3.7 酚类稀溶液的络合萃取
酚类是重要的化工原料，也是有毒的化学物质。酚类化合物是原型质毒物，对一切生物活体均能产生毒副作用。酚类若进入人体，会引起蛋白质变性和凝固。水中含酚量大于10mg/L时，鱼类等水生生物不能生存。含酚量大于100mg/L的水若用于灌溉，将导致农作物的减产和枯死。随着过程工业的发展和环境保护严格标准的实施，含酚废水的治理和回收日益成为人们关注的问题。萃取法是处理含酚废水的经济有效的方法。它不仅可以回收挥发酚，也可以回收不挥发酚。由于萃取操作设备占地面积小、脱酚效率高，特别是高效的萃取装置与高效萃取剂的开发，使萃取法在废水脱酚中获得日益广泛的应用。
对于废水脱酚的物理萃取方法，性能良好的溶剂应该具有较高的分配系数，又必须要求物理溶剂在水中的溶解度较低，溶剂损失较小。但是，极性溶剂对酚类化合物的分配系数较大，它们在水中的溶解度也高，这将会带来较大的溶剂损失，造成二次污染。如果用极性溶剂萃取酚类化合物，必须对萃残液中溶解的极性溶剂进行回收。
由于物理萃取的缺点和局限性，人们不断尝试开发新的分离方法以满足工业需要。酚类是较为典型的Lewis酸，酚类稀溶液可以采用络合萃取法进行分离。络合萃取剂最主要的特性是具有较大的分配系数，同时，在水中的溶解度较小。用于萃取酚类化合物的络合剂主要有两大类，即中性磷氧类络合剂和胺类络合剂。
在分析中性磷氧类络合剂和胺类络合剂对酚类稀溶液的萃取平衡时，通常采用质量作用定律分析方法描述络合萃取平衡，同时考虑稀释剂对酚类的物理萃取作用。在萃取平衡的描述中假设［20］：①研究体系为稀溶液，可以近似认为待分离溶质及所形成的萃合物的活度正比于浓度；②萃取剂体系中络合剂浓度远大于待萃溶质的浓度，可以认为形成的萃合物以1:1（酚与络合剂之比）为主；③考虑络合萃取剂中稀释剂的物理萃取时，认为络合萃取作用与物理萃取作用符合简单加和性。
以磷酸三丁酯（TBP）为例分析中性磷氧类络合剂的络合萃取平衡时，在模型描述中考虑如下平衡。
TBP体系的络合萃取平衡
（3-52）
（3-53）
酚类的解离平衡 
（3-54）
（3-55）
稀释剂对酚类的物理萃取 
（3-56）
（3-57）
以三辛胺（TOA）为例分析胺类络合剂的络合萃取平衡时，在模型描述中考虑如下平衡。
TOA体系的络合萃取平衡
（3-58）
（3-59）
（3-60）
（3-61）
酚类的解离平衡 
（3-54）
（3-55）
稀释剂对酚类的物理萃取 
（3-56）
（3-57）
式（3-52）～式（3-61）中上划线为有机相中溶质的不同形态。式（3-58）、式（3-59）中配对萃取的阴离子为矿物酸根离子。通过计算和整理，最终可以获得同时考虑络合萃取及物理萃取时的相平衡分配系数D值的表达式。
对于TBP体系［20］：
（3-62）
对于TOA体系［20］：
（3-63）
式中，［B］0为络合剂初始浓度；ф为稀释剂在络合萃取剂中的体积分数。对于多元酚，存在多级解离，D值表达式有一定差异。