液液萃取体系中,最重要的组份就是萃取剂。选择适当的萃取剂,不但可以实现高效地萃取分离,还可以减少能耗,降低成本,更重要的是减少对环境的污染。
在很多时候,萃取剂的物理特性不适合萃取体系的需要,我们通过加入稀释剂稀释萃取剂,改善萃取剂的物理性质和流体力学特性,降低它们的密度、黏度,以利于两相的分离和流动。
如常用的萃取剂磷酸三丁酯19的密度是0.973g/cm,纯的磷酸三丁酯溶剂的密度和水相的密度相差无几,这势必会增加分相的难度,如果用煤油作为稀释剂加入到有机相中,这样就可以增大有机相和水相的密度差,从而使两相的分离变得容易实现。
再如一些胺类萃取剂201是半流动状态的黏稠物,这些萃取剂未经稀释根本无法使用。因此,选择合适的萃取剂在一定程度上可以降低稀释剂的的使用量,从而降低工业成本。
萃取剂选择的原则和标准是什么呢?工业上选择理想的萃取剂,应满足以下的要求:
①萃取容量大,单位体积或单位重量的萃取剂所能萃取物质的饱和容量要大,这就要求萃取剂具有较多的功能基和适量的分子量。
②选择性好,即对所要分离的物质具有较强的选择性,从而保证所得产品的质量。
③闪点、燃点、沸点都高,挥发性低,无毒或毒性小,便于安全操作。
④化学稳定性好、要求萃取剂抗水解、耐氧化还原能力强,对设备的腐蚀性小,辐射稳定性好。
⑤易于实现反萃,即要求对被萃取物质具有较高的萃取能力和选择性,同时,也要求容易用适当的反萃剂进行反萃。
⑥在萃取和反萃过程中,两相的分离和流动性能良好。
⑦要求萃取剂的原料来源丰富,合成制备方法简单,价格便宜。
在具体选择萃取剂时,往往会有一些条件不能同时满足,甚至有的要求是相互制约或矛盾的。如萃取能力与反萃取难易程度,往往萃取能力强的萃取剂,反萃取过程则较难实现。因此,在选择萃取剂时要综合考虑生产的需要,解决主要矛盾,同时适当弥补不足之处。