKV+nW1/VW2/VK=K=NKVKV(Wo- W)/S(Wi - W2)/(S/2)Wn<WiSKV+SKV-nKVKVWz = Wo把溶剂分成几份作多次萃取比用全部量Wi=WoSKV+SKV+的溶剂作一次萃取好一一少量多次原则2
4 一次萃取vs.多次萃取 设在VmL的水（溶剂A）中溶解Wog的有机物，用SmL与水不互溶的有 机溶剂（溶剂B，有机物在此溶剂中比在水中的溶解度大）萃取： • V=被萃取溶液的体积（mL），近似看作与溶剂A的体积相等 • Wo=被萃取溶液中溶质的总含量（g） • S=萃取时所用溶剂B的体积（mL） • W1=第一次萃取后溶质在溶剂A中的剩余量（g） • W2=第二次萃取后溶质在溶剂A中的剩余量（g） • Wn=经过n次萃取后溶质在溶剂A中的剩余量（g） • Wo -W1=第一次萃取后溶质在溶剂B中的含量（g） • W1 -W2=第二次萃取后溶质在溶剂B中的含量（g） 一次萃取 二次萃取 n次萃取 把溶剂分成几份作多次萃取比用全部量 的溶剂作一次萃取好——少量多次原则
化学活性萃取另外一类萃取原理：是利用萃取剂能与被萃取物质起化学反应。这种萃取通常用于从化合物中移去少量杂质或分离混合物，也常称之为化学活性萃取。常用的这类萃取剂：5%氢氧化钠水溶液，5%或10%的碳酸钠、碳酸氢钠水溶液，稀盐酸、稀硫酸及浓硫酸等。碱性的萃取剂可以从有机相中移出有机酸，或从溶于有机溶剂的有机化合物中除去酸性杂质（使酸性杂质形成钠盐溶于水中）；稀盐酸及稀硫酸可从混合物中萃取出有机碱性物质或用于除去碱性杂质：浓硫酸可应用于从饱和烃中除去不饱和烃，从卤代烷中除去醇及醚等。5
5 化学活性萃取 另外一类萃取原理：是利用萃取剂能与被萃取物质起化学反应。这种萃取 通常用于从化合物中移去少量杂质或分离混合物，也常称之为化学活性萃 取。 常用的这类萃取剂：5%氢氧化钠水溶液，5%或10%的碳酸钠、碳酸氢钠 水溶液，稀盐酸、稀硫酸及浓硫酸等。 碱性的萃取剂可以从有机相中移出有机酸，或从溶于有机溶剂的有机化合 物中除去酸性杂质（使酸性杂质形成钠盐溶于水中）； 稀盐酸及稀硫酸可从混合物中萃取出有机碱性物质或用于除去碱性杂质； 浓硫酸可应用于从饱和烃中除去不饱和烃，从卤代烷中除去醇及醚等
萃取溶剂的选择1．依据溶解度选择，如：难溶于水的物质用石油醚萃取，较易溶者用乙醚或甲苯萃取；易溶与水的用醋酸乙酯或其他类似溶剂。2．萃取剂要对被萃取物质溶解度大，对杂质溶解度小。3．沸点不要过高，太高不利于溶剂回收，高温下回收引起产品破坏。4．化学性质稳定，价格合理，毒性小，相对密度适当
6 萃取溶剂的选择 1. 依据溶解度选择，如：难溶于水的物质用石油醚萃取， 较易溶者用乙醚或甲苯萃取；易溶与水的用醋酸乙酯或 其他类似溶剂。 2. 萃取剂要对被萃取物质溶解度大，对杂质溶解度小。 3. 沸点不要过高，太高不利于溶剂回收，高温下回收引起 产品破坏。 4. 化学性质稳定，价格合理，毒性小，相对密度适当
分液漏斗的使用1.选择容积较液体体积大一倍以上的分液漏斗，把旋塞擦于，在旋塞上均匀涂上一层润滑脂（切勿涂得太厚或使润滑脂进入活塞孔中，以免污染萃取液）塞好后再把旋塞旋转几圈，使润滑脂均匀分布，看上去透明即可。2.检查分液漏斗的顶塞与旋塞处是否渗漏（用水检验），确认不漏水时方可使用，将其放置在合适的并固定在铁架上的铁圈中，关好旋塞。3.将被萃取液和萃取剂（一般为被萃取液体积的13）依次从上口倒入漏斗中，塞紧顶塞（顶塞不能涂润滑脂）
7 分液漏斗的使用 1. 选择容积较液体体积大一倍以上的分液漏斗，把旋塞擦 干，在旋塞上均匀涂上一层润滑脂（切勿涂得太厚或使 润滑脂进入活塞孔中，以免污染萃取液）塞好后再把旋 塞旋转几圈，使润滑脂均匀分布，看上去透明即可。 2. 检查分液漏斗的顶塞与旋塞处是否渗漏（用水检验）， 确认不漏水时方可使用，将其放置在合适的并固定在铁 架上的铁圈中，关好旋塞。 3. 将被萃取液和萃取剂（一般为被萃取液体积的1∕3）依次 从上口倒入漏斗中，塞紧顶塞（顶塞不能涂润滑脂）
分液漏斗的使用4。取下分液漏斗，用右手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈，利用左手握住漏斗旋塞处，左手的食指和中指夹住下口管，大拇指压紧旋塞，利用大拇指和食指控制活塞，把分液漏斗口略朝下倾斜，并前后振荡（使两相之间充分接触，以提高萃取效率）：开始振荡要慢，振荡后，使漏斗口仍保持原倾斜状态，下部支管口指向无人处，左手仍握在旋塞支管处，用拇子和食指旋开旋塞，释放出漏斗内的蒸气或产生的气体，使内外压力平衡，如图（1）。如此重复至放气时只有很小压力后，再剧烈振荡2一3min，然后再将漏斗放回铁圈中静置，如图（2）。图（1）图（2）
8 分液漏斗的使用 4. 取下分液漏斗，用右手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈，利用左手握住漏斗旋塞 处，左手的食指和中指夹住下口管，大拇指压紧旋塞，利用大拇指和食指控制活 塞，把分液漏斗口略朝下倾斜，并前后振荡（使两相之间充分接触，以提高萃取 效率）：开始振荡要慢，振荡后，使漏斗口仍保持原倾斜状态，下部支管口指向 无人处，左手仍握在旋塞支管处，用拇子和食指旋开旋塞，释放出漏斗内的蒸气 或产生的气体，使内外压力平衡，如图（1）。如此重复至放气时只有很小压力 后，再剧烈振荡2—3min, 然后再将漏斗放回铁圈中静置，如图（2）。 图（1） 图（2）
分液漏斗的使用5.待两层液体完全分开后，打开顶塞，再将旋塞缓缓旋开，下层液体自旋塞放出至接收瓶（有时在两相间可能出现一些絮状物也应同时放去）如图（3）和（4）所示。图（3）图（4）
9 分液漏斗的使用 5. 待两层液体完全分开后，打开顶塞，再将旋塞缓缓旋开，下层液体自旋塞放出至 接收瓶（有时在两相间可能出现一些絮状物也应同时放去）如图（3）和（4）所 示。 图（3） 图（4）
分液漏斗的使用6.然后将上层液体从分液漏斗上口倒出，如图（5），却不可也从旋塞放出，以免被残留在漏斗颈上的另一种液体所沾污。图(5)萃取次数取决于分配系数，一般为3一5次，将所有的萃取液合并，加入过量的干7.燥剂干燥。10
10 分液漏斗的使用 6. 然后将上层液体从分液漏斗上口倒出，如图（5），却不可也从旋塞放出，以免被 残留在漏斗颈上的另一种液体所沾污。 图（5） 7. 萃取次数取决于分配系数，一般为3—5次，将所有的萃取液合并，加入过量的干 燥剂干燥