萃取
,又稱溶劑萃取或液液萃取,亦稱抽提,是利用系(xì)統中組分在溶劑中有(yǒu)不同的(de)溶解(jiě)度(dù)來分離(lí)混合物的(de)單元操作。即,是利用物質在兩種互不相(xiàng)溶(或微(wēi)溶)的(de)溶劑中溶解(jiě)度(dù)或分配系(xì)數的(de)不同,使溶質物質從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中的(de)方法
。廣泛(fàn)應用於化學(xué)
、冶金、食品等工業
,通用於石油煉製(zhì)工業
。另外將萃取後兩種互不相(xiàng)溶的(de)液體(tǐ)分開的(de)操作
,叫做分液。
由於可以根據(fù)分離(lí)對象和要求選擇適(shì)當的(de)萃取劑和流程
。因(yīn)而具有(yǒu)選擇性高(gāo)
,分離(lí)效果好和適(shì)應性強等特點(diǎn)。溶劑萃取通常在常溫或較低溫度(dù)下進行(xíng)
,能耗低
,特別適(shì)用於熱敏性物質的(de)分離(lí)
,而且(qiě)易於實現大(dà)規(guī)模連續化的(de)生產
。有(yǒu)重要意(yì)義的(de)工業應用是20世(shì)紀初(chū)在石油工業中的(de)芳烴抽提
。隨後又用於菜油的(de)提取和青霉素(sù)的(de)純化等。第二次世(shì)界大(dà)戰期間在原子能工業中成功地應用萃取法分離(lí)軸(zhóu)、鈈和放射性同位素(sù)
,促進了溶劑萃取的(de)研究和應用。60年(nián)代(dài)以來
,溶劑萃取用於大(dà)規(guī)模的(de)工業生產,如(rú)石油化工中的(de)潤滑油精制(zhì)
、丙(bǐng)烷脫瀝青
、芳烴抽提和濕法冶金工業中的(de)銅(tóng)萃取
、鎳鈷分離(lí)和稀土元素(sù)的(de)分離(lí)等。它是濕法冶金
、原子能化工、石油化工等領域(yù)一種不可替代(dài)的(de)重要分離(lí)技術。隨著高(gāo)科技的(de)發(fā)展。液-液萃取在能源和資(zī)源利用
、生物和醫藥工程
、環境工程和高(gāo)新(xīn)材料(liào)的(de)開發(fā)等方面面臨著新(xīn)的(de)機遇和挑(tiāo)戰
。
由於溶劑萃取具有(yǒu)悠久的(de)歷史和廣泛(fàn)的(de)應用
,有(yǒu)人(rén)稱之(zhī)為“成熟技術”
。但是,溶劑萃取過程中兩相(xiàng)密度(dù)差小、連續相(xiàng)粘度(dù)大(dà)、返混嚴重,兩相(xiàng)流動和相(xiàng)際傳質極為複雜
,而且(qiě)兩相(xiàng)具有(yǒu)一定程度(dù)的(de)互溶性,易造成溶劑損失和二次污(wū)染
,溶劑再生也對過程的(de)經濟性和可靠性產生重要的(de)影響
。與(yǔ)精餾等氣-液傳質過程比較
,萃取過程和設備(bèi)的(de)設計放大(dà)難度(dù)較大(dà)。作為化工分離(lí)科學(xué)的(de)一個重要分枝,溶劑萃取具有(yǒu)多學(xué)科交叉的(de)特點(diǎn)
,存在進一步研究和發(fā)展的(de)需要和潛力
。
隨著工業技術的(de)發(fā)展和人(rén)們環境意(yì)識的(de)提高(gāo)
,各種工業廢水(shuǐ)(如(rú)含有(yǒu)機物
、含酸
、含金屬離(lí)子
、含放射性物質和其他有(yǒu)毒物質的(de)廢水(shuǐ)等)的(de)處(chù)理(lǐ)變得更(gèng)為重要了。鑒於溶劑萃取在稀溶液回收方面具有(yǒu)優勢(特別是濃度(dù)範圍在10-3數量級的(de)廢水(shuǐ)),有(yǒu)關的(de)研究工作很多。為此 ,篩(shāi)選
、低毒、價廉和可供長期循環使用的(de)溶劑和復合溶劑顯(xiǎn)得十分重要。也急需開發(fā)
、高(gāo)通量而溶劑夾帶少的(de)萃取設備(bèi)以克服殘留溶劑的(de)二次污(wū)染問題
。填(tián)料(liào)萃取塔和中空纖維(wéi)萃取器等新(xīn)型(xíng)溶劑萃取設備(bèi)可望得到廣泛(fàn)的(de)應用。研究從水(shuǐ)溶液中有(yǒu)效地脫除糖
、澱粉(fěn)和其他高(gāo)極性物質的(de)溶劑也是一個迫切(qiè)的(de)課題。溶劑萃取處(chù)理(lǐ)廢水(shuǐ)的(de)另一潛在優勢是在解(jiě)決一些困難的(de)廢水(shuǐ)問題時,可以回收有(yǒu)價物料(liào)或使物料(liào)再循環,而不像生化處(chù)理(lǐ)、氧化和焚燒(shāo)那樣只是簡(jiǎn)單銷毀的(de)這些物料(liào)
。溶劑萃取在綠色工藝(yì)的(de)開發(fā)過程中將發(fā)揮重要的(de)作用。
溶劑萃取設備(bèi)在食品化學(xué)中的(de)應用
食品是一種多種成分組成的(de)物料(liào) ,主(zhǔ)要包括水(shuǐ)
、碳水(shuǐ)化合物、蛋白質
、脂(zhī)類
、維(wéi)生素(sù)
、礦物質等
,其中大(dà)部分物質是極性分子
,它們在微(wēi)波場(chǎng)中也能被加熱
、升溫,由於不同物質具有(yǒu)不同的(de)介電常數,所(suǒ)以萃取技術在食品上(shàng)應用是可行(xíng)的(de)
。自從萃取技術應用於有(yǒu)機化合物萃取以來
,許多國(guó)內外學(xué)者參與(yǔ)了促使萃取技術在食品化學(xué)中的(de)應用,目前萃取技術主(zhǔ)要應用在植物組織中天(tiān)然(rán)成分的(de)提取和食品分析(xī)。