第一篇：關(guān)于萃取的知識(shí)

對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用有機(jī)萃取劑的建議．．．．．．．滿 旭 陳運(yùn)秀

1問題的提出

萃取的概念及萃取實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，一直是高中教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。它不僅僅是讓學(xué)生了解溶于水中的溶質(zhì)與水互不相溶的有機(jī)溶劑接觸后，經(jīng)過物理或化學(xué)作用，部分或幾乎全部轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶劑里的過程。教材安排這樣的教學(xué)內(nèi)容，主要是讓學(xué)生知道萃取是一種分離技術(shù)，在工業(yè)上用于物質(zhì)的分離和提純，更適合于微量或痕量物質(zhì)的分離與富集。因此，讓學(xué)生熟悉萃取操作和物質(zhì)的分離方法是完全必要的。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，選擇合適的有機(jī)萃取劑，顯得尤為重要。苯和四氯化碳作為有機(jī)萃取劑，早在上個(gè)世紀(jì)20年代就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)。建國(guó)后，在中學(xué)化學(xué)教材里一直把苯、四氯化碳作為有機(jī)萃取劑延續(xù)使用到現(xiàn)在已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)了。尤其應(yīng)該指出的是，新的課程改革以后，無論是人教版的還是蘇教版的新編化學(xué)教材，仍然把苯和四氯化碳作為有機(jī)萃取劑。在教材中為什么這么青睞苯和四氯化碳作為萃取劑呢？以四氯化碳為例，主要原因?yàn)椋孩偈褂冒踩?，不燃燒也不爆炸；②萃取液顏色呈紫色或淺紫色符合碘的顏色；③在水中的溶解度極低，減少了水洗過程中的溶解損失；④其密度為水的1.6倍，易與水分相，不乳化，減少水洗過程中的夾帶損失。那么，苯、四氯化碳果真就是最好的有機(jī)萃取劑嗎？是其他有機(jī)溶劑不可替代的嗎？事實(shí)并非如此。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)苯、四氯化碳的性質(zhì)，尤其是對(duì)它們毒性和危害性的認(rèn)識(shí)越發(fā)深刻。

苯的強(qiáng)毒性，在蘇教版的《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》[1]中已經(jīng)有了介紹，本文不再贅述，但四氯化碳的高毒性及危害性在中學(xué)教材里并沒有提及。

四氯化碳是低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的、具有難聞的刺激性氣味的無色溶液，四氯化碳的毒性以其甲烷氯的取代物為之最。四氯化碳對(duì)接觸者人體的危害，輕者中毒的一般癥狀為頭痛、疲怠、食欲不振、頭昏等。若在高濃度環(huán)境中可發(fā)生急性中毒，能夠抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使人喪失意識(shí)，產(chǎn)生麻醉現(xiàn)象，隨后會(huì)嚴(yán)重?fù)p害心臟、肝臟和腎。特別是有肝、腎和器質(zhì)性神經(jīng)系統(tǒng)疾患者是不宜接觸四氯化碳的。室內(nèi)四氯化碳的濃度在160mg/m～200mg/m即可發(fā)生中毒，因此，國(guó)家規(guī)定室內(nèi)最高允許濃度為25mg/m。

另外，四氯化碳還是消耗臭氧層的罪魁禍?zhǔn)字?，其消耗臭氧的能力為氟利昂?.1倍。

在實(shí)施新課程改革的今天，突出和加強(qiáng)了學(xué)生的驗(yàn)證性和探究性實(shí)驗(yàn)，從高一到高二安排了多次的萃取實(shí)驗(yàn)。我們每次在組織學(xué)生進(jìn)行萃取實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，室內(nèi)總有一種刺激性很強(qiáng)的難聞氣味。我們一直期盼著教材能使用低毒或無毒的有機(jī)溶劑作為萃取劑，能讓學(xué)生在空氣不受污染的環(huán)境中來完成這樣的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，為了避免或減少苯和四氯化碳揮發(fā)的氣體可能對(duì)師生產(chǎn)生的危害，我們一直在尋找低毒或無毒有機(jī)萃取劑來替代苯和四氯化碳。在互聯(lián)網(wǎng)上查找了各個(gè)廠家提供的有機(jī)萃取劑的理化性質(zhì)和毒性的相關(guān)資料，根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的有機(jī)溶劑，我們選擇了二氯甲烷、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑作萃取劑進(jìn)行了探索性實(shí)驗(yàn)，這是因?yàn)槎燃淄楹鸵宜嵋阴ザ紝儆诘投拘晕镔|(zhì)，二氯甲烷其毒性僅是四氯化碳毒性的0.11%，是一種不燃性有機(jī)溶劑。二氯甲烷的缺陷：①它是極性分子，能否微溶于水，說法不一[2]，能否影響它的萃取率還有待于研究；②二氯甲烷的沸點(diǎn)比四氯化碳還要低，易揮發(fā)。但是，二氯甲烷釋放到到大氣中光解的速率很快，幾乎不存留在大氣中，其最終分解產(chǎn)物為二氧化碳和鹽酸。我們按教材安排的萃取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，分別用四氯化碳、苯、二氯甲烷、乙酸乙酯萃取碘水中的碘，溴水中的溴進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)象見下表：

33四種有機(jī)萃取劑萃取碘和溴的現(xiàn)象及效果比較

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：①二氯甲烷萃取碘和溴的現(xiàn)象與四綠化碳萃取碘和溴的現(xiàn)象基本相似，其效果優(yōu)于四氯化碳；②乙酸乙酯萃取碘和溴的萃取率明顯優(yōu)于苯和四氯化碳，無需二次萃取，但萃取液卻呈深黃色。

在一次學(xué)生實(shí)驗(yàn)課中，我們用二氯甲烷代替四氯化碳作萃取劑萃取碘、溴進(jìn)行了試驗(yàn)，從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況看，萃取效果和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與四氯化碳比較沒有多少差別；整個(gè)室內(nèi)沒有難聞刺激性氣味，比使用四氯化碳情況要好的多。

3我們的建議

我們認(rèn)為，苯和四氯化碳這樣的高毒性、高污染的有機(jī)萃取劑在中學(xué)化學(xué)教材中應(yīng)該壽終正寢了，類似二氯甲烷等低毒無毒、低污染的有機(jī)萃取劑應(yīng)該走進(jìn)我們的教材，其理由如下：

第一，從科學(xué)發(fā)展觀的角度看，我們的教材，應(yīng)該跟隨時(shí)代的發(fā)展，引領(lǐng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，不能落后于現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)。我們知道，有機(jī)合成工業(yè)有一基本常識(shí)：對(duì)有機(jī)溶劑的使用，必須先考慮其毒性、危險(xiǎn)性，而不是先考慮反應(yīng)產(chǎn)率。我們認(rèn)為，作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，也應(yīng)先考慮其毒性和危害性，然后再考慮其實(shí)驗(yàn)效果。在現(xiàn)代一般合成實(shí)驗(yàn)當(dāng)中還有一個(gè)慣例，萃取溶劑大多可以用的是：“乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚等低毒無毒溶劑”，“三氯甲烷這種高毒性溶劑盡量不用”，“四氯化碳、苯這類強(qiáng)致癌性溶劑基本不用”。我國(guó)為了實(shí)現(xiàn)《蒙特利爾公約》的要求，在2010年徹底淘汰四氯化碳的生產(chǎn)和消費(fèi)，要從源頭上“銷毀”我國(guó)甲烷氯化物企業(yè)每年副產(chǎn)的3-5萬噸四氯化碳?，F(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)有的已經(jīng)把苯、四氯化碳這樣的高毒性有機(jī)溶劑淘汰了，有的正在研究逐步行將淘汰。國(guó)家鼓勵(lì)企業(yè)以四氯化碳為原料生產(chǎn)其他化學(xué)品，使四氯化碳實(shí)現(xiàn)資源化利用。國(guó)家也加大宣傳力度，使人們充分認(rèn)識(shí)到四氯化碳淘汰的緊迫性和必要性。作為教材卻沒有跟隨時(shí)代的步伐，還延續(xù)介紹這種高毒性高污染的萃取劑，這就成了中學(xué)是苯、四氯化碳重要的消費(fèi)市場(chǎng)之一，顯然落后于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)理念，在這個(gè)問題上，這就影響教材整體的時(shí)代性和前瞻性了。

其二，從對(duì)環(huán)境污染的角度看，也應(yīng)該淘汰苯、四氯化碳這樣的高毒性有機(jī)萃取劑。我們知道，四氯化碳的密度比水大，又能微溶于水，在地表水中或土壤里又很難降解。雖然一個(gè)學(xué)校每次學(xué)生做這樣的實(shí)驗(yàn)所排出含苯和四氯化碳的廢液不算多，但我們可以推想一下，全國(guó)將有2500多個(gè)縣市區(qū)，按保守計(jì)算，平均每個(gè)縣市區(qū)有兩所普通高中，那么，每個(gè)年級(jí)將有40000多個(gè)班級(jí)，總共要排出多少污染物？

其三，從人文關(guān)懷的角度出發(fā)，在教材里也應(yīng)該取締苯、四氯化碳這類高毒性的有機(jī)溶劑。因?yàn)楸?、四氯化碳都是低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的物質(zhì)，學(xué)生做這類實(shí)驗(yàn)，必定要與苯、四氯化碳接觸，室內(nèi)總有較強(qiáng)的難聞刺激性氣味，其揮發(fā)出的蒸氣總要通過呼吸道、皮膚(這是人體中毒的主要途徑)進(jìn)入人的體內(nèi)，另外，學(xué)生稍有不慎，苯、四氯化碳直接與皮膚接觸，對(duì)學(xué)生多多少少有所危害。因此，改用低毒無毒的有機(jī)溶劑也就勢(shì)在必行了，否則，這就不在情理之中了。

最后，從萃取實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)角度看，中學(xué)化學(xué)的萃取實(shí)驗(yàn)，只是一種定性實(shí)驗(yàn)，只是讓學(xué)生懂得萃取的基本原理和熟悉萃取的基本操作。在中學(xué)化學(xué)里不需要進(jìn)行萃取定量分析，也沒有必要考慮有機(jī)溶劑的萃取率，只要選擇的萃取劑能達(dá)到萃取效果就可以，也不必苛求非要達(dá)到苯和四氯化碳那樣的萃取現(xiàn)象和效果。因此，選擇低毒無毒的有機(jī)溶劑來替代苯、四氯化碳高毒性萃取劑，是可以能達(dá)到同樣或基本相似的萃取效果，這樣，既達(dá)到我們的教學(xué)目的，又能有利于環(huán)保，應(yīng)該是值得我們探討的課題。

第二篇：萃取精餾綜述

摘要

萃取精餾是一種特殊精餾方法，適用于近沸點(diǎn)物系和共沸物的分離。萃取精餾按操作方式可分為連續(xù)萃取精餾和間歇萃取精餾，間歇萃取精餾是近年發(fā)展起來的新的萃取精餾方法。萃取劑的選擇是萃取精餾的關(guān)鍵，因此，萃取劑的選擇方法很重要。

關(guān)鍵詞：萃取精餾；間歇萃取精餾；萃取劑選擇

Abstract

Extractive distillation is a kind of special rectification method, applicable to almost boiling point system and the separation of azeotrope.Extractive distillation according to the operation mode can be divided into continuous batch extractive distillation, extractive distillation and batch extractive distillation is a new extraction distillation method developed in recent years.The selection of extraction agent is the key of extractive distillation, therefore, the selection of extraction agent method is very important.Key words: extractive distillation;The batch extractive distillation;Extracting agent selection 萃取精餾作為一種分離絡(luò)合物、近沸點(diǎn)混合物及其他低相對(duì)揮發(fā)度混合物技術(shù),在石油化學(xué)工業(yè)中的1 ,3-丁二烯的分離、芳烴抽提、乙醇/ 水分離、環(huán)己烷提純等過程得到廣泛的應(yīng)用。它是通過向精餾塔中加入1 種或2 種可以與分離混合物相溶的溶劑,提高了待分離組分的相對(duì)揮發(fā)度,從而達(dá)到分離沸點(diǎn)相近組分的目的。萃取精餾中溶劑的選擇占有十分重要的地位,早期的溶劑選取方法決定了其選擇的范圍較窄,從而使萃取精餾技術(shù)的應(yīng)用受到限制。萃取精餾采用的溶劑具有沸點(diǎn)高、相對(duì)不易揮發(fā),并與其他組分不易形成絡(luò)合物的特點(diǎn)。隨著萃取溶劑探索方法的發(fā)展、萃取精餾系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化及高效設(shè)備的采用提高了萃取精餾系統(tǒng)的適用性、可控制性和操作性,使其與其他精密分離技術(shù)和液液萃取技術(shù)相比,顯示出了越來越明顯的優(yōu)越性。最近幾年,世界各國(guó)石油化學(xué)工業(yè)公司都在嘗試如何將萃取精餾技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)過程改進(jìn)、解決石油化學(xué)工業(yè)中難題,以提高石油化工和煉油工業(yè)效益。萃取精餾是一種特殊的精餾方法，廣泛應(yīng)用于共沸物系或近沸物系的分離。萃取精餾的原理是利用在原被分離物系中加入其它組分，使原物系中組分的相對(duì)揮發(fā)度發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)原體系關(guān)鍵組分的分離。被加入的組分一般稱為溶劑或萃取劑。萃取精餾在石油化工和精細(xì)化工等行業(yè)具有重要的應(yīng)用，是分離提純難分離物系的一種重要分離手段。萃取精餾分類

萃取精餾按操作形式可分為連續(xù)萃取精餾CED(ContinuousExtractive Distillation)和間歇萃取精餾BED(Batch Extractive Distillation)。

1.1 連續(xù)萃取精餾

連續(xù)萃取精餾一般兩個(gè)塔同時(shí)進(jìn)行，即萃取精餾塔和溶劑回收塔。連續(xù)萃取精餾操作穩(wěn)定，投資較大，至少需要多加一套溶劑回收裝置，處理物料和產(chǎn)品組成比較固定。

萃取精餾的流程設(shè)計(jì)很重要，A、B兩

組分混合物從塔中部進(jìn)入萃取精餾塔，溶劑S則在靠近塔頂?shù)牟课贿B續(xù)進(jìn)入[1]，塔頂?shù)?到易揮發(fā)組分A，組分B與溶劑S由塔底餾出，進(jìn)入溶劑回收塔。在溶劑回收塔內(nèi)，難 揮發(fā)組分B與溶劑S進(jìn)行分離，組分B從塔頂餾出，而溶劑S由塔底餾出并循環(huán)回萃取精餾塔。1.2 間歇萃取精餾

間歇萃取精餾操作方式首先由Yatim.H[2]于1993年提出，是近年來發(fā)展起來的具有間歇精餾和萃取精餾雙重優(yōu)點(diǎn)的新型分離過程。間歇萃取精餾在近沸物和共沸物的分離方面顯示出了獨(dú)特的優(yōu)越性：通過選取不同的溶劑，可完成普通精餾無法完成的分離過程；設(shè)備簡(jiǎn)單，投資?。豢蓡嗡蛛x多組分混合物；設(shè)備通用性強(qiáng)，可用同一塔處理種類和組成頻繁改換的物系；同間歇共沸精餾相比，萃取劑有更大的選擇范圍；同變壓精餾比較，有更好的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)萃取劑加入方式，間歇萃取精餾可分為：一次加入方式間歇萃取精餾(BED)和連續(xù)加入方式間歇萃取精餾(CBED)，如圖1.1所示。

圖1.1間歇萃取餾溶劑加入方式

1.2.1 一次加料方式間歇萃取精餾

一次加料方式間歇萃取精餾是在操作過程中，萃取劑一次性加入含有物料的塔釜再沸器中，然后按間歇精餾操作，由于萃取劑一般均為沸點(diǎn)較高的物質(zhì)，故萃取劑主要在再沸器中發(fā)揮其改變輕重關(guān)鍵組分相對(duì)揮發(fā)度的作用，而不能充分利用精餾塔的各塊塔板，因此，對(duì)物系分離效果較差，且隨組分餾出、釜液組成發(fā)生改變，所需萃取劑量需增加才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，所以雖然此操作可行，但經(jīng)濟(jì)價(jià)值低，故實(shí)際研究應(yīng)用較少。

1.2.2 連續(xù)加料方式間歇萃取精餾

連續(xù)加料方式間歇萃取精餾是在操作過程中，萃取劑從靠近塔頂位置連續(xù)加入，為減少萃取劑用量及使分離操作過程分離結(jié)果更好，Lang等人提出連續(xù)加入方式的四步操作法[3]：

1．不加溶劑進(jìn)行全回流操作(R=∞，S=0)；

2．加溶劑進(jìn)行全回流操作(降低難揮發(fā)組分在塔頂餾分中的含量，R=∞，S>0)； 3．加溶劑進(jìn)行有限回流比操作(餾出易揮發(fā)組分A的成品，R<∞，S >0)； 4．無萃取劑加入狀況下的有限回流比操作，回收萃取劑(R<∞，S=0)。

連續(xù)加料方式間歇萃取精餾分離過程中能夠保證萃取和精餾過程同時(shí)發(fā)生于塔板與塔釜中，與一次加料方式間歇萃取精餾分離技術(shù)相比，大大提高了分離效果，但該操作方式由于溶劑從塔板上不斷加入和回流比的改變，使得操作參數(shù)中再沸器熱負(fù)荷發(fā)生改變，操作相對(duì)困難，分離過程中易發(fā)生液泛等不穩(wěn)定操作現(xiàn)象，同時(shí)也是采用連續(xù)加入溶劑操作方式的難點(diǎn)，因此連續(xù)加料方式間歇萃取精餾分離技術(shù)還有很多方面需要完善。2 研究進(jìn)展 2.1 連續(xù)萃取精餾

萃取精餾技術(shù)一般以連續(xù)精餾的方式，廣泛應(yīng)用于共沸物系或組份間沸點(diǎn)差極小混合物的分離。分批萃取精餾操作方式首先由Berg[4]于1985年提出，分批萃取精餾兼有分批精餾與萃取精餾兩者的優(yōu)點(diǎn)如：設(shè)備簡(jiǎn)單，投資?。豢蓡嗡蛛x多組份混合物；通用性強(qiáng)，可用同一塔處理種類和組成頻繁改換的物系；同分批共沸精餾相比，萃取劑有更大的選擇范圍。關(guān)于分批萃取精餾的研究可分為分批萃取精餾的操作模式、分批萃取精餾的最優(yōu)操作、分批萃取精餾的工業(yè)化幾個(gè)方面。分批萃取精餾的操作模式

分批萃取精餾按照加料方式不同可分為一次模式與半連續(xù)模式[5]。一次模式中．萃取劑與料液一次性加入再沸器。由于再沸器體積有限，一次模式限制了加料量。對(duì)于這種模式，找到最佳萃取劑比是增大產(chǎn)量的一個(gè)重要因素。由于萃取劑和料液僅在再沸器中有接觸，萃取劑的萃取作用發(fā)揮有限，一次模式的研究并不多見。

半連續(xù)模式中，萃取劑從塔的某個(gè)塔板連續(xù)加入。—個(gè)完整的半連續(xù)模式包括以下幾個(gè)步驟[6]：

(1)預(yù)熱塔板，使每塊塔板上都含有處于沸點(diǎn)的輕重組份混合物；

(2)從塔頂連續(xù)加入萃取劑，繼續(xù)全同流以增加餾出液中易揮發(fā)組份的含量；(3)從塔頂連續(xù)加入萃取劑，改變回流比以采出易揮發(fā)組份產(chǎn)品；(4)停止加入萃取劑，并回收萃取劑和難揮發(fā)組份。2 分批萃取精餾的最優(yōu)操作

分批萃取精餾的最優(yōu)操作問題是研究的重要方面。按照最優(yōu)操作問題的目標(biāo)的不同，分為最小時(shí)間，最多餾出液，最大利潤(rùn)三類。當(dāng)再沸器熱負(fù)荷一定時(shí)，可用以下準(zhǔn)則比較不同的分批萃取精餾操作[3]：

(1)在最短的時(shí)間內(nèi)，得到指定量和純度的產(chǎn)品(準(zhǔn)則1)：(2)在一定的時(shí)間內(nèi)．得到指定純度的最大產(chǎn)品最(準(zhǔn)則2)；(3)在一定的時(shí)間內(nèi)，得到指定量的產(chǎn)品的最高純度(準(zhǔn)則3)；

(4)在一定的時(shí)間內(nèi)，用最小的溶劑量得到指定純度和量的產(chǎn)品(準(zhǔn)則4)。

這些準(zhǔn)則在模擬計(jì)算時(shí)可方便使用，但在試驗(yàn)中使用這些標(biāo)準(zhǔn)卻很困難，因?yàn)橛刑鄥?shù)需要保持恒定。為此，Kerkho和Mujtaba[7,8]綜合這些準(zhǔn)則，提出一個(gè)評(píng)估步驟2和步驟3的目標(biāo)函數(shù)。

C?t??P1??P1xd,ASDA?P2SF?P3t

P1是每摩爾純度為xd,A,min的產(chǎn)品價(jià)格；?P1是每摩爾產(chǎn)品超出純度為xd,A,min的產(chǎn)品價(jià)格；P3與時(shí)間成正比的全部費(fèi)用(熱能．冷卻水等)；P2是溶劑的費(fèi)用(包括再生溶劑的費(fèi)用)。通過這個(gè)目標(biāo)函數(shù)，步驟3的終止能被確定。當(dāng)C?t?呈現(xiàn)出它的最大值時(shí)，生產(chǎn)應(yīng)該停止[9]。另外，Lekes和Lang還提出了步驟4及全過程的目標(biāo)函數(shù)，步驟4的目標(biāo)函數(shù)為

??C??t4??P4SDB?P2SU?t4??P3?t4

全過程的目標(biāo)函數(shù)為C'?t4???C?t3??C??t4??/t4?C?t4?/t4

當(dāng)某種操作中C?t3?的值高時(shí)，并且在步驟3結(jié)束時(shí)，C??t4?的值必定高。C'?t4?和C?t3?呈現(xiàn)出同樣的趨勢(shì)。Lelkes和Lang[9]利用這些函數(shù)得出： ?t2的值可以被顯著地的減小，而利潤(rùn)不會(huì)明顯下降；產(chǎn)品濃度保持恒定的方法伴隨著塔板持液量的下降而具有競(jìng)爭(zhēng)力，當(dāng)持液量低于某一值時(shí)，這種方法要比回流比保持恒定的方法好；混合策略即回流比保持恒定的方法與產(chǎn)品濃度保持恒定方法相結(jié)合，能夠獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。但是，在這些方法中回流比保持恒定的方法最容易實(shí)現(xiàn)。分批萃取精餾的工業(yè)化研究

Koehler[10]最早進(jìn)行分批萃取精餾的工業(yè)應(yīng)用研究。他利用普通的分批精餾設(shè)備作為分批萃取精餾的主體設(shè)備，該填料塔有20個(gè)理論級(jí)，采用半連續(xù)操作模式，塔釜中的料液經(jīng)過循環(huán)泵進(jìn)換熱管裝置被加熱和蒸發(fā)。

其試驗(yàn)分兩步進(jìn)行：

(1)按照過程優(yōu)化的要求，調(diào)節(jié)從塔頂連續(xù)加入的萃取劑的流率。塔頂?shù)玫降乃洼p組份經(jīng)過塔頂分離器分為兩相，水從塔頂回流到塔中，輕組份進(jìn)入貯槽。

(2)停止加入萃取劑，存貯槽中的餾份進(jìn)入已排空的塔釜中，進(jìn)行分批精餾。Koehler選擇的物系不符合萃取精餾的嚴(yán)格定義，萃取劑與組份形成了共沸物且試驗(yàn)中有兩相出現(xiàn)。且試驗(yàn)對(duì)萃取劑的回收也未考慮。盡管Koehler對(duì)分批萃取精餾工業(yè)化的論述有不足之處，其工作對(duì)分批萃取精餾工業(yè)化的研究仍有重要的參考價(jià)值。

圖2.1 分批萃取精餾工藝流程示意圖

2.2 間歇萃取精餾

為改善常規(guī)間歇萃取精餾再沸器體積大這一弊病，以及使間歇萃取精餾產(chǎn)品純度更高、餾出速率更快，及保證較高全塔分離效率，從而挖掘間歇萃取精餾的應(yīng)用潛力，重要的措施就是改變塔結(jié)構(gòu)，帶有中間儲(chǔ)罐的間歇萃取精餾塔可以很好地解決這一問題。1 帶有中間儲(chǔ)罐的間歇萃取精餾

帶有中間儲(chǔ)罐的間歇精餾塔這種結(jié)構(gòu)首先由Robinson和Gilliland于1950年提出[11]，最初主要用于分離雙組分物系，Hasebe等[12]提出利用中間儲(chǔ)罐塔來分離三組分物系，直到1995年，Safrit等[13]提出將帶有中間儲(chǔ)罐的間歇精餾塔引入間歇萃取精餾操作，運(yùn)用帶有中間儲(chǔ)罐的間歇精餾塔進(jìn)行間歇萃取精餾分離[14]，很好地解決了常規(guī)萃取精餾塔需要大型再沸器的這一問題。運(yùn)用這種工藝，產(chǎn)品分離過程中，由于萃取劑被不斷采出回收，大大減輕了再沸器負(fù)荷，從而減少設(shè)備投資，尤其適合于難分離、需采用大溶劑比的分離體系；另外，帶有中間儲(chǔ)罐的間歇萃取精餾塔由于物料一次性加入中間儲(chǔ)罐，因此可在相對(duì)于常規(guī)間歇萃取精餾操作時(shí)間短的情況下同時(shí)得到三個(gè)產(chǎn)品，塔頂餾出輕關(guān)鍵組分，塔底回收萃取劑，中間儲(chǔ)罐累集并最終得到濃度較高的重關(guān)鍵組分。

帶有中間貯罐的間歇萃取精餾塔根據(jù)中間貯罐的汽液流動(dòng)情況，可分為五種[15]，如圖2.2所示。

圖2.2 帶有不同流型中間貯罐的萃取精餾塔示意圖

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者大都以塔A作為研究對(duì)象，因?yàn)檠芯窟^程中，塔A中的中間貯罐可假設(shè)為一塊發(fā)生液泛的塔板，試驗(yàn)及模擬過程較其它塔型簡(jiǎn)單容易。以塔A為例，主要操作工藝如下：

(1)在中間儲(chǔ)罐加入物料(兩組分)，不斷在溶劑的加入口加入溶劑，采出塔頂產(chǎn)品，塔底無采出；

(2)同時(shí)采出塔頂產(chǎn)品(輕組分)和塔底溶劑，由塔底得到的溶劑可以循環(huán)到溶劑加入口；(3)停止加入溶劑，在塔頂餾出以重組分為主的餾出物，塔底餾出溶劑。第一步是必要的，在這一過程中，溶劑在塔底累積到高的濃度以便于循環(huán)使用，第二步當(dāng)然是帶有中間儲(chǔ)罐的間歇萃取精餾操作的核心，在這一過程中在塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品，在塔底得到溶劑。2 帶有塔底儲(chǔ)罐的間歇精餾塔

最近，國(guó)內(nèi)學(xué)者[16]提出了帶塔底儲(chǔ)罐的分批萃取精餾和伴有簡(jiǎn)單蒸餾回收的分批萃取精餾兩種新的操作方法。如圖1.5和1.6所示，在帶塔底儲(chǔ)罐的分批萃取精餾操作過程中，加入的萃取劑和塔內(nèi)回流液直接流入塔底儲(chǔ)罐，不再返回塔釜；而伴有簡(jiǎn)單蒸餾回收的分批萃取精餾操作過程中除兼具了前者的特點(diǎn)外，又增加了精餾過程中同時(shí)進(jìn)行溶劑簡(jiǎn)單回收這一操作手段。此方法經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究較為成功。

1-塔釜；2-塔底儲(chǔ)罐；3，4-閥門；

1-常規(guī)再沸器；2-簡(jiǎn)單蒸餾再沸器；

5-精餾塔；6-冷凝器

3-閥門；4-精餾塔；5-冷凝器 圖2.3 帶塔底儲(chǔ)罐的間歇萃取精餾

圖2.4 伴有簡(jiǎn)單蒸餾的間歇萃取精餾 伴有簡(jiǎn)單蒸餾回收的分批萃取精餾

伴有簡(jiǎn)單蒸餾回收的分批萃取精餾[17,18]是在分批萃取精餾操作過程中，加入的萃取劑和塔內(nèi)回流液直接流入塔底貯罐，不再返回塔釜，直接流入塔底儲(chǔ)罐；又增加了溶劑簡(jiǎn)單蒸餾濃縮這一操作手段。該工藝避免了因溶劑的不斷加入而造成塔釜液體體積不斷增大，且將萃取精餾與溶劑濃縮同時(shí)進(jìn)行,縮短了操作時(shí)間。在精餾過程中，原料一次加入再沸器。簡(jiǎn)單蒸餾釜用于存儲(chǔ)塔內(nèi)回流液體(包括待分離組分及溶劑)，并進(jìn)行簡(jiǎn)單蒸餾，將其中的待分離物料蒸到再沸器中以回收溶劑。

主要操作步驟為：

(1)無溶劑加入下全回流操作?？刂圃俜衅骷訜崃渴顾航捣€(wěn)定在正常操作水平，進(jìn)行全回流穩(wěn)定操作；

(2)加入溶劑全回流操作。以一定流率加入溶劑，同時(shí)打開簡(jiǎn)單蒸餾釜與精餾塔底部閥門，使回流液進(jìn)入簡(jiǎn)單蒸餾釜，同時(shí)控制塔釜加熱器電流穩(wěn)定塔壓降，直至塔頂組分含量達(dá)到要求；

(3)保持溶劑加入流率不變，以恒定回流比采出產(chǎn)品。將塔頂產(chǎn)品采出，同時(shí)將簡(jiǎn)單蒸餾釜加熱，對(duì)回流液進(jìn)行簡(jiǎn)單蒸餾，使汽相進(jìn)入再沸器繼續(xù)萃取精餾；

(4)當(dāng)塔頂產(chǎn)品含量不符合要求時(shí)停止塔頂采出和再沸器加熱，繼續(xù)加熱簡(jiǎn)單蒸餾釜，采出中間餾分，回收溶劑，直至簡(jiǎn)單蒸餾釜內(nèi)溶劑含量達(dá)到要求。3 萃取劑的選擇 3.1 選擇原則

萃取精餾過程研究和開發(fā)的首要任務(wù)和中心工作是溶劑選擇問題。萃取劑的選擇問題即選擇待分離體系的最佳萃取劑。一般來說，在選擇萃取劑時(shí)，主要考慮以下幾個(gè)因素：

1．對(duì)被分離物有大的萃取容量。溶劑的萃取容量越大，其需要的循環(huán)量越少： 2．具有優(yōu)良選擇性。能在很大程度上溶解一個(gè)或多個(gè)被分離組分，而對(duì)另一些組分則很少溶解；

3．具有較高的沸點(diǎn)和具有足夠低的凝固點(diǎn)，不與原組分形成共沸物；

4．具有一定的化學(xué)與熱穩(wěn)定性，在分離過程中不發(fā)生聚合或分解；且不和被分離組分發(fā)生反應(yīng)；

5．應(yīng)當(dāng)容易再生，即被萃取物容易與溶劑分離，溶劑可以多次反復(fù)利用； 6．毒性和腐蝕性小，不腐蝕設(shè)備，而且對(duì)被處理的物料沒有嚴(yán)重的污染； 7．粘度應(yīng)足夠低，易于用泵輸送；

8．與進(jìn)料物料要有足夠的密度差，使兩相逆流流動(dòng)和分離容易； 9．價(jià)格適宜，來源豐富。

萃取劑有兩大類：?jiǎn)我蝗軇┖突旌先軇19](主要指雙組分及雙組分以上多組分組成溶劑)。單一萃取劑就是采用一種化合物作為萃取精餾過程的萃取劑；目前單一萃取劑的研究，是研究比較成熟的領(lǐng)域。混合溶劑是在單一萃取劑的基礎(chǔ)上再加上一種或幾種化合物，所加入輔助溶劑的主要作用就是在保證原單一萃取劑具有高選擇性的前提下，改善原單一溶劑的溶解性，使其更大限度地改變待分離物系輕重組分之間的相對(duì)揮發(fā)度，使分離過程更加容易。研究表明混合萃取劑比單一萃取劑在相同條件下有更高的選擇性，混合萃取劑的選擇性不僅與主萃取劑密切相關(guān)而且還與輔助萃取劑有著直接的關(guān)系。

3.2 萃取劑的選擇方法

萃取劑的選擇方法主要分為兩大類：一類是經(jīng)驗(yàn)法、組分熱力學(xué)性質(zhì)法和試驗(yàn)法相互結(jié)合的常規(guī)選擇方法。這種綜合方法準(zhǔn)確，但耗時(shí)長(zhǎng)，篩選溶劑范圍窄；一類是通過計(jì)算機(jī)手段和信息處理理論所衍生的先進(jìn)的現(xiàn)代溶劑選擇方法。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)萃取劑選擇的具體研究與應(yīng)用的幾種主要方法敘述如下：

3.2.1 試驗(yàn)法

試驗(yàn)法是通過測(cè)定在加入萃取劑后共沸物系輕重組分之間的汽液平衡數(shù)據(jù)，然后計(jì)算其選擇性參數(shù)和相對(duì)揮發(fā)度，來判斷選擇的萃取劑是否能打破待分離的共沸體系及過程分離的 難易程度，進(jìn)而對(duì)溶劑進(jìn)行篩選，這種方法是所有萃取溶劑選擇方法中最準(zhǔn)確的，但投資大，周期長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)性差。試驗(yàn)法是通過氣相色譜等設(shè)備測(cè)定體系汽液平衡數(shù)據(jù)或無限稀釋溶液的活度系數(shù)，主要包括：色譜法(停留時(shí)間法)、穩(wěn)態(tài)法、沸點(diǎn)升高測(cè)定法和平衡釜法、稀釋器技術(shù)法[20]等方法。前三種方法僅適用于純?nèi)軇┑倪x取，稀釋器技術(shù)法不僅適用于純?nèi)軇┑倪x取，而且適用于混合溶劑的選取，使用更為普遍。

3.2.2 經(jīng)驗(yàn)法

經(jīng)驗(yàn)法一般用于預(yù)選溶劑，因?yàn)檩腿【s過程的成功實(shí)現(xiàn)主要依靠溶劑與被分離關(guān)鍵組分分子間作用力的差異，依據(jù)拉烏爾定律，分子間作用力越大，對(duì)拉烏爾定律的偏差越大。因此，可根據(jù)實(shí)際情況，通過一定的前提假設(shè)，將常見的有機(jī)物按偏離拉烏爾定律的程度與方向(正偏差、接近理想、負(fù)偏差)進(jìn)行分類，并制成表格。當(dāng)前選取萃取溶劑的主要經(jīng)驗(yàn)方法有welle方法[21]、Tassrons方法[22]和D Robbins方法[23]等。

3.2.3 熱力學(xué)方法

熱力學(xué)方法就是以熱力學(xué)模型為選擇依據(jù)，通過wilson法、Van laar法等熱力學(xué)模型計(jì)算分離物系的關(guān)鍵組分在溶劑中的活度系數(shù)，進(jìn)而經(jīng)過定性定量比較，從而理論判斷被選溶劑的選擇性和溶解性的方法。目前主要流行使用以下幾種主要方法：Prausni tz＆Anderson理論[24]，PDD方法，正規(guī)溶液理論法，無限稀釋活度系數(shù)法(Hildebrand法)，溶解度參數(shù)MOSCED法，官能團(tuán)UNIFAC法[25]以及官能團(tuán)ASOG法等多種利用各類熱力學(xué)模型計(jì)算的方法，其中UNIFAC法是目前通過應(yīng)用官能團(tuán)相互作用參數(shù)值預(yù)測(cè)組分和混合物比較流行的方法

3.2.4 計(jì)算機(jī)輔助分子設(shè)計(jì)方法(CAMD)CAMD(Computer-Aided Molecular Design)法是指通過計(jì)算機(jī)利用各種選擇指標(biāo)，設(shè)計(jì)或具體選擇最佳溶劑?？煞譃橛?jì)算機(jī)輔助分子設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)優(yōu)化篩選方法，有時(shí)二者也結(jié)合使用。計(jì)算機(jī)輔助分子設(shè)計(jì)方法(CAMD)首先預(yù)選一定結(jié)構(gòu)的基團(tuán)，然后按照某種規(guī)律組合成分子，并依據(jù)所設(shè)定的分子目標(biāo)性質(zhì)進(jìn)行篩選，在眾多有機(jī)物中逐漸縮小搜索范圍，最終找到所需的優(yōu)化物質(zhì)。近年來，CAMD方法已經(jīng)較深入地應(yīng)用于化工生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)[26]。

CAMD算法選擇設(shè)計(jì)溶劑的步驟通常分四步[27]： 1．熱力學(xué)模型計(jì)算溶劑的選擇性；

2．在一些合理的假設(shè)前提下，簡(jiǎn)化分離過程，通過模擬計(jì)算，得到分離過程所需理論塔板數(shù)及加入的熱量負(fù)荷；

3．結(jié)合溶劑要求，淘汰不符合規(guī)定的溶劑； 4．考慮進(jìn)料板位置、溶劑比、回流比等因素，對(duì)分離過程進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，最后選定溶劑。

3.2.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法(ANN)ANN(Artificial Neural Network)方法建立在現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上，借鑒神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，針對(duì)其它學(xué)科和研究領(lǐng)域進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象、簡(jiǎn)化、模擬，是一種高級(jí)的、先進(jìn)的新型信息處理和計(jì)算系統(tǒng)。由于系統(tǒng)處理過程中參數(shù)的選取缺乏全面性以及所需的數(shù)據(jù)庫(kù)不完全，至今仍處于初級(jí)研究階段。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)影響萃取精餾分離過程的幾個(gè)方面進(jìn)行分析，一般萃取精餾流程和塔結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是有限的。因此，從本質(zhì)上講選擇好的萃取劑或?qū)腿┻M(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化是提高萃取精餾塔生產(chǎn)能力和降低能耗的最有效途徑。同普通精餾一樣，萃取精餾易于工業(yè)實(shí)踐。在普通精餾不能完成的分離場(chǎng)合，應(yīng)該優(yōu)先考慮萃取精餾，然后是其他的特殊精餾方式和分離方法。萃取精餾的優(yōu)點(diǎn)，在于萃取精餾具有較強(qiáng)的實(shí)用性，其研究成果易轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。參考文獻(xiàn)

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第三篇：《萃取與蒸餾》教案

萃取與蒸餾教案設(shè)計(jì)

克山三中 賀成宇

一.教學(xué)內(nèi)容: 萃取與蒸餾 二.教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)與技能目標(biāo)

(1)了解萃取原理,掌握萃取的實(shí)驗(yàn)操作;(2)了解蒸餾原理,練習(xí)蒸餾操作.2.過程與方法目標(biāo)

通過實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)安全問題的分析,讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí).3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

通過組織學(xué)生完成藥品回收、儀器清洗和實(shí)驗(yàn)室整理等工作讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，通過分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，讓學(xué)生明白細(xì)節(jié)決定成敗的道理，體驗(yàn)成功的樂趣。三.教學(xué)重點(diǎn),難點(diǎn) 1.萃取與蒸餾的原理;2.萃取與蒸餾的操作及注意事項(xiàng).四.教學(xué)方法 探究――實(shí)驗(yàn) 五.教學(xué)過程 萃取

〔引入〕我們前面學(xué)習(xí)了一些分離提純的方法,比如過濾,它是用來分離什么樣的混合物 固體和液體的混合物,或者說不溶物和可溶物的混合物.那么,蒸發(fā)結(jié)晶和蒸餾呢,它們又是用來分離什么樣的混合物的 蒸發(fā)結(jié)晶得到的是溶質(zhì),還是溶劑 蒸餾得到的是什么 溶劑.這說明蒸發(fā)結(jié)晶和蒸餾是用來分離溶液中溶質(zhì)和溶劑的,這也是分離固體和液體的混合物的.如果液體和液體的混合物,怎么分離 〔聯(lián)系生活〕精油：是一種由天然植物中的花、葉、種子、果皮、枝干、樹皮等地方提取出來的濃縮液體，它是揮發(fā)性芳香物質(zhì)以及植物免疫與修護(hù)系統(tǒng)的精華，具有細(xì)胞再生、殺菌、鎮(zhèn)定、免疫等功能。大量的植物才能提取到少量的精油，因此，精油的價(jià)格十分昂貴。韓國(guó)影星金喜善代言的DHC就是一種比較昂貴的橄欖精油。精油的主要成分是有機(jī)物，具有抗水性，水煮的方法很難獲得，因此提取主要采用化學(xué)溶劑萃取法。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的兩種分離方法之一——萃取。

〔討論〕如果把碘塊溶于水制成碘水,是否也可以尋找一種物質(zhì)來薈萃精華呢 什么樣的物質(zhì) 麻油 太貴了.汽油,可以.我們這里沒有汽油,我們用具有相似性質(zhì)的另一種有機(jī)物CCl4來代替汽油.〔學(xué)生實(shí)驗(yàn)〕在試管中倒入約5ml碘水,再加入2mlCCl4(提醒怎樣使精華充分薈萃),振蕩,靜置.提醒學(xué)生觀察現(xiàn)象并據(jù)此分析.〔討論〕

1.碘水什么顏色 CCl4什么氣味

2.靜置前后現(xiàn)象有什么不同 液體分為兩成,上層液體是什么 下層液體是什么 如何判斷

3.出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是什么？將CCl4換成酒精可以嗎？苯、汽油呢？

概念:萃取是一種重要而常用的分離方法,請(qǐng)描述萃取的原理,指出萃取溶劑的選擇依據(jù).并據(jù)此,例舉幾個(gè)生活中利用萃取的例子.大家想想,富集精華即萃取后,如何分離 比如西紅柿蛋湯上面的油層怎么弄出來

(學(xué)生:勺子舀,吸管吸.但是,無法分離完全,怎么辦)我們?cè)囅肟刹豢梢韵朕k法使湯從下面流走,讓油剛好留在容器中.容器下面有通道,湯從下面流走,在湯剛好流完的時(shí)候,關(guān)閉通道,這樣湯和油是不是分開了.請(qǐng)大家想像這樣的容器,下面有通道,且能關(guān)閉,那么是不是需要一個(gè)活塞 想到了嗎 請(qǐng)看我們的分離儀器―分液漏斗,讓學(xué)生解說分液漏斗結(jié)構(gòu).〔學(xué)生實(shí)驗(yàn)〕搭建實(shí)驗(yàn)裝置(提醒學(xué)生檢查分液漏斗上面的塞子和下面的活塞是否密閉不漏水,以防溶液漏掉而損失),碘水和CCl4的混液倒入分液漏斗后,提醒學(xué)生充分振蕩,并不時(shí)放氣.操作步驟: 1.將待分液的液體倒入已驗(yàn)過漏的分液漏斗中,右手壓住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把它倒過來振蕩,并不時(shí)放氣(強(qiáng)調(diào)放氣的重要性,錯(cuò)誤操作的事例).2.將分液漏斗置于鐵圈上,打開上端活塞或使活塞上的凹槽與漏斗上的水孔使漏斗內(nèi)外空氣相通,靜置,分層(如果不這樣,會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果,讓學(xué)生試試).3.打開活塞,使下層液體慢慢流出,待剛好流完,迅速關(guān)閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng): 〔思考討論〕

1.一次萃取就完全了嗎 水層顏色怎么樣 說明什么問題 需不需要進(jìn)行第二次第三次萃取

2.從漏斗中放出的精華即CCl4萃取的碘液仍然是混合物,怎么分離 〔歸納補(bǔ)充〕 蒸餾

〔引入〕上次課我們學(xué)習(xí)了粗鹽的提純,通過除雜質(zhì)過濾的方法得到比較純的鹽水,大家想想如果我們要把鹽水變?yōu)榈?該怎么做呢

〔學(xué)生思考,討論,教師引導(dǎo)〕比如說在海邊,漁民們?cè)趺唇鉀Q生活用水的問題;前段時(shí)間,中央電視臺(tái)播放了鄭和下西洋的那段歷史,大家知道他們是怎么解決長(zhǎng)期在海上漂泊的吃水問題的嗎

〔展示〕海水變淡水(太陽(yáng)能解決淡水問題)〔提醒學(xué)生聯(lián)系生活〕暖氣,去方山途中看到路邊冒蒸汽的情景;燒西紅柿蛋湯時(shí),觀察過鍋蓋沒有,鍋蓋上有水珠,與湯有什么不同 為什么會(huì)有水珠 水蒸汽凝結(jié) 為什么水蒸汽會(huì)凝結(jié)成水珠

〔引導(dǎo)出蒸餾的概念〕湯沸騰后,水蒸汽遇溫度低的鍋蓋(遇空氣)而凝 成水珠附于鍋蓋.那么這是一個(gè)什么過程 在化學(xué)上我們?cè)趺捶Q呼(沸騰冷凝的過程)大家想想蒸餾是不是一種分離混合物的方法 如果是,那么是分離什么樣的混合物

〔討論〕在生活中還有什么時(shí)候要用到蒸餾的分離方法(引出釀酒,可以讓學(xué)生在課余查閱釀酒工藝方面的知識(shí))〔思考〕今天,我們不釀酒(這是我們實(shí)驗(yàn)選修課的內(nèi)容),我們用蒸餾自來水的方法來制備蒸餾水.剛才我們已經(jīng)談到蒸餾的過程需要先沸騰蒸發(fā)后冷凝,請(qǐng)大家思考我們的蒸餾裝置會(huì)長(zhǎng)什么樣

〔引導(dǎo)〕首先要沸騰蒸發(fā),需要什么儀器 燒杯 燒瓶 為什么(蒸汽要能便于冷凝收集)引出蒸餾燒瓶,給出實(shí)物.(知識(shí)拓寬:如果方便拆卸,可以用什么儀器代替 引出普通燒瓶與帶支管的蒸餾頭)〔思考〕如果要測(cè)量蒸汽的溫度,怎么測(cè) 溫度計(jì)應(yīng)該放哪 蒸餾燒瓶的什么位置

〔引導(dǎo)〕液體沸騰,蒸汽產(chǎn)生后,怎么使它凝結(jié)并能搜集到蒸出來的蒸餾水 剛才已說到水蒸汽在鍋蓋上凝結(jié)成水珠,原因是空氣冷凝的結(jié)果,那我們蒸餾自來水是怎么使水蒸汽凝結(jié)并能收集到蒸餾水 也用空氣冷凝 冷凝的原因是什么 需要降溫 生活中有哪些常用的降溫手段,比如給你一瓶開水,在沒有冰箱的情況下,你又很渴, 想想可以用什么既簡(jiǎn)捷又方便可行的方法使開水冷下來 放冷水里面 靜止的水好還是流動(dòng)水 生活經(jīng)驗(yàn)告訴你誰的冷卻效果更好

〔思考討論〕流動(dòng)水放多少效果最好 放滿溢出 水流速度越快越好 那么在我們的蒸餾冷凝中怎么實(shí)現(xiàn) 〔引導(dǎo)學(xué)生想像冷凝管的樣子,給出實(shí)物〕

〔引導(dǎo)〕水從冷凝管的哪個(gè)口進(jìn)去,哪個(gè)口出來 或者說哪個(gè)是進(jìn)水口,哪個(gè)是出水口 為什么 想想冷凝管怎么安放 放在什么位置 橫著還是豎著 斜著 怎么傾斜 為什么 需要考慮與蒸餾瓶的搭配嗎(知識(shí)拓寬:如果需要…………,引出分餾和回流冷凝管――處理溶劑)接好冷凝水后,怎么收集蒸餾水 水滴掉下來可能會(huì)亂滴 我們需不需要引流 引流裝置什么樣呢 引出牛角管,給出實(shí)物.(知識(shí)拓寬:收集多個(gè)溫度段的餾 分,用尾接管;若是有機(jī)物,則要密閉有磨口的錐形瓶).接收儀器用的是錐形瓶,而不是燒杯,為什么(接收器用錐形瓶好還是燒杯好)〔學(xué)生實(shí)驗(yàn)〕裝置安裝好后,檢查系統(tǒng)是否通暢;大家想想先加熱還是先通冷凝水 為什么 加熱前,要在蒸餾燒瓶中加入兩塊沸石,作用是什么(提醒學(xué)生加水的量和石棉網(wǎng)加熱)(放錄像)〔討論〕怎么檢驗(yàn)蒸餾水(是否鹽水變?yōu)榈D―檢驗(yàn)氯離子)(提醒學(xué)生觀察蒸餾瓶)(聯(lián)系生活)現(xiàn)今世界上有很多淡水短缺的國(guó)家,利用蒸餾法來將海水淡化變?yōu)轱嬘盟?但是這種方法成本很高,不是很適用,那請(qǐng)同學(xué)們課后查閱資料,提出解決淡水問題的方案并作比較分析優(yōu)勢(shì),我們將做一次展覽,張貼在宣傳欄,讓大家都看到,都來關(guān)心淡水問題,提醒大家節(jié)約用水.課后作業(yè): 1.分餾原理和裝置

2.列舉相似相溶原理的運(yùn)用實(shí)例 3.當(dāng)今的主要分離技術(shù)有哪些(查閱資料)4.家庭實(shí)驗(yàn)探究:燉豬肚前加鹽會(huì)使豬肚容易燉爛,為什么 請(qǐng)解釋原因(提示:請(qǐng)查閱資料或向別人請(qǐng)教;加入鹽后,水的沸點(diǎn)是否發(fā)生變化).六、模擬試題

1.如果你家里的食用花生油混有水份,你將采用下列何種方法分離

A.過濾 B.蒸餾 C.分液 D.萃取

2．選擇萃取劑將碘水中的碘萃取出來，這種萃取劑應(yīng)具備的性質(zhì)是 A．不溶于水，且必須易與碘發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B．不溶于水，且比水更容易使碘溶解 C．不溶于水，且必須比水密度大 D．不溶于水，且必須比水密度小

3．下列制取蒸餾水的實(shí)驗(yàn)裝置與操作的說法中，不正確的是 ．．．A．溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插入蒸餾燒瓶中的自來水中 B．冷凝管中的水流方向是從下口進(jìn)入，上口排出

C．實(shí)驗(yàn)中需要在蒸餾燒瓶中加入幾粒碎瓷片，防止出現(xiàn)暴 沸現(xiàn)象 D．蒸餾燒瓶必須墊石棉網(wǎng)

4,CCl4和蒸餾水都是無色液體,請(qǐng)按下列要求用實(shí)驗(yàn)方法鑒別.(簡(jiǎn)要地寫出實(shí)驗(yàn)過程)① 只允許用一種試劑

②不用任何試劑

七、小結(jié)：本節(jié)我們通過探究的方法學(xué)習(xí)了化學(xué)基本操作——蒸餾與萃取

八、課后作業(yè)： 1.分餾原理和裝置

2.列舉相似相溶原理的運(yùn)用實(shí)例 3.當(dāng)今的主要分離技術(shù)有哪些

4.家庭實(shí)驗(yàn)探究：燉豬肚前加鹽會(huì)使豬肚容易燉爛，為什么？請(qǐng)解釋原因

九、課后反饋：學(xué)生對(duì)本節(jié)探究形式興趣濃厚，樂于參與其中，效果良好。

第四篇：高一化學(xué)《萃取》教學(xué)反思

在我的經(jīng)驗(yàn)中，萃取方面的知識(shí)是高一學(xué)生的弱點(diǎn)，表現(xiàn)在對(duì)萃取概念似懂非懂，這就造成對(duì)萃取和分液兩者的區(qū)別和聯(lián)系認(rèn)識(shí)模糊，不懂得選擇萃取劑。通過這一節(jié)課的教學(xué)我得到深刻的認(rèn)識(shí)，感到收獲很多。在這之前我在教授這一節(jié)課時(shí)，對(duì)教材的分析不夠深入，只是照搬教材。因?yàn)榻滩闹苯咏o出萃取的概念后介紹萃取操作，并沒有給出概念的形成過程，這就需要對(duì)教材進(jìn)行調(diào)整。該節(jié)課在萃取概念之前設(shè)置了3個(gè)實(shí)驗(yàn)探究，能十分有效地使學(xué)生明白萃取的概念。我從學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的反饋中了解到，大部分學(xué)生能弄懂萃取的概念；能清晰知道萃取和分液的聯(lián)系和區(qū)別；能準(zhǔn)確地選擇萃取劑。這解決了我教學(xué)中的其中之一問題。

我們總困于課堂上如何進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)；如何使學(xué)生自主地參與探究性學(xué)習(xí)；如何使學(xué)生積極地思考問題，解決問題。該節(jié)課學(xué)生的主動(dòng)性，積極性和參與性都非常高漲，究其原因是該節(jié)課在設(shè)計(jì)上把知識(shí)問題化，把問題情景化，特別是在問題情景上做了很多工夫。例如語(yǔ)言的生動(dòng)有趣；問題有趣味性，有一定難度，有想象空間，有可達(dá)成度。這些都是吸引學(xué)生的重要因素。

第五篇：實(shí)驗(yàn)一 萃取分離

實(shí)驗(yàn)一 萃取分離

計(jì)劃學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)

一、實(shí)驗(yàn)的目

（1）了解萃取分離的基本原理，乳化及破乳化。（2）熟練掌握分液漏斗的選擇及各項(xiàng)操作。

二、基本原理

萃取是利用物質(zhì)在兩種不互溶（或微溶）溶劑中溶解度或分配比的不同來達(dá)到分離、提取或純化目的一種操作。

例：將含有有機(jī)化合物的水溶液用有機(jī)溶劑萃取時(shí)，有機(jī)化合物就在兩液相之間進(jìn)行分配。在一定溫度下，此有機(jī)化合物在有機(jī)相中和在水相中的濃度之比為一常數(shù)，即所謂“分配定律”。

三、實(shí)驗(yàn)步驟

本實(shí)驗(yàn)以乙醚從醋酸水溶液中萃取醋酸為例來說明實(shí)驗(yàn)步驟。1.一次萃取法

①用移液管準(zhǔn)確量取10ml冰醋酸與水的混合液放入分液漏斗中，用30ml乙醚萃取。②用右手食指將漏斗上端玻塞頂住，用大拇指及食指中指握住漏斗，轉(zhuǎn)動(dòng)左手的食指和中指蜷握在活塞柄上，使正當(dāng)過程中，玻塞和活塞均夾緊，上下輕輕正當(dāng)分液漏斗，每隔幾秒針放氣。

③將分液漏斗置于鐵圈，當(dāng)溶液分成兩層后，小心旋開活塞，放出下層水溶液于50ml三角燒瓶?jī)?nèi)。

2.多次萃取法

①準(zhǔn)確量取10ml冰乙酸與水的混合液于分液漏斗中，用10ml乙醚如上法萃取，分去乙醚溶液。

②將水溶液再用10ml乙醚萃取，分出乙醚溶液。③將第二次剩余水溶液再用10ml乙醚萃取，如此共三次。

比較萃取效果。

四、操作要點(diǎn)和說明

在實(shí)驗(yàn)中用得最多的是水溶液中物質(zhì)的萃取，最常使用的萃取器皿為分液漏斗。

1、在使用分液漏斗前必須仔細(xì)檢查：玻璃塞和活塞是否緊密配套。然后在活塞孔兩邊輕輕地抹上一層凡士林，插上活塞旋轉(zhuǎn)一下，再看是否漏水。

2、將漏斗放于固定在鐵架上的鐵圈中，關(guān)好活塞，將要萃取的水溶液和萃取劑（一般為溶液體積的1／3）依次從上口倒入漏斗中，塞緊塞子。

3、取下分液漏斗，用右手撐頂住漏斗頂塞并握漏斗，左手握住漏斗活塞處，大拇指壓緊活塞，把漏斗放平，旋轉(zhuǎn)振搖，振搖幾次后，將漏斗的上口向下傾斜，下部的支管指向斜上方（朝無人處），左手仍握在活塞支管處，用拇指和食指旋開活塞放氣（釋放漏斗內(nèi)的壓力），如此重復(fù)幾次，將漏斗放回鐵圈中靜置，待兩層液體完全分開后，打開上面的玻璃塞，再將活塞緩緩旋開，下層液體自活塞放出，然后將上層液體從分液漏斗的上口倒出（切記?。⑺芤旱够胤植┒?，再用新的萃取劑萃取。如此重復(fù)3－5次。

注意

（1）分液時(shí)一定要盡可能分離干凈，有時(shí)在兩相間可能出現(xiàn)一些絮狀物，也應(yīng)同時(shí)放去（下層）。

（2）要弄清哪一層是水溶液。若搞不清，可任取一層的少量液體，置于試管中，并滴少量自來水，若分為兩層，說明該液體為有機(jī)相，若加水后不分層則是水溶液。

（3）在萃取時(shí)，可利用“鹽析效應(yīng)”，即在水溶液中加入一定量的電解質(zhì)（如氯化鈉），以降低有機(jī)物在水中的溶解度，提高萃取效果。水洗操作時(shí)，不加水而加飽和食鹽水也是這個(gè)道理。

（4）在萃取時(shí)，特別是當(dāng)溶液呈堿性時(shí)，常常會(huì)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。這樣很難將它們完全分離，所以要進(jìn)行破乳，可加些酸。

4、萃取溶劑的選擇要根據(jù)被萃取物質(zhì)在此溶劑中的溶解度而定，同時(shí)要易于和溶質(zhì)分離開。所以最好用低沸點(diǎn)的溶劑。一般水溶性較小的物質(zhì)可用石油醚萃取。水溶性大的物質(zhì)可用苯或乙醚；水溶性極大的物質(zhì)可用乙酸乙酯。

5、分液漏斗使用后，應(yīng)用水沖洗干凈，玻璃塞和活塞用薄紙包裹后塞回去。

五、思考題

1、影響萃取法的萃取效率因素有哪些？怎樣才能選擇好溶劑？

2、使用分液漏斗的目的何在？使用分液漏斗時(shí)要注意哪些事項(xiàng)？

3、乙醚作為一種常用的萃取劑，其優(yōu)缺點(diǎn)是什么？