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3.3.2 络合萃取的作用机制分析
一般认为,除了极端情况外,络合萃取过程并不是由单一的反应机制决定的。例如,胺类萃取剂对有机羧酸的反应萃取既包含离子缔合机制,又包含氢键缔合机制;酸性磷氧类萃取剂对有机胺类的反应萃取既包含离子缔合机制,又包含氢键缔合机制;中性磷氧类萃取剂对有机羧酸的反应萃取则仅包含氢键缔合机制。当然,反应机制也并不是总能清晰分类,这使得络合萃取的描述可能出现不同的模型形式。
相对而言,胺类萃取剂对有机羧酸的络合萃取的机理分析比较复杂。在大量工艺研究的基础上,许多研究者对于胺类络合剂萃取有机羧酸的机理进行分析[7,9~11]。其中,Eyal等比较全面地提出了胺类络合剂萃取有机羧酸的四种作用机制[11]。
(1)阴离子交换萃取
络合剂与待萃物发生阴离子交换
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其中HA表示待萃溶质。阴离子交换萃取取决于HA及HX的pKa、水相pH值及有机相的组成。
(2)离子缔合萃取
络合剂首先与H+形成,然后与待萃阴离子形成一种离子缔合型萃合物:
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(3)氢键缔合萃取
若络合剂碱性强度不够,则络合剂与被萃溶质之间可以形成氢键。
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(4)溶剂化萃取
待萃溶质在萃取溶剂中溶剂化而转移至有机相中。
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