實驗二十一　萃取

【實驗目的】

1.學習萃取的原理和方法。

2.掌握分液漏斗的使用。

【實驗原理】

萃取是利用物質在兩種不互溶（或微溶）溶劑中溶解度或分配比的不同來達到分離、提取或純化目的的一種操作。這可以用與水不互溶（或微溶）的有機溶劑從水溶液中萃取有機物來說明。

將含有機化合物的水溶液用有機溶劑萃取時，有機化合物就在兩液相間進行分配。在一定溫度下，此有機化合物在有機相中和在水相中的濃度比為一常數，此所謂“分配定律”。假如一物質在兩液相A和B中的濃度分別為cA和cB，則在一定溫度下，cA/cB=K，K是一常數，稱“分配系數”，它可以近似地看作此物質在兩溶劑中的溶解度之比。

當用一定量的有機溶劑從水溶液中萃取有機化合物時，以一次萃取好還是多次萃取好呢？可以利用下列推導來說明。設在體積V的水中溶解質量W0的物質，每次用體積S與水不互溶的有機溶劑重復萃取。假設W1為萃取一次后剩留在水溶液中的物質質量，則在水相中的濃度和在有機相中的濃度之比等于K，即：

令W2為萃取兩次后在水中的剩余量，則有：

或者

式中，小于1，所以n越大，Wn就越小，也就是說把溶劑分成n份作多次萃取比用全部量的溶劑作一次萃取效果好，一般3～5次最為理想。但是必須注意，上式只適用于幾乎和水不互溶的溶劑萃取，如苯、四氯化碳等；對于與水有少量互溶的溶劑，如乙醚等，上面的式子只是近似的。

萃取劑選取原則：①和原溶液中的溶劑互不相溶；②考慮到對被萃取物質溶解度大，又要顧及萃取后易與該物質分離，因此所選溶劑的沸點最好低一點；水溶性較小的物質可用石油醚萃取；水溶性較大的物質可用乙醚萃取；水溶性更大的物質可用乙酸乙酯萃取；③化學穩定性好，難燃難爆，毒性小，揮發度低，腐蝕性低，便于室溫下儲存和使用；④萃取劑不能與原溶液的溶劑反應；⑤價廉易得，價格便宜，容易再生和回收。

【儀器與試劑】

1.儀器　分液漏斗（60mL）、堿式滴定管（50mL）、錐形瓶（100mL，250mL）、移液管（10mL）、量筒（10mL，100mL）、洗耳球。

2.試劑　乙酸乙酯（AR）、NaOH（0.2mol·L-1）、酚酞、醋酸水溶液（1∶19）。

【實驗步驟】

1.用乙酸乙酯單次萃取

用移液管移取10mL醋酸溶液放于分液漏斗中，用量筒量取30mL乙酸乙酯倒入該分液漏斗中，振蕩，放氣，如此反復操作幾次，然后靜置。待溶液分層后，放掉下層水層，并用錐形瓶接收待用。乙酸乙酯層從分液漏斗上口倒出進行回收。再用酚酞作指示劑，用已知濃度的NaOH溶液滴定錐形瓶中的水層溶液，記錄消耗的NaOH溶液體積。計算萃取率。

2.用乙酸乙酯多次萃取

用移液管移取10mL醋酸溶液放于分液漏斗中，用量筒量取10mL乙酸乙酯倒入該分液漏斗中，振蕩，放氣，如此反復操作幾次，然后靜置。待溶液分層后，放掉水層，并用燒杯接收。乙酸乙酯層從分液漏斗上口倒出。將燒杯中水層倒回分液漏斗中，再用量筒量取10mL乙酸乙酯萃取。待萃取操作3次后（總共用乙酸乙酯30mL），最后分出的水層用NaOH溶液進行滴定，記錄消耗的NaOH溶液體積。計算萃取率，并與前一操作的結果進行比較。

【數據處理與結論】

計算兩種萃取方式的萃取率（見表3-14），并比較萃取效果。

【注意事項】

1.玻璃塞應用細繩綁牢，活塞應用橡皮筋綁牢；玻璃塞和活塞應緊密，不能漏液；不能把活塞上涂有凡士林的分液漏斗放在烘箱中烘烤；不能用手拿著分液漏斗進行分液操作，應放在固定鐵圈上操作；玻璃塞打開后才能開啟活塞；下層液體經活塞放出，而上層液體應從漏斗口倒出。

2.涂凡士林的方法：取下旋塞并用紙將旋塞及旋塞腔擦干，在旋塞孔的大側涂上一層薄薄的凡士林，在旋塞腔的小側涂上一層薄薄的凡士林，再小心塞上旋塞并來回旋轉數次，使凡士林均勻分布并透明。但上口的頂塞不能涂凡士林。

3.液/液兩相萃取常出現乳化現象，破乳方法：①較長時間放置可自然破乳分層；②加入少量電解質，以增加水的相對密度，由于鹽析效應而使有機物在水中溶解度降低而破乳分層；③若溶液為弱堿性，可加少量稀酸以破化乳化、絮狀物；④加少量乙醇或第三種有機溶劑破乳；⑤對萃取的兩相乳化液一起過濾可破乳。

【思考題】

1.影響液體萃取效率的因素有哪些？怎樣才能選擇好溶劑？

2.選取萃取劑需從哪些方面考慮？

3.分離時為什么上層液體不能經活塞放出？

4.若用乙醚、氯仿、己烷、苯4種溶劑萃取水溶液，它們將在上層還是下層？

5.如何判斷水層和油層的位置？