# 萃取计算器 - 分配系数、多次萃取效率、pH 与分配比、酸碱萃取分离

> 免费液液萃取计算：由分配系数算单次与多次萃取率和所需次数，画 pH–分配比曲线，演示酸碱萃取分离、Craig 逆流分配和分液漏斗分层。

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液液萃取中，溶质在有机相和水相之间按分配系数 K_D = c_org / c_aq 分配。用体积 V_org 的有机溶剂萃取体积 V_aq 的水溶液一次，水相中剩下的分数 q = V_aq / (V_aq + K_D·V_org)，萃取 n 次后剩下 qⁿ。例如 K_D = 4、水相 100 mL：一次用 90 mL 萃取，q = 100/(100 + 360) = 0.217，萃取率 78.3%；分 3 次、每次 30 mL，q³ = (100/220)³ = 0.0939，萃取率 90.6%，这就是“少量多次”的道理，工具会画出总溶剂量不变时萃取率随次数的变化，并给出无限多次的极限 e^(−K_D·V_org/V_aq) 和达到目标回收率所需的次数。对弱酸、弱碱，只有中性分子进入有机相，分配比随 pH 变化：弱酸 D = K_D / (1 + 10^(pH − pKa))，弱碱 D = K_D / (1 + 10^(pKa − pH))。苯甲酸 pKa 4.20、K_D 取 100 时，pH 7 下 D ≈ 0.158，几乎全部以苯甲酸根留在水相。工具画出 log D–pH 曲线并给出萃入有机相和反萃回水相的 pH 建议；“酸碱萃取分离”按 pKa 计算苯甲酸、苯酚、苯胺、萘在稀 HCl、NaHCO₃、NaOH 洗涤液中的离子化比例，说明为什么要先用 NaHCO₃ 再用 NaOH。另有 Craig 逆流分配（n 次转移后的二项分布、分离因子 β = D₁/D₂、分离度）和分液漏斗分层判断（按溶剂密度，如二氯甲烷 1.33 在下层，乙醚 0.713、正己烷 0.655 在上层）。

## 使用步骤

1. 选择计算模式：多次萃取、pH 与分配比、酸碱萃取分离、Craig 逆流分配或分层判断
2. 输入分配系数、两相体积、萃取次数，或选择溶质与 pH、有机溶剂
3. 查看萃取率、曲线图、计算过程和建议，可导出图表或复制结果

## 功能特点

- 单次与分次萃取的萃取率对比，含无限多次极限
- 达到目标回收率所需的萃取次数，每次取出量表
- 弱酸、弱碱分配比随 pH 变化的 log D 曲线与 pH 建议
- pKa 与本站 pH 计算器数据一致（苯甲酸、苯酚、苯胺、吡啶等）
- 苯甲酸 / 苯酚 / 苯胺 / 萘酸碱萃取分离流程与离子化比例表
- Craig 逆流分配二项分布图、分离因子 β 与分离度
- 分液漏斗示意图：按密度判断有机相在上层还是下层
- 图表导出 PNG、SVG、CSV

## 常见问题

### 为什么“少量多次”萃取效果更好？

一次萃取后水相剩余 q = V_aq/(V_aq + K_D·V_org)。把同样体积分成 n 份，剩余变为 [V_aq/(V_aq + K_D·V_org/n)]ⁿ，这个值总是更小。以 K_D = 4、V_aq = 100 mL、总共 90 mL 有机溶剂为例，一次萃取 78.3%，分 3 次 90.6%，分无限多次也只能趋近 1 − e^(−3.6) = 97.3%。次数越多增益越小，实验中一般萃取 3 次左右。

### 分配系数 K_D 和分配比 D 有什么区别？

K_D 是同一种形态（通常是中性分子）在两相中的浓度比，与 pH 无关；D 是溶质在两相中各种形态总浓度之比，是实际测得的量。对弱酸 HA，水相中还有 A⁻，而 A⁻ 不进入有机相，所以 D = K_D/(1 + Ka/[H⁺])。pH 比 pKa 低 2 个单位时 D ≈ K_D，高 2 个单位时 D 只有 K_D 的约 1%。

### 苯甲酸、苯酚、苯胺、萘的混合物怎么用萃取分开？

溶于乙醚后：先用稀 HCl 洗，苯胺（共轭酸 pKa 4.6）成盐进入水相；再用 NaHCO₃（pH ≈ 8.3）洗，苯甲酸（pKa 4.20）成苯甲酸钠进入水相，苯酚（pKa 约 10）此时只有约 2% 离子化而留在有机相；再用 NaOH 洗出苯酚钠；最后有机相里剩下萘。各水相分别酸化或碱化即可回收对应物质。

### 萃取时有机层在上层还是下层？

看密度：比水轻的在上层，比水重的在下层。二氯甲烷（1.33 g/mL）、氯仿（1.49）、四氯化碳（1.59）在下层；乙醚（0.713）、乙酸乙酯（0.902）、正己烷（0.655）、甲苯（0.867）在上层。水相若是饱和食盐水（约 1.2 g/mL）或溶解了大量物质，密度会变化；乙醇、丙酮、乙腈、THF 等与水互溶的溶剂不能用来萃取水溶液。

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