萃取：释疑与拓展
本文发表于《高中数理化》，是即将由山东科技出版社出版的《用原子的眼睛看世界——高中化学关键知识解析》中的一篇。该书预计12月底出版。
1．用CCl4 萃取碘水里的碘，只是把碘从一种溶剂中转移到另一种溶剂中，并没得到纯净的碘。这个过程有何意义呢？
首先，萃取具有使溶质富集（浓缩）的作用。我们知道，一般情况下，萃取剂对溶质的溶解性要比原溶液的溶剂好得多。这样，原来体积很大、浓度很小的碘水，用少量CCl4进行萃取处理后，绝大部分的碘就可以转移到CCl4中，这样一来，碘溶液的体积大为缩小，再分离时可以大大减少能量消耗。
与此类似的过程是从海水里提取溴：先向海水里通Cl2置换出Br2，并用热空气把单质溴吹出，用碳酸钠溶液吸收（碱性条件下Br2歧化为Br-和BrO3-离子），最后再酸化吸收液使Br2析出。我们注意到，从海水里吹出的本是单质溴了，为什么还要经过“Br2——Br-、BrO3-——Br2”的过程再“折腾”一遍呢？原来，海水里吹出的溴浓度很小，直接收集很困难，通入碳酸钠溶液的目的就是富集（形成浓度较大的Br-、BrO3-混合溶液），便于最终的分离与收集。
其次，与其它分离方法不同，萃取可在常温、常压或低温、常压下进行，生产条件较简单，对溶质的破坏作用小。比如从植物中提取精油，传统上采用蒸馏或水蒸气蒸馏的方法，需要高温加热，对精油中的很多有用成分有破坏作用，采用萃取的办法可最大限度地避免这些破坏作用，提高品质和产量。
2．使用等量萃取剂为什么分多次萃取比一次性萃取效果好？
用CCl4萃取碘水中碘的过程，实际上是CCl4 与H2O两种溶剂争夺I2的过程。实验时我们会发现，若所用碘水浓度较大，往往萃取结束时水溶液并不能完全褪为无色，只是颜色比原来变浅了一些。究其原因，是因为常温下碘在CCl4和H2O两种溶剂里有一个固定的浓度分布比例（85:1，也叫分配系数），如果你用较少的CCl4萃取大量的碘水，虽然碘在两种溶剂里的浓度比不变，但由于CCl4体积小，转移到其中的I2 的量有限，水中残余的I2就较多了。
当萃取剂的量一定时，分次萃取比一次性萃取的效果要好得多。举例证明如下：用100mL CCl4 萃取100 mL 1 mmol·L-1 碘水里的碘。
若一次性使用萃取剂CCl4，则根据上述分配系数85:1可知，萃取完毕，水里残余碘的浓度为1/（85+1）mmol·L-1= 0.0116 mmol·L-1。是原浓度的1.16%。
若把萃取剂平均分为50mL 的两份，先后对同一份碘水萃取，计算如下：
第一次：设水里残余碘的量为xmmol，则进入CCl4 中的碘为(0.1-x)mmol，
显然，分多次萃取的效果要好地多。请大家注意，这只是理论上分析的结果，实际操作中，还要考虑分次萃取带来的工作量、操作过程中溶质和溶剂损失及由此引起的对环境的影响等。
与此相似的道理，配制一定物质的量浓度溶液时，需要用少量水分2-3次洗涤溶解溶质用的烧杯和玻璃棒，以保证绝大多数溶质进入容量瓶。另外，生活中我们在洗涤衣物时，最终进行多次漂洗也是这个道理。
3．超市里的花生油有“压榨油”和“萃取油”之分，何谓萃取油？二者有何不同？
“萃”者，物之精华也。取天然物质的精华，弃去渣滓。也许这就是“萃取”一词的本意。
萃取有液相萃取和固相萃取之分。中学化学教科书里讲的主要是液相萃取，即“用一种溶剂（液态）把溶质与其跟另一溶剂形成的混合物里提取出来”。实际生产中固相萃取应用也很广泛。如花生、大豆、山茶、橄榄等植物油料的萃取，是先用溶剂与磨碎的植物种子混合搅拌、过滤，再设法使溶剂挥发，留下植物油。
生活中有的人偏爱压榨油是由于心理上放不下传统的口味，其实就对植物油中营养成分的保留来说，萃取油可能比压榨油还要好一些。
不仅是油脂，很多天然物质都是采用固相萃取法提取的。如植物色素和中草药的某些有效成分等。
4．超临界 CO2萃取是何新技术？有何特点？
所谓的二氧化碳超临界萃取是将已经升温加压成超临界状态（物质的一种非液态、非气态又类液态、类气态的特殊状态，称为“超临界流体”）的二氧化碳作为溶剂，以其极高的溶解力萃取一般不易萃取的物质。超临界CO2流体密度近于液体而粘度则近于气体，扩散系数为液体的100倍，具有惊人的溶解能力。用于提取很多动植物中的有效成分。因有以下几个特点，超临界二氧化碳是目前研究最广泛的流体之一。
(1) 相对于别的流体，其临界条件容易达到。
(2) 萃取剂CO2本身化学性质不活泼，无色、无味、无毒，安全性好。
(3) 完全没有溶剂的残留（即使残留也不会对人体造成任何伤害），防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染。
(4) 萃取温度低，可以有效地防止热敏性成分的氧化、逸散和反应，完整保留生质物体的生物活性。对于贵重药材成份的提取具有特殊的价值。
(5) 分离简单，当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时，由于压强下降使得CO2 与萃取物迅速恢复为分离的两相(气液分离)而立即分开，操作方便。
(6) 相对于其它萃取剂而言，CO2价格便宜，纯度高，容易获得。