液液萃取體系中,最重要的組份就是萃取劑。選擇適當的萃取劑,不但可以實現高效地萃取分離,還可以減少能耗,降低成本,更重要的是減少對環境的污染。
在很多時候,萃取劑的物理特性不適合萃取體系的需要,我們通過加入稀釋劑稀釋萃取劑,改善萃取劑的物理性質和流體力學特性,降低它們的密度、黏度,以利于兩相的分離和流動。
如常用的萃取劑磷酸三丁酯19的密度是0.973g/cm,純的磷酸三丁酯溶劑的密度和水相的密度相差無幾,這勢必會增加分相的難度,如果用煤油作為稀釋劑加入到有機相中,這樣就可以增大有機相和水相的密度差,從而使兩相的分離變得容易實現。
再如一些胺類萃取劑201是半流動狀態的黏稠物,這些萃取劑未經稀釋根本無法使用。因此,選擇合適的萃取劑在一定程度上可以降低稀釋劑的的使用量,從而降低工業成本。
萃取劑選擇的原則和標準是什么呢?工業上選擇理想的萃取劑,應滿足以下的要求:
①萃取容量大,單位體積或單位重量的萃取劑所能萃取物質的飽和容量要大,這就要求萃取劑具有較多的功能基和適量的分子量。
②選擇性好,即對所要分離的物質具有較強的選擇性,從而保證所得產品的質量。
③閃點、燃點、沸點都高,揮發性低,無毒或毒性小,便于安全操作。
④化學穩定性好、要求萃取劑抗水解、耐氧化還原能力強,對設備的腐蝕性小,輻射穩定性好。
⑤易于實現反萃,即要求對被萃取物質具有較高的萃取能力和選擇性,同時,也要求容易用適當的反萃劑進行反萃。
⑥在萃取和反萃過程中,兩相的分離和流動性能良好。
⑦要求萃取劑的原料來源豐富,合成制備方法簡單,價格便宜。
在具體選擇萃取劑時,往往會有一些條件不能同時滿足,甚至有的要求是相互制約或矛盾的。如萃取能力與反萃取難易程度,往往萃取能力強的萃取劑,反萃取過程則較難實現。因此,在選擇萃取劑時要綜合考慮生產的需要,解決主要矛盾,同時適當彌補不足之處。