萃取剂是指能与被萃物(如金属离子)相结合，并使被萃物萃人有机相的试剂。在稀土分离中，萃取剂的选择主要从金属离子的萃取分离因素、分配比和萃取剂本身的物理性能来进行。常用的稀土萃取剂按其组成和结构特点可分为含氧萃取剂、磷型萃取剂、胺型萃取剂及螯合萃取剂等。
(1)含氧萃取剂。酚和羧酸类化合物，以及醇、醚、酮、酯类化合物均属于含氧萃取剂，但从萃取机理上分类，这是两类不同的萃取剂。
酚和羧酸类萃取剂的萃取机理是通过酚羟基和羧基的氢离子与稀土离子交换而进行的，这类萃取剂的萃取能力取决于酚羟基和羧基的氢解离能力，也就是它的酸性大小及与金属离子的结合能力，酸性越大，萃取能力越大。工业上现普遍用环烷酸除去稀土中的铁，以及用它从稀土中分离出镧、钇。因为环烷酸对镧钇的萃取能力最差。
醇、醚、酮和酯类化合物均能萃取稀土和金属离子，它们的萃取机理都是由氧原子上未共用电子对与稀土配合引起的。氧原子的电子云密度是决定这类萃取剂萃取能力的一个重要因素。就萃取能力而言，一般来说，酮>醇>醚。这类萃取剂在工业上应用很少。
(2)磷型萃取剂。它可分为中性萃取剂和酸性萃取剂。中性磷型萃取剂都是烷基类和氧化膦类，它们的分子式为：
它们是弱酸，在分子中既含一个酸性的一OH基，可按阳离子交换萃取稀土，同时还含一个能直接与金属配位的P=0基，所以它们萃取能力特别强。虽然P=0和P-O都能与稀土结合，但后者的能力更强。
典型的这类萃取剂有P204、P507和P229,它们的烷基都是R=2-乙基己基，它们的结构式为：
由于RO-被R-取代酸性降低，萃取能力下降，但选择性增强，对稀土的反萃也有利，其中P204和P507在稀土分离生产上应用广泛。
(4)胺类萃取剂。用作萃取剂的胺类化合物有伯胺、仲胺、叔胺及季胺盐等，其相对分子质量都要求在250~600之间，太低易溶于水，太高则影响萃取容量都不适宜作稀土萃取剂。
(5)螯合萃取剂。稀土离子形成电中性的螯合萃取剂种类很多，但由于螯合剂价格昂贵，只在分析上应用，在工业上应用很少。部分稀土萃取剂见表9-4.
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