溶劑萃取過(guò)程新技術(shù)進(jìn)展（二）

    溶劑萃取是重要的傳質(zhì)單元操作 ,其基本原理是通過(guò)溶質(zhì)在兩種互不相溶 ( 或部分互溶 ) 的液相之間分配不同的性質(zhì)來(lái)實(shí)現液體混合物溶質(zhì)之間的分離或提純。溶劑萃取通常在常溫或較低溫度下進(jìn)行 ,具有能耗低的特點(diǎn) ,較適用于熱敏性物質(zhì)的分離 ,可實(shí)現經(jīng)濟效益較佳的逆流操作, 有利于連續化的大規模生產(chǎn) 。其應用范圍已遍及石油 、化工 、濕法冶金、醫藥 、原子能 、生物工程 、新材料 、環(huán)境保護等領(lǐng)域 。溶劑萃取法具有選擇性高 、分離效果好的優(yōu)點(diǎn)。

超臨界流體萃?。?

   超臨界流體技術(shù)是一項迅速發(fā)展的新技術(shù),也是近些年來(lái)熱點(diǎn)研究課題，所謂超臨界流體 ,是指處于臨界溫度和臨界壓力以上的流體。這種流體兼有氣液兩相的特點(diǎn), 它既有氣體的低粘度和高擴散系數的特點(diǎn),又具有流體的高密度和良好溶解性能 。當流體的壓力和溫度變化時(shí),對溶解能力有很大的影響 。因此,可以通過(guò)改變溫度和壓力來(lái)調節組份的溶解度。將這一技術(shù)應用于萃取體系中 ,顯示出許多優(yōu)點(diǎn), 除了優(yōu)于一般的精餾和萃取技術(shù)外 , 其能量消耗也較小 。在操作中,優(yōu)選溫度和壓力 ,就可能把一些元素的分配比提高 , 使元素間的分離系數增大?，F在常使用的超臨界流體有氨、乙烯 、丙烯 、水等 。其化學(xué)性質(zhì)穩定 ,無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)腐蝕性 ,因而容易得到純產(chǎn)品,所以它是最為常用的臨界流體。

   使用超臨界流體作為萃取劑 ,從液體和固體中萃取特定組份, 可以達到某些元素或化合物分離的目的 。該技術(shù)已在醫藥 、食品 、石油化工 、精細化工、生物及環(huán)境分析中樣品的前處理和廢物處理等領(lǐng)域得到實(shí)際應用 。

   超臨界流體萃取技術(shù)必須使萃取劑處于超臨界狀態(tài) ,需要專(zhuān)門(mén)的設備, 使其應用受到一定限制。

離子液體萃取分離：

   離子液體萃取分離是指利用在室溫附近很大的溫度范圍內均呈液態(tài)

的離子化合物作為溶劑進(jìn)行液液萃取分離的一種方法 。離子液體體系中沒(méi)有分子而均為離子, 因此具有很高的導電性 ,同時(shí)具有揮發(fā)性低 、不易燃、對熱穩定 、對環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn), 是一種環(huán)境友好的綠色溶劑。用離子液體萃取水溶液中有機物質(zhì), 表現出和其他的萃取劑相類(lèi)似的一些性質(zhì)。以甲基咪唑類(lèi)的離子液體作為萃取劑對于多種有機物進(jìn)行了萃取 。結果發(fā)現 ,離子液體 - 水體系中的分配系數一般比正辛醇 - 水體系低一個(gè)數量級 。這說(shuō)明離子液體中帶電荷基團濃度高, 整體具有較強的極性 。研究中發(fā)現具有帶電基團或者較強氫鍵的一些有機酸和有機堿的分配系數有隨 p H值擺動(dòng)的現象 ,分配系數在物質(zhì)取分子狀態(tài)時(shí)為最大值 。當 p H值在 5 ～ 9時(shí) ,兩者的分配系數基本相同 ,都達到20 ～ 25。但是對于 p H值在 10 ～ 11時(shí) ,兩者的行為很不同 。但是不論是哪種情況 ,體系中都有分配系數隨 p H值的擺動(dòng)效應 ,利用這一點(diǎn)可以實(shí)現經(jīng)典的萃取溶劑所進(jìn)行的萃取與反萃 。

   在使用離子液體萃取完成以后 , 存在產(chǎn)品和離子液體的分離和離子液體的回收問(wèn)題 ,雖然有些情況下可以利用 p H值擺動(dòng)效應 ,但是對于許多情況并不適用 。而如果采用水進(jìn)行萃取回收則應用范圍僅限于親水性物質(zhì) ,而采用精餾方法則對于不易揮發(fā)和熱不穩定的物質(zhì)不適用 ,若采用有機溶劑的液液萃取過(guò)程則存在交叉污染問(wèn)題 。

   由于離子液體可以通過(guò)變化陰陽(yáng)離子來(lái)進(jìn)行分子設計從而可以適應不同的體系 ,這一點(diǎn)對分離過(guò)程極為有利 。同時(shí)離子液體的低揮發(fā)性 、低溶解性 ,可以將經(jīng)濟因素和環(huán)境因素結合于一體而實(shí)現真正意義上的可持續發(fā)展 。