萃取原理

萃取又稱溶劑萃取或液液萃取（以區別于固液萃取,即浸取），亦稱抽提（通用于石油煉制工業），是一種用液態的萃取劑處理與之不互溶的雙組分或多組分溶液，實現組分分離的傳質分離過程，是一種廣泛應用的單元操作。 利用相似相溶原理，萃取有兩種方式：
液-液萃取，用選定的溶劑分離液體混合物中某種組分，溶劑必須與被萃取的混合物液體不相溶，具有選擇性的溶解能力，而且必須有好的熱穩定性和化學穩定性，并有小的毒性和腐蝕性。如用苯分離煤焦油中的酚；用有機溶劑分離石油餾分中的烯烴； 用CCl4萃取水中的Br2. 固-液萃取，也叫浸取，用溶劑分離固體混合物中的組分，如用水浸取甜菜中的糖類；用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產量；用水從中藥中浸取有效成分以制取流浸膏叫“滲瀝”或“浸瀝”。
雖然萃取經常被用在化學試驗中，但它的操作過程并不造成被萃取物質化學成分的改變（或說化學反應），所以萃取操作是一個物理過程。
萃取是有機化學實驗室中用來提純和純化化合物的手段之一。通過萃取，能從固體或液體混合物中提取出所需要的化合物。這里介紹常用的液－液萃取。

原理
利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數[1]的不同，使化合物從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反復多次萃取，將絕大部分的化合物提取出來。 分配定律是萃取方法理論的主要依據，物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時，在兩種互不相溶的溶劑中，加入某種可溶性的物質時，它能分別溶解于兩種溶劑中，實驗證明，在一定溫度下，該化合物與此兩種溶劑不發生分解、電解、締合和溶劑化等作用時，此化合物在兩液層中之比是一個定值。不論所加物質的量是多少，都是如此。屬于物理變化。用公式表示。
CA/CB=K
CA.CB分別表示一種化合物在兩種互不相溶地溶劑中的量濃度。K是一個常數，稱為“分配系數”。
有機化合物在有機溶劑中一般比在水中溶解度大。用有機溶劑提取溶解于水的化合物是萃取的典型實例。在萃取時，若在水溶液中加入一定量的電解質（如氯化鈉），利用“鹽析效應”以降低有機物和萃取溶劑在水溶液中的溶解度，常可提高萃取效果。
要把所需要的化合物從溶液中完全萃取出來，通常萃取一次是不夠的，必須重復萃取數次。利用分配定律的關系，可以算出經過萃取后化合物的剩余量。
設：V為原溶液的體積
w0為萃取前化合物的總量
w1為萃取一次后化合物的剩余量
w2為萃取二次后化合物的剩余量
w3為萃取n次后化合物的剩余量
S為萃取溶液的體積
經一次萃取，原溶液中該化合物的濃度為w1/V；而萃取溶劑中該化合物的濃度為(w0-w1)/S；兩者之比等于K，即：
w1/V =K w1=w0 KV
(w0-w1)/S KV+S
同理，經二次萃取后，則有
w2/V =K 即
(w1-w2)/S
w2=w1 KV =w0 KV
KV+S KV+S
因此，經n次提取后:
wn=w0 ( KV )
KV+S
當用一定量溶劑時，希望在水中的剩余量越少越好。而上式KV/(KV+S)總是小于1，所以n越大，wn就越小。也就是說把溶劑分成數次作多次萃取比用全部量的溶劑作一次萃取為好。但應該注意，上面的公式適用于幾乎和水不相溶地溶劑，例如苯，四氯化碳等。而與水有少量互溶地溶劑乙醚等，上面公式只是近似的。但還是可以定性地指出預期的結果。

應用
萃取與其他分離溶液組分的方法相比，優點在于常溫操作，節省能源，不涉及固體、氣體，操作方便。萃取在如下幾種情況下應用，通常是有利的：①料液各組分的沸點相近，甚至形成共沸物，為精餾所不易奏效的場合，如石油餾分中烷烴與芳烴的分離，煤焦油的脫酚；②低濃度高沸組分的分離，用精餾能耗很大，如稀醋酸的脫水；③多種離子的分離，如礦物浸取液的分離和凈制，若加入化學品作分部沉淀，不但分離質量差,又有過濾操作，損耗也大；④不穩定物質（如熱敏性物質）的分離，如從發酵液制取青霉素。萃取的應用，目前仍在發展中。元素周期表中絕大多數的元素，都可用萃取法提取和分離。萃取劑的選擇和研制，工藝和操作條件的確定，以及流程和設備的設計計算，都是開發萃取操作的課題。