现代分离技术
第一章绪论
1.分离过程分为哪几类？
答：机械分离、传质分离（平衡分离、速率控制分离）、反应分离。
2.列举出几种机械分离的过程。
答：过滤、沉降、离心分离、旋风、电除尘。
3.传质分离过程是如何分类的？举例说明。
答：平衡分离：蒸发、闪蒸、吸收、萃取、吸附、离子交换、萃取蒸馏、热泵、结晶；
速率控制分离：气体渗透、反渗透、渗析、渗透蒸发、泡沫分离、色谱分离、区域熔融、热扩散、电渗析、（膜）电解。
4.列举出几种典型的反应分离技术。
答：可逆反应（离子交换、反应萃取）、不可逆反应（反应吸收、反应结晶）、分解反应：生物分解反应（生物降解）、电化学反应（双极膜水解反应）、光反应。
第二章膜分离技术
1.按照膜的分离原理和推动力不同可将膜分为哪几类？
答: 微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜、离子交换膜、渗透汽化膜、气体膜、渗析膜
2.按照膜的形态分类,可分为那几种？
答：平板膜、管式膜、中空纤维膜、卷石膜
3.按膜的结构分，固体膜如何分类？
答：对称膜、非对称膜、复合膜
4.按膜的孔径大小是如何分类的？
答：多孔膜和致密膜
5.NF、MF、UF、RO的推动力是什么？
答：压力差
6.目前实用的有机高分子材料有哪些？
答：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类
7.醋酸纤维类膜有哪些优缺点？
答：优点：醋酸纤维素性能稳定。
缺点：（1）高温和酸、碱存在下易发生水解；（2）易受微生物侵蚀；
（3）pH值适应范围较窄；（4）不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。
8.醋酸纤维类膜的结构如何？
答：是一种非对称的多孔膜，最上面是表皮层，中间是过滤层，最下面是支撑层（多孔层），多孔层占总膜厚度的99%
9.固体膜的保存应注意哪些问题？
答：主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。膜的收缩主要发生在湿抬保存是的失水，当膜与高浓度溶液接触时，也会造成膜的变形收缩。
10.工业上应用的膜组件有哪些？
答：工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。管式和中空纤维式组件也可以分为内压式和外压式两种
11.在上述四种膜组件中装填密度最大的是哪一种？料液流速最快的是哪一种？答：速度最快的是中空纤维式；料液流速最快的是管式。
12.什么叫浓度极化？如何消除浓度极化现象？
答：在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。
可通过降低膜两侧压差，减小料液中溶质浓度，改善膜面流体力学条件，来减轻浓差极化程度，提高膜的透过流量。
13.RO、MF、NF、UF有哪些共同点和不同点？
答：共同点：（1）推动力相同都是压力差（2）溶剂分子都可以通过；
不同点：截留的溶质的颗粒大小不同，RO只允许溶剂分子通过，MF截留细菌，病毒。
14.反渗透装置的主要部件有哪些？保安过滤器有什么作用？
答：主要部件：压力容器（膜壳）、高压泵、保安过滤器、自动控制与仪器仪表、辅助设备。保安过滤器是反渗透装置的最后一级过滤器，保证膜安全的过滤器。
15.什么叫级和段？
答: 级---是指进水（料液）经过一次高压泵加压后通过膜装置的过程。
段---前一组膜组件的浓水流经下一组膜组件处理，流经几组膜组件即称为几段。
16.制备反渗透膜的膜材料有哪些？
答：制备反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚、聚芳砜、聚醚酮、聚芳醚酮、聚四氟乙烯等。
17.超滤和微滤的基本操作模式有哪几种？
答：死端过滤（全过滤）和错流过滤（分为间歇式和连续式）。
18.举例说明超滤技术的应用领域？
答：（1）纯水的制备
（2）食品工业中的废水处理
（3）汽车、家具等制品电泳涂装淋洗水的处理
（4）果汁、酒等饮料的消毒与澄清
（5）在医药和生化工业中用于处理热敏性物质
（6）造纸厂的废水处理
19.举例说明微滤技术的应用领域？
答：（1）微粒和细菌的过滤（2）微粒和细菌的检测。
（3）气体、溶液和水的净化（4）食糖与酒类的精制
（5）药物的除菌和除微粒
20.如何根据溶液中溶质的分子量和颗粒大小选择膜分离的方法？
答：分离溶液中分子量低于500的低分子物质，应该采用反渗透膜；分离溶液中分子量大于500的大分子或极细的胶体粒子用超滤膜，而分离溶液中的直径
0.1～10μm的粒子应该选微孔膜
21.离子交换膜按照交换离子的性能是如何分类的？
答：阳离子膜、阴离子膜、双极膜。
22.电渗析的核心部件是什么？
答：离子交换膜
23.电离NaCl采用阳离子交换膜与采用双极膜这两种方法得到产物是否相同？答：不同。阳离子交换膜得到的是C l2H2和NaOH溶液，双极膜得到的是盐酸和NaOH溶液。
24.以透水为目的的渗透蒸发膜较好的膜材料是什么?
答: 以透水为目的的渗透蒸发膜，应该有良好的亲水性，因此聚乙烯醇（PV A）和醋酸纤维素（CA）都是较好的膜材料。
25. 以透醇为目的的渗透蒸发膜较好的膜材料是什么?
答: 以透过醇类物质为目的时，憎水性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）则是较理想的膜材料。
26.分离H2的气体膜材料有哪些?
答: 主要有醋酸纤维素、聚砜、聚酰亚胺（性能最好）。
27.分离富集O2的气体膜材料有哪些？
答：聚二甲基硅氧烷（PDMS）及其改性产品、含三甲基硅烷基的高分子材料。28．液膜分离法有哪些特点？
答：优点：传质速度快，选择性好，分离效果好；
缺点：强度低，易破损，稳定性差，操作过程较复杂。
29.液膜有哪些部分组成？
答：膜溶剂（膜的基体）、表面活性剂（控制膜的稳定性）、流动载体。
30.液膜的类型？应用广泛的是那种？
答：支撑型、、乳液型乳液型
31.用液膜分离法处理含酚废水说明夜魔分离技术的一般步骤？
答：（1）制备膜相(2)液膜渗透（3）澄清分离（4）破乳
32.画出反渗透制备纯净水的工艺流程图？
第三章 溶剂萃取法
1.溶剂萃取法有哪些优缺点?
答:优点：①操作可连续化，速度快，生产周期短； ②对热敏物质破坏少；
③采用多级萃取时，溶质浓缩倍数大、纯化度高。
缺点：由于有机溶剂使用量大，对设备和安全要求高，需要各项防火防爆等措施。
2.单级萃取的萃取因素和萃余率是怎样计算的?
答: 萃取因素E 为：
m D V V D V C V C E F S F S 1萃取相中溶质21====萃余相中溶质总量总量
V f ——料液体积 Vs ——萃取剂的体 D ——分配比 m ——浓缩倍数
C 1——溶质在萃取液的总浓度； C 2——溶质在萃余相的总浓度；
萃余率为： %10011%100?+=?=
E 原始料液中溶质总量萃余液中溶质总量?
3.多级错流萃取的理论收率是怎样计算的? 答: ()()()%100111%1001111?+-+=?+-=-n n n n E E E ?
4. 多级逆流萃取的理论收率是怎样计算的?
答: %1001%1001111111?--=?---=-+++n n n E E E E E ?
5.什么是HLB 值?如何根据HLB 值判断乳状液类型？
答：每一种表面活性剂都有亲水和疏水基团，两种基团的强度的相对关系称为
HLB 值（亲水亲油平衡值）
O/W 型(水包油型)乳状液的乳化剂其HLB 值常在8~18之间;
W/O 型(油包水型)乳状液的乳化剂其HLB 值常在3~6之间
6.影响乳状液类型的因素有哪些？
答：（1）相体积的影响 （2）乳化剂分子空间构型的影响
（3）界面张力的影响 （4）容器壁性质的影响
7.什么叫盐析作用？产生盐析作用的原因是什么？
答：在溶剂萃取过程中，在溶液中加入中性盐(无机盐)会提高萃取效率的现象，
无机盐被称为萃取剂。
原因：①由于盐析剂与水分子结合，降低了被萃取物在水中的溶解度，使其
易转入有机相；
②盐析剂降低有机溶剂在水中的溶解
③盐析剂增大萃余相比重，有助于分相
8.什么叫双水相萃取？
答：双水相萃取技术，又称水溶液两相分配技术，它利用不同的高分子溶液相互
混合可产生两相或多相系统，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，利用物质
在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法，称为双水相萃取法9.影响双水相萃取的因素有哪些？
答：（1）成相高聚物的分子量（2）成相聚合物浓度（3）分配物质的分子量（4）盐类的影响
（5）温度及其它因素
10.常见的双水相系统有哪些优缺点？
答：常见的两类双水相系统为：
PEG-Dex系统
优点：盐的浓度低，易分相，不易失活。缺点：粘度大，价格高。PEG-盐系统
优点：粘度小，价格低缺点：盐的浓度高，界面吸附多，易失活。
11.什么叫反胶束？
答：反胶束也称反胶团，是表面活性剂分散在连续的有机相中自发形成的纳米尺度的一种聚集体
12.反胶束选择性的分离蛋白质包括哪几个部分？
答：萃取过程和反萃取过程
13.反胶束萃取的影响因素有哪些？
答：（1）表面活性剂的种类（2）水相pH值（3）温度（4）离子强度（5）亲和反胶束萃取
14.什么叫超临界萃取？
答：以超临界流体(SCF)作萃取剂，直接从固体（粉末）或液体样品中萃取目标物质（有机物）。
15.SFE的优点是什么？
答：（1）萃取剂在常温常压下为气体，萃取后可以方便地与萃取组分分离。
（2）在较低的温度和不太高的压力下操作，特别适合天然产物和生物物质的分离。
（3）超临界流体的溶解能力可以通过调节温度、压力、夹带剂（如：醇类）在很大范围内变化；而且还可以采用压力梯度和温度梯度。
（4）不使用有毒溶剂，无污染。萃取速度快（通常30min左右）
16.什么叫超临界流体?超临界流体有什么性质?
答: 超临界流体是指超过临界温度和临界压力状态的流体。
性质：（1）在临界点附近，压力稍有变化，就会引起密度很大的变化；
（2）在临界温度与临界压力以上，无论压力多高，流体都不能液化
（3）在临界状态下，流体对很多液体、固体的溶解能力都有较大增强，并接近于液体的溶解能力。
17.利用CO2作为萃取剂有哪些优点?
答：(1)二氧化碳超临界温度(Tc=31.06℃)是所有溶剂中最接近室温的，可以在35～40℃的条件下进行提取,防止热敏性物质的变质和挥发性物质的逸散。
(2)在CO2气体笼罩下进行萃取,萃取过程中不发生化学反应;又由于完全隔绝了空气中的氧,因此,萃取物不会因氧化或化学变化而变质。
(3)由于CO2无味、无臭、无毒、不可燃、价格便宜、纯度高、容易获得,使用相对安全。
(4)CO2是较容易提纯与分离的气体,因此萃取物几乎无溶剂残留,也避免了溶剂对人体的毒害和对环境的污染。
(5) CO2扩散系数大而粘度小,大大节省了萃取时间,萃取效率高
18.影响超临界萃取的因素有哪些？
答：（1）压力的影响（2）温度的影响
(3)助溶剂（夹带剂）（4）物料性质的影响
19.典型的超临界萃取的三种模式是什么？
答：变压萃取分离(等温法)、变温萃取分离(等压法) 、吸附萃取法
20.什么叫固相萃取？
答：固相萃取：以固体吸附剂作固定相，将目标物或干扰物吸附到固定相中，目标物与基体或干扰组分分离的一种样品前处理技术
21.固相萃取分离的模式有哪些？
答：正相固相萃取、反相固相萃取、吸附固相萃取和离子交换固相萃取。
22.固相萃取的基本操作步骤有哪些?其中每一步的目的是什么？
答：活化（甲醛等活化，并用水或缓冲液平衡）→载样→洗涤（用水或缓冲液西区弱保留杂志和基体）→洗脱（用溶剂或HPLC流动相洗脱目标物质）
23.什么叫亚临界水，亚临界水有什么性质？
答：亚临界水：适度压力下的液态热水。也称超热水或高温水。
性质：随温度升高，其溶解能力显著增强，温度升高极性降低，类似于有机溶剂，对弱极性和非极性有机物具有一定的溶解能力。
第四章吸附
1.物理吸附与化学吸附的区别？
答：物理吸附：吸附作用为分子间引力，无选择性，无需高活化能，吸附层可以是单层也可以是多层，吸附和解吸附速度快；
化学吸附：吸附作用为化学键合力，需要高活化能，只能以单分子层吸附，选择性强，吸附和解吸附速度较慢。
2.活性炭课分为哪几种？
答：粉末活性炭、颗粒活性炭、锦纶活性炭。
3.色谱分离法按照固定相的装载方式不同可分为哪几类？
答：柱层析、纸层析、薄层层析。
4.在吸附层析柱中常用的吸附剂是哪些？适用于分离哪些物质？
答：氧化铝、硅胶、大孔吸附树脂适用于分离不具有生物活性的物质，羟基磷石灰适用于分离具有生物活性的物质。
5. 在吸附层析柱中流动相的选择原则是什么？相似相容
答：强极性的组分应用及性强的流动相来洗脱，弱极性的组分应用及性弱的流动相来洗脱。
6.分配层析柱中的固定相是什么？适用于分离哪些物质？反向分配柱层析适用于分离哪些物质？
答：分配层析柱中的固定相是水；适用于分离水溶性（亲水性）物质；反向分配柱层析适用于分离疏水性（亲油性、、脂溶性）物质。
7.柱层析分离物质的草最步骤是什么？
答：装柱、平衡、上样、洗脱。
8.在湿法装柱过程中应注意哪些问题？
答：（1）在装柱过程中不能带入气泡，装好的层析柱不能够产生节；
（2）在装柱过程中吸附剂时钟浸没在液面之下。
9.乙烯树脂、酚醛树脂、甲基丙烯酸树脂如何制备？
答：苯乙烯树脂由苯乙烯（单体）和二乙烯苯酚（交联剂）聚合而成； 酚醛树脂由苯酚（单体）与甲醛（交联剂）聚合而成；
甲基丙烯酸树脂由丙烯酸（单体）与二乙烯苯（交联剂）聚合而成。
10.离子交换树脂按物理结构课分为哪几类？有何区别？
答：凝胶型树脂和大孔型树脂。前者使用前需要用水浸泡24小时以上，而后者不需要。
11.离子交换树脂按活泼基团的性质分为哪几类？
答：强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂、螯合树脂、氧化还原树脂、两性树脂。
12.001×7和201×7 个代表什么含义？
答：001×7 表示强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，交联度为7%；
201×7 表示强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，交联度为7%。
13.什么是总交换容量和工作交换容量？为什么是交联度？
答：总交换容量：单位体积湿树脂或单位重量干树脂中，所有交换基团的总数。 工作交换容量：单位体积湿树脂或单位重量干树脂中，在离子交换柱中实际参加反应的活性基团的总数。 总交换容量＞工作交换容量
交联度就是指树脂的交联程度，通常用加入树脂中交联剂的百分含量表示。
14.请设计出以硅胶为吸附剂分离红曲色素中的黄色素、桔红色素、红色素的方法步骤。并说明应选择那种洗脱剂？
答：方法：（1）装柱 硅胶60~80目，装柱前将硅胶悬浮于正己烷中，湿法装柱，
柱规格1.5×10cm ，层析柱装好后，在柱的上端铺一层2mm 厚的无水硫。
（2）平衡 用2~3倍柱体积的正己烷：乙酸乙酯（20:1）系地层吸柱。
（3）加样 应在平衡液与吸附剂表面在同一位置时缓慢加样。
（4）洗脱 样品液与吸附剂上层表面在同一位置开始洗脱，洗脱时流速3~4ml ∕min 。
黄色素用正己烷：乙酸乙酯（20:1）洗脱；
桔红色素用乙酸乙酯洗脱；
红色素用乙酸乙酯：甲醇（10:2）洗脱。
100%=?交联剂质量交联度反应混合物质量
现代分离科学与技术复习题(1)
1、名词解释 1)分配系数，指一定温度下，处于平衡状态时，组分在流动相中的浓度和在固 定相中的浓度之比，以K表示。分配系数与组分、流动相和固定相的热力学性质有关，也与温度、压力有关。在不同的色谱分离机制中，K有不同的概念：吸附色谱法为吸附系数，为选择性系数（或称交换系数），凝胶色谱法为渗透参数 2)絮凝，使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快的，达到固 -液分离的目的，这一现象或操作称作 3)层析分离，是利用各组分（、、分子的形状与大小、分子的电荷性与）的不 同，将多组分混合物进行分离的方法。主要是利用不同物质在固定和流动相上的亲和性差异，利用移动速度的不同进行分离。 4)吸附分离，吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能 力，使其富集在吸附剂表面，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程 5)分子印迹技术分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分 子(印迹分子) 完全匹配的聚合物的实验制备技术。 6)反渗析，利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂（通常是水）的性质，对溶液 施加压力，克服溶液的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。 7)共沉淀分离，共分离法是富集痕量组分的有效方法之一，是利用溶液中主沉 淀物（称为）析出时将共存的某些微量组分载带下来而得到分离的方法 8)离子交换分离，通过分子中的活性离子将溶液中带相反电荷的物质吸附在离 子交换剂上，然后用适当的洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来，达到分离的目的。 9)沉降分离，在外力场作用下，利用分散相和连续相之间密度差，使之发生相 对运动而实现非均相混合物分离。 10)液膜分离，液膜萃取，也称液膜分离，是将第三种液体展成膜状以隔开两个 液相，使料液中的某些组分透过液膜进入接收液，从而实现料液组分的分离。 11)临界胶团浓度，分子在溶剂中缔合形成的最低浓度 12)液膜分离， 13)反相色谱，根据流动相和相对不同，液相色谱分为和反相色谱。流动相大于 固定相极性的情况，称为反相色谱。合相色谱可作反相色谱。
现代分离方法与技术期末复习
一、名词解释： 分离：利用混合物中各组分在物理或化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。 富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。 浓缩：将溶剂部分分离，使溶质浓度提高的过程。 纯化：通过分离使某种物质的纯度提高的过程 分离科学：研究从混合物中分离、纯化或富集某些组分以获得相对纯物质的过程的规律、仪器制造技术及其应用的一门学科。 回收率：0 100Q R Q ?实际回收量回收率＝％欲回收总量 富集倍数：富集倍数＝待分离组分的回收率/基体回收率 分离因子S ：两种物质被分离的程度。回收率R 相差越大，分离效果越好。设A 为目标组分，B 为共存组分，则A 对B 的分离因子S A,B 为,0,0,//A A B A B B A B R Q Q S R Q Q == 氢键：氢原子在分子中与电负性较大的原子X 形成共价键时，还可以吸引另一个电负性较大、且含有孤对电子的原子Y ，形成较弱化学结合。 分配平衡常数：在一定温度下，当某一溶质在互不相容的两种溶剂中达到分配平衡时，该溶质在两相中的浓度之比 分配比（D ）：某种物质在两相之间各形态总浓度的比值[][]A i org org i A aq i aq i A C D C A ==∑∑ 相比：有机相和水相两相体积之比 直接溶剂萃取：可溶于水的有机分子（如羧酸、醇类、糖）因具有明显疏水性，可以直接从水相萃取到有机相。 间接溶剂萃取：无机离子通过与萃取剂形成疏水化合物后，再被有机相萃取。 协同萃取效应：混合萃取剂同时萃取某一物质时，其分配比显着大于相同浓度下各单一萃取剂分配比之和。 相对保留值：组分2与组分1调整保留值之比：r 21 = t′R2 / t′R1= V′R2 / V′R1 分配系数：在某温度T 时，组分在两相间达到分配平衡时的浓度之比。即s m c K c = 保留时间（t R ）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间； 死时间（t M ）：不与固定相作用的气体（如空气）的保留时间； 高效毛细管电泳色谱：是指离子或带电粒子以毛细管为分离室，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析技术。 复合膜：是以微孔膜或超滤膜作支称层，在其表面覆盖以厚度仅为0.1～0.25μm 的致密的均质膜作壁障层构成的分离膜。使得物质的透过量有很大的增加。 泡沫吸附分离：泡沫分离根据表面吸附的原理，利用通气鼓泡在液相中形成的气泡为载体 对液相中的溶质或颗粒进行分离，因此又称泡沫吸附分离。 超分子分离：超分子是两种以上的化学物种通过分子间的非共价键相互作用缔结而成的具有特定空间结构和功能的聚集体。利用超分子对不同分子的选择性不同进行的分离为超分子分离。 分子蒸馏：是基于不同物质分子运动的平均自由程的差异而进行的分离。 分子印迹：是合成对某种特定分子具有特异选择性结合的高分子聚合物的技术。 加速溶剂萃取：ASE 用溶剂从固体或半固体样品中快速提取目标物质；通过高温（50?200OC ）和高压（10?20MPa ）加快提取速度。 双水相萃取：将两种聚合物水溶液混合时，当聚合物浓度达到一定值，体系会自然分成互不相溶的两相，称为双水相，被萃取物在两个水相之间的分配就是双水相萃取。 超临界流体萃取：以超临界流体为流动相，直接从固体（粉末）或液体样品中萃取目标物质的分离方法。 调整保留值：调整保留时间为色谱保留时间与死时间之差，即 ，同理 峰底宽：即色谱峰宽，用来衡量色谱峰宽度的参数，Wb 分离度：两相邻组分色谱峰保留值之差与色谱峰平均底宽之比 二、问答题 罗氏极性参数：对于一种溶剂，可得到3种模型化合物在该溶剂中的相对溶解能He,Hd 和Hn 。它们的和即为此种溶剂的总极性p',即：p' ＝ He ＋ Hd ＋ Hn 溶剂选择性三角形的作用：尽管溶剂种类很多，但可以归于有限的几个选择性组。在同一选择性组中的各种溶剂，都具有非常接近的3个选择性参数，因此在分离过程中都有类似的性能，若要通过选择溶剂改善分离，就要选择不同组的溶剂。 选择溶剂的一般步骤：1. 选择与溶质极性相等的溶剂：要使溶质在溶剂中溶解度达到最大，首先要使溶质和溶剂的极性相等。2. 调整溶剂的选择性：在维持极性相等的前提下，更换溶剂种类，使分离选择性达到最佳。 微滤、超滤、纳滤和反渗透膜分离技术的异同：相同点：推动力都是压力差。不同点：微孔膜是均匀的多孔薄膜，膜孔径在0.02～10μm 之间，可以截留悬浮粒子，操作压强在0.01～0.2MPa ；超滤膜为不对称膜，其膜孔径在1-20nm 之间，操
现代分离技术复习题
第一章 1、分离过程分类？机械分离传质分离(平衡分离、速率控制分离) 反应分离 分离装置中，利用机械力简单地将两相混合物相互分离的过程称为机械分离过程。 2、列举几种典型的机械分离过程：过滤、沉降、离心分离、旋风分离、除尘。 3、传质分离的分离过程如何分类？举例说明： 平衡分离：蒸发、闪蒸、蒸馏、吸收、萃取、吸附、离子交换、萃取蒸馏结晶 速率控制分离：气体渗透、反渗透、渗析、渗透蒸发、泡沫分离、色谱分离、电渗析4、几种典型的反应分离技术？可逆反应：（离子交换、反应萃取）不可逆反应：（反应吸收、反应结晶）生物分解反应：（生物降解）电化学反应：（双极膜水解反应） 第二章 1、按膜的分离原理及推动力不同，膜分几类？ 根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。 2、按膜的形态分类？ 按膜的形状分为平板膜(Flat Membrane)、管式膜(Tubular Membrane)和中空纤维膜(Hollow Fiber)、卷式膜。 3、按膜结构分类？对称膜、非对称膜和复合膜。 4、按膜的孔径大小分类？多孔膜和致密膜。 5、微滤、超滤、纳滤、反渗透，推动力是压力差。渗析，推动力浓度差。电渗析，推动力电位差。气体分离、渗透蒸发推动力是压力差。液膜分离推动力是浓度差。 6、常用的有机高分子膜材料？聚砜类、聚酰胺类、纤维素脂类。 7、醋酸纤维膜的优缺点？优点：醋酸纤维素性能稳定缺点：在高温和酸、碱存在下易发生水解，易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。 8、醋酸纤维膜的结构？是一种非对称的多孔膜。表皮层、过渡层、支撑层（多孔层） 9、固体膜的保存应注意？主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。温度、pH值不适当和水中游离氧的存在均会造成膜的水解。冷冻会使膜膨胀而破坏膜的结构。 10、工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。管式和中空纤维式组件也可以分为内压式和外压式两种 11、四种膜组件中装填密度最大的是？料液流径最快的是？中控纤维膜装填密度最高，管式料液流动最快。 12、什么是浓差极化？如何消除浓差极化？ 在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。可通过降低膜两侧压差，减小料液中溶质浓度，改善膜面流体力学条件，来减轻浓差极化程度，提高膜的透过流量。 13、微孔过滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)有什么共同特点？1、推动力都是压力差。2、四种膜中溶剂分子都能通过。不同：截流溶质大小不同。 14、反渗透系统的主要部件 主要部件有：压力容器（膜壳）、高压泵、保安过滤器、自动控制与仪器仪表、辅助设备15、.保安过滤器 是反渗透装置的最后一级过滤器，要求进水浊度小于2mg/L以下，出水浊度低于0.3-0.12mg/L。
现代分离方法与技术期末复习资料
一、名词解释: 分离：利用混合物中各组分在物理或化学性质上的差异,通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。 富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。 浓缩:将溶剂部分分离，使溶质浓度提高的过程。 纯化：通过分离使某种物质的纯度提高的过程 分离科学：研究从混合物中分离、纯化或富集某些组分以获得相对纯物质的过程的规律、仪器制造技术及其应用的一门学科。 回收率：0 100Q R Q ?实际回收量回收率＝％欲回收总量 富集倍数:富集倍数＝待分离组分的回收率／基体回收率 分离因子S ：两种物质被分离的程度。回收率R 相差越大，分离效果越好。设A 为目标组分，Ｂ为共存组分,则A 对Ｂ的分离因子S A ，Ｂ为,0,0,//A A B A B B A B R Q Q S R Q Q == 氢键：氢原子在分子中与电负性较大的原子X 形成共价键时,还可以吸引另一个电负性较大、且含有孤对电子的原子Ｙ,形成较弱化学结合。 分配平衡常数:在一定温度下，当某一溶质在互不相容的两种溶剂中达到分配平衡时，该溶质在两相中的浓度之比 分配比(D ）:某种物质在两相之间各形态总浓度的比值[][]A i org org i A aq i aq i A C D C A ==∑∑ 相比：有机相和水相两相体积之比 直接溶剂萃取:可溶于水的有机分子（如羧酸、醇类、糖)因具有明显疏水性,可以直接从水相萃取到有机相。 间接溶剂萃取：无机离子通过与萃取剂形成疏水化合物后，再被有机相萃取。 协同萃取效应：混合萃取剂同时萃取某一物质时,其分配比显著大于相同浓度下各单一萃取剂分配比之和。 相对保留值：组分2与组分1调整保留值之比:ｒ21 = t′R ２ / t′Ｒ1＝ V′R2 ／ Ｖ′R1 分配系数:在某温度T 时，组分在两相间达到分配平衡时的浓度之比。即s m c K c = 保留时间(t R ）:组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间; 死时间(ｔM ):不与固定相作用的气体(如空气)的保留时间； 高效毛细管电泳色谱：是指离子或带电粒子以毛细管为分离室，以高压直流电场为驱动力,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析技术。 复合膜：是以微孔膜或超滤膜作支称层，在其表面覆盖以厚度仅为0．1～0．25μm 的致密的均质膜作壁障层构成的分离膜。使得物质的透过量有很大的增加。 泡沫吸附分离：泡沫分离根据表面吸附的原理,利用通气鼓泡在液相中形成的气泡为载体 对液相中的溶质或颗粒进行分离,因此又称泡沫吸附分离。 超分子分离:超分子是两种以上的化学物种通过分子间的非共价键相互作用缔结而成的具有特定空间结构和功能的聚集体。利用超分子对不同分子的选择性不同进行的分离为超分子分离。 分子蒸馏：是基于不同物质分子运动的平均自由程的差异而进行的分离。 分子印迹：是合成对某种特定分子具有特异选择性结合的高分子聚合物的技术。 加速溶剂萃取:ＡSE 用溶剂从固体或半固体样品中快速提取目标物质;通过高温（50~200OC ）和高压(10~２0ＭＰａ)加快提取速度。 双水相萃取：将两种聚合物水溶液混合时，当聚合物浓度达到一定值,体系会自然分成互不相溶的两相，称为双水相，被萃取物在两个水相之间的分配就是双水相萃取。 超临界流体萃取:以超临界流体为流动相，直接从固体(粉末)或液体样品中萃取目标物质的分离方法。 调整保留值:调整保留时间为色谱保留时间与死时间之差，即 ,同理 峰底宽:即色谱峰宽，用来衡量色谱峰宽度的参数，Wb 分离度:两相邻组分色谱峰保留值之差与色谱峰平均底宽之比 二、问答题 罗氏极性参数:对于一种溶剂,可得到3种模型化合物在该溶剂中的相对溶解能Ｈe ，H ｄ和Ｈn 。它们的和即为此种溶剂的总极性p'，即：ｐ＇ ＝ H ｅ ＋ Ｈd ＋ Hn 溶剂选择性三角形的作用：尽管溶剂种类很多，但可以归于有限的几个选择性组。在同一选择性组中的各种溶剂,都具有非常接近的3个选择性参数,因此在分离过程中都有类似的性能,若要通过选择溶剂改善分离,就要选择不同组的溶剂。 选择溶剂的一般步骤:1． 选择与溶质极性相等的溶剂:要使溶质在溶剂中溶解度达到最大,首先要使溶质和溶剂的极性相等。2. 调整溶剂的选择性:在维持极性相等的前提下，更换溶剂种类,使分离选择性达到最佳。 微滤、超滤、纳滤和反渗透膜分离技术的异同：相同点:推动力都是压力差。不同点：微孔膜是均匀的多孔薄膜，膜孔径在0.02～10μｍ之间，可以截留悬浮粒子,操作压强在0.０１~0.2MPa;超滤膜为不对称膜，其
《现代分离技术》练习题
齐鲁工业大学 17 / 18 学年第二学期研究生期末考试试卷（A卷） 课程名称：现代分离技术得分： 年级：2017级姓名：学号： 问答题: （每题20分，共100分。请根据自己的实际情况和理解程度自行独立答题，字数不限，不必长篇大论，脉络清晰就行。若有雷同，将视情节从严扣分。答题完成后，暂不要求打印。） 1、透析、渗析、（正）渗透、反渗透、超滤、微滤、纳滤与普通过滤，辨析之。 2、欲对苦咸水进行淡化，根据你所掌握的知识，可以选用哪种（些）分离方法？ 3、你在此前的科研工作中，接触过哪些分离方法？请尝试对其中的一种方法予以简介。 4、试谈谈分离科学的重要性及你对学习这门课程的体会。 5、计算题：某溶液含Fe3+ 100mg，用某有机溶剂萃取之，分配比D=99。问用等体积溶剂萃取1次和2次，溶液中剩余的Fe3+量各是多少毫克？若是萃取2次后，将分出的有机层合并，再用等体积的水洗涤1次，有机相中会损失Fe3+多少毫克？ 答： 1、①透析：通过小分子经过半透膜扩散到水（或缓冲液）的原理，将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。 ②渗析：又称透析。一种以浓度差为推动力的膜分离操作，利用膜对溶质的选择透过性实现不同性质溶质的分离。即利用半透膜能透过小分子和离子但不能透过胶体粒子的性质从溶胶中除掉作为杂质的小分子或离子的过程。 ③渗透是水分子经半透膜扩散的现象。它由高水分子区域（即低浓度溶液）渗入低水分子区域（即高浓度溶液），直到半透膜内外浓度平衡为止。 ④反渗透又称逆渗透，在膜的两边造成一个压力差，并使其大于渗透压，就会发生溶剂倒流，使浓度较高的溶液进一步浓缩。是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，孔径范围在0.0001~0.001 μm之间；（由于分离的溶剂分子往往很小，不能忽略渗透压的作用，故而成为反渗透） ⑤超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄
现代分离技术
看看现代分离技术整理 1.传质分离过程分为哪两个分离过程？ 平衡分离过程和速率分离过程 2.从不同的角度对分离效率有不同的评价指标 ①分离方法和角度②产品纯度 分离速率，分辨率，浓缩比，纯化程度，回收率。 3.写出5种使用能量媒介和5种使用物质媒介的分离操作。 能量媒介：精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏、结晶 物质媒介：萃取、浸提、吸收、吸附、液液萃取 4.萃取精馏的定义。 1）定义：加入的新组分不和原物系中的组分形成恒沸物，只改变组分间的相对挥发度，而其沸点比物系中其它组分的沸点高的分离过程。 2）萃取剂的作用：改变组分的相对挥发度。加入萃取剂与其中一个组分形成正偏差溶液（非理想溶液），与另外一个组分形成理想溶液（负偏差溶液），来改变相对挥发度。 3）萃取精馏塔中对萃取剂的要求： 不形成恒沸物 沸点要高 改变相对挥发度 不能分层 选择性强 溶解度大 沸点高，挥发度小 热稳定性和化学稳定性好 适宜的物性 使用安全无毒，对设备不腐蚀，污染小，环境友好，价格低廉，来源丰富 5）萃取精馏塔中回收段的作用： 使溶剂不在塔顶出现，达到回收效果。 如果不设回收段会使塔顶物料中含有高浓度的溶剂。 去除塔顶产品中可能夹带的溶剂，对于某些沸点很高的溶剂可不使用
6）萃取精馏塔塔顶产品不合格能否通过加大回流比的方法来使塔顶产品合格？ 不能，因为加大回流比会使塔顶到塔底溶剂的浓度降低，液相流率增加, 将使液相中溶剂浓度xS 下降, 而使被分离组分间的相对挥发度 (a12)S 减小,分离效果变差。 7）精馏段萃取剂浓度的公式推导： 萃取剂的挥发度比所处理物料的挥发度低得多,用量较大,故在塔板上基本维持一固定的浓度值,“恒定浓度”即 假定：a 恒摩尔流；b 精馏段总物料衡算： 萃取剂物料衡算： （A ） 设萃取剂S 对被分离组分的相对挥发度为 (B) A=B （C ） 8) 提馏段萃取剂浓度的公式推导： 溶剂对被分离组分的相对挥发度一般很小,当β≈0 时,式(C)可简化为: 类似地，提馏段溶剂浓度： 1 ,,+=n s n s x x 0 =sD x D L S V +=+sD s s Dx Lx S Vy +=+S D L S Lx y S S -+-=β s s s s s s s s s y y y y x x x x x x y y y x x y y 21212121111++=++=--=βs s s s s x x x x x x x 2211211αα++=221121x x x x s s αα++=i is i x x α∑∑=1)1(,11+-=∴--=s s s s s s s x x y x x y y βββ 1)1(+-?=-+-s s s x x S D L S Lx ββRD S S L S L S x S +=≈-≈)1(β???? ??-'+-=S S x W L S x 1)1(ββ )1()1(S S x D L S x ---=ββ
现代分离技术试题
填空部分： 1、我们测定气相色谱仪灵敏度时，如果用102-白色担体，邻苯二甲酸二壬酯固定液， 此时按两相所处的状态属于(气—液) 色谱；按固定相性质属于(填充柱) 色谱； 按展示方式属于(冲洗) 色谱；按分离过程所依据的物理化学原理属于（分配）色谱。2、液相色谱分析中常用以低压汞灯为光源，波长固定式的紫外（UV）检测器，它是以 低压汞灯的最强发射线（253.8）nm做为测定波长。 3、根据分离原理的不同，液相色谱可分为（液—液）；（液—固）；（离子交换）；（凝胶）色谱法。 4、固定相分为（液体）和（固体）固定相两大类。固体固定相可分为（吸附剂）， （高分子多孔小球），（化学键合）固定相三类。 5、保留值大小反映了（组分）与（固定相）之间作用力的大小，这些作用力包括 （定向力），（诱导力），（色散力），（氢键作用力）等。 6、柱温选择主要取决于样品性质。分析永久性气体，柱温一般控制在（50℃以上）； 沸点在300℃以下的物质，柱温往往控制在（150℃以下）；沸点300℃以上的物质， 柱温最好能控制在（200℃以下）；高分子物质大多分析其裂解产物。若分析多组分 宽沸程样品，则可采用（程序升温）；检测器可采用（FID）。
7、在气相色谱分析中，载气钢瓶内贮存气体都有明显的标记，如氮气，瓶外漆（黑色），用黄色标写“氮”；氢气漆（深绿色），红色标写“氢”。 8、固定液按相对极性可粗分为（五）类，异三十烷是（非极性）固定液，属（0）级；β，β，—氧二丙腈是（强极性）固定液，属（5）级。 9、采用TCD检测器时，要注意先（通载气）后（加桥电流）并且（桥电流）不可过大，否则易烧损铼钨丝。 10、色谱基本参数测量与计算的关键是（控制色谱操作条件的稳定）。 11、气相色谱中，对硫、磷化合物有高选择性和高灵敏度的检测器是火焰光度检测器（FPD）和硫磷检测器（SPD）； 对大多数有机化合物有很高灵敏度的是氢火焰离子化检测器（FID）。 12、某色谱峰峰底宽为50秒，它的保留时间为50分，在此情况下，该柱子理论板数有（57600）块。 13、液相色谱中较常用的检测器有（紫外UV），（示差折光），（荧光）三种；而我校GC—16A气相色谱仪带有（热导检测器TCD），（氢火焰离子化检测器FID），（火焰光度检测器FPD），（电子捕获检测器ECD）四种检测器。 15、高效液相色谱根据样品与固定相，流动相的相互作用大致可分为（吸附色谱），（分配色谱），（离子交换色谱），（凝胶色谱）四种分离方式。
现代分离技术复习思考题及答案
第一章膜分离 1.什么是分离技术和分离工程？ 分离技术系指利用物理、化学或物理化学等基本原理与方法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的一种手段。 在工业规模上，通过适当的技术与装备，耗费一定的能量或分离剂来实现混合物分离的过程称为分离工程。 2.分离过程是如何分类的？ 机械分离、传质分离(平衡分离、速率控制分离)、反应分离 第二章膜分离 1.按照膜的分离机理及推动力不同，可将膜分为哪几类？ 根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。 2.按照膜的形态不同，如何分类？ 按膜的形态分为平板膜、管式膜和中空纤维膜、卷式膜。 3.按照膜的结构不同，如何分类？ 按膜的结构分为对称膜、非对称膜和复合膜。 4.按照膜的孔径大小不同，如何分类？ 按膜的孔径大小分多孔膜和致密膜。 5.目前实用的高分子膜膜材料有哪些？ 目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。 6.MF（微孔过滤膜）,UF（超过滤膜）,NF（纳滤膜）,RO（反渗透膜）的推动力是什么？ 压力差。 7.醋酸纤维素膜有哪些优缺点？ 醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之一。醋酸纤维素性能稳定，但在高温和酸、碱存在下易发生水解。纤维素醋类材料易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。 8.醋酸纤维素膜的结构如何？ 表皮层，孔径（8－10）×10－10m。过渡层，孔径200×10－10m。多孔层，孔径（1000－4000）×10－10m 9.固体膜的保存应注意哪些问题？ 分离膜的保存对其性能极为重要。主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。温度、pH值不适当和水中游离氧的存在均会造成膜的水解。冷冻会使膜膨胀而破坏膜的结构。膜的收缩主要发生在湿态保存时的失水。收缩变形使膜孔径大幅度下降，孔径分布不均匀，严重时还会造成膜的破裂。当膜与高浓度溶液接触时，由于膜中水分急剧地向溶液中扩散而失水，也会造成膜的变形收缩。 10.工业上应用的膜组件有哪几种？ 工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。 11.在上述膜组件中装填密度最高的是那种？料液流速最快的是那种？ 中空纤维式，管式。 12.什么叫浓差极化？如何消除浓差极化现象？
现代分离技术论文
分离技术的发展现状和展望 摘要: 简要阐述了分离技术的产生和发展概况，各主要常规和新型分离技术的发展现状、研究前沿及未来的发展方向，并讨论了分离技术将继续推动现代化工和相关工业的发展，并在高新技术领域的发展中大显身手。 关键词:分离技术；发展现状；展望 Development Status and prospect on separation technology Abstract:The history of produce and development on separation engineering is briefly introduced. The status and study advance of most traditional and new separation techniques and its developing direction in future is briefed. In the past, separation technology brought into important play in chemical engineering.It is discussed that it will also impel modern chemical engineering and relative industries in future. Moreover it will strut its stuff in high technology. Key words: separation technology; development; prospect 本文从分离技术的产生和发展概况入手，综述了精馏、吸附、干燥等常规分离技术和超临界流体分离、膜分离、耦合分离等新型分离技术的研究，并分析了各种技术在现代化工中的重要作用。
现代分离技术
现代分离技术 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
看看现代分离技术整理 1.传质分离过程分为哪两个分离过程？ 平衡分离过程和速率分离过程 2. 从不同的角度对分离效率有不同的评价指标 ①分离方法和角度②产品纯度 分离速率，分辨率，浓缩比，纯化程度，回收率。 3.写出5种使用能量媒介和5种使用物质媒介的分离操作。 能量媒介：精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏、结晶 物质媒介：萃取、浸提、吸收、吸附、液液萃取 4.萃取精馏的定义。 1）定义：加入的新组分不和原物系中的组分形成恒沸物，只改变组分间的相对挥发度，而其沸点比物系中其它组分的沸点高的分离过程。 2）萃取剂的作用：改变组分的相对挥发度。加入萃取剂与其中一个组分形成正偏差溶液（非理想溶液），与另外一个组分形成理想溶液（负偏差溶液），来改变相对挥发度。 3）萃取精馏塔中对萃取剂的要求： ?不形成恒沸物 ?沸点要高 ?改变相对挥发度 ?不能分层 选择性强 溶解度大 沸点高，挥发度小 热稳定性和化学稳定性好 适宜的物性
使用安全无毒，对设备不腐蚀，污染小，环境友好，价格低廉，来源丰富 5）萃取精馏塔中回收段的作用： 使溶剂不在塔顶出现，达到回收效果。 如果不设回收段会使塔顶物料中含有高浓度的溶剂。 去除塔顶产品中可能夹带的溶剂，对于某些沸点很高的溶剂可不使用 6）萃取精馏塔塔顶产品不合格能否通过加大回流比的方法来使塔顶产品合格？ 不能，因为加大回流比会使塔顶到塔底溶剂的浓度降低，液相流率增加, 将使液相中溶剂浓度xS 下降, 而使被分离组分间的相对挥发度 (a12)S 减小,分离效果变差。 7）精馏段萃取剂浓度的公式推导： 萃取剂的挥发度比所处理物料的挥发度低得多,用量较大,故在塔板上基本维持一固定的浓度值,“恒定浓度”即 假定：a 恒摩尔流；b 精馏段总物料衡算： 萃取剂物料衡算： （A ） 设萃取剂S 对被分离组分的相对挥发度为 1 ,,+=n s n s x x 0 =sD x D L S V +=+sD s s Dx Lx S Vy +=+S D L S Lx y S S -+-= β s s s s s s s s s y y y y x x x x x x y y y x x y y 2 121212 1111++=++=--=βs s s s s x x x x x x x 2211211αα++=221121x x x x s s αα++=i is i x x α∑∑=1-s s s x y y β
现代分离方法与技术复习要点终.docx
分离：利用混合物中各组分在物理或化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不 同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。 把混合物中某些组分或各组分彼此分开，或把混合物中各相间彼此分开的过程叫分离（化工词典）。 分离的目的1确认对象物质或准确测定其含量；2获取单一纯物质或某类物质以作它用；3浓缩（富 集）某个或某类物质；4消除干扰，提高分析方法选择性和灵敏度。 分离科学;研究从混合物中分离、纯化或富集某些组分以获得相对纯物质的过程的规律、仪器制造技 术及其应用的一门学科。 富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。 分离与富集的关系： 富集需要借助分离，即分离与富集是同时实现的。 富集与分离的目的不同，富集只是分离的目的Z-o 浓缩：将溶剂部分分离，使溶质浓度提高的过程。 浓缩与富集的异同： 浓缩吋溶质相互之间不分离； 富集往往伴随着浓缩，因为以富集为目的的分离最终都会设法使溶液体积减小。纯化：通过分离使某 种物质的纯度提高的过程。 根据目标组分在原始溶液屮的相对含量（摩尔分数）的不同进行区分： 方法 被分离组分的摩尔分数 富集 〈0. 1 浓缩 0. 1 —0. 9 纯化 >0.9 分离科学的重要性：1分离是认识物质世界的必经Z 路2分离是各种分析技术的前捉3富集（分离） 延伸了分析方法的检出限4分离科学是其他学科发展的基础5分离科学提高了人类的生活品质 富集倍数=待分离组分的回收率/基体回收率 为什么要研究敞开体系？ 因为分离体系往往是敞开体系，女口： 研究多相中的某一相（相与相之间有物质进出）； 色谱柱或固相萃取柱的某一小段，如一个理论塔板（段与段，或塔板Z 间有物质进出）； 固定相或流动相（两相间冇物质交换）； 离子交换树脂表面的保留行为（树脂与淋洗液之间有物质交换）。 相平衡一相变化达到平衡，系统屮各相之间没有物质传递，每相的组成与物质数量不随吋间而变。 分离因子s ：两种物质被分离的程度。 回收率R 相差越大，分离效果越好。 设A 为目标组分，B 为共存组分，则A 对B 的分离因子SA,B 为 分离因了既与分离前样品中B 与A 的比例相关，也与分离后二 者的比例相关。 混合爛（ASmix ）—将i 种纯组分混合，若各组分间无相互作用，则混合前后体系的爛变称为混合 爛变（混合爛） 分离爛（ASsep ）—混合过程的相反过程的爛变。 ASsep =— ASmix （两种过程的始终态对应相反） 绝热体系屮混合后形成均相理想体系： ASmix>0 自发过程； ASsep < 0 非自发过程 回收率R = 实际回收量 Q 欲冋收总量~~e? X 100 % Q A IQ B 00,A / 00,3
现代分离专业技术试题
填空部分: 1、我们测定气相色谱仪灵敏度时，如果用10２-白色担体，邻苯二甲酸二壬酯固定液, 此时按两相所处的状态属于（气—液) 色谱;按固定相性质属于(填充柱) 色谱； 按展示方式属于(冲洗) 色谱;按分离过程所依据的物理化学原理属于（分配)色谱。 2、液相色谱分析中常用以低压汞灯为光源，波长固定式的紫外(UV)检测器,它是以 低压汞灯的最强发射线(253.８）nｍ做为测定波长。 3、根据分离原理的不同,液相色谱可分为（液—液）;(液—固）；（离子交换)；（凝胶）色谱法。 4、固定相分为（液体）和(固体)固定相两大类。固体固定相可分为（吸附剂）， （高分子多孔小球），(化学键合）固定相三类。 5、保留值大小反映了(组分)与（固定相）之间作用力的大小,这些作用力包括 （定向力），(诱导力)，（色散力），（氢键作用力）等。 6、柱温选择主要取决于样品性质。分析永久性气体,柱温一般控制在（50℃以上); 沸点在３0０℃以下的物质，柱温往往控制在（150℃以下）;沸点300℃以上的物质, 柱温最好能控制在(2０0℃以下）;高分子物质大多分析其裂解产物。若分析多组分 宽沸程样品,则可采用（程序升温）;检测器可采用(FＩＤ）。 7、在气相色谱分析中，载气钢瓶内贮存气体都有明显的标记，如氮气,瓶外漆（黑色)， 用黄色标写“氮”;氢气漆(深绿色),红色标写“氢”。 ８、固定液按相对极性可粗分为(五)类,异三十烷是(非极性）固定液,属(0)级； β，β,—氧二丙腈是(强极性）固定液，属(5）级。 9、采用TCＤ检测器时,要注意先(通载气）后（加桥电流）并且(桥电流）不可过大， 否则易烧损铼钨丝。 1０、色谱基本参数测量与计算的关键是(控制色谱操作条件的稳定）。 11、气相色谱中，对硫、磷化合物有高选择性和高灵敏度的检测器是火焰光度检测器（ＦP Ｄ)和硫磷检测器（SPD）；
现代分离技术
第一章绪论 1.分离过程分为哪几类？ 答：机械分离、传质分离（平衡分离、速率控制分离）、反应分离。 2.列举出几种机械分离的过程。 答：过滤、沉降、离心分离、旋风、电除尘。 3.传质分离过程是如何分类的？举例说明。 答：平衡分离：蒸发、闪蒸、吸收、萃取、吸附、离子交换、萃取蒸馏、热泵、结晶； 速率控制分离：气体渗透、反渗透、渗析、渗透蒸发、泡沫分离、色谱分离、区域熔融、热扩散、电渗析、（膜）电解。 4.列举出几种典型的反应分离技术。 答：可逆反应（离子交换、反应萃取）、不可逆反应（反应吸收、反应结晶）、分解反应：生物分解反应（生物降解）、电化学反应（双极膜水解反应）、光反应。 第二章膜分离技术 1.按照膜的分离原理和推动力不同可将膜分为哪几类？ 答: 微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜、离子交换膜、渗透汽化膜、气体膜、渗析膜 2.按照膜的形态分类,可分为那几种？ 答：平板膜、管式膜、中空纤维膜、卷石膜 3.按膜的结构分，固体膜如何分类？ 答：对称膜、非对称膜、复合膜 4.按膜的孔径大小是如何分类的？ 答：多孔膜和致密膜 5.NF、MF、UF、RO的推动力是什么？ 答：压力差 6.目前实用的有机高分子材料有哪些？ 答：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类 7.醋酸纤维类膜有哪些优缺点？ 答：优点：醋酸纤维素性能稳定。 缺点：（1）高温和酸、碱存在下易发生水解；（2）易受微生物侵蚀； （3）pH值适应范围较窄；（4）不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。 8.醋酸纤维类膜的结构如何？ 答：是一种非对称的多孔膜，最上面是表皮层，中间是过滤层，最下面是支撑层（多孔层），多孔层占总膜厚度的99% 9.固体膜的保存应注意哪些问题？ 答：主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。膜的收缩主要发生在湿抬保存是的失水，当膜与高浓度溶液接触时，也会造成膜的变形收缩。 10.工业上应用的膜组件有哪些？ 答：工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。管式和中空纤维式组件也可以分为内压式和外压式两种
现代分离技术
瞧瞧现代分离技术整理 1、传质分离过程分为哪两个分离过程？ 平衡分离过程与速率分离过程 2、从不同的角度对分离效率有不同的评价指标 ①分离方法与角度②产品纯度 分离速率,分辨率,浓缩比,纯化程度,回收率。 3、写出5种使用能量媒介与5种使用物质媒介的分离操作。 能量媒介:精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏、结晶 物质媒介:萃取、浸提、吸收、吸附、液液萃取 4、萃取精馏的定义。 1)定义:加入的新组分不与原物系中的组分形成恒沸物,只改变组分间的相对挥发度,而其沸点比物系中其它组分的沸点高的分离过程。 2)萃取剂的作用:改变组分的相对挥发度。加入萃取剂与其中一个组分形成正偏差溶液(非理想溶液),与另外一个组分形成理想溶液(负偏差溶液),来改变相对挥发度。 3)萃取精馏塔中对萃取剂的要求: ?不形成恒沸物 ?沸点要高 ?改变相对挥发度 ?不能分层 选择性强 溶解度大 沸点高,挥发度小 热稳定性与化学稳定性好 适宜的物性 使用安全无毒,对设备不腐蚀,污染小,环境友好,价格低廉,来源丰富 5)萃取精馏塔中回收段的作用: 使溶剂不在塔顶出现,达到回收效果。 如果不设回收段会使塔顶物料中含有高浓度的溶剂。 去除塔顶产品中可能夹带的溶剂,对于某些沸点很高的溶剂可不使用 6)萃取精馏塔塔顶产品不合格能否通过加大回流比的方法来使塔顶产品合格？
不能,因为加大回流比会使塔顶到塔底溶剂的浓度降低,液相流率增加, 将使液相中溶剂浓度xS 下降, 而使被分离组分间的相对挥发度 (a12)S 减小,分离效果变差。 7)精馏段萃取剂浓度的公式推导: 萃取剂的挥发度比所处理物料的挥发度低得多,用量较大,故在塔板上基本维持一固定的浓度值,“恒定浓度”即 假定:a 恒摩尔流;b 精馏段总物料衡算: 萃取剂物料衡算: (A) 设萃取剂S 对被分离组分的相对挥发度为 (B) A=B (C) 8) 提馏段萃取剂浓度的公式推导: 溶剂对被分离组分的相对挥发度一般很小,当β≈0 时,式(C)可简化为: 类似地,提馏段溶剂浓度: 当β≈0 时 qF RD S S L S L S x S ++=≈-≈)1(β 5、 1)共沸精馏的定义: 加入的新组分与被分离系统中的一个或几个组分形成最低(最高)共沸物从塔顶(釜)采出。加入的新组分称为共沸剂。 共沸精馏就是在原溶液中添加共沸剂S 使其与溶液中至少一个组分形成最低(最高)共沸物,以增大原组分间相对挥发度的非理想溶液的多元精馏。 1 ,,+=n s n s x x 0 =sD x D L S V +=+sD s s Dx Lx S Vy +=+S D L S Lx y S S -+-= β s s s s s s s s s y y y y x x x x x x y y y x x y y 21212121111++=++=--=βs s s s s x x x x x x x 2211211αα++=221121x x x x s s αα++=i is i x x α∑∑=1)1(,11+-=∴--=s s s s s s s x x y x x y y βββΘ1)1(+-?=-+-s s s x x S D L S Lx ββRD S S L S L S x S +=≈-≈)1(β???? ??-'+-=S S x W L S x 1)1(ββ ) 1()1(S S x D L S x ---=ββ
现代分离技术教案
第一讲绪论2学时 ※、通过本章学习应该掌握的内容 1、何谓分离技术 2、分离技术的分类与特点 3、现代分离技术与食品工业 4、食品分离过程的特点及其方法 5、食品分离技术的评价及其发展趋向 1.1何谓分离技术 分离过程就是通过一定的手段，将混合物分成互不相同的几种产品的操作过程，它包括提取和除杂两个部分。分离过程运用的手段可以是物理的，化学的，或者是物理和化学手段的互相结合。 1.2分离技术的分类与特点 目前工业上分离技术的形式多种多样，常见的有二三十种。随着放大技术和工业规模的扩大，将会有更多的分离技术从实验室规模扩大到工业化生产方面来。 1.2.1所有的分离技术，都可分为机械分离和传质分离两大类。 机械分离：处理两相或两相以上的混合物，其目的是简单地将各相加以分离，过程中间不涉及传质过程。例如过滤、沉降、离心分离、旋风分离等。这些过程有相当部分已经成为食品工程中常规的单元操作，不是本课要讨论的内容。 传质分离：分离过程中间有传质现象发生，传质分离技术处理的物料可以是均相体系，亦可以是非均相体系，但更多的是均相体系。传质分离过程包括平衡分离过程和速率控制分离过程。
平衡分离过程是指借助于分离媒介（热能、溶剂、吸附剂），使均相混合物系统变成两相系统，再以各组分在媒介中的不同分配系数为依据而实现分离的过程。 速率控制分离过程则主要是根据混合物中各个组分扩散速度的差异来实现分离的过程，分离过程所处理的原料产品通常属于同一相态，仅仅是组成上存在差异，利用浓度差、压力差以及温度差等作为分离推动力。 表1-1 分离过程分类举例
1.2.2 按分离技术的应用规模来分类，则又可将分离技术分为： 1.2.3 如果按分离性质分类则有: ⑴物理分离法：以被分离对象在物理性质方面的差异作为分离依据，采用有效的物理手段进行分离，包括热扩散法、梯度磁性分离法以及过滤、沉淀、离心分离等各种机械分离法。 ⑵化学分离法：依据被分离对象在化学性质方面的差异，采用有效的化学手段进行分离的技术，如沉淀分离法、溶剂萃取法、离子交换法等。 ⑶物理化学分离法：被分离对象中，有时存在着不止一个特性方面的差异，包括在物理和化学方面的差异，据此可以采用物理手段与化学手段相结合的技术进行分离。 一般来说，被分离组分之间的性质差别越大越多，分离的手段越多，分离越容易，分离得到的结果越精细，产品越好。 1.3分离技术与食品工业 1.3.1 食品分离技术是食品工业的基础。 绝大多数食品工业都离不开食品分离技术，其中不少食品行业都是以分离过
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一、名词解释错误!未定义书签。截留率: 错误!未定义书签。水通量: 错误!未定义书签。浓差极化: . 错误!未定义书签。 配系数: 错误!未定义书签。萃取因素错误!未定义书签。带溶剂: 错误!未定义书签。结晶:. 错误!未定义书签。晶核: . 错误!未定义书签。重结晶: 错误!未定义书签。双水相萃取: 错误!未定义书签。 超临界流体萃取: 错误!未定义书签。 离子交换技术: 错误!未定义书签。 膜污染: 错误!未定义书签。凝聚值错误!未定义书签。精馏: . 错误!未定义书签。最小回流比: 错误!未定义书签。 萃取精馏: . 错误!未定义书签。 共沸精馏: . 错误!未定义书签。 分离因子: . 错误!未定义书 签。 絮凝: . 错误!未定义书签。 错流过滤称切向流过滤: 错 误!未定义书签。 比移值错误!未定义书签。 二、简答题 .... 错误!未定义书签。 1.简述进行料液予处理的目 的并说明常用的料液预处理 方法 .. 错误!未定义书签。 2.超临界萃取的特点是什么 ...... 错误!未定义书签。 3.常用的细胞破碎方法有哪 些.... 错误!未定义书签。 4.溶剂萃取中萃取剂的选择 原则 .. 错误!未定义书签。 5.影响溶剂萃取的因素有哪 些.... 错误!未定义书签。 6.乳化现象是如何发生的生 产中应如何防止乳化现象的 发生如何破乳错误!未定义 书签。 7.说明双水相萃取的原理影 响双水相分配的主要因素有 哪些 .. 错误!未定义书签。 9.试给出几种常用的工业起 晶方法并说明维持晶体生长 的条件错误!未定义书签。 10.晶体质量的指标通常包 括哪些内容生产中如何获得 高质量的晶体产品错误!未 定义书签。 11.选择重结晶适宜溶剂的 原则是什么错误!未定义书 签。 12.离子交换树脂有哪些分 类方法错误!未定义书签。 13.离子交换树脂的主要性 能指标物理化学性质错误! 未定义书签。 14.离子交换树脂为什么要 再生活化如何再生错误!未 定义书签。 15.微滤超滤纳滤反渗透分 离技术的特点及适用范围错 误!未定义书签。 16.简要分析膜污染产生的 原因和防、治方法错误!未 定义书签。 17.简述色谱分离技术的原 理及分类错误!未定义书签。 三、实例分析 .. 错误!未定义书签。 1.乙醇沉析法提取柑橘皮中 的果胶错误!未定义书签。 2.头孢菌素C盐分离工 艺剖析错误!未定义书签。 一、名词解释 截留率: 指溶液经超滤处理后被膜截留的溶质量占溶液中该溶质总量的百分率。 水通量: 纯水在一定压力温度℃下试验透过水的速度L/h×img1815 浓差极化: 电极上有电流通过时电极表面附近的反应物或产物浓度变化引起的极化分 配系数: 物质在两种不相混的溶剂中平衡时的浓度比 HLB值:表面活性剂亲水-亲油性平衡的定量反映萃取因素 :影响双水相萃取的因素包括聚合物体系无机盐离子体系PH体系温度及细胞温度的影响 带溶剂: