Методы экстракции. Принцип. Классификация.
Экстракция – это метод разделения, основанный на распределении веществ между двумя несмешивающимися жидкостями. Экстракция описывается общим уравнением массообмена. M = KcFt, где М — количество экстрагированного вещества, К — коэффициент массопередачи, с — средняя разность концентраций экстрагируемого вещества в обеих фазах, F — величина межфазной поверхности, t — время.
Экстрагент – содержащий или не содержащий экстракционный реагент органический растворитель. Экстракт – отделенная органическая фаза, содержащая извлекаемое из другой фазы вещество. Реэкстракция – процесс извлечения вещества из экстракта в водную фазу. Реэкстракт (рафинат) – продукт реэкстракции. Разбавитель – «инертный» органический растворитель, применяемый для улучшения физических свойств экстрагента. Промывка – процесс удаления примесей из экстракта (или реэкстракта). Промывной раствор – водный или органический раствор, используемый для промывки. Экстрактор – аппарат для проведения экстракции. Периодическая экстракция – извлечение вещества из одной и той же фазы свежими порциями экстрагента. Непрерывная экстракция – экстракция с непрерывной подачей экстрагента в экстрактор. Непрерывная противоточная экстракция – экстракция при которой осуществляется встречное движение водной и органической фазы.Процесс экстракции включает 3 последовательные стадии: смешение исходной смеси веществ с экстрагентом; механическое разделение (расслаивание) двух образующихся фаз; удаление экстрагента из обеих фаз и его регенерацию с целью повторного использования. После механического разделения получают раствор извлекаемого вещества в экстрагенте (экстракт) и остаток исходного раствора (рафинат) или твёрдого вещества. Выделение экстрагированного вещества из экстракта и одновременно регенерация экстрагента производится дистилляцией, выпариванием, кристаллизацией, высаливанием и т. п. Извлечение металла в органическую фазу возможно только в том случае, если растворимость соединений этого металла в органическом растворителе выше, чем в воде. В реальных системах металл существует в виде разнообразных соединений. Следует учитывать, что в ходе экстракции могут образоваться формы, которых в исходном растворе не было. Поэтому прежде всего необходимо установить, в виде какого соединения экстрагируется металл и какова его растворимость. Обычно химически подобные вещества лучше растворяются друг в друге, чем в веществах другой структуры. При этом подобие не следует понимать слишком узко, так как часто уже достаточно присутствия в молекулах одинаковых или сходных по поведению групп. Молекулы растворителя вступают с растворенными молекулами в энергетическое взаимодействие, в первую очередь типа электростатического, так как молекулы большинства растворителей обладают электрическими дипольными моментами.
|
|
|
|
|
|
Классификация способов экстрагирования
Все существующие способы экстрагирования классифицируют на: статические и динамические.В статических способах сырье периодически заливают экстрагентом и настаивают определенное время.В динамических – предусматривается постоянная смена либо экстрагента, либо экстрагента и сырья.Среди статических и динамических способов экстрагирования выделяют периодические – когда экстрагирование одной или нескольких порций сырья проводится в течение определенного времени, т.е. подача сырья (экстрагента и/или растительного материала) в экстракционные аппараты осуществляется периодически. К статическим периодическим способам относятся одноступенчатые – мацерация - и многоступенчатые – ремацерация, циркуляция с периодическим сливом (это многоступенчатые прямоточные), а также многоступенчатые противоточные – реперколяция с периодическим сливом по Чулкову.К динамическим периодическим способам – одноступенчатые – перколяция и многоступенчатые – реперколяция с законченным и незаконченным циклами.
Среди динамическим способов особо выделяют непрерывные (с непрерывной подачей сырья) – прямоточные (экстрагент и материал в одном потоке) и противоточные (активное движение навстречу экстрагента и растительного к материала).
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 60; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!