利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则分离效率越高、如果在水提取液中的有效成分是亲脂性的物质，一般多用亲脂性有机溶剂，如苯、氯仿或乙醚进行两相萃取，如果有效成分是偏于亲水性的物质，在亲脂性溶剂中难溶解，就需要改用弱亲脂性的溶剂，例如乙酸乙酯、丁醇等。还可以在氯仿、乙醚中加入适量乙醇或甲醇以增大其亲水性。提取黄酮类成分时，多用乙酸乙脂和水的两相萃取。
萃取的机理既有物理的溶解作用，又有化学的配合作用，是一个复杂的物理溶解过程 。一般而言，萃取那些简单的不带电荷的共价分子时为物理溶解过程。但在大多数情况下，被萃取物与有机相中一种或多种组分发生化学变化，生成新的化学物种后被萃入有机相，这便属于化学过程。按照萃取机理的不同，可分为五种类型：
（1）简单分子萃取：被萃组分在两相中均以中性分子存在，与溶剂不产生化学反应，只是以简单分子形式在两相进行物理分配。
（2）中性配合萃取：被萃取组分与萃取剂都是中性分子，他们结合生成中性配合物进入有机相，可以把生成的中性配合物看成溶剂化物，故这种类型的萃取又可称为溶剂化萃取。
（3）酸性配合萃取：水相中的金属离子以阳离子或能离解为阳离子的配合离子状态存在，与酸性萃取剂形成不含亲水基团的中性配合物进入有机相。
（4）离子缔合萃取：水相中的金属离子以配阴离子（或阳离子）与含氧或含氮的萃取剂以离子缔合的方式形成萃合物进入有机相。
（5）协同萃取：在萃取时，使用两种以上的萃取剂相混合，萃取水相中的被萃物生成油溶性更大的协萃物进入到有机相。
萃取剂就是用于萃取的溶剂。萃取冶金工业中的金属萃取剂是一种能通过配合化学反应将金属离子从水相选择性地萃入有机相，又能通过某种化学反应使金属离子从有机相反萃到水相，借以达到金属的纯化与富集的有机化合物。金属萃取剂广泛应用于铜、锌、钴镍、贵金属、稀土等行业的湿法冶金、废水处理、二次资源回收等。
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