萃取，又稱(chēng)溶劑萃取或液液萃取，亦稱(chēng)抽提，是利用系統(tǒng)中組分在溶劑中有不同的溶解度來(lái)分離混合物的單元操作。即是利用物質(zhì)在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使溶質(zhì)物質(zhì)從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中的方法。

萃取是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中用來(lái)提純和純化化合物的手段之一。通過(guò)萃取，能從固體或液體混合物中提取出所需要的物質(zhì)。萃取與其他分離溶液組分的方法相比，優(yōu)點(diǎn)在于常溫操作，節(jié)省能源，不涉及固體、氣體，操作方便。

萃取的機(jī)理既有物理的溶解作用，又有化學(xué)的配合作用，是一個(gè)復(fù)雜的物理溶解過(guò)程。一般而言，萃取那些簡(jiǎn)單的不帶電荷的共價(jià)分子時(shí)為物理溶解過(guò)程。但在大多數(shù)情況下，被萃取物與有機(jī)相中一種或多種組分發(fā)生化學(xué)變化，生成新的化學(xué)物種后被萃入有機(jī)相，這便屬于化學(xué)過(guò)程。

按照萃取機(jī)理的不同，可分為以下幾種類(lèi)型：

? 簡(jiǎn)單分子萃取

被萃組分在兩相中均以中性分子存在，與溶劑不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，只是以簡(jiǎn)單分子形式在兩相進(jìn)行物理分配。

? 中性配合萃取

被萃取組分與萃取劑都是中性分子，他們結(jié)合生成中性配合物進(jìn)入有機(jī)相，可以把生成的中性配合物看成溶劑化物，故這種類(lèi)型的萃取又可稱(chēng)為溶劑化萃取。

? 酸性配合萃取

水相中的金屬離子以陽(yáng)離子或能離解為陽(yáng)離子的配合離子狀態(tài)存在，與酸性萃取劑形成不含親水基團(tuán)的中性配合物進(jìn)入有機(jī)相。

? 離子締合萃取

水相中的金屬離子以配陰離子(或陽(yáng)離子)與含氧或含氮的萃取劑以離子締合的方式形成萃合物進(jìn)入有機(jī)相。

? 協(xié)同萃取

在萃取時(shí)，使用兩種以上的萃取劑相混合，萃取水相中的被萃物生成油溶性更大的協(xié)萃物進(jìn)入到有機(jī)相。

作為一種分離技術(shù)，萃取的工藝流程是由萃取、洗滌、反萃取三個(gè)基本步驟構(gòu)成一個(gè)完整的萃取循環(huán)過(guò)程。

當(dāng)有機(jī)相和水相充分接觸時(shí)，水相中的某些金屬便會(huì)選擇性的轉(zhuǎn)移到有機(jī)相，金屬的這種轉(zhuǎn)移過(guò)程稱(chēng)作萃取。萃取達(dá)到平衡經(jīng)靜置分層后，這時(shí)的水相稱(chēng)為萃余液，而含有某種或某些金屬的有機(jī)相稱(chēng)為負(fù)載有機(jī)相。負(fù)載有機(jī)相經(jīng)反萃取使某種被萃入有機(jī)相的金屬轉(zhuǎn)入水溶液。然后從這種反萃取液中回收其他金屬，從而達(dá)到金屬的分離或富集的目的。反萃后不含或少含金屬的有機(jī)相稱(chēng)為再生有機(jī)相，返回萃取用。有時(shí)在反萃取之前要用洗滌劑從負(fù)載有機(jī)相中洗去某種金屬或雜質(zhì)。

在萃取流程操作中必須實(shí)現(xiàn)：使水相與有機(jī)相進(jìn)行充分接觸；使有機(jī)相與水相分離；負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行反萃取，再生有機(jī)相循環(huán)使用。

萃取廣泛應(yīng)用于化學(xué)、冶金、食品等工業(yè)，通用于石油煉制工業(yè)。元素周期表中絕大多數(shù)的元素，都可用萃取法提取和分離。萃取劑的選擇和研制，工藝和操作條件的確定，以及流程和設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算，都是開(kāi)發(fā)萃取操作的課題。

萃取是門(mén)學(xué)問(wèn)，下面與大家分享幾個(gè)特殊的萃取手段供參考。

1、正丁醇

大多數(shù)的小分子醇是水溶性的，例如甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇等。大多數(shù)的高分子量醇是非水溶性的，而是親脂性的能夠溶于有機(jī)溶劑。但是中間的醇類(lèi)溶劑例如正丁醇是一個(gè)很好的有機(jī)萃取溶劑。正丁醇本身不溶于水，同時(shí)又具有小分子醇和大分子醇的共同特點(diǎn)。它能夠溶解一些能夠用小分子醇溶解的極性化合物，而同時(shí)又不溶于水。利用這個(gè)性質(zhì)可以采用正丁醇從水溶液中萃取極性的反應(yīng)產(chǎn)物。丁酮的性質(zhì)介于小分子酮和大分子酮之間。不像丙酮能夠溶于水，丁酮不溶于水，可用來(lái)從水中萃取產(chǎn)物。

2、乙酸丁酯

性質(zhì)介于小分子和大分子酯之間，在水中的溶解度極小，不像乙酸乙酯在水中有一定的溶解度，可從水中萃取有機(jī)化合物，尤其是氨基酸的化合物，因此在抗生素工業(yè)中常用來(lái)萃取頭孢、青霉素等大分子含氨基酸的化合物。異丙醚與特丁基叔丁基醚的性質(zhì)介于小分子和大分子醚之間，兩者的極性相對(duì)較小，類(lèi)似于正己烷和石油醚，二者在水中的溶解度較小。可用于極性非常小的分子的結(jié)晶溶劑和萃取溶劑。也可用于極性較大的化合物的結(jié)晶和萃取溶劑。

3、做完反應(yīng)后萃取除去一部分雜質(zhì)

做完反應(yīng)后，應(yīng)首要采用萃取的方法，首先除去一部分雜質(zhì)，這是利用雜質(zhì)與產(chǎn)物在不同溶劑中的溶解度不同的性質(zhì)。

4、稀酸+的水溶液

稀酸+的水溶液洗去一部分堿性雜質(zhì)。例如，反應(yīng)物為堿性，而產(chǎn)物為中性，可用稀酸洗去堿性反應(yīng)物。例如胺基化合物+的酰化反應(yīng)。

5、稀堿的水溶液

稀堿的水溶液洗去一部分酸性雜質(zhì)。反應(yīng)物為酸性，而產(chǎn)物為中性，可用稀堿洗去酸性反應(yīng)物。例如羧基化合物+的酯化反應(yīng)。

6、用水洗去一部分水溶性雜質(zhì)

例如，低級(jí)醇的酯化反應(yīng)，可用水洗去水溶性的反應(yīng)物醇。

7、從水中出結(jié)晶

如果產(chǎn)物要從水中結(jié)晶出來(lái)，且在水溶液中的溶解度又較大，可嘗試加入氯化鈉、氯化銨+等無(wú)機(jī)鹽，降低產(chǎn)物在水溶液中的溶解度-鹽析的方法。

8、兩種不互溶的有機(jī)溶劑作為萃取劑+

有時(shí)可用兩種不互溶的有機(jī)溶劑作為萃取劑+，例如反應(yīng)在氯仿+中進(jìn)行，可用石油醚或正己烷作為萃取劑來(lái)除去一部分極性小的雜質(zhì)，反過(guò)來(lái)可用氯仿萃取來(lái)除去極性大的雜質(zhì)。

9、兩種互溶的溶劑作為萃取劑

兩種互溶的溶劑有時(shí)加入另外一種物質(zhì)可變的互不相容。例如，在水作溶劑的情況下，反應(yīng)完畢后，可往體系中加入無(wú)機(jī)鹽氯化鈉，氯化鉀使水飽和，此時(shí)加入丙酮、乙醇、乙腈等溶劑可將產(chǎn)物從水中提取出來(lái)。