液液萃取化工基础
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3.2.2 金属配阴离子加合阳离子的萃取过程

当金属配阴离子(或称金属络阴离子)的稳定性不是很高时,水相中增加酸根阴离子的浓度,有利于萃取过程的进行。通常可以用加酸或加盐等途径来增加酸根阴离子的浓度。

如果利用增加无机酸的浓度来提高卤阴离子的浓度时,从酸溶液中萃取的是金属卤配酸,如HMCl4。例如,使用中性含氧萃取剂对HMX4进行溶剂化萃取,就是通过萃取剂与酸的水合分子生成氢键,使未解离的酸分子溶剂化,实现萃取。水分子以氢键作为萃取剂和酸分子之间的纽带,是萃合物的组成部分。当然,萃取过程中存在萃取金属卤配酸和萃取无机酸的竞争,负载有机相中同时含有无机酸和金属卤配酸,还有许多水分子结合在萃合物之中。

在低酸度的卤化物溶液中萃取金属离子,并不能形成金属卤配酸,萃取的往往是金属卤配酸与金属离子形成的盐。例如,用磷酸三丁酯萃取LiCl溶液中的铁配阴离子,有机相中的萃合物为LiFeCl4·2TBP。由于没有无机酸的共萃取,有机相中的含水量要少得多。

金属含氧酸(如HCrO4等)也可以用类似卤配酸的萃取方式,在不同的酸度下以酸的形态被中性萃取剂萃取,金属含氧酸的自由分子被萃入有机相。同样,共存的无机酸既可能帮助提高金属含氧酸自由分子的摩尔分数,又可能与之存在竞争萃取。

综上所述,中性萃取剂萃取金属阳离子时,同时萃取阴离子,但存在不同的反应机理,过程的共同特点是溶液中必须有足够的含有阴离子的盐,在共同推动作用下,与中性萃取剂生成中性萃合物。