现代分离方法与技术复习要点.doc
第一章
分离：利用混合物屮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。 浓缩：将溶剂部分分离，使溶质浓度提高的过程
富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。
纯化：通过分离使某种物质的纯度提高的过程。
分离科学：研究从混合物屮分离、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。
分离因子S ：两种物质被分离的程度。 QJQ B I Q JR
分离科学的意义：1.分离是认识物质世界的必经之路2分离是各种分析技术 的前提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分离科学捉高了人类的生活品质
第二章
1 ?分离爛与混合爛的计算：
混合爛(ASmix)—将，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) 一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)
ASmix = kZNi ln(N/Ni) = (R/NA)Z ni NA ln(l/xi)=-RZni lnxi
xi= Ni/N k=R/ NA (气体常数 R=8.31 J K-1 -mol-1) ni= Ni/NA => Ni = ni NA
摩尔混合爛的计算：=ASmix/n (n 为体系的总摩尔数)=-RZ(ni/n)lnxi=- RXxilnxi
分离lmol 理想混合物需对体系做功为摩尔分离功。
实际回收量0 欲回收总量0
xlOO%
S A 、B
摩尔分离功 要使混合理想气体分开, 需要对体系作功。
分离理想气体或溶液的最小功(Wmin ) Wmin = TASmix
2 ?利用泡点方程露点方程的计算泡点方程丫二P_P：v二/（卩-加）露点方程人龙-比宀”（比—比）3?分配平衡
相与界面：分离过程大多数是在两互不相溶的相中进行的；两相界面的物理化学过
程是影响分离的主要因素。
两相的组成：两相完全由被分离物质本身所组成，如蒸績。
两相不完全由被分离物质组成，在分离体系屮加入起载体作用的其他物质，如固相萃取中的填料与淋洗剂；共沉淀分离中的沉淀剂。
分离的实现：利用被分离各组分在两相间分配能力的不同进行分离。
4?相平衡
物质的状态（聚集态）气态、液态、固态、超临界状态相变：物质从一种聚集态转变成另一种聚集态的过程相变的条件：温度、压力、溶剂、化学反应相平衡：研究相变化过程规律的方法
相平衡的研究方法公式法一精确，但不直观；相图法一直观，但不精确
第四章
氢原子在分子中与电负性较大的原子x形成共价键时，述可以吸引另一
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。
-X-H ....... Y
选择溶剂的一般方法：
第一步：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。第二步：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。
混合溶剂的选择方法：
（1）非极性溶剂9接近o）1种+极性溶剂1种n 一系列不同极性的混合溶剂（其极性F通过计算可知）（2）研究溶质在不同极性混合溶剂中的溶解度=> 从其最大溶解度所对应的混合溶剂的P'值可知溶质的近似P'值。（3）替换极性溶剂（从溶剂选择性三角形屮的不同组屮挑选），并通过此极性溶剂的比例维持混合溶剂的最佳矿值不变=> 直至获得最佳分离。
第五章
分配常数R Mg
'D - r
KD 为常数的条件： 溶质A 在溶液中的浓度极低；
A 在两相屮的分子形态相同； 温度一定。
分配匕匕：某种物质在两相之间各形态总浓度的比值。
萃取率:
溶质在有机相中的量 0/ 溶质在两相屮的总量X °
相匕匕R ：将有机相与水相的体积之比成为相比。
胶团（胶束、胶体）萃取：被萃取物以胶体或胶团形式被萃取。
影响萃取的各种因素：（1）.萃取剂浓度的影响（2）.酸度的影响（3）.金属离 子浓度的影响（4）.盐析剂的影响（5）.温度的影响⑹样品溶液小杂质离子的 影响（7）萃取剂的影响（8）稀释剂的影响
加速溶剂萃取：ASE 用溶剂从同体或半同体样品屮快速捉取目标物质；通过 高温（50?2000C ）和高压（10?20MPa ）加快提取速度。
增加温度的效果1增加分析物的溶解度2冇利于克服基体效应，加快解析 动力学过程
降低溶剂粘度，加速溶剂分子向基体屮扩散
升高的压力的效果1使溶剂在高温下仍保持液态；2可保证易挥发性物质 不挥发；3在压力下可快速充满萃取池
影响反胶团萃取的主要因素：1表而活性剂的种类与浓度2水相pH 3离 子强度 双水相：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。
形成原因：由于不同高聚物的不相溶性，即高聚物分子的空间阻碍作用，相互
org
E% =
无法渗透，不能形成均一相，从而具有分离倾向，在一定条件下即可分为两相。 一般认为只要两种聚合物水溶液的憎水程度冇差异，混合时才可发生相分离，冃 憎水程度相斧越大，相分离倾向越大。
超临界流体兼有液体和气体的双重特性，扩散系数大，粘度小，渗透性好，与液 体溶剂相比，可以更快地完成传质，达到平衡，促进高效分离过程的实现
影响超临界流体萃取的因素：1压力2温度3超临界流体物质与被萃 取物质的极性
4提携性5超临界流体的流量6原料颗粒的粒
度7提取时间
第八草 1分离度 色谱（自己看书） 7?=0.8：两峰的分离程度可达89%；
R=l ：分离程度98%；
/?=1.5：达99.7% （相邻两峰完全分离的标准）。
2 ?色谱的分类及依据
（1） 气相色谱：流动相为气体（称为载气）。
按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱； 按固定相的不同乂分为：气固色谱和气液色谱
（2） 液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。 按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。
离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相，不同pH 值的水 溶液流动相。
（3） 其他色谱方法薄层色谱和纸色谱：比较简单的色谱方法 凝胶色谱法：测聚合物分了量分布。
超临界色谱:C02流动相。高效毛细管电泳:九十年代快速发展、特别适合生物试 样分析分离的高效分析仪器。
3?分配系数
组分在固定相和流动相间发牛的吸附、脱附，或溶解、挥发的过程叫做分配过程。 在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度（单位：g/mL ）比，称为
一定温度下，组分的分配系数K 越大，出峰越慢； 试样一定吋，K 主要取决于固定相性质； 每个组份在各种固定相上的分配系数K 不同； 选择适宜的固定相可改善分离效果；
试样屮的各组分具有不同的K 值是分离的基础； 某组分的K = 0时，即不被固定和保R 二 2（S （2）一 ―⑴） 一 ％）+%
_ 2（/他2） _'心
1））
=1.699（5（2）+ 诊分配系数，用K 表示，BP ： 分配系数是色谱分离的依据。
留，最先流出。
4?容量因子（分配比）在实际工作中，也常用分配比來表征色谱分配平衡过程。分配比是指，在一定温度下，组分在两相间分配达到1WJ-的质量比：
分配比也称: k=组分在固定相小的质量=叫
一组分在流动相中的质量一石I
容量因子（capacity factor）7 容量比（capacity factor）?
1.分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。
2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数，数值越大，该组分的保留时间越长。
3 ?分配比口J以曲实验测得。
5?容量因子与分配系数的关系
Js =叫叫二K
M M s __ c V 8
1 1 m 2- V m y m P
v 加
m
式中0为相比。
填充柱相比：6?35；毛细管柱的相比：50?1500o
容量因子越大，保留时间越长。
为流动相体积，即柱内固定相颗粒间的空隙体积；
US为固定相体积，对不同类型色谱柱，VS的含义不同；
气■液色谱柱：VS为固定液休积；气订占I色谱柱：VS为吸附剂表面容量;
6?调整保留值
1）时间表示的保留值
保留时间（fR）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间; 死时间（fM）：不与固定相作用的气休（如空气）的保留时间；调整保留时间OR O：tR r =tR~tM
2）用体积表示的保留值
保留体积（VR）： VR = /RXF0
F0为柱出口处的载气流量，单位：mL /min。
死体积（VM）： VM = /M XFO
调整保留体积（VR Z）：VR f =VR ~VM
第八、十章
分子蒸馅技术原理
常规蒸憎分离基于不同物质沸点差界；分子蒸耀基于不同物质分子运动的平均自由程的差异。
混合物沿加热板下流，受热后获得足够能量的分子逸岀液面，如果在离液面距离小于轻分子的运动平均自由程而大于重分子的运动平均自由程的地方设置一冷凝板，则气相中
的轻分子可以到达冷凝板被冷凝，移出气■液平衡体系，体系为了达到新的动态平衡，则不断有轻分子从混合物液面逸出；相反，气相中的重分了不能到达冷凝板，不会被冷凝而移出体系，所以，重分了很快达到气液平衡，表观上不会有重分子继续逸出液而。根据分了运动理论，液体分了受热从液面逸出，不同种类的分了，其平均口由程不同；
液体混合物为达到分离的口的，首先进行加热，能量足够的分子逸出液面。轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，若在离液而小于轻分子平均自由程而大于重分子平均口由程处设置一冷凝面，使得轻分子落在冷凝面上被冷凝, 从而破坏了轻分子的动态平衡，使得轻分子继续不断逸出。而重分子因达不到冷凝面，很快趋于动态平衡。这样就将混合物分离了。
分子蒸馆的优点
蒸徭压力低。为了获得足够大的分子运动平均口由程，必须降低蒸憾压力。分子蒸憎装置内部可获得O.l-lOOPa的高真空度。常规真空蒸憎装置由于其内部结构上的制约，其真空度只能达到5kPa左右。
物质受热时间短。分了蒸镭装置中加热面与冷凝面的间距很小，由液面逸出的轻分子几乎不发生碰撞即到达冷凝而，所以受热时间很短（秒级）。常规真空蒸憾为分级。
操作温度低。因为物质分子只要离开液面，即可实现分离，不需将溶液加热至沸腾。
分离度高。常用来分离常规蒸钿难以分离的混合物
分子蒸馅的缺点
适合分离分子量差别大的液体混合物（如同系物）。
不适合异构体分离。异构体不仅分子量相同，而且多数情况下物理和化学性质丼异也不很大。
适合分离高沸点、热敏性、易氧化（或易聚合）物质。如中药有效成分、天然产物的分离等。对于分子量相同或相近的物质，如果它们的沸点或分子结构等其它性质差异较大，同样也可分离。
设备昂贵、运行成本也高，只适合高附加值物质的分离
泡沫分离技术的基本原理
泡沫分离过程是利用待分离物质木身具有表面活性（如表面活性剂）或能与表面活性剂通过化学的、物理的力结合在一起（如金属离子、有机化合物、蛋白质和酶等），在鼓泡塔中被吸附在气泡表面，得以富集，藉气泡上升带出溶剂主体，达到净化主体液、浓缩待分离物质的口的。其分离作用主要取决于组分在气一液界面上吸附的选择性和程度。其本质是各种物质在溶液屮表面活性的差异
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
转_现代分离技术思考题答案
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: