[科普中国]-共萃取

简介

共萃取是萃取化学中经常发生的现象。所谓共萃取是指某一元素（通常为微量元素）单独存在时不被萃取或奉取率很低，但有另一元素（通常为常量元素）存在时，难萃元素的萃取率大增，这一现象称之为共萃取。有时，在萃取某一元素时，另外一些元素也或多或少地混同萃取，称之为带同萃取。前者是有规律的现象，后者还无规可循。但是这两类现象很难截然分清，因此统称为共萃取。共萃取机理比较复杂，但是，许多情况下，是由于生成异金属多核络合物、复杂离子缔合物和混配络合物等多元络合物，增加了可萃性。共萃取在痕量元素的分析化学中有实际意义1。

形成复杂多核络合物形式的共萃取这类共萃取主要应用于性质相似的元素的分离富集。它们由被萃和共萃元素组成杂多酸阴离子，再与大有机阳离子（胺盐、季钱盐、磷或钟阳离子）缔合而进人有机相。如2MHC1或1MHBr介质中，0.2M Mo（VI）存在下，可用三辛胺或三辛基节基按（甲苯、硝基苯等作稀释剂）共萃取微量钨（10-5M），共萃取效率达100%。共萃取的酸度取决于杂多酸阴离子的形成酸度，水相的低酸度有利于杂多酸阴离子的形成，酸度较高则阴离子破坏。这类大的离子缔合物适宜于用高极性溶剂萃取。

类似的As（V）-Mo（VI）-季铵盐-甲苯体系，Ta（V）-Nb （V）-仲胺-氯仿体系都有较好的共萃取效果。

异金属络合物共萃取体系用螯合剂萃取常量金属时，微量元素往往形成异金属络合物而共萃取。这类共萃体系的必要条件是被萃的金属必须具有与螯合试剂明离子高配位的能力。凡是呈现配位数升高的元素是具有此种能力的。周期系中前边的具有大的空轨道的元素以及某些过渡金属是能形成配位未饱和的中性螯合物的。如稀土、碱土金属、铣、钴和镍等均具有超过相应阳离子两倍电荷的配位数，因此易于生成此类共萃络合物；而铁、镓、铝等阳离子，一般不显示大于6的配位数，因此不可能生成此类共萃络合物2。

烷基膦酸、环烷酸和羧酸共萃取体系用烷基膦酸，环烷酸和羧酸共萃取体系萃取金属时发现许多共萃取事实。对其机理还很不清楚，一些定。性解释也很不满意。如HNO3或HC1介质中，2-乙基己基苯基麟酸（煤油、辛烷等作稀释剂）萃取10-2M锆时，可共萃银等20余种痕迹金属。对于碱土金属钙和锶可以富集104倍。Wesver认为共萃机理为锆酸络合物上的羧基氢发生阳离子交换反应。Sistkovo研究了锆对锶的共萃还与膦酸性质、浓度、稀释剂性质、水相酸度等有关。

总结共萃现象已被广泛应用。共萃取机理比较复杂，许多方面还很不清楚。但是许多事实说明，由于形成配位基型以及更复杂的多元络合物，因而增加了共萃金属的可萃性，是共萃现象的重要原因。它已逐渐发展成一种预富集的新手段，还可能发展用于高选择性的萃取光度法，是引人注目的领域。对其机理和应用诸方面的研究还不够深入，有待人们的进一步探索3。