例談關于化工工藝流程中萃取劑的選擇

文章編號：1005－6629(2008)05－0078－01中圖分類號：TQ028.3+2 文獻標識碼：E

近年來，隨著精細化工、生命科學和材料科學等新興科學的發展，現代分離手段得到廣泛應用，促使分離科學的理論日臻完善，技術水平不斷提高，逐步發展成為一門相對獨立的學科。萃取作為一種經典的分離方法，無可厚非的在分離科學領域占有一席之地。它的本質是利用萃取劑將物質由親水性轉化成疏水性，最終達到分離的目的。萃取劑在萃取操作中起著舉足輕重的作用。關于萃取劑的選擇在2007年山東省高考試題第31題里已有所涉及，筆者在此想借助該題談談關于萃取劑的選擇。

例題：工業上對海水資源綜合開發利用的部分工藝流程如下圖所示。

溴單質在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳與水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是_________。

解析：這是一道以工業上綜合開發利用海水資源的部分工藝流程為載體命制的試題，切入點新穎。萃取實驗作為中學化學教材中的一個基礎實驗和考試大綱中的一個重要考點，學生應該牢固掌握。在萃取實驗中關于萃取劑的選擇，大多數教師可能只會給學生點到只要它有良好的選擇性和良好的物理性質(如與水的密度差大等)就可以了；而對它的化學穩定性、毒性、萃取速度、價格等問題常被忽略。這道高考題正好給我們提一個醒，且從另一側面迎合當今建設節約型社會的大背景。

四氯化碳為無色、易揮發、不易燃的液體；密度為1.595g/cm3， 微溶于水，可與乙醇、乙醚、氯仿及石油醚等混溶；遇火或熾熱物可反應產生二氧化碳、氯化氫、光氣和氯氣等。根據資料顯示長期使用四氯化碳可以引起嚙齒動物的肝癌，被列為對“人類有致癌可能”一類的化學物。因此生產四氯化碳的工序，要求嚴格密閉；使用四氯化碳的工場要充分通風；進入高濃度四氯化碳作業環境時，必須佩戴濾過式或供氧式面具。基于以上分析不難看出，用四氯化碳萃取法工藝復雜、設備投資大、經濟效益低、環境污染嚴重。

通過上例，可以總結出關于工業流程中萃取劑的選擇應該遵循以下六點：①有良好的選擇性；②良好的物理性質(如與水的密度差大等)；③化學穩定性好；④萃取速度好；⑤價格便宜；⑥沒有毒性或者毒性很小。對萃取劑的選擇應該綜合考慮各種因素，權衡利弊然后選出一個最佳的萃取劑；當然，在非工業流程中萃取劑的選擇也同樣應遵循這個原則；如2007年高考廣東的第35題的D選項是用乙醇從碘水中萃取碘，由于不遵循上述第①個條件，故該命題錯誤。