3.6.1　酸性萃取劑和中性萃取劑的協同萃取

二（2-乙基己基）磷酸（P204）和磷酸三丁酯（TBP）萃取鈾酰的協同效應是比較典型的，其萃取反應可以表達為：

　　 （3-9） 　　

式中，HA代表P204，它單獨萃取鈾酰時，萃合物分子中仍包含有配位水。一般認為，當中性萃取劑TBP參與萃取時，TBP取代了配位水，生成了混合配合物，使萃合物的親油性得到明顯提高，增大了萃取平衡分配系數。當配位能力更強的三辛基氧膦（TOPO）參與萃取存在時，同樣顯示了協同萃取作用。

研究表明^［9］，在固定P204的使用濃度條件下，隨著中性有機磷化合物（TBP或TOPO）加入濃度的逐步提高，對鍶離子的萃取平衡分配系數先隨濃度的上升而上升，經過一個最高點后又隨其濃度的上升而下降。TBP（或TOPO）與P204之間、TBP（或TOPO）與P204的金屬萃合物之間都容易形成氫鍵。TBP（或TOPO）與P204和金屬離子的萃合物結合，形成新的加合物，增加了疏水性和摩爾體積，可以產生協同萃取效應。另一方面，隨著中性有機磷化合物濃度的進一步增大，TBP（或TOPO）通過氫鍵與P204生成締合物的趨勢占了優勢，降低了用于萃取的P204的自由濃度。這兩種效應的綜合結果就出現了圖3-8中的極值情況。

圖3-8　P204萃取鍶的分配系數與TBP濃度的關系

（P204濃度：0.1mol/L；Sr²⁺濃度：1′10^-3mol/L；油水相比為1:1）

實際上，酸性螯合萃取劑與中性萃取劑的加和是比較常用的協同萃取體系。例如，β-二酮類螯合萃取劑-噻吩甲酰三氟丙酮（TTA）與磷酸三丁酯（TBP）的組合體系對稀土元素的萃取具有明顯的協同萃取效應^［4］。

其他酸性萃取劑如有機羧酸、有機磺酸，以及其他的中性萃取劑如一些長鏈醇、酚類等也可能組合產生類似協萃的現象。

需要提及的是，空間位阻對協同萃取的影響是很大的。同類型化合物中，空間位阻小的化合物往往具有較強的協萃能力。另外一些研究結果表明，惰性的或非極性的稀釋劑有利于協同萃取效應；極性稀釋劑，特別是具有形成氫鍵能力的稀釋劑會削弱協同萃取效應。

由酸性萃取劑形成中性配合物，由中性萃取劑取代內層配位水或者擴大配位數生成混合配合物，或者由中性萃取劑以氫鍵與萃合物結合，增加萃合物的親油性和摩爾體積，從而提高萃取平衡分配系數，是協同萃取的重要機理之一。酸性萃取劑和中性萃取劑的協同萃取是萃取化學研究的重要組成部分。