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固液萃取.doc


文档分类:医学/心理学 | 页数:约31页 举报非法文档有奖
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第十章固液浸取第一节萃取原理教学目标:理解萃取过程和萃取原理。理解萃取分配定律的含义,掌握分配常数的计算公式。掌握单级萃取、多级逆流萃取、多级错流萃取的物料流动过程。教学重点:萃取过程和萃取原理。理解萃取分配定律的含义,掌握分配常数的计算公式。单级萃取、多级逆流萃取的物料流动过程。教学难点:萃取分配定律的含义,分配常数计算公式的具体应用。教学内容:一、—1所示,假设一种溶液的溶剂A与另一个溶剂B互不相容,且溶质C在B中的溶解度大于在A中的溶解度,当将溶剂B加入到溶液中经振摇静置后,则会发生分层现象,且大部分溶质C转移到了溶剂B中。这种溶质从一种体系转移到另一个体系的过程称为萃取过程。在萃取过程中起转移溶质作用的溶剂称为萃取剂,由萃取剂和溶质组成的溶液叫萃取液,原来的溶液在萃取后则称为萃余液。如果萃取前的体系是液态则称为液—液萃取,如果是固态则称为固——液萃取,又称固液浸取,如用石油醚萃取青蒿中的***就是典型的固液浸取实例。,遵守“相似相溶”原则的,即分子极性大的物质溶于极性溶剂,分子极性小的物质溶解于弱极性或非极性溶剂中。例如,还原糖、蛋白质、氨基酸、维生素B族等物质,其分子极性大,可溶于极性溶剂水中,而不溶解于非极性溶剂石油醚中。又如大多数萜类化合物的分子极性小,易溶于石油醚和***仿等极性小的溶剂中,但不溶于水等极性强的溶剂。因此,同一种化合物在不同的溶剂中有不同的溶解能力。当一种溶质处于极性大小不相当的溶剂中时,其溶解能力小,有转移到相当极性的溶剂中去的趋势,假设这种极性相当的溶剂与原来的溶剂互不相溶,则绝大部分溶质就会从原来的相态扩散到新的溶剂中,形成新的溶液体系,即形成萃取液。在萃取过程时,溶质转移到萃取剂中的程度遵守分配定律。指出,在其他条件不变的情况下,萃取过程达到平衡后,萃取液中溶质浓度与萃余液中溶质浓度的比值是常数,这个规律叫分配定律,常数叫分配系数。如图10—2所示,在进行第一次萃取时,设原料液中溶质的摩尔浓度为C,萃取相中溶质的摩尔浓度为X,萃余相中溶质的摩尔浓度为Y,则:假设进行多次萃取才能将目的产物提取完,则进行第n次萃取时,原料液中的溶质浓度为,萃取相中溶质的浓度为,萃余相中的浓度为,根据分配定律应有:所以由此看到故随着萃取次数的增加,残留在原料体系中的溶质越来越少,但无论进行多少次萃取,都不可能完全将溶质从原料体系中萃取出来。因此在实际生产过程中,往往要综合考虑萃取操作生产成本,只进行有限次的萃取操作。如在中药提取生产时,一般对中药材进行三次萃取后,有效成分基本上被最大程度的萃取,同时经济上也达到最好的效益。二、常见萃取流程在工业生产中,萃取操作有单级萃取、多级错流萃取、多级逆流萃取等流程。。如图10—3所示。具体操作过程是:将原料液和萃取剂都加入到混合器中,用搅拌器搅拌,促使溶质从原料液中转移到萃取剂中,经过一段时间后,静置分层,用分离器把萃取相和萃余相分离后即完成一个萃取操作周期。工业上常用液—液单级萃取设备是高速管式离心机和碟片式离心机,进行固液萃取的设备是各种形式的提取罐。,并在每个萃取器中进行萃取操作,这种萃取方式叫多级萃取。按原料的流向与萃取剂的流向关系可分为多级错流萃取、多级逆流萃取、多级平流萃取。图10—4是多级错流萃取示意图。多级错流萃取操作中,原料液从第1级经过第2级流向第3级,最后得到萃余相,萃取剂则由总管道分别注入三个萃取器,原料在每级萃取器经萃取操作后,所得萃取相都回收到同一个储罐中贮存。在多级错流萃取中由于溶剂分别加入各级萃取器,故萃取推动力较大,萃取效果好,所以在中药提取分离中被广泛采用。其缺点是要加入大量的萃取溶剂,产品浓度稀,蒸发浓缩回收溶剂时需要消耗较多的能量。,而萃取溶剂从末级逆向流动,经过若干级后到达第1级而得到萃取液,这种萃取操作方式成为多级逆流萃取。一般萃取级数是三级。如青霉素生产中,用乙酸戊酯从澄清的发酵液中分离青霉素时,就采用了三级逆流萃取系统,如图10—5所示。进行多级逆流萃取的设备主要有:①由单级混合—澄清器串联组成的多级逆流萃取系统②多级筛板塔。在生物制药生产过程中,萃取是一个非常重要的单元操作,通过萃取可以把目的产物从复杂的体系中提取出来,以便于进行更进一步的纯化分离。第二节植物浸取原理教学目标:了解植物中目的产物的理化性质。掌握植物浸取常用溶剂的理化性质。理解植物浸取过程基本原理。掌握植物浸取工艺条件参数的选择依据和方法。教学重点:植物浸取常用溶剂的理花性质,植物浸取工艺条件参数

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  • 时间2020-10-23