顾金中（江苏普信制药有限公司，江苏 盐城 224555）

浅谈化学工业萃取剂的选择与应用

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随着科学技术的进步与发展，现代分离的手段不断被推广和运用，分离技术逐渐成为一门精细的学科。萃取作为一种经典的分离方法，在现代化工技术中仍占有较重要的位置，萃取剂在其中扮演着重要角色。本文简要叙述了在化学工业中萃取剂的选择与应用。

化学工业;萃取剂;选择;应用

随着经济与科技的不断发展，科技将会不断的造福人类，这体现了科技的强大力量。化学工业是我国工业支柱产业之一，而萃取在化学工业中一直占有较重要的位置，其中萃取剂扮演着十分重要的角色。当萃取剂没有选择好，那么就相当于在建设大厦初期没有做好基础的地基工作。由于萃取剂的重要性，因此，需要秉承着严谨的态度对待化工工艺设计中萃取剂的选择。

1 什么是萃取与萃取剂

简单的说，萃取（Extraction）指利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，使溶质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中，将绝大部分的溶质提取出来的方法。萃取又称溶剂萃取或液液萃取（以区别于固液萃取，即浸取），亦称抽提（通用于石油炼制工业），是一种用液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或多组分溶液，实现组分分离的传质分离过程，是化学工业生产中广泛应用的单元操作。萃取剂就是用于萃取的溶剂，常见的萃取剂有:苯、四氯化碳、酒精、煤油、直馏汽油、乙烷、环乙烷、水……，水是最廉价、最易得、最安全的萃取剂。以上的萃取剂主要为物理萃取剂，主要使用在化工生产中。可溶物质在不同的溶剂中有着不同的溶解度，也就是分配系数不同，即在一定温度下，可溶物与两种溶剂不发生化学作用时，其在两种溶剂中溶解度之比是一个定值。不论所加可溶物的量是多少，都是如此，属于物理变化。分配定律是萃取方法理论的主要依据，用公式表示为CA/CB=K。CA、CB分别表示一种物质在两种互不相溶或微溶的溶剂中的浓度，K是一个常数，即分配系数。

2 萃取剂在选择时需要注意的一些问题

萃取剂有多种，各种萃取剂对不同的溶质相差甚远，其选择得是否适当，直接关系到生产效率的高低，甚至是能决定生产能否正常进行。通常，化学工业选用萃取剂的原则是:

(1)和原溶液中的溶剂互不相溶或微溶

若萃取剂在原溶剂中有较大的溶解度，原溶剂在萃取后是保留组分时，则会造成对原溶剂的污染；原溶剂是废弃组分时，会产生萃取剂的过多损耗，引起生产成本升高。

(2)对溶质的溶解度要远大于原溶剂，即具有较高萃取容量的萃取剂

若萃取剂对溶质的溶解度不够大，要达到一定的分离目标，一则萃取剂的用量要足够多，生产设备投资将直线上升。二则可能要进行更多次的萃取，无疑也会增加设备投资，增加操作工作量、成本。有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大，在萃取时，若在水溶液中加入一定量的电解质如食盐，利用“盐析效应”以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度，常常改善萃取效果。

(3)不易于挥发、没有毒性或低毒性

大多数萃取剂为有机溶剂，易挥发的话，VOC的释放产生大气污染。若萃取剂有毒性，操作人员接触后伤害操作人员身体健康，后果将更加严重。例如四氯化碳和三氯乙烯容易导致人类肝脏功能的损伤，四氯化碳和苯是对人体肾脏功能最大的隐形杀手，甲苯和氯化苯使身体无法正常造血等。化工生产的前提之一是要保证从业人员的身心健康安全，所以应尽量避开对人体有伤害的萃取剂。

(4)萃取剂不能与原溶液的溶剂反应

(5)廉价、易得到

(6)萃取剂与被萃取溶液之间密度差尽量大

3 萃取方法的应用

萃取与其他分离溶液组分的方法相比，优点在于大多数为常温操作，节省能源，不涉及固体、气体，操作方便。萃取在化工生产中，如下情况下应用，通常是有利的：

(1)料液各组分的沸点相近，甚至形成共沸物，为精馏所不易奏效的场合，如石油馏分中烷烃与芳烃的分离，煤焦油的脱酚。

(2)低浓度高沸组分的分离，用精馏能耗很大，如稀醋酸的脱水。

(3)不稳定物质，如热敏性物质的分离。

萃取最基本的操作是单级萃取。它是使料液与萃取剂在混合过程中密切接触，让被萃组分通过相际界面进入萃取剂中，直到组分在两相间的分配基本达到平衡。然后静置分层，分离成为两层液体，即由萃取剂转变成的萃取液和由料液转变成的萃余液，把所需要或要去除的物质从溶液中萃取出来。通常萃取一次是不够的，必须重复萃取数次，为了提高萃取率，可以采用多种方法：化工工业常见的一是多级错流萃取，料液和各级萃余液都与新鲜的萃取剂接触，可达较高萃取率，但萃取剂用量大，萃取液平均浓度低。二是多级逆流萃取，料液与萃取剂分别从级联（或板式塔）的两端加入，在级间作逆向流动，最后成为萃余液和萃取液，各自从另一端离去。三是连续逆流萃取，在微分接触式萃取塔中，料液与萃取剂在连续逆向流动的过程中进行接触传质。料液和萃取剂经过多次或连续萃取，因而萃取率较高，萃取液中被萃组分的浓度也较高，因而应用占多数。

综上所述，正确选择萃取剂，设计合适的萃取工艺，对于化工行业具有十分重要的意义。萃取技术，目前仍在发展中。许多物质，都可用萃取法提取和分离。萃取剂的选择和研制，工艺和操作条件的优化，萃取流程和设备的设计开发，都是让萃取更好服务于化工工业的努力方向。

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