实验二十一　萃取

【实验目的】

1.学习萃取的原理和方法。

2.掌握分液漏斗的使用。

【实验原理】

萃取是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。这可以用与水不互溶（或微溶）的有机溶剂从水溶液中萃取有机物来说明。

将含有机化合物的水溶液用有机溶剂萃取时，有机化合物就在两液相间进行分配。在一定温度下，此有机化合物在有机相中和在水相中的浓度比为一常数，此所谓“分配定律”。假如一物质在两液相A和B中的浓度分别为cA和cB，则在一定温度下，cA/cB=K，K是一常数，称“分配系数”，它可以近似地看作此物质在两溶剂中的溶解度之比。

当用一定量的有机溶剂从水溶液中萃取有机化合物时，以一次萃取好还是多次萃取好呢？可以利用下列推导来说明。设在体积V的水中溶解质量W0的物质，每次用体积S与水不互溶的有机溶剂重复萃取。假设W1为萃取一次后剩留在水溶液中的物质质量，则在水相中的浓度和在有机相中的浓度之比等于K，即：

令W2为萃取两次后在水中的剩余量，则有：

或者

式中，小于1，所以n越大，Wn就越小，也就是说把溶剂分成n份作多次萃取比用全部量的溶剂作一次萃取效果好，一般3～5次最为理想。但是必须注意，上式只适用于几乎和水不互溶的溶剂萃取，如苯、四氯化碳等；对于与水有少量互溶的溶剂，如乙醚等，上面的式子只是近似的。

萃取剂选取原则：①和原溶液中的溶剂互不相溶；②考虑到对被萃取物质溶解度大，又要顾及萃取后易与该物质分离，因此所选溶剂的沸点最好低一点；水溶性较小的物质可用石油醚萃取；水溶性较大的物质可用乙醚萃取；水溶性更大的物质可用乙酸乙酯萃取；③化学稳定性好，难燃难爆，毒性小，挥发度低，腐蚀性低，便于室温下储存和使用；④萃取剂不能与原溶液的溶剂反应；⑤价廉易得，价格便宜，容易再生和回收。

【仪器与试剂】

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

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

【实验步骤】

1.用乙酸乙酯单次萃取

用移液管移取10mL醋酸溶液放于分液漏斗中，用量筒量取30mL乙酸乙酯倒入该分液漏斗中，振荡，放气，如此反复操作几次，然后静置。待溶液分层后，放掉下层水层，并用锥形瓶接收待用。乙酸乙酯层从分液漏斗上口倒出进行回收。再用酚酞作指示剂，用已知浓度的NaOH溶液滴定锥形瓶中的水层溶液，记录消耗的NaOH溶液体积。计算萃取率。

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乙酸乙酯倒入该分液漏斗中，振荡，放气，如此反复操作几次，然后静置。待溶液分层后，放掉水层，并用烧杯接收。乙酸乙酯层从分液漏斗上口倒出。将烧杯中水层倒回分液漏斗中，再用量筒量取10mL乙酸乙酯萃取。待萃取操作3次后（总共用乙酸乙酯30mL），最后分出的水层用NaOH溶液进行滴定，记录消耗的NaOH溶液体积。计算萃取率，并与前一操作的结果进行比较。

【数据处理与结论】

计算两种萃取方式的萃取率（见表3-14），并比较萃取效果。

【注意事项】

1.玻璃塞应用细绳绑牢，活塞应用橡皮筋绑牢；玻璃塞和活塞应紧密，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；不能用手拿着分液漏斗进行分液操作，应放在固定铁圈上操作；玻璃塞打开后才能开启活塞；下层液体经活塞放出，而上层液体应从漏斗口倒出。

2.涂凡士林的方法：取下旋塞并用纸将旋塞及旋塞腔擦干，在旋塞孔的大侧涂上一层薄薄的凡士林，在旋塞腔的小侧涂上一层薄薄的凡士林，再小心塞上旋塞并来回旋转数次，使凡士林均匀分布并透明。但上口的顶塞不能涂凡士林。

3.液/液两相萃取常出现乳化现象，破乳方法：①较长时间放置可自然破乳分层；②加入少量电解质，以增加水的相对密度，由于盐析效应而使有机物在水中溶解度降低而破乳分层；③若溶液为弱碱性，可加少量稀酸以破化乳化、絮状物；④加少量乙醇或第三种有机溶剂破乳；⑤对萃取的两相乳化液一起过滤可破乳。

【思考题】

1.影响液体萃取效率的因素有哪些？怎样才能选择好溶剂？

2.选取萃取剂需从哪些方面考虑？

3.分离时为什么上层液体不能经活塞放出？

4.若用乙醚、氯仿、己烷、苯4种溶剂萃取水溶液，它们将在上层还是下层？

5.如何判断水层和油层的位置？