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弱电解质在有机溶剂-水相的分配平衡 概述
分配定律中CL和CH 必须是同一种分子类型，即不发生缔合或离解。
对于弱电解质，在水中发生解离，则只有两相中的单分子化合物的浓度才符合分配定律。
弱酸性电解质分配平衡
例如青霉素在水中部分离解成负离子（青COO－），而在溶剂相中则仅以游离酸（青COOH）的形式存在。
在这种情况下，只有两相中的游离酸分子才符合分配定律。 此时，同时存在着两种平衡，
? 一种是青霉素游离酸分子在有机溶剂相和水相间的分配平衡；用分配常数
K0来表征
? 另一种是青霉素游离酸在水中的电离平衡，用电离常数Kp来表征。
弱酸性溶质的分配平衡
有机相中溶质浓度与水相中总溶质浓度及pH之间的关系。 表观分配系数与溶剂和水相及pH之间的关系。
例：用醋酸丁酯从pH为2.5的发酵液中萃取苄基青霉素，在0℃，pH2.5时测得K=30，Kp=10-2.75。求两相中浓度相等时的pH值。
解：根据公式得K0=30（1+102.5-2.75）=47 当苄基青霉素在两相中浓度相等即K表=1时，
表观分配系数=1即苄基霉素在醋酸丁酯相与水相中的浓度相等，其pH=4.4。
pH＜4.4时， 苄基青霉转移到丁酯相称为萃取；
pH＞4.4时, 苄基青霉素又从丁酯相转移到水相,称为反萃取。
对于弱碱性电解质，有机相中溶质浓度与水相中总溶质浓度及pH之间的关系。
小结
弱电解质的表观分配系数
? 弱酸的分配系数：K=K0 /(1 ＋10 pH － pK ) ? 弱碱的分配系数：K=K0 /(1 ＋10 pK － pH ) ? 对于弱酸：pH< pK 时，分配系数大 ? 对于弱碱：pH> pK 时，分配系数大
pH值与弱电解质存在形式
? pH > pK时， 主要以负离子存在； ? pH < pK时 ， 主要以游离分子存在； ? pH ＝ pK时 ， 两种形式各占50％
萃取方式与过程计算 萃取的基本过程：
? 1）混和 ? 2）分离 ? 3）溶剂回收
萃取因素（E）：
未被萃取分率(φ)
? 萃余相中溶质与总溶质的质量比 理论得率
? 萃取相中溶质与总溶质的质量比
4、萃取的操作方式与得率计算
操作方式
单级萃取 只包括一个混合器和一个分离器。 多级萃取 （多级错流 、多级逆流）
? 单级萃取计算
? 多级错流萃取
料液经萃取后，萃余液再与新鲜萃取剂接触，再进行萃取。
第一级的萃余液进入第二级作为料液，并加入新鲜萃取剂进行萃取；第二级的萃余液再作为第三级的料液，以此类推。 ? 多级错流萃取计算
? 多级逆流萃取
在多级逆流萃取中，在第一级中连续加入料液，并逐渐向下一级移动，而在最后一级中连续加入萃取剂，并逐渐向前一级移动。 ? 多级逆流萃取计算
未被萃取的分率：
理论收得率：
小结
相关概念:萃取，反萃取，分配常数，分配系数，分离系数，萃取因素，萃取分率，萃余分率
弱电解质表观分配系数：弱酸、弱碱
萃取分率计算：单级萃取萃取分率、多级错流萃取分率、多级逆流萃取分率 课堂讨论
? 利用乙酸乙酯萃取发酵液中的放线菌素D，pH=3.5时，k=57，料液流速450L/h，萃取
剂流量39L/h，计算采用三级错流萃取和三级逆流萃取的萃取因素E和理论收率各为多少？
单级萃取的萃取因子：E = 57*39/450 = 4.94
多级错流萃取 =99.52% 1(E?1)n?11??n＝1??nn(E?1)(E?1) 多级逆流萃取 =99.34% n?1 1??n?n?11(E?1)n?1E?1同等流量多级错流萃取 =94.61% 1??n＝1??nn(E?1)(E?1)
思考题
概念：分配常数，分配系数，分离因素，萃取因素，未被萃取分率，理论收率， pH 对弱电解质的萃取效率有何影响？
某厂青霉素提取工艺采用两级逆流萃取。已知浓缩倍数为1.5，萃取时溶液的pH为2，假定各级萃取的效率为90％，试求理论得率。 5、其它萃取法 双水相萃取原理？
概念：双水相萃取是利用物质在不相溶的两水相间分配系数的差异进行萃取的方法。 ? 双水相现象的产生：双水相现象是当两种聚合物或一种聚合物与一种盐溶于同一溶剂
时，由于聚合物之间或聚合物与盐之间的不相容性，当聚合物或无机盐浓度达到一定值时，就会分成不互溶的两相。
? 几种常见的双水相系统（典型的双水相系统） 物质类型 物质P的名称 物质Q的名称 聚乙二醇 聚乙烯醇 葡聚糖（Dex） 羟丙基葡萄糖 聚乙烯醇 葡聚糖 (Dex) 聚乙烯吡咯烷酮 羧甲基纤维素钠盐 磷酸钾、硫酸铵、硫酸钠 E?E两种非离子型聚合聚丙二醇 物 聚乙二醇（PEG） P Q都为聚电解质 羧甲基葡聚糖钠盐 P为聚合物 Q为盐类 聚乙二醇 相图
BAC直线称为系线 CKB曲线称为双节线 K点：称为临界点