耦合技术与萃取过程强化(第二版)
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3.9.1 羧酸、磷酸酯对醇类稀溶液的络合萃取

醇是介于Lewis酸和Lewis碱之间的物质。它既能与Lewis酸缔合,也能与Lewis碱缔合。许多研究者采用羧酸类化合物及磷酸酯类化合物作为络合剂对醇类稀溶液进行络合萃取研究[84,87]

齐江[88]选择Lewis酸性的己酸、辛酸、油酸、磷酸二异辛酯或Lewis碱性的磷酸三丁酯、磷酸三异辛酯作为络合剂,以甲苯或煤油作为稀释剂分别对乙醇稀溶液和丁醇稀溶液进行系统的萃取实验研究。

从典型的羧酸、磷酸酯的甲苯溶液对乙醇稀溶液的萃取平衡关系可以发现,在相同水相平衡浓度下,萃取剂中络合剂含量越高,乙醇的分配系数越大;平衡水相乙醇浓度的变化对分配系数的影响并不明显。Lewis酸类和Lewis碱类络合萃取剂与乙醇稀溶液的反应萃取平衡关系曲线呈现相同的特征,说明乙醇介于Lewis酸碱之间,与两类络合剂均能发生缔合。

从典型的羧酸、磷酸酯的煤油溶液对丁醇稀溶液的萃取平衡关系同样可以发现,萃取剂中络合剂含量越高,相同水相平衡浓度下丁醇的分配系数越大;但随平衡水相丁醇浓度的增高,分配系数略有下降,当有机相中络合萃取浓度较低时,这一现象更为明显。

利用双对数坐标法处理的结果表明,己酸、辛酸、油酸或磷酸三丁酯、磷酸二异辛酯的甲苯溶液萃取乙醇稀溶液时形成萃合物的萃合比均为1:1。磷酸二异辛酯、己酸、辛酸或磷酸三丁酯煤油溶液萃取丁醇稀溶液时形成萃合物的萃合比也均为1:1。表3-17列出了根据实验数据拟合的不同萃取剂体系的K11值。表3-17中稀释剂甲苯或稀释剂煤油本身的m值为实验测定值。比较表明,各种络合萃取剂萃取乙醇、丁醇分配系数的实验值与计算值吻合良好(图3-38~图3-41)。

表3-17 各种络合萃取剂萃取乙醇、丁醇的K11值及m

图3-38 乙醇分配系数的实验值和计算值(己酸-甲苯体系)

图3-39 乙醇分配系数的实验值和计算值(磷酸三丁酯-甲苯体系)

图3-40 丁醇分配系数的实验值和计算值(己酸-煤油体系)

图3-41 丁醇分配系数的实验值和计算值(磷酸三丁酯-煤油体系)