3.5.2　pH值擺動(dòng)效應(yīng)

溶劑萃取過程中，待分離溶質(zhì)通常是以分子形態(tài)萃入有機(jī)相或者與絡(luò)合劑反應(yīng)生成萃合物而轉(zhuǎn)入萃取相的。以有機(jī)羧酸為例，隨pH值的增大，有機(jī)羧酸的解離程度亦增大，分子形態(tài)有機(jī)酸的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，萃取分配系數(shù)D值也減小。pH值對(duì)體系平衡分配系數(shù)的影響在pH>pK_a時(shí)顯得尤為明顯。圖3-4繪出了10％磷酸三丁酯（TBP）-煤油對(duì)于苯酚（pK_a為9.99）、間甲酚（pK_a為10.09）、對(duì)甲酚（pK_a為10.27）的分配系數(shù)D值隨水相平衡pH值的變化^［20］。十分明顯，當(dāng)pH值上升到10附近時(shí)，分配系數(shù)D值出現(xiàn)大幅度的下降。這種pH值擺動(dòng)效應(yīng)就是利用堿性水溶液對(duì)有機(jī)酸負(fù)載溶劑進(jìn)行反萃的依據(jù)。

圖3-4　10％TBP-煤油對(duì)酚類的分配系數(shù)^［20］

水楊酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的含酚廢水的萃取處理是一個(gè)利用pH擺動(dòng)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)萃取劑再生的典型過程。在合成水楊酸時(shí)，苯酚作為原料需轉(zhuǎn)化為酚鈉鹽參加反應(yīng)。含酚廢水的處理采用QH-1絡(luò)合萃取劑，可以使廢水中的酚含量由3500mg/L降低到0.5mg/L^［21］，負(fù)載溶劑用NaOH水溶液反萃，反萃后形成的酚鈉鹽直接返回合成反應(yīng)工藝，達(dá)到了有價(jià)物質(zhì)回用和廢水合格排放的目的。

利用pH擺動(dòng)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)萃取劑再生循環(huán)的缺點(diǎn)在于，回收產(chǎn)物的化學(xué)組分與待分離物質(zhì)的化學(xué)組分是不相同的，一般的回收產(chǎn)物是待分離物質(zhì)的鹽。獲得原溶質(zhì)需要消耗化學(xué)品，并導(dǎo)致含鹽廢水的排放。