3.8　有機胺類稀溶液的絡合萃取

有機胺類物質包括芳香胺和脂肪胺，這類物質是重要的有機化工原料，常用于染料、有機顏料、橡膠助劑、農藥、殺蟲劑、造紙等行業。有機胺類稀溶液的毒性大，大多數屬于生物難降解物質。有機胺類物質是典型的Lewis堿性物質，可以采用絡合萃取法進行有效分離。苯胺稀溶液的絡合萃取初步研究證明^［78］，對于典型的Lewis堿性有機物——有機胺，采用由酸性磷氧類絡合劑，如二（2-乙基己基）磷酸（P204）組成的混合溶劑，可以提供較大的平衡分配系數D值。

在分析酸性磷氧類絡合劑P204對有機胺類稀溶液的絡合萃取平衡時，一般采用質量作用定律分析方法^［7］。另外，根據待分離溶質親油性的差別，同時考慮了稀釋劑對待分離溶質的物理萃取作用。在絡合萃取平衡的描述中，提出如下假設：①研究體系的溶質濃度屬于稀溶液范疇，近似認為待分離溶質及所形成的萃合物的活度正比于濃度；②采用的絡合萃取劑中絡合劑濃度遠大于待萃溶質的摩爾濃度，形成的萃合物以1:1（有機胺與P204之比）為主，這一假設已被萃取體系的絡合劑濃度和分配系數的雙對數坐標法處理結果所驗證；③考慮絡合萃取劑中稀釋劑物理萃取影響時，認為絡合萃取作用與物理萃取作用符合加和性。在絡合萃取平衡的描述中考慮如下平衡。

　　 體系的絡合萃取平衡： 　　 　　 （3-64）

　　 （3-65） 　　

　　 質子化有機胺的解離平衡： 　　 　　 （3-66）

　　 （3-67） 　　

　　 絡合劑HA的解離平衡： 　　 　　 （3-68）

　　 （3-69） 　　

　　 稀釋劑對溶質的物理萃取： 　　 　　 （3-70）

　　 （3-71） 　　

式（3-64）～式（3-71）中，RNH₂代表有機胺；代表質子化有機胺；HA代表絡合劑P204；上劃線代表有機相中的成分。通過不同油水相比下P204（煤油）-水體系平衡pH值的測定，求算出K_p為8.32×10^-6mol/L。經過計算和整理，最終可以獲得同時考慮絡合萃取及物理萃取過程的分配系數D值：

　　 （3-72） 　　

式中，［B］₀為絡合萃取劑中絡合劑的初始濃度；ф為稀釋劑在絡合萃取劑中所占的體積分數。

根據實驗測定的絡合萃取平衡條件下的萃殘液溶質濃度（）、分配系數D值、平衡條件下的pH、稀釋劑對溶質的分配系數m等，可以通過尋優求出該絡合萃取平衡體系的萃取平衡常數K₁₁值。同時由式（3-72）、物料衡算關系及求取的K₁₁值可以求算出相應pH值條件下的萃殘液濃度，從而驗證擬合精度。