第五章+过滤

第五章过滤

5-1 水和废水处理的主要单元方法

5.1.1 过滤的基本概念

以粒状滤料层（如石英砂、无烟煤等）截留水或废水中的细小杂质而使得到澄清的处理工艺。

给水处理中常用的传统处理工艺。

废水处理中常用于深度处理或用于保护其它处理工艺（如活性炭吸附、离子交换及膜分离等）正常运行的预处理或以去除废水中细小SS的终处理工艺。

5.1.2过滤的主要处理对象及功能

1、处理对象

去除水或废水中细小（2~10μm）的SS、絮凝性胶体颗粒。

去除水或废水中有机物、大量的微生物及病源体。

2、主要功能

经其处理后使出水中残留的微生物体及病源体等失去保护而利于其在后续处理设施、中得以有效去除。

降低水或废水的浑浊度，使处理出水清澈透明。

5.1.3过滤在水处理工艺中的位置

一般位于沉淀池处理工艺之后、深度处理工艺之前，有时也作最终处理工艺。

——给水处理中，设在沉淀(澄清)之后，进一步降低浊度（20° →≤5°，达到饮用水

对浊度的要求）。

——直接过滤:低浊度水（投药混合之后，对颗粒尺度要求不高）。

地下水除铁、锰（曝气氧化，产生铁、锰的沉淀物之后）。

——污水二级处理之后:去除悬浮、胶体物质。

5.1.4 过滤工艺的类型

1、慢滤池（slow sand filter）

最早用于饮用水处理；普通快滤池（降流式、单层滤料）。

滤料尺寸 0.15~0.35mm

滤 速 0.03~0.1 mm/s

工作周期 几周至数月

净化机理 ① 机械隔滤(滤膜、孔隙小)

② 滤膜中的生化作用

清洗方式 刮除表层滤料

特点 出水水质好，生产效率低，仅在表层几厘米滤层中纳污。

2、快（砂）滤池（rapid filter）

滤料尺度 0.5~2.0mm

滤 速 1.5~3.0mm/s

工作周期 十几小时至几天

清洗方式反冲洗

净化机理机械隔滤、沉淀作用、接触凝聚（主要）。

（1）多层滤料滤池（改进滤料的组成及粒径分布，提高滤池的截污能力）；

（2）升流式滤池（改进滤池的构造及工艺操作）；

（3）虹吸滤池、无阀滤池（减少滤池的闸阀、简化运行控制、实现自动化）；

（4）压力滤池（适用于小规模处理场合）。

5-2 滤池的构造、运行及除污原理

5.2.1 基本组成及其功能

（1）滤料层

一般以石英砂作滤料。粒径为0.5 ~ 1.2 mm，层厚一般为0.6~0.8 m。粒径自上而下有小至大分布。

截留细小的污染物。

（2）承托层

一般为鹅卵石层。粒径为 2.0 ~ 32 mm，层厚一般为0.4~0.5 m。粒径自上而下有小至大分布。

支撑滤料、均匀集水和布（配）水。

（3）配水系统

一般均匀集水和配水。

（4）洗砂排水槽

过滤过程中起均匀配（布）水作用，冲洗过程中起集水作用。

（5）反冲洗系统

将过滤过程中截留在滤料层中的污物以一定的方式清洗干净，恢复滤池的工作能力。

进、出水闸阀及管道系统。

原水管阀、清水管阀、反冲洗水管阀、反冲洗排水管阀、集水和配水管等。

5.2.2 快滤池的构造与工作过程

1、构造

常为钢筋混凝土池子，包括进、出水渠、洗砂排水槽、滤料层、承托层、配水系统等几个部分；管廊内主要是浑水进水、清水出水、初滤水、冲洗来水、冲洗排水等几种管道及相应的控制阀门。

2、工作过程

包括过滤与反冲洗两个过程

1）、过滤：过滤时，开启进水支管2与清水支管3的阀门，关闭冲洗水支管4与排水管5的阀门。浑水就经进水总管1、支管2从浑水渠6进入滤池。经过滤料层7、承托层8后，由配水系统的配水支管9汇集起来经配水系统干渠10、清水支管、清水总管12流往清水池。浑水流经滤料层时，水中杂质即被截留。随着滤层中杂质截留量的逐渐增加，滤料层中的水头损失也相应增加。一般当水头损失增至一定程度以致滤池产水量减少，或由于滤池出水水质不符合要求时，滤池便须停止过滤进行冲洗。

2）、反冲洗：冲洗时，关闭进水支管2与清水支管3的阀门，开启排水管5与冲洗水支管4的阀门。冲洗水即由冲洗水总管11、支管4经配水系统的干管、支管及支管上的许多孔眼流出，由下而上穿过承托层及滤料层，均匀地分布于整个滤池平面上。滤料层在由下向上均匀分布的水流中处于悬浮状态，滤料得到清洗。冲洗废水流入洗砂排水槽13，再经浑水渠6、排水管和废水渠14进入下水道。冲洗一直进行到滤料基本干净为止。冲洗结束后，过滤从新开始。从过滤开始到冲洗结束的一段时间称为快滤池工作周期，从过滤开始至过滤结束称为过滤周期。

快滤池的产水量决定于滤速（以m/h计），滤速相当于滤池的面积负荷，即单位时间单位过滤面积上的过滤水量，单位为m3/（m2.h）。

5.2.3 净化机理

当含有悬浮颗粒的水通过滤层时，产生两个过程：

——悬浮颗粒向滤料表面迁移──胶离流线与滤料接触。

①筛滤和机械截留

②布朗运动

③重力沉降

④惯性碰撞

⑤流动接触

——悬浮固体在滤料表面的附着──不离开表面，从而从水中去除。

①机械附着

②凝聚作用

③化学作用

主要机理:接触凝聚。快滤池的去除效果受颗粒尺度的影响较小，而主要取决于颗粒的表面性质──可以去除比滤料孔隙小得多的脱稳胶体颗粒，胶体不脱稳，去除率明显下降。

沉淀作用──颗粒沉淀至滤料表面；

机械隔滤──去除粒径大的颗粒。

5.2.4滤层截留杂质的规律

1、杂质截留过程

接触凝聚附着──与絮凝体的表面特性、吸附强度有关。过渡开始时，由于孔隙大、流速小，杂质主要集中在表层。

水力冲刷脱落──由于流速作用。随着杂质积累、阻塞孔隙，流速增大，使部分颗粒被冲刷、脱落，杂质向下推移，下层滤层的作用逐渐发挥。

由于表层颗粒细(水力筛分的结果)，附表面积大，截面杂质多，所以整个滤层的截留作用尚未完全发挥，过滤过程就将结束。

2、杂质在滤层中的分布

①滤料粒径下大上小，孔隙也下大上小，造成表层滤料截留杂质多。由于表层滤料筛

滤的结果，堵塞严重，有时形成滤膜，使过滤阻力剧增。

② 当受力不均时，造成裂缝，局部阻力突然减小，杂质穿透，水质恶化。 ③ 杂质在滤层中的分布。

3、影响滤层中杂分布的主要因素

① 滤速：滤速大，能发挥作用的滤层越厚，杂质进入深度越深，在滤层分布越均匀。但滤速太大，在经济上不合理，阻力增加快。

② 滤料粒径与级配：粒径较大，级配较均匀，则杂质分布也均匀。

③ 滤料层的组成：采用多层滤料，使粒径沿水流方向由大而小，为“反粒度过滤”，可充分发挥滤层的作用。

‘水力筛分现象‘：滤料层经过高速水流反冲洗后，出现滤料上细下粗的分层现象称为水力筛分。

5.2.5过滤过程中滤层阻力的变化

1、等速过滤中阻力的变化

1）等速过滤：过滤过程中，过滤的流量或滤速始终保持不变。 无阀滤池与虹吸滤池属于等速过滤。

2）清洁滤层的水头损失：过滤开始阶段的水头损失，可用柏耐克-柯士南公式计算：

()2

3

2

0615???

??????????=d v l m m g h ψγ 3）过滤过程中水头损失的增加

试验证明：a. 水头损失与过滤时间成正比。

b. 滤速v 1>v 2时，h o1>h o2，tg α1> tg α2，T 1

关。

从图中可以知道，当水头损失达到允许水头损失时，过滤结束，此时应反冲。

4）滤层中水头损失的分布。

2、变速过滤中滤速的变化

1）变速过滤：随过滤时间的增加，滤速逐渐减小的过滤称为变速过滤。变速过滤中过滤水头基本保持不变，普通快滤池属于此类型。

2）滤速变化：见图。

5.2.6提高过滤效率的途径

1、反粒度过滤

可使杂质分布趋于合理；单位体积滤料的纳污能力提高；减缓阻力增加速度，延长工作周期。

2、上向流过滤

改变水流方向，使水流流经的滤料粒径分布由大而小。

3、采用双层或多层滤料

采用密度不同的材质所制的滤料，可部分改善滤料粒径分布的问题。如三层滤料：上层

无烟煤，中间石英砂，下层磁铁石。

5-3 滤池的工艺设计

5.3.1 基本原则和要求

1、滤料

（1）滤料的选择

——具有足够的机械强度； ——具有化学稳定性； ——具有一定的吸附面积； ——具有一定的级配和孔隙率； ——能就地取材、价格便宜。

常用的滤料有石英砂、无烟煤、磁铁石、金刚砂及人工轻质滤料等。 （2）级配与粒径

1）粒径：假想的包围滤料颗粒的球体直径。

2）级配：不同粒径滤料所占的比例，常通过筛分实验来确定滤料的级配。 3）级配表示方法

——有效直径d 10：通过滤料重量10%的筛孔孔径 ——不均匀系数K 80：10

80

80d d K =

式中：d 80——通过滤料重量80%的筛孔孔径。

4）级配

单层滤料滤池：石英砂，粒径0.5~1.2mm ，层厚0.6~0.8m

双层滤料滤池：无烟煤，粒径0.8~2.0mm ，层厚0.4~0.5m 石英砂，粒径0.5~1.2mm ，层厚0.6~0.8m 三层滤料滤池：无烟煤，粒径0.8~2.0mm ，层厚0.4~0.5m 石英砂，粒径0.5~1.2mm ，层厚0.6~0.8m 磁铁矿，粒径0.2~0.5mm ，层厚~0.1m

4）孔隙率m ：

V

G

m ??

=γ1 式中：G——滤料干重（g ）

V——滤料层体积（cm 3） γ——滤料比重（g/cm 3） （3）滤料层规格

滤料层厚度：一般60~70cm 滤料级配：通常K80≤2

孔隙率：一般石英砂滤料的孔隙率在0.42左右 若为多层滤料，则应考虑滤料的分层与混杂问题。 （4）种类

—石英砂、无烟煤、钛铁矿、磁铁矿； —聚氯乙烯小球、聚苯乙烯小球。

2、承托层

（1）作用

——支撑滤料

——防止滤料流失

——均匀布水

（2）要求

——不被水流冲动

——形成均匀空隙

——性质稳定

（3）种类及级配

通常采用天然卵石，厚度约40~50cm。

天然卵石

3、配水系统

——反冲洗时均匀布水

——过滤时均匀集水

（1）大阻力配水系统

利用穿孔管增大配水系统阻力的方法提高配水的均匀性；配水均匀性好，但构造复杂、易堵塞、检修困难；所需反冲洗动力消耗大。

由滤池结构可知，反冲洗水头应克服下述阻力：

配水系统阻力 S1 孔眼局部损失 S2 承托层阻力 S3 滤料层阻力 S4 流速水头 S5

对如图所示的配水系统进行分析后可知，压差最大的a 、b 两点的出流量之比为：

4

3214

321S S S S S S S S q q b a b a

++++++=

因S 1a 与S 1b 不等，故q a 与q b 也不可能相等，冲洗水配水不能做到绝对均匀，一般q a /q b ≥0.95即认为均匀。

配水均匀的措施：

1）增大S2：使其余阻力与孔眼阻力相比可忽略不计，则q a /q b 接近于1。按此方法设计的配水系统称为大阻力配水系统。常用的大阻力配水系统为穿孔管大阻力配水系统，孔眼流速5~6m/s ，冲洗水上升流速0.012~0.014m/s 。优点：可靠；缺点：动力费用高。

2）减小S1：使S1与其余各项相比可忽略，则q a /q b 接近于1。按此方法设计的配水系统称为小阻力配水系统。常用的小阻力配水系统为钢筋混凝土穿孔板、穿孔滤砖等。

（2）小阻力配水系统

在滤池底部设置较大的配水空间，降低配水系统的阻力而实现均匀配水；

配水均匀性较差，但构造较为简单、易检修；

所需反冲洗动力消耗小（反冲洗水头一般为2米左右）；滤池深度较浅。

4、滤池的反冲洗系统

（1）目的和要求

——恢复滤池的工作能力

——冲洗水均匀分布在整个滤池断面上、不夹带气泡；

——有足够的上升流速使滤料层得到适当膨胀；

——足够的冲洗时间、冲洗水排除迅速。

（2）方式

——水泵供水（造价低、但操作复杂、耗电大；

——高位水塔供水（造价高、但操作简单、耗电小）；

——反冲洗+表面冲洗；

——反冲洗+空气助冲。

单层滤料一般仅采用反冲洗即可保证冲洗效果；多层滤料最好增加辅助冲洗。

（3）影响滤池冲洗效果的因素

冲洗效果取决于颗粒间相互碰撞、摩擦以及水流剪切力，影响因素主要是冲洗强度与冲洗历时。

1）冲洗强度q ：单位面积滤层上通过的反冲洗水量（l/s.m 2）

； 若q 增大，则（1）剪切力增大，冲洗效果好；（2）使膨胀率增加，不利于颗粒间的碰撞；（3）使承托层松动，出现滤料流失现象。

故q 应有一适宜范围。

2）滤层膨胀率e ：滤层经反冲洗膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比，可用下式表示：

%1000

×?=

L L L e 式中：L 0——滤层膨胀前的厚度，m L ——滤层膨胀后的厚度，m q 与e 的关系：q 增加，e 增加

d 与q 、

e 的关系：若q 不变，d 增加，e 减小

3）冲洗历时：应保证有足够的冲洗时间，可与冲洗效果和经济因素一起考虑。

重结晶和过滤实验

重结晶和过滤实验 一、实验目的 １、学习重结晶法提纯固态有机化合物的原理和方法； ２、掌握抽滤和热过滤操作的方法。 二、基本原理 固体有机物在溶剂中的溶解度一般是随温度的升高而增大。若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和,冷却时由于溶解度降低,溶液变成过饱和而析出结晶.利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，可以使被提纯物质从饱和溶液中析出，而让杂质全部或大部分仍留在溶液中(或被过滤除去），从而达到提纯目的。 重结晶的一般过程:使待重结晶物质在较高的温度(接近溶剂沸点）下溶于合适的溶剂里；趁热过滤以除去不溶物质和有色杂质（可加活性炭煮沸脱色)；将滤液冷却，使晶体从过饱和溶液里析出，而可溶性杂质仍留在溶液里,然后进行减压过滤，把晶体从母液中分离出来;洗涤晶体以除去附着的母液；干燥结晶. 三、实验装置 热过滤装置减压过滤装置干燥装置 回流装置 四、实验仪器、器材及药品 １、仪器、器材: 250ml三角烧瓶球形冷凝管保温漏斗短颈玻璃漏斗 200mｌ烧杯表面皿玻璃棒布氏漏斗 吸滤瓶酒精灯电热套乳胶管 滤纸剪刀台秤药勺 2、药品: 乙酰苯胺水活性炭 五、实验步骤 称取 3。0ｇ粗乙酰苯胺加到２50ｍL三角烧瓶中,加入100mＬ水,安装回流冷凝管，加热至沸,保持沸腾2—3min,取下稍冷,加入０．2g活性炭，再加热５-１０ｍｉn，用热漏斗趁热过滤,

滤液用干净的200mＬ烧杯接收，静止自然冷却,乙酰苯胺充分结晶后进行冷的减压过滤(抽滤），压实滤饼。彻底抽干水分,干燥,称重。 六、注意事项 1．可在补加2０％的水时，一同加入活性炭。 2。热过滤时保温漏斗中的水一定要尽可能热,动作要快。 3。减压过滤滤纸事先要润湿，铺好滤纸后不能减压太大。在倒入滤液之前滤纸要紧贴漏斗底部,防止滤纸被压穿. ４。如果滤液已经冷却到室温，长时间静止仍然没有结晶出现,可以用玻璃棒搅拌之。 七、思考题 1。重结晶包括哪几个步骤？每一步的目的是什么? 答:（１）溶剂的选择 目的：以保证在高温时被提纯的物质在溶剂中的溶解度较大,而在低温时则很小。 (２）样品的溶解 目的:将粗产物用所选溶剂加热溶解制成饱和或近饱和溶液。【为了避免趁热过滤的困难,一般可比需要量多加1５～20%的溶剂】 (3）活性炭脱色 目的：活性炭脱色,趁热过滤除去不溶性杂质及活性炭。【活性炭的用量应视有色杂质的多少而定，一般为干燥粗品的１～5%】 （4)滤液的冷却 目的：冷却过滤液使结晶慢慢析出，而杂质留在母液中.【将热滤液静置使其慢慢冷却至析出晶体，然后可再用冷水冷至室温，这样所得的晶体纯度高。】 （5）抽滤晶体 目的：使晶体与母液分离,过滤时尽量抽干。 （6）洗涤晶体 目的:以除去晶体表面的母液。【母液中含有可溶性杂质】 (7）晶体的干燥 目的：以除去晶体表面的溶剂。【晶体干燥时,可根据晶体的性质选择合适的方法进行干燥。】 (8）熔点的测定 目的：确定重结晶所得产品是否合乎要求.若不合格，应进行第二次重结晶。 2。怎样选择重结晶的溶剂？ 答：(１)需查阅文献、化学手册;（2)需要采用实验的方法。 若杂质溶解度很大，可以留在溶液中，若杂质溶解度很小,可以留在残渣中。要求被提纯的物质在选择的溶剂中的溶解度随温度变化大,溶剂沸点不宜太高或太低，如果没有适合的单一溶剂时，可以选用混合溶剂。混合溶剂一般由两种能以任何比例互溶的溶剂组成，其中一种易溶解被提纯物质，另一种则难溶解。 3。重结晶的溶剂应符合什么条件? 答:在重结晶时选择合适的溶剂是非常重要的。否则,达不到纯化的目的,作为适宜的溶剂,要符合以下条件: (1）与被提纯的有机化合物不起化学反应; (2）在高温时被提纯的物质在溶剂中的溶解度较大,而在低温时则很小;

第五章+过滤

第五章过滤 5-1 水和废水处理的主要单元方法 5.1.1 过滤的基本概念 以粒状滤料层（如石英砂、无烟煤等）截留水或废水中的细小杂质而使得到澄清的处理工艺。 给水处理中常用的传统处理工艺。 废水处理中常用于深度处理或用于保护其它处理工艺（如活性炭吸附、离子交换及膜分离等）正常运行的预处理或以去除废水中细小SS的终处理工艺。 5.1.2过滤的主要处理对象及功能 1、处理对象 去除水或废水中细小（2~10μm）的SS、絮凝性胶体颗粒。 去除水或废水中有机物、大量的微生物及病源体。 2、主要功能 经其处理后使出水中残留的微生物体及病源体等失去保护而利于其在后续处理设施、中得以有效去除。 降低水或废水的浑浊度，使处理出水清澈透明。 5.1.3过滤在水处理工艺中的位置 一般位于沉淀池处理工艺之后、深度处理工艺之前，有时也作最终处理工艺。 ——给水处理中，设在沉淀(澄清)之后，进一步降低浊度（20° →≤5°，达到饮用水

对浊度的要求）。 ——直接过滤:低浊度水（投药混合之后，对颗粒尺度要求不高）。 地下水除铁、锰（曝气氧化，产生铁、锰的沉淀物之后）。 ——污水二级处理之后:去除悬浮、胶体物质。 5.1.4 过滤工艺的类型 1、慢滤池（slow sand filter） 最早用于饮用水处理；普通快滤池（降流式、单层滤料）。 滤料尺寸 0.15~0.35mm 滤 速 0.03~0.1 mm/s 工作周期 几周至数月 净化机理 ① 机械隔滤(滤膜、孔隙小) ② 滤膜中的生化作用 清洗方式 刮除表层滤料 特点 出水水质好，生产效率低，仅在表层几厘米滤层中纳污。 2、快（砂）滤池（rapid filter） 滤料尺度 0.5~2.0mm 滤 速 1.5~3.0mm/s 工作周期 十几小时至几天 清洗方式反冲洗 净化机理机械隔滤、沉淀作用、接触凝聚（主要）。 （1）多层滤料滤池（改进滤料的组成及粒径分布，提高滤池的截污能力）； （2）升流式滤池（改进滤池的构造及工艺操作）； （3）虹吸滤池、无阀滤池（减少滤池的闸阀、简化运行控制、实现自动化）； （4）压力滤池（适用于小规模处理场合）。 5-2 滤池的构造、运行及除污原理 5.2.1 基本组成及其功能 （1）滤料层 一般以石英砂作滤料。粒径为0.5 ~ 1.2 mm，层厚一般为0.6~0.8 m。粒径自上而下有小至大分布。

直饮水纳滤与反渗透膜技术比较分析

反渗透膜、纳滤膜、超滤膜系统 三种净化水设备在直饮水处理（分质供水）应用比较分析超滤膜（UF）纳滤膜（NF）反渗透膜（RO） 工艺流程原水箱→原水增压泵→多介质过滤器→活性 碳过滤器→软化器→精密过滤器→超滤 （UF）系统→臭氧消毒系统 原水箱→原水增压泵→多介质过滤 器→活性碳过滤器→软化器→精密 过滤器→纳滤(NF)系统→臭氧消毒 原水箱→原水增压泵→多介质过滤器 →活性碳过滤器→软化器→精密过滤 器→RO反渗透纯水系统→臭氧消毒系 过滤精度(UF)0.01-0.1μm过滤精度超 滤级别物质 (NF)0.001-0.01μm过滤精度介 于超滤和反渗透之间，能截留纳 米级物质 (RO)0.0001-0.001μm微米物质， 过滤精度最高 产水率95％85％ 75％能耗适中较高最高产水工作压力低压膜中压膜高压膜

去除物质可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、 细菌、大分子有机物等有害物质，并能保 留对人体有益的一些矿物质元素。是矿泉 水、山泉水生产工艺中的核心部件。 可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮 物、胶体、细菌、C a、M g等 离子、大分子有机物等有害物 质，一些矿物质元素及重金属物 质。是生产直饮水工艺中的核心 部件。 可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮 物、胶体、细菌、C a、M g等离 子、大分子有机物等有害物质， 矿物质元素及重金属物质。是生 产直饮水工艺中的核心部件。 出水级别直饮水直饮水纯净水价格比较适中较高最高 达到标准建设部《饮用净水水质标准(CJ94-2005)》。国家《生活饮用水管道分质直 饮水卫生规范(2006)》 建设部《饮用净水水质标准 (CJ94-2005)》 。国家《生活饮用水管道分质直 饮水卫生规范(2006)》 建设部《饮用净水水质标准 (CJ94-2005)》 应用范围适用于天然矿泉水为水源时，中空纤维超 滤膜(UF)：“是矿泉水、山泉水生产工艺 中的核心部件”既能将有机物等有害物 质过滤，并能保留对人体有益的一些矿物 质元素，处理的水可以生饮。 适用为自来水为原水水源时，是 直饮水生产工艺中的核心部 件” 能将细菌、病毒、部分无 机及有机物等有害物质过滤，出 水标准接近纯净水，处理的水可 以生饮 适用为自来水为原水水源时，是 直饮水生产工艺中的核心部件” 能将细菌、病毒、所有无机及有 机物等有害物质过滤，出水标准 为纯净水，处理的水可以生饮

有机化学实验报告-过滤重结晶

有机化学实验报告 过滤及重结晶 试验161 范瑶函实验时间：12月11日 乙酰苯胺的重结晶 一、实验目标 1、掌握常压过滤、减压过滤、热过滤的实验技术 2、掌握重结晶法提纯固体有机化合物的原理和实验操作方法 二、实验原理 过滤是利用物质溶解性的差异，对固体混合物进行分离的常用方法。重结晶利用溶剂对被提纯物质和杂质在不同温度下溶解度的差异，是杂质在热过滤时被滤除（趁热过滤，溶剂对杂质溶解度小）或留在母液中（低温过滤：溶剂对杂质溶解度大）。 溶液冷却后，由于温度降低而使有机化合物溶解度降低，溶液变过饱和而析出晶体。重结晶是提纯固体化合物的常用方法之一，适用于提纯杂质含量5%以下的固体混合物。 重结晶溶剂的选择：1）与被提纯物不发生化学反应2）对被提纯物的溶解度随温度变化有较大变化3）对杂质的溶解度非常大或非常小4）易与被提纯物质分离，溶剂沸点不宜太高也不宜太低。沸点过低，加热溶解操作不易；过高回收溶剂困难。 若在实验中找到一种合适溶剂比较困难，可以考虑采用混合溶剂。一般有水-乙醇，水-丙酮，水-醋酸，乙醚-甲醇。 三、实验方法 1、常压过滤 2、减压过滤（抽气过滤、吸滤）：用溶剂润湿滤纸片，紧贴布氏漏斗口，开启水泵，将要过滤的混合物倒入漏斗中，一直抽气到几乎没有液体流出为止。之后关闭水泵，将抽干的滤渣和滤纸一并拿出来。 3、热过滤：过滤时溶液温度受外界冷空气影响降低，易有晶体析出，堵塞滤纸孔和长颈漏斗口影响过滤，用热水漏斗完成，具体是将铜制外层灌水至3/4的漏斗烧至沸腾，在里面放入玻璃漏斗和滤纸，下接烧杯。过滤时，应缓慢倾倒热的饱和溶液，一次未倒完，应继续加热烧杯，等待下次倾倒。为了不使滤纸贴在玻璃漏斗上，充分利用滤纸的有效面积提高过滤效率，将滤纸片按折扇一样折成扇形。 4、装置仪器：

有机化学实验四 重结晶及过滤

实验四重结晶及过滤 一．实验目的： 1.学习重结晶法提纯固态有机化合物的原理和方法； 2.掌握抽滤、热滤操作和滤纸的折叠方法； 3.了解重结晶时溶剂的选择二．实验重点和难点： 1.学习重结晶法提纯固态有机化合物的原理和方法； 2.掌握抽滤、热滤操作和滤纸的折叠方法； 实验类型：基础性实验学时：4学时 三．实验装置和药品： 主要实验仪器：抽滤瓶布氏漏斗真空泵表面皿 滤纸玻棒 主要化学试剂：乙酰苯胺（粗品）活性碳 四．实验装置图：

图1. 重结晶热过滤装置图2. 抽滤装置 五．实验原理： 重结晶是利用固体混合物中目标组分在某种溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同，而使它们相互分离。即随温度变化有明显差异，在较高温度下溶解度大，降低温度时溶解度小，从而能实现分离提纯。 显然，如果： ①杂质B在该溶剂中的溶解度比目标物A大，则结晶次数和损失都可能减少； ②目标物A对该溶剂在较低温度下的溶解度更小些，则结晶次数和损失也可能减少； ③杂质B在混合物中的含量更少些，则结晶次数和损失也可能减少。 如果混合物中的A和B有相同的物质量和相近的溶解度时就不能用重结晶方法分离。只要二者在溶解度上有明显的差别，分离就是可能的。 固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和，冷却时由于溶解度降低，有机物又重新析出晶体。——利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中，从而达到提纯的目的。 注意——重结晶只适宜杂质含量在5%以下的固体有机混合物的提纯。从反应粗产物直接重结晶是不适宜的，必须先采取其他方法初步提纯，然后再重结晶提纯。 六．实验內容及步骤： 称取2克粗乙酰苯胺于250毫升烧杯中，加入60毫升水（不要太多水）、加热使微沸（要垫石棉网）、若不能完全溶解，再分次加入少量水（每次10毫升左右）用玻棒搅拌，并使微沸2—3分钟，直到油状物质消失为止，若溶液有色，待其稍冷后（降低10度左右），加入约0.2克活性炭，重新加热至微沸并不断搅拌。

纳滤与反渗透区别

饮用矿物质水出水要求 一、超滤 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膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。 超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50％的浓度。家用工业用都可以。 超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格，可根据工作的需要来选用。在矿物质 二、纳滤 纳滤，介于超滤与反渗透之间。现在主要用作水厂或工业脱盐。脱盐率达百分之90以上。反渗透脱盐率达99%以上但，若对水质要求不是特别高，利用纳滤可以节约很大的成本。 三、反渗透 反渗透，是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。 用作太空水、纯净水、蒸馏水等制备；酒类制造及降度用水；医药、电子等行业用水的前期制备；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；锅炉补给水除盐软水；海水、苦咸水淡化；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。 四、水处理六种膜处理方法的区别

纳滤水的优点 1最佳直饮水方案介绍 随着人们饮水观念的加强（随着工业化的发展，我们赖以生存的自然环境遭到污染与破坏，水资源受到很大污染，而现有的自来水还采用传统的水处理工艺，水当中的低分子有机物与重金属都无法祛除，导致自来水都不能直接饮用，必须经过特殊处理才能饮用），对水的需求及要求也越来越高，相应出现了蒸馏水、太空水、纯净水、矿泉水...... 一、什么样的水才是理想的饮用水？ 自来水：由于近年来工业发展迅速，各地的水源受到不同程度的污染，加上城市供水管道的年久失修，增加了自来水的二次污染;此外，自来水在消毒时，使用了氯气和氯气漂白粉，使得在杀菌的同时带来了游离氯对种种有机物的氯化作用，这些有毒含氯物质在高温下也不易分解。许多事实表明，长期饮用这种水，是导致人体部分癌变或突变的重要原因。 纯净水：几乎没有什么杂质，缺少天然饮用水的矿物质营养成分，有些敏感的人觉得纯净水越喝越不解渴，长久下来感觉无力，对正在成长的少年和老人还

实验三 重结晶及熔点测定(苯甲酸重结晶)

实验三重结晶及熔点测定 ─苯甲酸重结晶 一、目的要求 1、理解重结晶提纯法的原理，学习并掌握重结晶法提纯固体有机化合物； 2、掌握热过滤和吸滤操作； 3、了解数字熔点仪的操作方法。 二、基本原理 1、晶体可以通过两种方法得到： （1）由加热的固体冷却得到，即升华； （2）由饱和的溶液得到。 后一种则是化学实验室最常用的方法，也是本次实验所采用的方法。 重结晶法是提纯固体有机化合物常用的方法。 2、重结晶法原理： 利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同，而将它们相互分离。 解释：固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。当温度升高时溶解度增大，温度降低时溶解度变小。当固体有机物溶解在热的溶剂中形成饱和溶液后冷却，由于溶解度降低，变成过饱和溶液而析出结晶。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，可以使不溶的杂质在被提纯物质的

饱和溶液中过滤除去，而后被提纯物质从过饱和溶液中析出，溶解的杂质仍留在溶液中，从而达到提纯的目的。 溶剂的选择是重结晶关键的一步，一般根据“相似互溶”的原理来确定溶剂。 所选溶剂必须符合下列条件： （1）不与被提纯物质发生化学反应； （2）在高温时，被提出物质在溶剂中溶解度较大，在低温时，则很少； （3）对杂质的溶解度很大或很小； （4）容易和被提纯物分离； （5）能给出较好的结晶。 此外，也应考虑溶剂的易燃性，毒性，价格等因素。 3、重结晶一般过程： ①溶解：将不纯的固体有机物在溶剂的沸点或接近于沸点的温度下溶解 在溶剂中，制成接近饱和的浓溶液。若溶液含有色杂质，可加活性碳煮沸脱色； ②趁热过滤：过滤此热溶液以除去其中不溶物质及活性碳； ③重结晶：将滤液冷却，使结晶自过饱和溶液中析出，而杂质仍留母液中；。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 ④过滤：抽气过滤，从母液中将结晶分出，洗涤结晶以除去吸附的母液； ⑤结晶干燥：所得结晶进行干燥。

5第五章 (改性)乳化沥青的评价方法

第五章（改性）乳化沥青的评价方法 1.检测乳化沥青中的沥青含量的方法有哪些？ 2.我国乳化沥青蒸发残留物含量具体试验方法是什么？ 3.我国筛上剩余量试验的目的、方法、步骤是什么？ 4.我国乳化沥青微粒离子电荷实验的方法、目的、步骤是什么？ 5.我国乳化沥青与矿料的粘附性试验的目的、方法、步骤是什么？ 6.我国乳化沥青储存稳定性试验的目的、方法、步骤是什么？ 7.我国乳化沥青低温储存稳定性试验的目的、方法、步骤是什么？ 8.我国乳化沥青水泥拌合试验的目的、方法、步骤是什么？与国外方法有何差异？ 9.乳化沥青破乳速度试验的目的、方法、步骤是什么？ 10.我国乳化沥青与矿料的拌合试验的目的、方法、步骤是什么？

第五章（改性）乳化沥青的评价方法 1.检测乳化沥青中的沥青含量的方法有哪些？ 乳化沥青是沥青分散在水中形成的乳状液，其中的水只是沥青中暂时存在的介质，待乳化沥青喷洒或者拌和施工后破乳，乳化沥青中的水分是要蒸发掉的。乳化沥青中水和沥青的比例，不仅影响乳化沥青的生产与运输成本，而且对乳化沥青的储存稳定性、黏度等指标等都有显著的影响，因此需要对乳化沥青中的沥青含量进行检测。 为了检测乳化沥青中的沥青含量，需要将乳化沥青进行脱水。但是如何将乳化沥青进行脱水，不同的国家和组织有不同的方法，汇总起来主要包括蒸馏法、烘箱蒸发法、直接加热蒸发法和自然干燥法四类。 （1）蒸馏法 蒸馏法中比较有代表性的是美国ASTM的蒸馏法、ASTM的低温减压蒸馏法以及美国很多州采用的不同蒸馏温度和蒸馏时间的蒸馏法 ①ASTM蒸馏法。美国D244-00规定有三种乳化沥青残留物提取方法：蒸馏法（Residue and oil distillate by distillation）、蒸发法（Residue by evaporation）和低温（135℃）减压蒸馏法。ASTM的蒸馏法是将200g改性乳化沥青倒入特制的铝合金容器中，在260℃的温度下蒸馏15min,从而实现乳化沥青中水与沥青的分离。该方法得到的残留物还可以接着用来进行残留沥青性质实验。 ②ASTM的低温减压蒸馏法。有的乳化沥青，特别是改性乳化沥青在高温情况下蒸馏，获得的残留沥青的性质会受到很大的影响，无法真正反映乳化沥青使用过程中的真实状态，因此采用低温减压蒸馏法。该方法是使用蒸馏法的仪器，在135℃的温度下蒸馏60min。 ③美国很多州采用的不同蒸馏温度和蒸馏时间的蒸馏法，具体方法不尽相同：有的采用177℃温度下蒸馏15min的方法，有的采用177℃温度下蒸馏20min 的方法，有的采用204℃温度下蒸馏15min的方法等等。 （2）烘箱蒸发法

实验三、过滤和重结晶

实验三、过滤和重结晶 一、实验目的 1、掌握减压过滤，热过滤的操作和菊花形滤纸的折叠方法。 2、熟悉重结晶法提纯固体有机物的原理和方法。 二、实验原理 1、过滤；过滤是化学实验中经常采用的操作。常用的过滤方法有三种：普通过滤、热过滤和减压过滤。 2、重结晶：重结晶是纯化固体有机化合物的常用方法之一。 其原理是利用混合物中各组分在某溶剂或混合溶剂中溶解度的不同，而使它们互相分离。重结晶的一般过程是：将不纯的固体有机物溶于适当的溶剂中，经过滤、脱色等方法去除杂质，滤液经冷却使其重新结晶析出，得到比较纯的化合物。所以重结晶方法一般包括下面几个主要步骤： （1）选择适当溶剂； （2）将粗产品溶于适宜的热的溶剂中制成饱和溶液； （3）趁热过滤除去不溶性杂质。如含有有色杂质，可加入活性炭脱色后再进行热过滤； （4）将滤液冷却（或蒸发除去溶剂）即得结晶，而杂质则留在母液中或者杂质析出，而欲提纯的化合物则留在溶液中； （5）抽气过滤即得结晶，用少量溶剂洗涤晶体，再抽干，应当注意，当杂质过多时，应先用其它方法提纯。达到一定纯度后，再用重结晶法精制； 重结晶法的关键是选择合适的溶剂，否则将达不到纯化的目的或收率甚低。溶剂必须符合下列条件： （1）与被提纯物质不发生化学反应 （2）被提纯物质在溶剂中的溶解度，在高温时较大，而在低温时很小。 （3）杂质在热溶剂中不溶或难溶，通过热过滤易于除去。或使杂质在冷溶剂中易溶，而留在母液中将其分离。 （4）溶剂的沸点不宜太高，也不易太低。太高时，不易与晶体分离，太低时不易操作。 （5）对要提纯的物质能生成较整齐的晶体。 如果选不到一种合适的溶剂时，则可使用混合溶剂进行重结晶，

第5章 过滤

第5章过滤 一．填空题 1.快滤池使用的滤料都是颗粒状材料。滤料应满足的基本条件是、、。 2.悬浮颗粒在滤层孔隙水流中的迁移是由于、、、 、五种基本作用。 3.过滤的目的是用来去除水中的，以获得浊度更低的水。 4.快滤池的冲洗方法有、和三种。 5.滤池的水质周期和压力周期除了与滤层的厚度有关还与、 、等因素有关。（至少三种） 6.快滤池的工作机理是、慢滤池的工作机理是。 二．选择题 1.虹吸滤池一般采用（）配水系统，反冲洗水来自( ),因此（）不能生产。与其类似的还有（）滤池。 A. 小阻力；其余各格滤后水；单格；移动罩滤池 B. 大阻力；单设冲洗设备；单格；移动罩滤池 C. 穿孔管大阻力；其余各格滤后水；多格；无阀滤池 D. 小阻力；单设冲洗设备；2格以下；无阀滤池 2.滤池型式的选择，应根据（）等因素，结合当地的条件，通过（）确定。 A. 生产能力、施工成本和工艺流程；试验 B. 设计生产能力、进水水质和工艺流程的高程布置；技术经济比较 C. 最大供水量、出水水质和地形；综合比较 D. 设计生产能力；占地面积和平面布置；技术经济比较 3.给水过滤中，（）会影响杂质在滤层中的分布规律。 A. 滤速、水流方向和滤料材质 B. 冲洗次数、水流方向和滤层的组成 C. 水流方向、滤速和滤层厚度

D. 滤速、过滤水流方向和滤层组成 4.快滤池应有下列管：（），其断面宜（）通过计算确定。 A. 进水管、出水管、放空管、排水管；根据试验数据 B. 清水管、放空管、排泥管、排水管；根据流速 C. 进水管、出水管、冲洗水管、排水管；根据流速 D. 清水管、出水管、冲洗水管、排泥管；根据试验数据 5. （）过滤过程中有可能出现“负水头”现象。 A. 直接过滤 B.变速过滤 C. 外部过滤 D.等速过滤 6.水厂生产过程中投药自动控制主要包括（）自动控制；澄清池和沉淀池的自动控制内容是（）；滤池自动控制目前则主要是根据（）来控制滤池（）。 A. 混凝剂投加和加氯；排泥；滤层水头损失或规定冲洗周期；冲洗 B. 氧化剂投加和加氯；水位；滤层水头损失或规定冲洗周期；出水量 C. 混凝剂和助凝剂投加；水位；滤层厚度或规定滤速；出水量 D. 混凝剂投加和加氯；加药；滤层水头损失或规定滤速；冲洗 7.滤池应按正常情况下的滤速设计，并以检修情况下的（）校核。 A.反冲洗强度 B.滤层膨胀率 C.强制滤速 D.单池面积 8.滤池的工作周期，宜采用（）h A.8-12 B.10-16 C.10-18 D.12-24 9.滤池的滤料粒径范围根据滤池类别及所选滤料种类不同分为：①d=0.5-1.2mm；②d=0.8-1.8mm；③d=0.8-1.6mm；④d=0.5-0.8mm.如果采用双层滤料过滤无烟煤滤料粒径应选（）。 A. ④ B. ③ C. ② D. ① 10.快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为（）。 A. 1.0%-1.5% B. 1.5%-2.0% C. 0.20%-0.28% D.0.6%-0.8% 11.中阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为（）。 A. 1.0%-1.5% B. 1.5%-2.0% C. 0.20%-0.28% D.0.6%-0.8%

第五章 深层过滤

第五章深层过滤 过滤是去除悬浮物，特别是去除浓度比较低的悬浊液中微小颗粒的一种有效方法。过滤时，含悬浮物的水流过具有一定孔隙率的过滤介质，水中的悬浮物被截留在介质表面或内部而除去。根据所采用的过滤介质不同，可将过滤分为下列几类。 （1）格筛过滤过滤介质为柳条或滤网，用以去除粗大的悬浮物，如杂草、破布、纤维、纸浆等，其典型设备有格栅、筛网和微滤机。 （2）微孔过滤采用成型滤材，如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯等，也可在过滤介质上预先涂上一层助滤剂（如硅藻土）形成孔隙细小的滤饼，用以去除粒径细微的颗粒。其定型的商品设备很多。 （3）膜过滤采用特别的半透膜作过滤介质在一定的推动力（如压力、电场力等）下进行过滤，由于滤膜孔隙极小且具选择性，可以除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。其主要设备有反渗透、超过滤和电渗析等。 （4）深层过滤采用颗粒状滤料，如石英砂、无烟煤等。由于滤料颗粒之间存在孔隙，原水穿过一定深度的油层，水中的悬浮物即被截留。为区别于上述三类表面或浅层过滤过程，将这类过滤称之为深层过滤，简称过滤。在给水处理中，常用过滤处理沉淀或澄清池出水，使滤后出水浑浊度满足用水要求。在废水处理中，过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等的预处理手段，也作为生化处理后的深度处理，使滤后水达到回用的要求。 常用的深层过滤设备是各种类型滤池。按过滤速度不同，有慢滤池（<0.4m/h）、快滤池（4～10m/h）和高速滤池（10～6Om/h）三种；按作用力不同，有重力滤池（水头为4～5m）和压力滤池（作用水头15～25m）两种；按过滤对水流方向分类，有下向流、上向流、双向流和任向流滤池四种；按滤料层组成分类，有单层滤料、双层滤料和多层滤料滤池三种。 普通快滤池是常用的过滤设备，也是研究其他滤池的基础。因此本章主要讨论快滤池，其他类型过滤设备分述于有关章节。 第一节普通快滤池的构造 图5-1为普通快滤池的透视与剖面示意图。快滤池一般用钢筋混凝土建造，池内有排水槽、滤料层、垫料层和配水系统；池外有集中管廊，配有进水管、出水管、冲洗水管、冲洗水排出管等管道及附件。 过滤时，加入凝聚剂的浑水自进水管经集水渠、排水槽进入滤池，自上而下穿过滤料层、垫料层，由配水系统收集，并经出水管排出．此时开F1、F2，关F3、F4、F5。经过一段时间过滤，滤料层截留的悬浮物数量增加；滤层孔隙率减小，使孔隙水流速增大，其结果一方面造成过滤阻力增大，另一方面水流对孔隙中截留的杂质冲刷力增大，使出水水质变差。当水头损失超过允许值，或者出水的悬浮物浓度超过规定值，过滤即应终止，进行滤池反冲洗。反冲洗时，开F3、F4，关F1、F2。反冲洗水由冲洗水管经配水系统过入滤池，由下而上穿过垫料层，滤料层，最后由排水槽经集水渠排出。反冲洗完毕，又进入下一过滤周期． 一、滤料 滤料是滤池的核心部分，它提供悬浮物接触凝聚的表面和纳污的空间，工业滤料应满足下列要求： ①有足够的机械强度，在冲洗过程中不因碰撞、摩擦而破碎。 ②有足够的化学稳定性，不溶于水，对废水中化学成分足够稳定，不产生有害物质。 ③具有一定的大小和级配，满足截留悬浮物的要求。 ④外形近乎球形，表面粗糙，带有棱角，能提供较大的比表面和孔隙率。 ⑤价廉，易得。

实验五重结晶及过滤

实验五重结晶及过滤 一、教学要求： 1、学习重结晶法提纯固体有机化合物的原理和方法； 2、掌握重结晶的基本操作； 3、练习普通过滤、抽气过滤和热过滤的操作技术； 4、练习和掌握固体试剂的取用； 5、练习和掌握直接加热、固体的溶解和结晶等操作。 二、预习内容 1、重结晶的原理及意义； 2、溶剂的选择原则及相应的选择方法； 3、活性炭的使用原则及辅助析晶的几种方法； 4、各种过滤的操作方法及相应的注意问题； 5、菊花形滤纸的叠法。 三、基本操作 1、加热溶解操作； 2、各种过滤操作； 3、冷却析晶操作。 四、实验原理 重结晶是纯化固体化合物的重要方法之一。其原理是利用被提纯物质与杂质在某溶剂中溶解度的不同分离纯化的。其主要步骤为：（1）将不纯固体样品溶于适当溶剂制成热的近饱和溶液；（2）如溶液含有有色杂质，可加活性炭煮沸脱色，将此溶液趁热过滤，以除去不溶性杂质；（3）将滤液冷却，使结晶析出；（4）抽气过滤，使晶体与母液分离。洗涤、干燥后测熔点，如纯度不合要求，可重复上述操作。 必须注意，杂质含量过多对重结晶极为不利，影响结晶速率，有时甚至妨碍结晶的生成。重结晶一般只适用于杂质含量约在百分之五以下的固体化合物，所以在结晶之前应根据不同情况，分别采用其他方法进行初步提纯，如水蒸气蒸馏，萃取等，然后再进行重结晶处理。 重结晶的关键是选择合适的溶剂，理想溶剂应具备以下条件： （1）不与被提纯物质起化学反应； （2）被提纯物质在温度高时溶解度大，而在室温或更低温度时，溶解度小； （3）杂质在热溶剂中不溶或难溶，在冷溶剂中易溶； （4）容易挥发，易与结晶分离； （5）能得到较好的晶体。 除上述条件外，结晶好、回收率高、操作简单、毒性小、易燃程度低、价格便宜的溶剂更佳。 常用溶剂，如水、乙醇、丙酮、苯等。 五、实验步骤 1、称1g粗苯甲酸于100ml烧杯中，加入40ml蒸馏水，加热至沸使其溶解，稍冷， 加少量活性炭，继续加热煮沸5min； 2、趁热进行热过滤，冷却，析晶； 3、完全析晶后，抽滤，洗涤2-3次，抽滤至干； 4、晾干，称重并计算产率。

第五章人体内废物的排出 知识点

一、排泄是指 、 和 等的排出体外的过程；粪便的排出 （属或不属）排泄。 二、泌尿系统和肾单位的结构模式图，填写图中各部分的名称和功能： 1、由图1可以看出，肾动脉中的血液流经肾脏后分为两部分，一部分通过 流回血液，别一部分通过 收集暂时储存在膀胱中形成尿液。 2、肾单位由图2中的[ ] 、[ ] 和[ ] 三部分组成。 三、尿的形成主要与 有关。 1、肾小球的 作用：（肾单位中的 和紧贴它的 起过滤作用） 当血液流经 和 时，除 和 以外；血浆中的一部分 、 、 、 等物质都可以经过肾小球过滤到 中。肾小囊中的液体称为 。 原尿和血液的区别：原尿不含 。 2、肾小管的 作用： 原尿流经 时，全部 、大部分的 和部分 被肾小管重新吸收，进入包绕在肾小管外的 中，剩下的 、 、 等就形成了尿液。 尿液与原尿的区别是：尿液不含 。 四、人体排尿，不仅起到排出 的作用，而且对调节体内 和 的平衡，维持人体正常的生理功能，也有重要的作用。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 图1 人体泌尿系统结构图 图2 肾单位结构图

一、排泄是指多余的水、 无机盐 和 尿素等的排出体外的过程；粪便的排出不属排泄。 二、泌尿系统和肾单位的结构模式图，填写图中各部分的名称和功能： 1、由图1可以看出，肾动脉中的血液流经肾脏后分为两部分，一部分通过肾静脉流回血液，别一部分通过输尿管收集暂时储存在膀胱中形成尿液。 2、肾单位由图2中的[③]肾小球 、[④] 肾小囊 和[⑤] 肾小管 三部分组成。 三、尿的形成主要与 肾脏 有关。 1、肾小球的 过滤 作用：（肾单位中的肾小球 和紧贴它的肾小囊壁起过滤作用） 当血液流经 肾小球 和 肾小囊壁 时，除血细胞 和大分子蛋白质 以外；血浆中的一部分 水 、 无机盐 、 葡萄糖 、 尿素 等物质都可以经过肾小球过滤到 肾小囊 中。肾小囊中的液体称为 原尿。 原尿和血液的区别：原尿不含 血细胞和大分子蛋白质 。 2、肾小管的重吸收作用： 原尿流经肾小管 时，全部 葡萄糖 、大部分的 水 和部分 无机盐 被肾小管重新吸收，进入包绕在肾小管外的 毛细血管中，剩下的 水 、 无机盐 、 尿素 等就形成了尿液。 尿液与原尿的区别是：尿液不含葡萄糖 。 四、人体排尿，不仅起到排出废物 的作用，而且对调节体内 水 和无机盐 的平衡，维持人体正常的生理功能，也有重要的作用。 ①入球小动脉 ②出球小动脉 ③肾小球 ④肾小囊 ⑤肾小管 ⑥毛细血管 图1 人体泌尿系统结构图 图2 肾单位结构图 肾动脉 肾静脉 输尿管

有机化学实验四重结晶及过滤

有机化学实验四重结晶及 过滤 Prepared on 22 November 2020

实验四重结晶及过滤 一．实验目的： 1.学习重结晶法提纯固态有机化合物的原理和方法； 2.掌握抽滤、热滤操作和滤纸的折叠方法； 3.了解重结晶时溶剂的选择 二．实验重点和难点： 1.学习重结晶法提纯固态有机化合物的原理和方法； 2.掌握抽滤、热滤操作和滤纸的折叠方法； 实验类型：基础性实验学时：4学时 三．实验装置和药品： 主要实验仪器：抽滤瓶布氏漏斗真空泵表面皿 滤纸玻棒 主要化学试剂：乙酰苯胺（粗品）活性碳 四．实验装置图： 图1.重结晶热过滤装置图2.抽滤装置 五．实验原理： 重结晶是利用固体混合物中目标组分在某种溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同，而使它们相互分离。即随温度变化有明显差异，在较高温度下溶解度大，降低温度时溶解度小，从而能实现分离提纯。 显然，如果： ①杂质B在该溶剂中的溶解度比目标物A大，则结晶次数和损失都可能减少； ②目标物A对该溶剂在较低温度下的溶解度更小些，则结晶次数和损失也可能减少； ③杂质B在混合物中的含量更少些，则结晶次数和损失也可能减少。 如果混合物中的A和B有相同的物质量和相近的溶解度时就不能用重结晶方法分离。只要二者在溶解度上有明显的差别，分离就是可能的。 固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和，冷却时由于溶解度降低，有机物又重新析出晶体。——利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中，从而达到提纯的目的。 注意——重结晶只适宜杂质含量在5%以下的固体有机混合物的提纯。从反应粗产物直接重结晶是不适宜的，必须先采取其他方法初步提纯，然后再重结晶提纯。 六．实验内容及步骤： 称取2克粗乙酰苯胺于250毫升烧杯中，加入60毫升水、加热使微沸、若不能完全溶解，再分次加入少量水（每次10毫升左右）用玻棒搅拌，并使微

第五章 空气过滤器实验研究的理论基础

第五章空气过滤器实验研究的理论基础 §5.1 过滤器分类 §5.1.1 我国的空气过滤器分类 对于一般通风用空气过滤器，我国有两种分级标准：GB 12218-89 “一般通风用空气过滤器性能试验方法” 和GB 14295-93 “空气过滤器”，它们之间的比较可见表5.1。 注：表中效率均是大气尘分组计数效率（大气尘分组计数效率是指以大气尘为尘源，按≥0.3μm、≥0.5μm、≥O.7μm、≥l.0μm、≥2.0μm和≥5.0μm分组对过滤器进行计数效率的测定）。当大气尘分组计数效率测定结果同时满足表中两个类别时，按低类别评定。GB 12218-89 中规定I、II型过滤器效率亦可用人工尘计重法测试。 国内有人根据对百余种不同工艺、不同材质的空气滤材、滤器的测试，结合对国外的一些产品技术性能资料分析，于1980年提出按大气尘分组计数效率的空气过滤器分类方法[14] [15]如表5.2所列。它对过滤器的分类也有一定的实际使用意义。 §5.1.2 欧洲Eurovent4／9-93中空气过滤器分类 Eurovent 4／9 “一般通风用空气过滤器分级效率的测试方法” 用Latex粒子或DEHS (己基癸二酸二乙酯)粒子及人工尘测试一般通风用过滤器的分级效率及计重效率、容尘量，将过滤器分为EUl～EU9不同类别，见表5.3。

§5.1.3 美国ASHRAE 52.2P 中的空气过滤器分类 ASHRAE 标准 52.2P （96）“一般通风用空气净化设备粒径、过滤效率的测试方法”将取代Std.52.1中的比色法作为测定和评价一般通风用空气过滤器的方法。该标准用0.3~10μm 固态、干燥的多分散相KCL 粒子及ASHRAE 二号尘来测试过滤器的计数分级效率（PSE ），绘制整个容尘过程的最小PSE 曲线，然后将12个粒径档分成三个粒径范围求其分组效率，为过滤器定级（共16级），见表5.4。 注：表中 E 1、E 2、E 3分别指第一、 二、 三组的平均粒径效率。 §5.1.4 前苏联的过滤器分级方法 前苏联过去是用石英粉测一般过滤器效率，用油雾浊度比较法测高效过滤器效率的。他们的空气过滤器分为三类九等，大体相当于我国的粗效、 中效和高效过滤器，见表5.5。

反渗透和纳滤的基础知识

第三章反渗透和纳滤的原理 3.1 反渗透和纳滤基础 3.1.1 膜与膜过程 膜在自然界中是广泛存在的，尤其在生物体内。但是人类首次注意到由生物膜引起的渗透现象是在1748 年，法国学者Abbe Nollet（1700 – 1770）很偶然的发现包裹在猪膀胱里的水可以自己扩散到膀胱外侧的酒精溶液中。法国植物学家Henri Dutrochet（1776 – 1847）在1827 年提出了Osmosis（渗透）一词来定义Abbe Nollet 发现的现象。但是，这一现象并未能引起足够的重视，直到1854 年英国科学家Thomas Graham（1805 – 1869）在实验中发现，放置在半透膜一侧的晶体会比胶体更快的扩散到另一侧，并提出了Dialysis（透析）的概念。这时人们才对半透膜产生了兴趣，并由德国生物化学家Moritz Traube（1826 – 1894）在1864 年制造出了人类历史上第一张人造膜——亚铁氰化铜膜。完整的渗透压理论直到20 世纪才由荷兰物理化学家Van't Hoff（1852 – 1911）提出。后来，随着各个学科的不断发展，膜分离现象也不断为人们发现并研究。1960 年，人类终于实现了从苦咸水中制取淡水的梦想，工作于美国加利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLA）的科学家Sidney Loeb （1917 –）和Srinivasa Sourirajan（1923 –）共同研制出世界第一张非对称醋酸纤维素反渗透膜。从那时起的近半个世纪以来，膜分离技术，包括反渗透和纳滤，在世界范围得到了广泛的发展和应用。表3.1 列出了膜分离技术发展简史。 表3.1 膜分离技术发展史

认知心理学笔记第五章注意解读

第五章注意 1、注意的理论模型：过滤器模型；衰减模型；反应选择模型；中枢能量及其分配 2、普通心理学：注意是对一定对象的指向和集中。注意与意识之间的关系。 认知心理学：强调注意在模式识别中的信息选择功能，提出注意的信息加工模型。 3、注意的研究简述： （1）冯特(1908)：注意是伴随着心理内容清晰领会的状态；意识与视野一样，是以一定阈限为边界的一个有限领域，任何心理内容只有进入这个领域，才有被领会的可能。在该领域内有一个范围狭小的中心区域，任何心理内容只有进入这个中心区域，才会获得最大的清晰性和鲜明性。这个中心区域被称为“注意焦点”。 （2）James(1892)：在《心理学教科书》一书中，把注意作为意识的特征之一。（3）近代，谢林顿、埃克尔斯和克里克等诺贝尔奖获得者对其都有所阐述。 4、注意模型 有人也把注意模型看作为模式识别模型： 过滤器模型 衰减模型 反应选择模型 5、过滤器模型： 英国心理学家，Broadbent，《知觉和通讯》（1958），这部专著的出现，标志，行为主义心理学禁锢了多年的注意问题又重新回到心理学的研究领域中。 在Broadbent看来，象通讯系统一样，可以将整个神经系统看成信息传播速度有限的单一通道。出于经济考虑，在容量有限的神经系统之前，需要一个选择性的过滤器或者开关，这种开关保护系统避免超载，只准许少量的被选择的信息通过过滤器，所有其他信息则受到阻挡。此外，在选择性过滤器之后，有必要假设一个缓冲器。这种缓冲器是一个暂时的记忆存储，未被选择的信息能够在其中短暂保留。过滤器理论属于早期选择模型。 模型示意图： 实验验证： 1 刺激呈现是双耳分听（dichotic listening task），即同时呈现，每秒2个数字（每对数字到达双耳的时间相同，前后两对数字之间间隔0.5s），如，左耳＝734，右耳＝215。任务是，被试自由报告。 2 被试的两种再现刺激的方式（大多数被试先左耳后右耳。） 第一种是（报告单个耳朵所听到的数字）：左耳＝734，右耳＝215；正确

进口反渗透、纳滤的基础知识

反渗透、纳滤基础知识 1 分离膜与膜过程 膜分离 物质世界是由原子、分子和细胞等微观单元构成的，然而这些微小的物质单元总是杂居共生，热力学第二定律揭示了微观粒子都会倾向于无序的混合状态。人们发明了过滤、蒸馏、萃取、电泳、层析和膜分离等分离技术来获取纯净的物质。 膜分离技术的基础是分离膜。分离膜是具有选择性透过性能的薄膜，某些分子（或微粒）可以透过薄膜，而其它的则被阻隔。这种分离总是要依赖于不同的分子（或微粒）之间的某种区别，最简单的区别是尺寸，三维空间之中，什么都有大小巨细，而膜有孔径。当然分子（或微粒）还有其它的特性差别可以利用，比如荷电性（正、负电），亲合性（亲油、亲水），深解性，等等。按照阻留微粒的尺寸大小，液体分离膜技术有反渗透（亚纳米级）、纳滤（纳米级）、超滤（10纳米级）和微滤（微米和亚微米级），另外还有气体分离、渗透蒸发、电渗析、液膜技术、膜萃取、膜催化、膜蒸馏等膜分离过程。 表-1 主要的膜分离过程

气体分离气体、气体与蒸 汽分离 浓度差易透过气体不易透过气体 薄膜复合膜 薄膜复合膜由超薄皮层（活性分离层）和多孔基膜构成。基膜一般是在多孔织物支撑体上浇筑的微孔聚砜膜(即0.2mm厚)，超薄皮层是由聚酰胺和聚脲通过界面缩合反应技术形成的。 薄膜复合膜的优点与它们的化学性质有关，其最主要的特点是化学稳定性，在中等压力下操作就具有高水通量和盐截留率及抗生物侵蚀。它们能在温度0－40℃及pH2－l2间连续操作。像芳香聚酰胺一样，这些材料的抗氯及其他氧化性物质的性能差。 过滤图谱 平膜结构

图-1 非对称膜与复合膜结构比较 美国海德能公司的RO/NF膜(CPA, ESPA, SWC, ESNA, LFC)均是复合膜。CPA3的断面结构如图-2所示。可以看出在支撑层上形成褶皱状的表面致密层。原水以与皮层平行方向进入，通过加压使其透过密致分离层，产水从支撑层流出。 图-2 CPA3的断面结构 表面致密层构造 根据膜种类不同，制作平膜的表面致密层材质也有差异。大多数都是采用交链全芳香族聚酰胺。其构造如图-3所示。

重结晶及过滤

实验一重结晶及过滤 一、实验目的： 1．学习通过重结晶提纯固体有机物的原理和方法； 2．掌握折叠滤纸、热过滤、抽滤等基本操作； 3．练习实验器材的使用和装卸。 二、仪器和药品： 仪器：烧杯（250mL、500mL）、保温漏斗、玻璃漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶、水泵、量筒、酒精灯、铁架台、锥形瓶、电热套等； 药品：粗乙酰苯胺、活性炭、等； 其他：滤纸（热过滤用，抽滤用）、玻棒、沸石等。 三、实验原理 1．重结晶的基本原理： 重结晶是纯化固体物质的一种方法。它是利用在不同温度下被提纯物质与杂质在溶剂中的溶解度不同，将杂质分离出去的提纯方法。 大多数有机物的溶解度都随着温度的升高而增大。选择溶剂，在较高温度（接近溶剂的沸点）下，制成被提纯有机物的饱和或接近饱和的浓溶液，趁热过滤后，让被提纯物从过饱和溶液中的以结晶析出，而杂质则全部或大部分仍留在溶液中，或者在热过滤时被分离出去。 重结晶时，应根据下列条件选择溶剂： (1)不与被提纯物质起化学反应； (2)对被提纯物质的溶解度随温度变化较大；(Why?) (3)对杂质的溶解度非常大或非常小；(Why?) (4)易挥发，易除去； (5)能给出较好的结晶。 在实际的选择过程中，主要是根据相似相溶原理，查阅数据手册，选出几种溶剂用试管进行实验观察，选出符合上述五个条件的溶剂。必要时，可使用混合溶剂。 2．折叠滤纸的折叠：（略） 3．热过滤的操作和技巧：准备充分，快速协调，趁热过滤。 四、仪器装置： 重结晶各种装置如图1，图2，图3，图4所示。 图1适用于用水做溶剂的情况，图2适用于用其他低沸点有机溶剂。 五、实验步骤： （一）重结晶的简单过程为： 溶解→脱色→热过滤→冷却→抽滤，洗涤→干燥→称重，计算产率。 1．溶解：