
【化】 chelate extraction
【化】 chelate; chelate complex; inner complex
【医】 chelate
extraction; leach
【化】 extract; extraction
螯合物萃取(Chelate Extraction)是一种利用螯合剂(chelating agent)选择性结合溶液中的特定金属离子,形成稳定、疏水性螯合物(chelate complex),从而将该金属离子从水相转移到有机相的分离技术。该技术广泛应用于分析化学、湿法冶金、环境监测和废水处理等领域。
螯合作用(Chelation)
指多齿配体(螯合剂)通过两个或多个配位原子与中心金属离子形成环状结构的过程。这种环状结构(螯合环)显著增强了络合物的稳定性。例如,EDTA(乙二胺四乙酸)可与金属离子形成多个五元环结构。
萃取机制
金属离子(Mⁿ⁺)与螯合剂(HL)反应生成中性螯合物(MLₙ),后者因疏水性溶于有机溶剂(如氯仿、苯),实现与水相的分离。反应通式为:
$$
mathrm{M^{n+}{(aq)} + nHL{(org)} rightleftharpoons ML{n(org)} + nH^{+}{(aq)}}
$$
萃取效率受pH、螯合剂浓度及有机溶剂性质影响。
双硫腙(dithizone)用于萃取铅、锌等重金属,通过比色法测定其浓度。
P507(2-乙基己基膦酸单酯)选择性萃取镧系元素,实现高纯度稀土提纯。
CMPO(辛基苯基-N,N-二异丁基氨甲酰甲基氧化膦)萃取锕系元素,减少放射性污染。
螯合物萃取属于“溶剂萃取”范畴,强调螯合剂通过多齿配位形成环状结构,提升金属离子选择性(IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Gold Book)。
《英汉化学化工词汇》将“螯合物萃取”译为“chelate extraction”,定义为“利用螯合剂萃取金属离子的方法”(科学出版社,第四版)。
: IUPAC. Chelate Extraction. Gold Book. https://goldbook.iupac.org/terms/view/C01012
: 中国科学院名词室. 《英汉化学化工词汇》. 科学出版社, 2018.
螯合物萃取是一种通过形成金属螯合物实现物质分离的化学方法,其核心在于利用螯合剂与金属离子的特异性结合能力。以下从定义、原理、条件、特点及应用五个方面详细解释:
螯合物萃取是指金属离子与螯合剂结合生成疏水性中性螯合物后,通过有机溶剂将其从水相转移到有机相的过程。螯合物具有环状结构,由多齿配体(螯合剂)通过多个配位原子与金属离子结合形成。例如,双硫腙与Zn²⁺生成的螯合物即为典型代表。
螯合物萃取通过特异性结合与疏水效应实现高效分离,其核心在于螯合剂的设计与条件优化。实际应用中需综合考虑pH、溶剂及螯合剂种类等因素。
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