[科普中国]-萃取液

概述

所谓的萃取就是利用物质在两种互不相溶的溶剂中分配比不同来达到分离目的，萃取液主要分为植物萃取液和动物萃取液。植物萃取液就是通过提取植物细胞，植物里面的纤维、精华、滋养原液等物质分离出来的各种成分。植物的精华不仅仅是萃取，还需要保持萃取液的活性，才能更好的被利用。

在湿法冶金中，用萃取技术进行稀士元素的提取和分离、有色金属的分离与净化、贵金属的回收和分离等，都要用大量的水。所谓萃取，就是先将矿石粉尘与水混和，然后倒入一种特别的溶剂(萃取剂)。这种特别的萃取剂不会与水相溶，但却能跑到水中四处搜索它的特定的金属元素目标，将它一一捆缚在一起，从而使金属得到提炼。当然，这个过程中，是不能离开水的帮忙的。2

萃取液是在萃取过程中用溶剂萃取油料内的油脂后所得到的混合液，需要经过处理，使其中油脂和溶剂分离。通常是利用溶剂的沸点较低，将萃取液进行蒸发，把溶剂蒸发出来。在萃取液进行蒸发之前，先要经过预处理，把萃取时混入的粕粒除去。为了提高油的质量，最近有将萃取液先行精炼而后蒸发溶剂的办法。1

萃取溶剂萃取法提取或分离金属，通常包括萃取、洗涤、反萃取三个主要阶段，基本工艺流程如右图所示。

萃取——将含有被萃物的水溶液与有机相接触，使萃取剂与被萃物作用，生成萃合物进入有机相。萃取分层后的有机相叫萃取液；萃取分层后的水相叫萃余液。

洗涤——用某种水溶液(空白水相)与萃取液充分接触，使进入有机相的杂质回到水相的过程。这种只洗去萃取液中的杂质又不使萃取物分离出来的水溶液叫做洗涤液。

反萃取——用适当的水溶液与经过洗涤后的萃取液充分接触，使被萃物重新自有机相转入水相的过程叫反萃取。所用的水溶液叫反萃剂。3

萃取液性质沸点萃取液是油脂和溶剂的混合物，而油和溶剂的沸点相差悬殊，因此当萃取液的浓度(指溶剂中溶解油的浓度)救低时，蒸发时的沸点较低；而当萃取液的浓度较高时，沸点亦随之升高。如右图所示为棉油一工业已烷萃取液在不同压力下的浓度一沸点变化曲线。

图中五条曲线分别表示在不同压力下进行蒸发所得的结果。

曲线Ⅰ表示在760毫米汞柱压强下；曲线Ⅱ为610毫米汞柱压强下；曲线Ⅲ为460毫米汞柱压强下；曲线Ⅳ为310毫米汞柱压强下，曲线V为160毫米汞柱压强下。

从图中可以看出，萃取液的沸点随其浓度的增加而显著地提高，当浓度到达95%时，其沸点急剧上升。但在减低压力的情况下进行蒸发时，其沸点便相应地降低，故一般也常用真空蒸发，以降低其沸点。但即使在减压下进行蒸发时，沸点仍然是较高的，对油脂质量有所影响，若采用蒸汽蒸馏，则沸点大大降低。

在加热下所起的变化（1）酸值增高

在提高温度下，由于空气和水的作用，使萃取液的组分——油的酸值有所提高。例如，以一种棉籽的萃取液作试验，在常压下进行操作，第一次蒸发的温度不超过90℃，最后蒸馏的温度不超过110℃，则发现在经第一次蒸发后其酸值从原来的3.77提高到4.8，而在最后一次蒸馏后，酸值提高到5.28。其他油料的萃取液亦有同样的反应，唯豆油、向日葵油的酸值的增高不如棉油显著。

（2）色泽变深

萃取液在提高温度下，共色泽往往加深。如以大豆油萃取液为例，在不同的操作条件下色度均有提高。如在汽提塔内操作85分钟，最高温度为135℃，用碘表法测定其色度为296毫克碘；而在120℃温度下操作50恩重，其色度为97毫克碘；但若先将萃取液水化脱去磷脂后，在同样条件下操作，其色度则大为降低，前一种情况为75毫克碘；后一种情况为70毫克碘。通过这一试验证明，由于磷脂的存在，在加热蒸发时，能使其颜色加深。

另外，在有水分和空气条件下加热，棉酚发生变性作用，而使棉油的色泽加深，并对炼油操作有所影响。

由于萃取液具有这些特性，处理萃取液时，必须采取适当的操作步骤。在实际生产中，一般分两个阶段进行：第一阶段(一般称为蒸发)以间接蒸汽加热，在常压下(或真空下)使萃取液浓度达80～85%左右；第二阶段(一般称为蒸馏或称汽提)主要是在真空状态下进行蒸汽蒸馏，使萃取液中溶剂完全蒸脱。

萃取液的预处理萃取液中夹带有粕粒，在进行蒸发前，根据萃取液中含杂耍的情况，要先艇过预处理。一般有两种预处理方法沉降和过滤。另外也有将萃取液进行精炼的预处理。

（1）沉降

由于比重的不同，艇过一定时同后，固体粕粒便自萃取液中沉降下来。按照史托克斯定律，粒子沉降速度与萃取液的粘度、固体粒点与萃取液的比重差有关。

由于自然沉降时同鼓长，为了提高沉降速度，往往在萃取液中加入食盐溶液。同时在加入食盐溶液后，蛋白质吸水膨胀，大量胶溶性物资也随之沉淀下来。

（2）过滤

用来过滤萃取液的过滤器有好几种形式，如右图所示是常用的较为筒单的一种。它的外形为一带有雏形底的圆筒，共上部的直径略有增大，在这里有一个进液管1，萃取液由此进入，在过滤器的内壁上有一层滤网2，搁置在过滤器上。过滤网由下列两部分祖成，外层为带有较大孔眼的厚铁皮，在其内层再衬一层筛网。经过过滤后的萃取液由出液管3排出，排气管4主要是让溶剂蒸汽及不凝结气体排出。

这种过滤器结构简单，操作与清理均很方便，一般情况下每班只要清理一次。清理时打开顶盖，取出滤网，洗去滤渣后，即可重新使用。

另外还有一种封闭式的过滤机(趴式的或立式的)，但这种过滤器的结构复杂，操作也较麻烦，国内应用较少。

（3）精炼

一般萃取法制得的油脂，杂质含量鼓多，因此精炼时比较麻烦，精炼油质量差而损耗大。为了提高精炼油的质量和降低炼耗，近年来研究先将萃取液进行精炼而后蒸发溶剂的流程，在棉籽油萃取液的精炼方面颇有成效。

棉籽油萃取液精炼时调整萃取液的浓度到35~40%，加入6~12%浓度的碱液，经过混合后，用离心机分离。这样所得的油，比一般压榨所得的油精炼后色淡而损耗低，游离脂防酸含量一般在0.02%以下。1