现代分离技术
《现代分离方法与技术》
《现代分离方法与技术》现代分离方法与技术是指在化学、物理、生物等领域中用于分离、纯化和富集目标物质的方法和技术。
随着科学技术的不断发展，现代分离方法与技术也在不断完善和创新，为各个领域的研究和应用提供了更多的选择和优化方案。
一、传统分离方法1.蒸馏法：是利用物质在不同温度下的沸点差异，通过升华、再凝结的方式达到分离纯化的目的。
常见的如常压蒸馏和高压蒸馏等。
2.结晶法：通过溶解物质在溶剂中的溶解度随温度变化的规律，将溶质从溶液中逐渐结晶出来，达到分离的目的。
3.萃取法：是利用溶剂对物质的选择性溶解性差异，将目标物质从混合物中抽提出来的一种方法。
4.离心法：是利用旋转离心机的高速旋转，利用离心力将混合物中的组分分离开来。
5.过滤法：利用过滤膜或过滤纸等过滤媒介，通过物理隔离的方法将固体颗粒从液体中分离出来。
二、现代分离方法与技术1.色谱法：是一种利用物质在固定相与流动相之间的差异相互作用，使不同组分分离的方法。
常见的有气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法等。
2.电泳法：是利用电场对带电粒子或分子的运动进行分离的方法，常见的有凝胶电泳、毛细管电泳、等电聚焦等。
3.膜分离法：是利用膜的多孔性或选择渗透性，将混合物中的组分通过膜的分离作用实现纯化和富集的方法。
常见的有微滤、超滤、纳滤、渗透、气体分离等。
4.不溶溶液分离法：基于溶质与溶剂之间的相容性产生的相互不溶而分离目标物质，例如冷沉淀法、沉淀法等。
5.扩散操作技术：利用渗透扩散，通过膜的渗透性，使得溶液中的分子在不同组分之间发生传递、富集和分离。
例如蒸发扩散、结晶扩散、渗透扩散等。
6.静态和动态分离技术：利用吸附剂对目标物质进行吸附，然后进行再生和分离的方法。
静态方法包括吸附剂固定在固定床上，动态方法则是通过流体对吸附剂进行冲洗和脱附。
7.色谱质谱联用技术：将色谱和质谱相结合，既可以获得分离和纯化的结果，又可以进行成分的鉴定和结构的分析。
以上只是现代分离方法与技术中的一部分，随着科学技术的不断更新和发展，还有更多的方法和技术会被引入和应用到分离领域。
现代分离技术-超临界流体、色谱
带阴离子基团的， 如DEAE—（二 乙基胺乙基）和 QAE—（四级胺 乙基）等为阴离 子交换剂。
是指用交联剂使2个或者 更多的分子分别偶联从而
使这些分子结合在一起
离子交换层析只适用于能在水中解离的化合物，包括有机物和无机物。
4.3分配层析 （ distributi on chromatogra phy）
01
分配层析：是指在一个有两相存 在的系统中，利用不同物质的分 配系数不同而使其分离的方法。
02
在层析分离过程中，这两种互不 混溶的溶剂之一为流动相；
03
另一种是吸收在载体中的溶剂， 这种溶剂是键合在载体中，再层 析过程不流动，为固定相。
添加标题
与固定相相互作用力越弱的 组份，随流动相移动时受到 的阻滞作用小，向前移动的 速度快。
反之，与固定相相互作用越 强的组份，向前移动速度越 慢。
分布收集流出液，可得到样 品中所含的各单一组份，从 而达到将各组份分离的目的。
4.1.3原理、构成层析法的条件
色层法应具备的因素或条件是：
1. 具有两相 2. 混合物中各组分的物理化学性质有差
异 3. 多次冲洗或展开
4.1.4分类 按两相所处状态分类
二．按固定相的使用形式（即实验技术）分： 柱层析、纸上层析、薄层层析 二．按分离机制分（即物理化学性质）： 吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶 过
滤、其它层析（如亲和层析）等。 二．按展开方式分： 洗脱法、迎头法、置换法
4.2◆吸附色层法（adsorption chromatography）
对于蛋白质、核酸、氨基酸及核苷酸的分离分析有极好的分辨力。
现代分离方法与技术
现代分离方法与技术
现代分离方法与技术是化学、物理、生物等领域中重要的分离手段。
这些分离方法与技术可以通过不同的方式将混合物中不同的成分分离出来,并且可以在不同条件下进行。
以下是一些现代分离方法与技术的例子:
1. 萃取:萃取是一种常用的分离方法,可以通过将混合物通过一种溶剂,将其中的某种成分转移到另一个容器中进行分离。
萃取剂可以是液体、气体或固体。
2. 蒸馏:蒸馏是一种高效的分离方法,可以将混合物中的水分子和其他不溶成分分离出来。
蒸馏可以在低温下进行,因此是一种适用于分离高沸点成分的方法。
3. 离子交换:离子交换是一种利用离子交换剂将溶液中的某种离子从另一种溶液中分离出来的方法。
通过选择适当的离子交换剂,可以将需要分离的离子从混合物中分离出来。
4. 结晶:结晶是一种通过结晶过程将混合物中的成分分离出来的方法。
结晶剂可以促进结晶,并且结晶过程可以通过控制温度、压力和流量等条件来实现。
5. 分选:分选是一种通过选择和过滤将混合物中的不同成分分离出来的方法。
分选可以通过机械、化学或物理手段来实现。
6. 磁分离:磁分离是一种利用磁场将混合物中的不同成分分离出来的方法。
这种方法可以通过改变磁场的方向和强度来实现。
除了以上列举的方法与技术,还有许多其他的分离方法与技术,例如电渗析、化学分离、吸附等。
这些方法与技术的选择取决于混合物的性质和分离目标。
现代分离方法与技术的应用越来越广泛,包括化学、物理、生物、医疗、农业、环境等领域。
现代生物分离技术
现代生物分离技术生物分离技术是生物学领域中的一项重要科研技术，主要利用生物体中分子间所存在的电性、磁性、电荷、大小、形状等特性，从而通过各种不同的分离技术来获得所需的分子。
现代生物分离技术可以分为物理分离技术和化学分离技术两大类，其中物理分离技术包括了色谱分离、电泳分离、离心分离、过滤分离等各种技术，而化学分离则主要是利用化学反应或结构差异来实现生物分子的分离。
本文将对现代常用的生物分离技术进行详细说明，讨论其原理、特点及应用。
一、色谱分离技术色谱分离技术是基于质量、分子量、分子大小、溶解性、极性或疏水性等特性，将混合物中的物质从复杂的混合物中分离出来的一种分离技术。
色谱分离技术是现代分离技术中应用最广泛的一种技术，其主要原理是利用各种固定相（如气相、液相、固体等）与流动相（如气体、液体、超临界流体等）之间的相互作用来实现生物物质的分离。
主要包括了气相色谱、液相色谱、离子交换色谱、凝胶层析、亲和层析等。
色谱分离技术广泛应用于复杂的生物分子的分离和纯化，如对蛋白质、多肽、核酸等生物大分子的分离和纯化。
二、电泳分离技术电泳分离技术是利用电场作用力将荷电粒子（如DNA、蛋白质等）从混合物中分离出来的一种分离技术。
其原理是将混合物置于电场中，根据电荷的性质，荷电粒子在电场中产生运动，并在电极上沉淀。
电泳分离技术广泛应用于DNA、RNA、蛋白质等生物分子的分离和定量。
三、离心分离技术离心分离技术是根据生物分子的密度、大小、形状等物理特性将生物分子从混合物中分离出来的一种分离技术。
其主要原理是利用高速旋转的离心机作用，将混合液中的生物分子产生沉降差异，最终通过离心分离技术将生物分子分离出来。
离心分离技术广泛应用于细胞分离、蛋白质纯化、细胞器组分分离、病毒富集等方面。
四、过滤分离技术过滤分离技术是利用精密的过滤器或膜将混合物中的生物分子分离出来的一种分离技术。
其原理是利用过滤膜的孔径选择性来实现分离，对于小的分子可以通过膜的小孔径，而大分子由于尺寸过大而不能穿过膜孔。
现代分离技术实验报告
现代分离技术实验报告1. 引言现代生物分离技术是生物学研究和工业生产中至关重要的一部分。
它允许我们从复杂的混合物中提取和纯化目标物质，并为我们提供了研究和利用生物组分的有力工具。
本实验旨在介绍几种常见的现代分离技术的基本原理和应用，并通过实验操作加深我们对这些技术的理解。
2. 材料与方法2.1 材料- 细胞破碎液- 聚丙烯酰胺凝胶- 某种蛋白质混合物- DNA片段- 色谱柱- 电泳仪- 丙酮、甲醇等有机溶剂2.2 方法2.2.1 超速离心将细胞破碎液通过超速离心（10000 g，20分钟）进行初步分离。
2.2.2 凝胶电泳将蛋白质混合物用SDS-PAGE进行凝胶电泳分离，根据蛋白质大小和电荷的不同，使其在凝胶上形成明显的分离带。
2.2.3 透析将目标物质透析至所需缓冲溶液中，以去除其它杂质。
2.2.4 色谱层析使用色谱柱将目标物质与杂质进一步分离，根据目标物质的不同特性选择适当的层析介质。
2.2.5 挤压过滤使用滤器挤压过滤固体颗粒或大分子物质。
2.2.6 溶剂萃取应用不同的溶剂体系将需要分离的物质从混合物中分离出来。
3. 实验结果与讨论3.1 胶体分离结果通过超速离心后，样品分为两层，上层为液体，下层为沉淀。
沉淀层可能包含细胞碎片、酶、DNA等。
3.2 凝胶电泳结果经过凝胶电泳分离，观察到了不同大小和电荷的蛋白质在凝胶上的明显分离带。
该结果表明凝胶电泳可以有效分离目标蛋白质。
3.3 透析结果通过透析，将目标物质从混合物中进一步纯化，并去除其它杂质。
透析后观察到目标物质的纯度显著提高。
3.4 色谱层析结果在色谱柱中，目标物质在不同的物理和化学条件下与层析介质发生相互作用，实现与杂质的进一步分离。
观察到目标物质从柱上流出时的吸光度峰，表示分离效果较好。
3.5 挤压过滤结果通过挤压过滤，固体颗粒或大分子物质可以从溶液中有效地分离出来。
观察到过滤液变清澈，颗粒物质留在滤器上面。
3.6 溶剂萃取结果利用溶剂的特性和溶剂体系的选择，成功将目标物质从混合物中提取出来，并与其它溶质分离。
现代分离方法与技术第三版答案第五章答案
现代分离方法与技术第三版答案第五章答案第五章分离方法与技术
1.现代分离技术包括哪些？
A.离心分离、膜分离、层析分离、溶剂萃取、电泳分离、细胞分离、
凝胶电泳、组蛋白分离，表面增强拉曼散射等。
2.什么是吸附分离？
A.吸附分离是一种利用介质对待分离物质表面的吸附作用实现分离的
方法，主要有离子交换、活性炭吸附、动态混凝土吸附、多孔介质吸附、
吸附液晶体等。
3.层析分离的基本原理是什么？
A.层析分离是一种基于物质的性质（如电荷、大小、密度、极性等）
在特殊介质中的分离机理，通常是利用物质在介质中的不同移动速度实现
分离的。
4.溶剂萃取的优势是什么？
A.溶剂萃取是一种利用溶剂间的不相溶和亲和力，将待分离物质从一
个介质中迁移到另一个介质中实现分离的方法。
溶剂萃取的优势在于多数
化合物的组分都能在指定的溶剂中受到萃取，萃取过程快速，分离效率高，可操作性强，可实现完全分离等。
5.电泳分离的原理是什么？
A.电泳分离是利用电场引起电荷对等物质在液相介质中的有规律迁移
实现分离的方法，也可称之为电动力层析。
它是利用物质在电场作用下的
有规律的移动，对具有不同电荷或分子量的物质经电泳的不同移动速度实现分离的。
现代分离技术
现代分离技术超临界流体萃取1、超临界流体萃取（SFE）的基本原理SFE利用SCF作为萃取溶剂，SCF所具有独特的物理化学性质，使其极易于渗透到样品基体中去，通过扩散、溶解、分配等作用，使基体中的溶质扩散并分配到SCF中，从而将其从基体中萃取出来。
提取完成后，改变体系温度或压力，使超临界流体变成普通气体一散出去，物料中已提取的成分就可以完全或基本上完全析出，达到提取和分离的目的。
2、超临界流体萃取（SFE）的特点①通过调节温度和压力可提取纯度较高的有效成分或脱出有害成分；②选择适宜的溶剂如CO2可在较低温度或无氧环境下操作，分离、精制热敏性物质和易氧化物质；③SFE具有良好的渗透性和溶解性，能从固体或粘稠的原料中快速提取有效成分；④通过降低超临近流体的密度，容易使溶剂从产品中分离，无溶剂污染，且回收溶剂无相变过程，能耗低；⑤兼有萃取和蒸馏的双重功效，可用于有机物的分离和精制。
超临界萃取优于液体萃取超临界流体的密度接近于液体超临界流体的粘度接近于普通气体超临界流体的扩散能力比液体大100倍超临界萃取的原则流程流程主要分为两部分：① 在超临界状态下，溶剂气体与原料接触进行萃取获得萃取相；② 将萃取相进行分离，脱除溶质，再生溶剂。
2.2 超临界萃取的特点（1）.选择性超临界流体萃取中使用的溶剂必须具有良好的选择性。
提高溶剂选择性的基本原则是：①操作温度应和超临界流体的临界温度相接近②超临界流体的化学性质应和待分离溶质的化学性质相接近若两条原则基本符合，效果就较理想，若符合程度降低，效果就会递减临界温度接近操作温度者，溶解度大临界温度相同的气体中与溶质化学性质相似的气体溶解度大（2).溶解度溶质的溶解度随着流体相密度的增加而强烈的增加。
物质在超临界流体中的溶解度C 与超临界流体的密度ρ之间的关系可以用下式表示：lnC=mlnρ+b选用的超临界流体与被萃取物质的化学性质越相似，溶解能力就越大。
(3).传递性质超临界流体的传递性质值的范图在气体和液体之间，例如在超临界流体中的扩散系数比在液相中要高出l0～100倍，但是黏度就比其小10～l00倍，这就是说超临界流体是一种低黏度、高扩散系数易流动的相，所以能又快又深地渗透到包含有被萃取物质的固相中去，使扩散传递更加容易。
现代分离纯化与分析技术
现代分离纯化与分析技术引言在现代化学和生物技术领域中，分离纯化和分析技术起着至关重要的作用。
这些技术是从混合物中分离和提取单个组分或化合物的过程。
随着科学技术的发展，现代分离纯化和分析技术也得到了迅速的发展和改进。
本文将介绍几种常见的现代分离纯化和分析技术，并分析其原理、应用和前景。
一、气相色谱（Gas Chromatography, GC）气相色谱（GC）是一种基于固定相和气相之间的分配和吸附特性进行分离的技术。
它通常用于分离和分析揮发性有机化合物。
GC主要由进样系统、气相载气系统、分离柱和检测器组成。
样品通过进样系统进入气相载气系统，在分离柱中与固定相进行相互作用，被分离后到达检测器进行检测。
GC具有快速、高效和高分辨率等优点，在环境监测、食品安全、药物研发等领域具有广泛应用。
二、液相色谱（Liquid Chromatography, LC）液相色谱（LC）是一种基于液体流动相和固定相之间的相互作用进行分离的技术。
它广泛应用于生物大分子、药物和环境样品的分析。
LC主要包括进样系统、流动相系统、分离柱和检测器。
样品通过进样系统进入流动相系统，在分离柱中与固定相相互作用而被分离。
最后，通过检测器检测分离后的化合物浓度。
LC具有选择性、灵敏度高等优点，在药学、生物技术和化学分析等领域起着重要作用。
三、质谱分析（Mass Spectrometry, MS）质谱分析（MS）是一种通过将化合物转化为带电粒子并测量其质量和电荷比来确定其分子结构的技术。
MS可用于化合物的分析和鉴定。
它分为样品的离子化和质谱仪的测量两个步骤。
质谱仪可根据粒子的质量和电荷比将它们分离出来，并通过检测器进行检测。
质谱分析具有高分辨率、高灵敏度和高选择性等特点，在药物研发、环境污染分析等领域有广泛的应用。
四、凝胶电泳（Gel Electrophoresis）凝胶电泳是一种将带电粒子根据其大小和电荷进行分离的技术。
凝胶电泳在生物化学和分子生物学研究中被广泛使用。
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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 DL S V +=+sD s s Dx Lx S Vy +=+S D L SLx y S S -+-=βs 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 Sx 1)1(ββ )1()1(SS x D L S x ---=ββ2)为什么会形成共沸物？处理的真实溶液与理想溶液有偏差且偏差特别大的时候形成共沸物。
形成二元共沸物时在恒沸点时,气液两相组成相等,恒沸点之前与之后组成相反。
共沸物又分为最高共沸物与最低共沸物两种若溶液的蒸气压对理想溶液产生最大正偏差,即g >1,则形成最低共沸物;若溶液的蒸气压对理想溶液产生最大负偏差,即γ<1,则形成最高共沸物。
共沸物特点:当压力不变时,共沸组成(共沸点)一定;在泡点线与露点线交点,汽化组成不变;共沸物体系特殊在共沸点,其它点都就是非理想溶液的相平衡, 用普通精馏的方法不能通过共沸点, 但在共沸点两侧仍有分离作用;对最低共沸物, 在共沸点左侧, y>x, a >1; 在共沸点右侧,y<x,a < 1;同一物系的共沸温度与组成随压力的不同而异,对某些系统可采用变压精馏的方法分离3)共沸精馏中,A、B组分中加入S,S加入过多或者过少用三角形相图表示:4)甲醇(1),沸点337、7k,丙酮(2)沸点329、4k,溶液具有最低共沸点,的非理想溶液,如用萃取精馏分离时,萃取剂应从酮类选还就是从醇类选？请说明原因选醇类。
因为醇类沸点较高,相对挥发度区别大,而且污染小,环境友好。
5)变压精馏的相图,流程图 PPT上甲乙酮的分离二元非均相恒沸精馏的流程:分析流程图(二元非均相共沸精馏流程)P64 4-13 14 156)萃取精馏与共沸精馏的比较(异同点)(1)萃取精馏的萃取剂,不必要与分离系统中的某组分形成共沸物,而要求它的蒸气压远小于分离混合物的蒸气压,因此萃取剂的选用范围比较大。
(2)萃取精馏的操作条件与恒沸精馏相比,可以在较大的范围内变动。
(3)萃取精馏因萃取剂不从塔顶蒸出,因此,蒸气的消耗比恒沸精馏为少。
(4)萃取精馏适用于从塔顶蒸出较多的产品与从塔釜排出较少的产品的情况;而恒沸精馏适用于从塔顶蒸出较少的产品与从塔釜排出较多的产品的情况。
因为在上述萃取剂情况下萃取组分或共沸组分的加入量相对的较少,能量消耗也随之较少共同点:基本原理相同,都就是通过加入适量的MAS,改变组分之间的相互作用,增大组分的挥发度差异,实现精馏分离。
不同点:①恒沸剂的选择一定要符合能生成恒沸物的条件, 其用量也就是受所形成的恒沸物组成所控制的, 而萃取精馏所用溶剂无此限制, 因此对特定体系可供选择作为恒沸剂的数目远不如萃取剂多;②恒沸精馏中恒沸剂以汽态离塔, 消耗的潜热较多, 萃取精馏中萃取剂基本不变化, 因此恒沸精馏的消耗的能量一般比萃取精馏大;③在同样压力下, 恒沸精馏的操作温度通常比萃取精馏低, 故恒沸精馏更适用于分离热敏性物料;④恒沸精馏可连续操作, 也可间歇操作, 萃取精馏一般只能连续操作。
⑤恒沸精馏因受恒沸组成的限制, 操作条件比较苛刻(如塔内的恒沸剂浓度等参数不能任意变动)。
而萃取精馏的操作参数则可以在较大的范围变动, 比较灵活;⑥萃取精馏的流程及溶剂回收系统较恒沸精馏简单;⑦恒沸精馏常用于脱出相对含量较少的组分,萃取精馏常用来分离物性相似, 且相对含量较大的物系, 常用于较大的连续生产装置。
由上述比较可见, 若原溶液的分离, 恒沸精馏与萃取精馏都可采用时, 则优先考虑用萃取精馏。
但就是, 若有热敏性组分存在时, 由于恒沸精馏的温度比萃取精馏的低, 因此恒沸精馏比较有利。
此外, 萃取精馏加入的萃取剂量大, 塔内液相流量远大于汽相, 因而汽液两相接触较差, 导致塔板效率降低(大约为普通精馏塔的一半)。
6、超临界萃取:定义:以超临界条件下的流体作萃取剂,利用流体在超临界状态下对物质有特殊增加的溶解度,形成了新的分离工艺。
分离原理:流体在临界区附近,压力与温度的微小变化,会引起流体的密度大幅度变化,而非挥发性溶质在超临界流体中的溶解度大致上与流体的密度成正比。
超临界流体萃取正就是利用了这个特性,以超临界条件下的流体作萃取剂,利用流体在超临界状态下对物质有特殊增加的溶解度,形成了新的分离工艺。
7、温度对液体吸附过程的影响物理吸附:吸附热较小,放热过程,低温有利于吸附,化学吸附:吸附热大,一般在较高温下进行,温度升高,吸附速度增加8、离子交换树脂结构(1)高分子骨架 :由交联的高分子聚合物组成:(2)离子交换基团:它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团;(3)它就是在干态与湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)与高分子结构之间的孔(毛细孔)。
离子交换过程①料液与离子交换剂进行交换反应②离子交换剂的再生③再生后离子交换剂的清洗环节:返洗、再生、淋洗、离子交换化学反应方程:P127水洗过程作用除去过量的再生剂。
9、膜分离过程推动力压力差、浓度差、饱与蒸汽压差、电位差膜通量的概念及单位指单位时间内通过单位膜面积上的流体量,m3/(m2*s),kmol/(m2*s)或L/(m2*h) 工艺上常用的膜过滤装置微滤、超滤、反渗透分析膜过滤渗透组分的来源,说明可行的提高膜通量的方法来源:水分子,无机盐,电解质,小分子方法:增大料液流速,升高料液温度,选择合适的膜组件结构,溶液PH值远离等电点10、结晶的步骤过饱与溶液的形成,晶核的形成,晶体生长推动力:过饱与度控制晶体质量的指标晶体大小、形状与纯度列出三种过饱与溶液的形成方式说明原理热饱与溶液冷却(等溶剂结晶),部分溶剂蒸发法(等温结晶法),真空蒸发冷却法(结合冷却与部分溶剂蒸发两种方法)简述工业上常用的起晶方法自然起晶法:溶剂蒸发进入不稳定区形成晶核、当产生一定量的晶种后,加入稀溶液使溶液浓度降至亚稳定区,新的晶种不再产生,溶质在晶种表面生长。
刺激起晶法:将溶液蒸发至亚稳定区后,冷却,进入不稳定区,形成一定量的晶核,此时溶液的浓度会有所降低,进入并稳定在亚稳定的养晶区使晶体生长。
晶种起晶法:将溶液蒸发后冷却至亚稳定区的较低浓度,加入一定量与一定大小的晶种,使溶质在晶种表面生长。
凯尔文公式在结晶中的应用:溶质溶解度与温度、溶质分散度(晶体大小)有关。
由Kelvin公式,微小的晶核具有较大的溶解度。
实质上,在饱与溶液中,晶核就是处于一种形成—溶解—再形成的动态平衡之中,只有达到一定的过饱与度以后,晶核才能够稳定存在。
绘制典型结晶的饱与曲线与过饱与曲线在温度-溶解度关系图中,SS曲线下方为稳定区,在该区域任意一点溶液均就是稳定的;而在SS曲线与TT曲线之间的区域为亚稳定区,此刻如不采取一定的手段(如加入晶核),溶液可长时间保持稳定;加入晶核后,溶质在晶核周围聚集、排列,溶质浓度降低,并降至SS线;介于饱与溶解度曲线与过饱与溶解度曲线之间的区域,可以进一步划分刺激结晶区与养晶区11、综合:1)分离技术的分离原理有哪些精馏:沸点差异。
萃取精馏:改变相对挥发度。
共沸精馏:形成最低共沸物。
超临界萃取:超临界流体溶解度不同。
吸附:降低表面自由能。
膜分离:压力差浓度差。
结晶:过饱与度。
2)为何在生产过程中出现分产分收的现象因为分离过程不就是一步就可以完成的,分步完成,每一步收率较低,累计收率更低。
3)对于由ABC三个环节组成的分离过程,收率为85%,50%,40%组合,算收率,分离顺序总收率=0、85*0、5*0、4,收率小的先进行4)选择一个包含不少于等于三个过程的工业化产品生产过程,画流程图,叙述。