第七章其它分离技术和分离过程的选择
第二节吸附分离
7.2.1 吸附原理和吸附剂
7.2.2 吸附平衡
7.2.3 吸附速率
7.2.4 吸附分离工艺简介
何谓“吸附操作”？
流动相与多孔的固体颗粒接触，使固体颗粒能有选择地累积和凝聚流动相中一定组分在其内外表面上，从而达到分离目的。
吸附剂（adsorbent）(固相)
吸附质（adsorbate）(流体相)
应用领域：
1.石油、化工、冶金、食品、医药；
2.日常生活中的应用：家用净水剂，冰箱除异味 , gas masks
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7.2.1吸附原理和吸附剂
吸附原理：吸附质单个原子、离子或分子与固体表面之间存在着相互作用力而被吸附在固相的内外表面上。
吸附作用力的性质
★吸附剂的特征：比表面大，多孔
强度
规格
★常用吸附剂：
1.硅胶：SiO2·nH2O。易于吸附极性物质，吸湿量可达40%。
2.活性氧化铝：Al2O3。无定形多孔结构，比表面250m2/g，脱水剂。
3.活性碳：孔径10-1000,比表面1200-1600m2/g，吸附有机物。
4.分子筛：结晶硅铝酸盐的多水化合物。
Mex/n [(AlO2)x(SiO2)y] · nH2O
主要型号3A, 4A, BX, 10X, Y,Na丝光沸石等，孔径均一。
比表面600-100m2/g，孔径3-10，烃类气体的深度干燥。
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7.2.2吸附平衡
吸附平衡的定义：在一定的条件下，当流体与吸附剂接触后，流体中的吸附质将被吸附剂吸附。经过足够长时间，吸附质在两相中的含量达到一定值，不再变化，称为吸附平衡。
吸附平衡关系决定了吸附过程的方向和极限，是设计吸附分离过程的依据。
一、气体的吸附平衡：
1.单组分吸附：
Langmuir吸附等温方程：等温，均匀表面，被吸附溶质分子之间没有互相作用力，形成单分子层吸附（曲线I）。
(7-41)
Freundlich吸附经验式：
(7-42)
2.多组分吸附：
三组分等温等压相图：
修正的Langmuir方程式：
(7-43)
(7-44)
二、液体的吸附平衡
液相吸附比气相吸附，在机理上要复杂得多。
气相吸附溶质――――非电解质
液相吸附溶质――――电解质
吸附机理不相同
影响液相吸附机理的因素除了温度、浓度和吸附剂的结构性能外，溶
质和溶剂的性质对其吸附等温线的形状都有影响。
稀溶液的吸附等温式 ---Freundlish方程：
(7-45)
a曲线: 溶质始终是被优先吸附。溶质表观吸附量随溶质浓度增加而增
加，到一定程度又回到E点。
b曲线: 溶剂与溶质两者被吸附的分数差不多。从C到D范围内，溶质比
溶剂优先吸附。在D点两者同等量地被吸附，表观吸附量降为零。
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7.2.3 吸附速率
一、吸附机理：
1.扩散过程
2.内扩散过程
3.附剂的内表面上吸附质被吸附
物理吸附时阻力小速率快
控制步骤：外扩散控制，
内扩散控制；
二、脱附过程：
1.吸附质脱附
2.内扩散至表面
3.扩散至流体主体
三、吸附的传质速率方程
外扩散传质速率方程：
(7-46)内扩散传质速率方程：
(7-47)总传质速率方程：
(7-48)
－每千克吸附剂的吸附速率，kg/s·kg
如果在操作的浓度范围内吸附平衡为直线关系：
q=m·c*
可以写出：
代入（7-46）
即：吸附过程总阻力为外扩散阻力与内扩散阻力之和。
(7-49)
同理可得：
(7-50)若为外扩散控制，内扩散阻力小则总阻力约等于外扩散阻力:
(7-51)若外扩散很快，内扩散控制，则总阻力约等于内扩散阻力:
(7-52)
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7.2.4、吸附分离工艺简介
一、固定床吸附器的操作特性
透过曲线：流动相浓度－时间曲线
（a）含吸附质初始浓度为C。的进料连续流过装填有新鲜或再生好的吸附剂的床层，经过一定时间，部分床层为吸附质所饱和，吸附能力已为零，部分床层则建立了浓度分布即形成吸附波，随着时间的推移吸附波向床层出口方向移动。
(b)在时间t i，吸附质首先出现在床层出口端的流出物中。
(c)而对应于流出物中可允许的最大浓度c b所需要的时间t b为透过时间，c b为破点浓度
(d)当流动继续进行，则吸附波逐渐移动到达床层出口，t e为床层被吸附质饱和所需的时间，此时床层中全部吸附剂与进料中吸附质的浓度达到平衡状态，吸附剂失去吸附能力，必须再生。
透过曲线的作用：
(1)反映吸附剂性能和吸附质的性质,反映床层内吸附负荷曲线的形状;
(2)反映操作性能，如温度、压力、浓度、pH值、移动相流速、流速分布、影响流动状况的诸因素，设备和吸附剂的尺寸大小，以至于吸附剂在固定床层中的装填方法等都会产生不同程度的影响。
二、吸附等温线对负荷曲线的影响
①优惠吸附等温线
这种曲线斜率的增长趋势，随被吸附组分浓度的增加而减少，吸附质分子和固体吸附剂分子之间的亲和力随溶液组分平衡浓度的增大而降低。当t＝0时，床层进口随着输入原料先形成直线的浓度波，随着继续进料，浓度波向前移动。从优惠吸附等温线的上一段可以看出，组分浓度增加，吸附剂的吸附量相应减少，故浓度波中高浓度的一端，相应比低浓度的一端移动要快。随着时间的增加，传质区变得愈来愈窄小，床层的有效利用率增加。
②线性吸附等温线
这种曲线的斜率为定值，不因吸附质浓度的增加而变化,为通过坐标轴原点的一条直线.
③非优惠吸附等温线
这种曲线斜率的增长趋势，随吸附组分浓度的增加而加大。吸附质分子和固体吸附剂分子之间的亲和力随平衡组分浓度的增大而升高。当吸附床层开始进料时，在床层入口处形成直线的浓度波。当浓度波向前移动时，从非优惠吸附等温线的上一段可看到，吸附组分浓度增加，吸附剂的吸附量迅速加大，浓度波中浓度较高的一端比低浓度的一端移动慢。随着时间的推延以及传质阻力的影响，传质区不断变宽，浓度波前沿不断伸延，这对吸附操作不利。
三、固定床吸附流程：
对、间二甲苯的分离（沸点差0.7℃）
四、变压吸附：
加压下吸附，减压下再生脱附，能源消耗少
操作原理：
1.变温吸附，A→C,Δq=q A-q C
2.变压吸附，A→B,Δq=q A-q B
3.联合脱附再生，E→F,Δq=q E-q F 流程：
五、参数泵
参数泵是1966年由Wilhelm提出的一种新型分离方法.
以温度为变量的参数泵原理：
吸附分离思考题
1.吸附分离的原理是什么？
2.物理吸附与化学吸附的相同点和异同点是什么？
3.常用吸附剂的种类及其特点是什么？
4.吸附平衡的常用表达方式是什么？
5.流体相中的吸附质被吸附到吸附剂上要经过几个步骤？
化学吸附是多相催化反应的重要步骤。研究化学吸附对了解多相催化反应机理，实现催化反应工业化有重要意义。
吸附特点：与物理吸附相比，化学吸附主要有以下特点：①吸附所涉及的力与化学键力相当，比范德华力强得多。②吸附热近似等于反应热。③吸附是单分子层的。因此可用朗缪尔等温式描述，有时也可用弗罗因德利希公式描述。捷姆金吸附等温式只适用于化学吸附：V/Vm=1/a·㏑CoP。式中V是平衡压力为p时的吸附体积；Vm是单层饱和吸附体积；a和c0是常数。④有选择性。⑤对温度和压力具有不可逆性。另外，化学吸附还常常需要活化能。确定一种吸附是否是化学吸附，主要根据吸附热和不可逆性。
吸附机理：可分3种情况：①气体分子失去电子成为正离子，固体得到电子，结果是正离子被吸附在带负电的固体表面上。②固体失去电子而气体分子得到电子，结果是负离子被吸附在带正电的固体表面上。③气体与固体共有电子成共价键或配位键。例如气体在金属表面上的吸附就往往是由于气体分子的电子与金属原子的d电子形成共价键，或气体分子提供一对电子与金属原子成配位键而吸附的。
在复相催化中的作用及其研究：在复相催化中，多数属于固体表面催化气相反应，它与固体表面吸附紧密相关。在这类催化反应中，至少有一种反应物是被固体表面化学吸附的，而且这种吸附是催化过程的关键步骤。在固体表面的吸附层中，气体分子的密度要比气相中高得多，但是催化剂加速反应一般并不是表面浓度增大的结果，而主要是因为被吸附分子、离子或基团具有高的反应活性。气体分子在固体表面化学吸附时可能引起离解、变形等，可以大大提高它们的反应活性。因此，化学吸附的研究对阐明催化机理是十分重要的。化学吸附与固体表面结构有关。表面结构化学吸附的研究中有许多新方法和新技术，例如场发射显微镜、场离子显微镜、低能电子衍射、红外光谱、核磁共振、电子能谱化学分析、同位素交换法等。其中场发射显微镜和场离子显微镜能直接观察不同晶面上的吸附以及表面上个别原子的位置，故为各种表面的
晶格缺陷、吸附性质及机理的研究提供了最直接的证据。
原子吸收分光光度计试卷 答卷人：评分： 一、填空题（共15 分1 分／空） 1. 为实现峰值吸收代替积分吸收测量，必须使发射谱线中心与吸收谱线中心完全重合，而且发射谱线的宽度必须比吸收谱线的宽度窄。 2. 在一定条件下，吸光度与试样中待测元素的浓度呈正比，这是原子吸收定量分析的依据。 3. 双光束原子吸收分光光度计可以减小光源波动的影响。 4. 为了消除火焰发射的干扰，空心阴极灯多采用脉冲方式供电。 5. 当光栅（或棱镜）的色散率一定时，光谱带宽由分光系统的出射狭缝宽度来决定。 6. 在火焰原子吸收中，通常把能产生1％吸收的被测元素的浓度称为特征浓度。 7. 与氘灯发射的带状光谱不同，空心阴极灯发射的光谱是线状的光谱。 8. 用原子吸收分析法测定饮用水中的钙镁含量时，常加入一定量的镧离子，其目的是消除磷酸根离子的化学干扰。 9. 使用火焰原子吸收分光光度法时，采用乙炔-空气火焰，使用时应先开空气，后开乙炔。 10. 待测元素能给出三倍于空白标准偏差的吸光度时的浓度称为检出限。 11. 采用氘灯校正背景时，空心阴极灯测量的是原子吸收＋背景吸收（或AA＋BG）信号，氘灯测量的是背景吸收（或BG）信号。 12、空心阴极灯灯电流选择的原则是在保证放电稳定和有适当光强输出的情况下，尽量选择低的工作电流。 二、选择题(共15 分1.5 分/题) 1．原子化器的主要作用是( A )。 A．将试样中待测元素转化为基态原子； B．将试样中待测元素转化为激发态原子； C．将试样中待测元素转化为中性分子；
D．将试样中待测元素转化为离子。 2．原子吸收的定量方法—标准加入法，消除了下列哪种干扰?( D ) A．分子吸收B．背景吸收C．光散射D．基体效应 3．空心阴极灯内充气体是( D )。 A．大量的空气 B. 大量的氖或氮等惰性气体 C．少量的空气D．低压的氖或氩等惰性气体 4．在标准加入法测定水中铜的实验中用于稀释标准的溶剂是。（D ） A．蒸镏水 B.硫酸 C.浓硝酸 D.（2＋100）稀硝酸 5．原子吸收光谱法中单色器的作用是( B )。 A．将光源发射的带状光谱分解成线状光谱； B．把待测元素的共振线与其它谱线分离开来，只让待测元素的共振线通过；C．消除来自火焰原子化器的直流发射信号； D．消除锐线光源和原子化器中的连续背景辐射 6．下列哪个元素适合用富燃火焰测定？( C ) A．Na B．Cu C. Cr D. Mg 7．原于吸收光谱法中，当吸收为1％时，其对应吸光度值应为( D )。 A．-2 B．2 C．0.1 D．0.0044 8．原子吸收分析法测定钾时，加入1％钠盐溶液其作用是( C )。 A．减少背景B．提高火焰温度 C．减少K 电离D．提高K 的浓度 9．原子吸收光谱法中的物理干扰可用下述哪种方法消除?( D ) A．释放剂B．保护剂C．缓冲剂D．标准加入法 10．下列哪一个不是火焰原子化器的组成部分？（A ） A．石墨管 B.雾化器 C.预混合室 D.燃烧器 三、简答题(共30 分) 1．用火焰原子吸收法测定水样中钙含量时，PO43-的存在会干扰钙含量的准确测定。请说明这是什么形式的干扰？如何消除？(8 分)
电吸附技术·认识篇 电吸附除盐技术（Electrosorb Technology），简称（EST），又称电容性除盐技术，是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。该技术利用通电电极表面带电的特性对水中离子进行静电吸附，从而实现水质的净化目的。
电吸附技术原理 时间：2011-08-02 来源： 作者： 水处理中的盐类大多是以离子（带正电或负电）的状态存在。电吸附除盐技术的基本思想就是通过施加外加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，使离子在双电层内富集，大大降低溶液本体浓度，从而实现对水溶液的除盐。 电吸附原理见图，原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间，从另一端流出。原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中离子分别向带相反电荷的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。随着电极吸附离子的增多，离子在电极表面富集浓缩，最终实现与水的分离，获得净化/淡化的产品水。 工作过程示意图 在电吸附过程中，电量的储存/释放是通过离子的吸/脱附而不是化学反应来实现的，故而能快速充放电，而且由于在充放电时仅产生离子的吸/脱附，电极结构不会发生变化，所以其充放电次数在原理上没有限制。 当含有一定量盐类的原水经过由高功能电极材料组成的电吸附模块时，离子在直流电场的作用下被储存在电极表面的双电层中，直至电极达到饱和。此时，将直流电源去掉，并将正负电极短接，由于直流电场的消失，储存在双电层中的离子又重新回到通道中，随水流排出，电极也由此
得到再生。 由于电吸附过程主要利用电场力的作用将阴、阳离子分别吸附到不同的电极表面形成双电层，这会使同一极面上的难溶盐离子浓度积相对低得 再生过程示意图 多，可有效防止难溶盐结垢现象的发生。其次，电吸附极板间水径流与极板呈切线方向，不利于水中析出难溶盐结晶在极板上的生长。电吸附可以在浓水难溶盐过饱和状态下运行。另外，在电吸附模块中，由于电吸附过程中阴、阳离子吸附不平衡，导致产生氢离子含量较多的出水，通过倒极的方式，略偏酸性的出水同样会使有微量结垢现象的垢体溶解掉。 电吸附模块处理效果的好坏主要取决于电极的吸附性能。 电吸附技术特性 时间：2011-08-02 来源： 作者： 科技创新点 一、原理创新：电吸附除盐技术利用带电电极表面吸附水中离子，使水中溶解的盐类在电极表面富集浓缩而实现水的净化/淡化。独特的除盐原理是将水中溶质从溶液中提取出来，而不是将水中溶剂从溶液中提取出来。 二、工艺创新：电吸附模块的电极采用惰性材料加工而成，具有化学性能稳定、使用寿命长（10年以上）的优点。以电吸附模块为核心元件的
电吸附技术去除再生水中氯离子的静态吸附实验 【摘要】本文通过实验室静态吸附研究了电吸附技术对氯离子的去除效率，以及影响去除率的各种因素，结合进水水质和处理要求，确定了在电压5V，极板间距1.0cm，吸附时间为15min为最佳的吸附工况；考察流量对氯离子去除率的影响；最后将实验结果应用到工程研究中，提出解决氯离子浓度高的方法。电吸附技术应用于污水回用工程体现出较好的经济、环境和社会效益，有一定的推广应用价值。 【关键词】电吸附；氯离子；去除率 1.实验概况 本实验研究的是电吸附技术去除水中氯离子的可行性，实验用水主要采用河北省某处理厂再生回用生物处理后的出水，其主要水质指标如下： 2.静态实验步骤与实验分析 2.1实验装置 首先进行静态吸附实验。实验装置如图2-1所示。反应容器为1000ml的烧杯，正负电极分别由两块石墨电极（100mm*50mm*5mm）组成，正负极上所施加电压通过一直流电源来控制。吸附在恒温磁力搅拌下进行，并维持反应温度为（20土0.5）℃。 2.2实验流程 将含氯废水放在电吸附实验装置里，将电极置于反应器中，开启电源，使用搅拌器匀速缓慢搅拌含氯废水，整个实验过程是在恒温下进行，电场作用下，水中带正电荷的离子会向阴极迁移，被电极吸附，水中带负电荷的离子会向阳极迁移，被该电极吸附，都储存于电极表面形成的双电层中；随着离子的富集，水中的氯离子浓度会逐渐降低。 实验每隔5min取水样测氯离子的浓度。随着时间的延长，反复测定氯离子浓度，直到浓度不变化，吸附达到饱和状态。关掉电源进行脱附。实验结果都是在平行实验下得到。 2.3 时间对吸附与脱附效果的影响 实验时，将浓度为412mg/l的原水注入电吸附反应器，然后开启电源，不断改变吸附时间，按图2-1重复进行吸附，观察出水氯离子浓度变化，结果可以看出，出水氯离子浓度在吸附过程随时间的变化规律。当接通电源，电极两端加上电压后，随着反应时间的延长，溶液中氯离子浓度逐渐降低，出水浓度开始下降，
原子吸收参数对照表
WFX-200原子吸收分光光度计 ■性能指标 *波长范围：190～900nm *波长准确度：优于±0.25nm *分辨率：光谱带宽0.2nm时分开双锰线(279.5nm和 279.8nm)且谷峰能量比＜30﹪ *基线稳定性：≦0.004A/30min *双背景校正系统：氘灯背景校正1A时≧30倍 *自吸效应背景校正：1.8A时≧30倍 *光栅刻线：1800条/mm （可出具质检部门证明文件） *灯安装数： 6灯座自动转换（其中两只可直接用高性能空心阴极灯）， 配六灯源，可同时预热六支元素灯，自动对光、自动精调、 全自动扫描及寻峰 *灯电流调节：微机自动调节并显示，宽脉冲0～25mA，窄脉冲0～10mA *单色仪： Czerny-Turner型光栅单色仪 *光谱带宽： 0.1、0.2、0.4、1.2nm自动切换 *样品盘容量：55个样品杯，5个试剂杯可用于基体改进剂 *样品杯材质：聚丙烯 *标准杯容积：3ml样品，20ml试剂 *进样系统：原装进口精确计量双泵系统（100μl及5ml泵），具有大 流量清洗进样针功能 *智能切换：火焰与石墨炉切换，无需拆卸自动进样器，方便日常分析。*重复进样次数：高达99次 *进样精度及重复性：最小进样体积:1ul;精度:1﹪;重复性:0.3﹪自 动配置标准工作曲线 *自动校正功能：自动校正进样探针，自动跟踪及校正样品杯高度 *监测器：高灵敏度、宽光谱范围光电倍增管 *重复测试： 1～99次重复测量，自动计算平均值、标准偏差、相对标 准偏差 *燃烧器： 10cm单缝全钛燃烧器 *雾化器：耐腐蚀全塑雾化器 *喷雾器：金属套高效玻璃喷雾器 *空气-乙炔：特征浓度Cu≤0.025mg/L，检出限≤0.006mg/L *石墨炉控温范围：室温～3000℃，设有温度自校正功能 *控温精度：≤1﹪
仪器分析[第十章原子吸收光谱分析法]山东大学期末测验知识点复习
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第十章原子吸收光谱分析法 1．共振线与元素的特征谱线 基态→第一激发态，吸收一定频率的辐射能量，产生共振吸收线(简称共振线)；吸收光谱。 激发态→基态，发射出一定频率的辐射，产生共振吸收线(也简称共振线)；发射光谱。 元素的特征谱线： (1)各种元素的原子结构和外层电子排布不同，基态→第一激发态：跃迁吸收能量不同——具有特征性。 (2)各种元素的基态→第一激发态，最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。 (3)利用特征谱线可以进行定量分析。 2．吸收峰形状 原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。实际上用特征吸收频率左右范围的辐射光照射时，获得一峰形吸收(具有一定宽度)。 由 I t =I e-Kvb 透射光强度I t 和吸收系数及辐射频率有关。以K v 与v作图得图10一1所示 的具有一定宽度的吸收峰。
3．表征吸收线轮廓(峰)的参数 (峰值频率)：最大吸收系数对应的频率或波长； 中心频率v 中心波长：最大吸收系数对应的频率或波长λ(单位为nm)； 半宽度：△v 0B 4．吸收峰变宽原因 (1)自然宽度在没有外界影响下，谱线仍具有一定的宽度称为自然宽度。它与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线宽度越窄。不同谱线有不同的自然宽度，多数情况下约为10-5nm数量级。 多普勒效应：一个运动着的原子发出的光， (2)多普勒变宽(温度变宽)△v 如果运动方向离开观察者(接受器)，则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。 (3)劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽(碰撞变宽)△v 由于原子相互碰撞使能 L 量发生稍微变化。 劳伦兹变宽：待测原子和其他原子碰撞。 赫鲁兹马克变宽：同种原子碰撞。 (4)自吸变宽空心阴极灯光源发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象，灯电流越大，自吸现象越严重，造成谱线变宽。 (5)场致变宽场致变宽是指外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使谱线变宽的现象，但一般影响较小。 为主。 在一般分析条件下△V 5．积分吸收与峰值吸收 光谱通带0．2 nm，而原子吸收线的半宽度10-3nm，如图10—2所示。 若用一般光源照射时，吸收光的强度变化仅为0．5％。灵敏度极差。
吸附分离技术的应用 陈健古共伟郜豫川 四川天一科技 股份有限公司 610225 吸附分离的应用丰富多彩，广泛应用于石油化工、化工、医药、冶金和电子等工业部门，用于气体分离、干燥及空气净化、废水处理等环保领域。吸附分离技术可以实现常温空气分离氧氮，酸性气体脱除，从各种气体中分离回收氢气、、CO、甲烷、乙烯等。 CO 2 一、吸附分离在空气净化上的应用 吸附分离在空气净化领域有广泛的应用。如空气干燥、臭气和酸气脱除及回收、清除挥发性有机物等。 空气干燥 空气中通常含有一定水分，而这种水分在很多场合是有害的，必须被除去。吸附法是除去空气中水分最常用的方法之一。 硅胶和活性氧化铝是通用的干燥剂，分子筛在某些场合也被用作干燥剂。在一些应用场合吸附剂不需要再生，但在另一些场合则需要再生重复使用。非再生（一次性使用）的吸附剂被用作包装干燥剂、双层(dual pane)窗户中的干燥剂、制冷和空调系统中的干燥剂等。硅胶是包装中最常用的作为干燥剂的吸附剂。吸附剂在很多场合上的应用是需要再生的，因为吸附剂的成本太高而不允许一次性使用。再生可以采用变温吸附（TSA）和变压吸附（PSA）两种方式。
为了防止热交换器在低温下冻结堵塞，作为深冷法空分装置原料的空气必须有是无水和无CO 2 的，空气必须进行干燥和净化，这里吸附剂作用的是13X分子筛。作为吸附法常温分离氧氮原料的空气也需干燥，干燥剂可用活性氧化铝等。 PSA最初的一个工业使用是气体干燥，采用两床Skarstrom循环工艺。该循环使用吸附、逆向放压、逆向冲洗和顺向升压过程，生产水分含量小于1ppm的干燥空气流。约一半的仪表空气干燥器使用类似的PSA循环。 ) 脱除无机污染物 工业生产中产生大量的CO 2、SO 2 和NO x 等酸性有害气体，它们会引起温室效 应、酸雨等现象，破坏地球和人们的生活环境。随着工业化发展，这些气体的危害程度越来越大，因此人们在致力于开发各种方法来治理这些有害气体。其中吸附分离的方法是有效的治理方法之一。 一些无机污染物可通过TSA过程除去。Sulfacid和Hitachi固定床工艺、Sumitomo和BF移动床工艺及Westvaco流化床工艺都使用活性碳吸附剂脱除SO 2 。 丝光分子筛、13X型分子筛、硅胶、泥煤和活性碳等是良好的NO x 吸附剂。在有 氧存在时，分子筛不仅能吸附NO x ，还能将NO氧化成NO 2 。通入热空气（或空气 与蒸汽的混合物）解吸，可回收HNO 3或NO 2 。硝酸尾气中的NO x 经过吸附处理可 控制在50ppm以下。吸附法还可用于其它低浓度NO x 废所的治理。从烟道气脱除 NO x 也可采用吸附方法。国内采用吸附法治理NO x 废气技术已由四川天一科技股份 有限完成工业性试验并在硝酸生产厂得到应用。 近年四川天一科技股份有限公司在该法的研究开发上取得较大进展，研制了对NO x 有强吸附能力的专用吸附剂并对工艺过程作出改进。与其它方法相比，变压吸附硝酸尾气治理技术有以下特点： ①尾气中的NO x 被分离和浓缩后返回吸收塔，可提高硝酸生产总收率2%－5%；
东北电力学院学报 第25卷第4期 Journal Of Northeast China Vol.25,No.4 2005年8月Institute Of Electric Power Engineering Aug.,2005 文章编号:1005-2992(2005)04-0072-03 电吸附除盐技术的研究 张海平1,吴丽明2,杨 震1,关晓辉1 (1.东北电力学院,化学工程学院,吉林吉林132012;2.吉林化学工业公司研究院,吉林吉林132021) 摘 要:采用表面喷塑的铝板为电极材料,自制了一组电容去离子(EST)模块,并且通过实验确定 厂EST模块运行的最佳条件。结果表明:当电压V=2.5V、流速 =50mL/min时,串联EST模块对自 来水除盐效果较好。此装置因除盐效果好且耗能低,在除盐工艺中将有很好的应用价值。 关 键 词:EST模块;电吸附;除盐;淡化 中图分类号:T P18 文献标识码:A 人类进入21世纪后,所面临的严重挑战就是水资源紧缺和水环境污染问题。由于我国水资源匮乏,污水的大量排放将进一步加剧用水矛盾,水资源污染的问题已经迫在眉睫,人与水的关系可谓是唇亡齿寒。在我国工业蓬勃发展的过程中,水更是工业生产的血液。工业生产过程中所需要的水,很大部分是由除盐系统提供的除盐水或纯水。目前在国内应用的除盐工艺主要有:化学除盐(离子交换法)、膜分离技术除盐(电渗析和反渗透法)和热力除盐(蒸馏法)。 目前,去除水中阴阳离子(包括重金属和放射性同位素)的主要手段为离子交换法。但此法需要大量的离子交换树脂和再生用的酸碱等工业原料,因此不仅运行费用很高,而且酸碱废液的排放还会造成污染。膜分离法对膜和进水水质的要求很高,此外运行和维护的操作也比较麻烦。热力除盐因耗能高使得制水成本相当高,不能满足大量工业生产用水,因此该法难以实现工业化[1,2]。 电吸附除盐又称电容去离子(Electro Sorb Technology,简称EST),因其具有运行能耗低、水利用率高、无二次污染和操作、维护简便等优点,可以应用在饮用水净化、海水、苦咸水淡化(净化)、废水处理领域和工业用水处理等领域,所以已引起众多学者的广泛关注[3~5]。本文中作者自行设计了EST模块,并采用串联组合EST模块形式对自来水进行电吸附处理,除盐效果显著且处理成本低。 1 EST模块制作 1.1 电极材质的选择 EST模块处理效果主要取决于电极的吸附能力,电极直接影响正常运行和除盐效果。它必须具有:(1)良好的化学和电化学稳定性,最好既能耐阳极氧化,又能耐阴极还原;(2)导电性好,电阻小;(3)机械性好,易于加工;(4)原材料便宜[5,6]。实验过程中,选择符合上述要求的铝合金片板为电极材质。 1.2 电极的加工 首先,将铝片加工成长10cm、宽5cm、厚2mm的80片铝电极;然后采用镀膜喷涂工艺,在铝极板表面喷涂上一层防腐膜,能有效的防止铝离子的析出。 收稿日期:2005-04-18 作者简介:张海平(1962-),男,东北电力学院化学工程学院副教授.
实验十一色素的分离(层析法) 一、目的要求 1．进一步了解绿叶中色素的组成及各色素的颜色和性质。 2．学会用层析法分离色素的操作技术，了解层析分析的有关知识。 二、实验原理 层析分离技术是一种物理分离方法，按分离原理的不同，层析法可分为吸附层析、分配层析、离子交换层析、亲和层析等数种方法。按操作方式的不同，又可分为柱型、薄层和纸型。在本实验中采用柱吸附层析法分离叶色素，由于叶色素中各色素被吸附剂吸附的程度不同以及它们被溶剂溶解的能力不同，所以在层析柱中向下移动的距离不同而得以分离。 用适当的溶剂如石油醚、甲醇、丙酮、苯等，可将绿叶中的色素（叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素）提取出来，提取液通过吸附柱将其中的各种色素分开，吸附柱常用蔗糖、碳酸钙、氧化铝等吸附剂制成。 三、实验器材 抽滤瓶、研钵、带托玻璃棒、层析柱(20㎝×1㎝)、分液漏斗、烧杯，具塞试管。 40 ℃烘干的菠菜叶、脱脂棉 四、实验试剂 1.石油醚 2.甲醇 3.苯 4.无水硫酸钠 5.细粉状蔗糖 6.无水碳酸钙 7.氧化铝 8.海砂 五、操作步骤 1．取烘干的菠菜叶1 g置于研钵中，加少许海砂研碎。浸入含有22.5 mL 的石油醚、2.5 mL苯和7.5 mL甲醇的混合溶剂中，放置约1 h。 2．将上述溶液置于分液漏斗中，加5 mL水轻轻上下颠倒数次，静置后弃去水层（其中溶有甲醇），应避免剧烈振荡，否则发生乳化现象。将剩余的液体通过装有无水硫酸钠（5 g）的漏斗过滤除去水分，即得到色素提取液(必要时可在通风橱中小心浓缩)。提取液于干燥的试管中保存，并用塞子将试管塞紧。 3．取层析柱1支（也可用25 mL酸式滴定管代替），在下端塞上一块脱脂棉，将约2 g细粉状氧化铝装入柱中，每装少许就用带托的玻璃棒压紧，尤其四周要与柱壁紧密相接，不得留有空隙。装到3 cm高为止。用同样的方法装入约2.5 g 细粉状碳酸钙，高度为5 cm，然后再用同样的方法将约3.5 g的细蔗糖粉末装入柱内，高度为7 cm。最后在蔗糖上面再放一块脱脂棉，将准备好的吸附柱装在抽滤瓶上(见图实-3)。
电吸附技术（Electrosorb Technology，简称EST），又称电容性除盐技术，是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。 电吸附技术基本原理是基于电化学中的双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等目的。电吸附除盐原理见图，原水从一端进入阴阳极组成的空间，从另一端流出。原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中带电粒子分别向带相反电荷的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，最终实现与水的分离，使水中的溶解盐类滞留在电极表面，获得净化/淡化的出水。
工艺流程 工艺流程分为二个步骤：工作流程，反洗流程 工作流程：原水通过提升泵进入保安过滤器，水再被送入电吸附（EST）模块。水中溶解性的无机盐类被吸附，有机物被降解，水质被净化。
反洗流程：就是模块的反冲洗过程，冲洗经过短接静置的模块，使电极再生，反洗流程可根据进水条件以及产水率要求选择一级反洗、二级反洗、三级反洗或四级反洗。 电吸附技术主要应用在工业废水除盐过程中。国内最早在崔玉川老师的<水的除盐方法与工程应用>中提到! 该技术在是20世纪60代才开始被提及,是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。2000年，爱思特净化设备有限公司在江苏常州报告了我国第一
台工业化电吸附（EST）装置，并在饮用水、工业用水深度处理方面应用。2006年，世界首例千吨级EST工业废水再生工程在齐鲁石化建成。 目前国际上了解该项技术的人不是很多,该技术的特点有点象电容冲/放电的过程. 上面两张图就是电吸附(EST)技术的工作示意图,从图不难看出该项技术的原理, 电吸附模块为整个电吸附系统的核心，可根据原水水质和用户要求选择适当的模块及模块组合。 电吸附(EST)特有的工作性质该技术工艺优点: 1 耐受性好 核心部件使用寿命长,避免了因更换核心部件而带来的运行成本的提高。 2 特殊离子去除效果显著 电吸附技术对氟、氯、钙、镁离子去除率效果尤佳。 3 无二次污染
吸附剂与洗脱剂 （一）吸附剂与洗脱剂 根据待分离组分的结构和性质选择合适的吸附剂和洗脱剂是分离成败的关键。 1．吸附剂的要求 ①对样品组分和洗脱剂都不会发生任何化学反应，在洗脱剂中也不会溶解。 ②对待分离组分能够进行可逆的吸附，同时具有足够的吸附力，使组分在固定相与流动相之间能最快地达到平衡。 ③颗粒形状均匀，大小适当，以保证洗脱剂能够以一定的流速（一般为1.5mL·min-1）通过色谱柱。 ④材料易得，价格便宜而且是无色的，以便于观察。 2、常用吸附剂的种类：氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙（镁）、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等。 3、几种常见吸附剂的特性 （1）氧化铝：市售的层析用氧化铝有碱性、中性和酸性三种类型，粒度规格大多为100～150目。 碱性氧化铝（pH9—10）：适用于碱性物质（如胺、生物碱）和对酸敏感的样品（如缩醛、糖苷等），也适用于烃类、甾体化合物等中性物质的分离。但这种吸附剂能引起被吸附的醛、酮的缩合。酯和内酯的水解、醇羟基的脱水、乙酰糖的去乙酰化、维生素A和K等的破坏等不良副反应。所以，这些化合物不宜用碱性氧化铝分离。 酸性氧化铝（pH3.5—4.5）：适用于酸性物质如有机酸、氨基酸等以及色素和醛类化合物的分离。 中性氧化铝（pH7—7.5）：适用于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在碱性介质中不稳定的物质如酯、内酯等的分离，也可以用来分离弱的有机酸和碱等。 （2）硅胶：硅胶是硅酸的部分脱水后的产物，其成分是SiO2·xH2O，又叫缩水硅酸。柱色谱用硅胶一般不含粘合剂。 适用范围：非极性和极性化合物，适用于芳香油、萜类、甾体、生物碱、强心甙、蒽醌类、酸性、酚性化合物、磷脂类、脂肪酸、氨基酸，以及一系列合成产品如有机金属化合物等。（3）聚酰胺：色谱用聚酰胺主要又锦纶6（聚己内酰胺）和锦纶66（聚己二酰己二胺）两种，分子量一般在16000～20000，其亲水性和亲脂性均较好，因此既可分离水溶性成份，也可分离脂溶性成分。可溶于浓盐酸、甲酸及热的乙酸、甲酰胺和二甲基甲酰胺中；微溶于乙酸和苯酚等；不溶于醇、氯仿、丙酮、乙醚、苯等；对碱稳定，对强酸可水解。 聚酰胺色谱的原理：兼具吸附色谱和分配色谱的功能。采用强极性洗脱剂时主要为吸附色谱——正相色谱；采用弱极性洗脱剂时主要为分配色谱——反相色谱。 分离对象：能与聚酰胺形成氢键的化合物，如酚类、酸类、醌类、硝基化合物及含羟基、氨基、亚氨基的化合物及腈和醛等类化合物。 聚酰胺在水中吸附能力的规律： 形成氢键的基团(如：酚经基、按基、酪基、硝基等)越多， 则吸附力越强。如：丁二酸＞丁酸 形成氢键的位置与吸附力有很大关系。对位、间位酚羟基使吸附力增大，邻位使吸附力减小。芳香核、共轭双键多者吸附力大，少者吸附人小。 若形成分了内氢键，则使化合物的吸附力减小。 （4）硅酸镁：中性硅酸镁的吸附特性介于氧化铝和硅胶之间，主要用于分离甾体化合物和某些糖类衍生物。为了得到中性硅酸镁，用前先用稀盐酸，然后用醋酸洗涤，最后用甲醇和
中水回用项目电吸附除盐方案 爱思特净化设备 2010年12月
目录 1 项目概况 (4) 1.1 设计处理水量与水质 (4) 1.1.1 处理水量 (4) 1.1.2 设计处理水质 (4) 1.2 设计技术要求 (4) 1.2.1 产品水水量 (4) 1.2.2 产品水水质 (4) 2 工艺线路 (6) 3 预处理说明 (6) 4 电吸附深度处理 (7) 4.1 除盐原理 (7) 4.2 工艺特点 (8) 4.3 与常规除盐技术的比较分析与技术优势 (9) 4.4 电吸附系统工艺流程 (12) 4.5 电吸附系统主要构成 (12) 4.6 电气 (13) 4.7 自动控制系统 (14) 4.8 投资估算 (18) 4.9 运行成本估算 (19) 4.10 土建估算 (19)
5 爱思特公司简介 (21) 6 经典工程介绍 (22)
1项目概况 1.1设计处理水量与水质 1.1.1处理水量 规模：35000m3/day（1458m3/h） 1.1.2设计处理水质 表1水质指标 1.2设计技术要求 1.2.1产品水水量 产水量：26250m3/day（1093m3/h） 系统产水率：≥75% 1.2.2产品水水质 表2 电吸附系统出水水质
1.2.3待处理原水温度 电吸附进水水温大于0摄氏度。
2工艺线路 待处理原水→纤维球过滤器→提升泵→保安过滤→电吸附→产品水 3预处理说明 为保证电吸附系统的持续稳定运行，本方案选用纤维球过滤器对原水进行过滤。 纤维球过滤器装纤维球滤料，它比其他的多介质过滤器的过滤速度快2-3倍，截污能力是多介质过滤器的2.7倍，出水水质要高出1-2个数量级。纤维球过滤器具有过滤速度快，截污量大，工作周期长，悬浮物去除效果好等特点，其主要性能指标为：滤速15-30m/h,过滤周期8-24h，水头损失3-10m，截污量6-20kg／m３，采用水反冲，反冲强度为10L/ s·m2 根据本工程水量，选用7台QLG-3000纤维球过滤器，单台处理量210 m3/h，功率22KW，直径3000mm。
原子吸收分光光度法 1．试比较原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法有哪些异同点？ 答：相同点：二者都为吸收光谱，吸收有选择性，主要测量溶液，定量公式：A=kc，仪器结构具有相似性． 不同点：原子吸收光谱法紫外――可见分光光度法 (1) 原子吸收分子吸收 (2) 线性光源连续光源 (3) 吸收线窄，光栅作色散元件吸收带宽，光栅或棱镜作色散元件 (4) 需要原子化装置(吸收池不同) 无 (5) 背景常有影响，光源应调制 (6) 定量分析定性分析、定量分析 (7) 干扰较多，检出限较低干扰较少，检出限较低 2．试比较原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法有哪些异同点？ 答：相同点：属于原子光谱，对应于原子的外层电子的跃迁；是线光谱，用共振线灵敏度高，均可用于定量分析． 不同点：原子发射光谱法原子吸收光谱法原子荧光光谱法 (1)原理发射原子线和离子线基态原子的吸收自由原子(光致发光) 发射光谱吸收光谱发射光谱 (2)测量信号发射谱线强度吸光度荧光强度 (3)定量公式lgR=lgA + blgc A=kc I f=kc (4)光源作用不同使样品蒸发和激发线光源产生锐线连续光源或线光源 (5)入射光路和检测光路直线直线直角 (6)谱线数目可用原子线和原子线(少) 原子线(少) 离子线(谱线多)
(7)分析对象 多元素同时测定 单元素 单元素、多元素 (8)应用 可用作定性分析 定量分析 定量分析 (9)激发方式 光源 有原子化装置 有原子化装置 (10)色散系统 棱镜或光栅 光栅 可不需要色散装置 (但有滤光装置) (11)干扰 受温度影响严重 温度影响较小 受散射影响严重 (12)灵敏度 高 中 高 (13)精密度 稍差 适中 适中 3．已知钠蒸气的总压力（原子＋离子）为1.013?l0-3Pa ，火焰温度为2 500K 时，电离平衡常数（用压力表示）为4.86?l0-4Pa 。试计算： （1）未电离钠原子的分压和电离度; (2) 加入钾为缓冲剂，电子分压为为1.013?l0-2Pa 时未电离的钠原子的分压。 (3) 设其它条件（如温度等）不变，加入钾后的钠原子线发射强度和吸光度的相对变化。 [提示：火焰气态原子行为可近似看成“理想”气体，即p =nkT 。火焰气体的电离忽略不计] 解：(1)Na ＝＝Na + + e a b b ??????=+?==--Pa b a Pa a b K 34210013.11086.4/ ??????=?=--Pa b Pa a 4410995.410135.5 则未电离的钠原子的分压为5.135×10-4Pa 电离度494.0=+=b a b x (2)加入钾缓冲剂 Pa p p p K Na Na e 41086.4-?=?= + 即Pa p p Na Na 4321086.4)10013.1(10013.1---?=-???
1、列举一个给你日常生活带来很大益处，而且是得益于分离科学的事例。分析解决这个分离问题时可采用哪几种分离方法，这些分离方法分别依据分离物质的那些性质。 2、中国科学家屠呦呦因成功研制出新型抗疟疾药物青蒿素，获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素是从中医文献中得到的启发，用现代化学方法提取的，请通过查阅资料说明提取分离中药有效成分都有哪些具体的实施方法。 3、了解国内纯净水生产的主要分离技术是什么，该技术掉了原水中的哪些物质（写出详细工艺流程）。 4、活性炭和碳纳米管是否有可能用来做固相萃取的填料？如果可以，你认为它们对溶质的保留机理会是一样的吗？ 5、固体样品的溶剂萃取方法有哪几种，从原理、设备及复杂程度、适用物质对象和样品、萃取效果等方面总结各方法的特点。 1答：海水的淡化可采用膜分离技术 膜分离技术( Membrane Separation，MS) 是利用具有选择透过性的天然或人工合成的薄膜作为分离介质，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分药材进行分离、分级、提纯或富集的技术。膜分离技术包括微滤、纳滤、超滤和反渗透等。 2答： 1．经典的提取分离方法传统中草药提取方法有：溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法两种。溶剂提取法有浸渍法、渗源法、煎煮法、回流提取法、连续提取等。分离纯化方法有，系统溶剂分离法、两相溶剂举取法、沉淀法、盐析法、透析法、结晶法、分馏法等。 2．现代提取分离技术超临界流体萃取法、膜分离技术、超微粉碎技术、中药絮凝分离技术、半仿生提取法、超声提取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶法、大孔树脂吸附法、超滤法、分子蒸馏法。 超临界流体萃取法（SFE）：该技术是80年代引入中国的一项新型分离技术。其原理是以一种超临界流体在高于临界温度和压力下，从目标物中萃取有效成分，当恢复到常压常温时，溶解在流体中成分立即以溶于吸收液的
反渗透、电渗析、电吸附技术比较 一、原理比较 1、反渗透（RO）除盐原理 当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透处理的基本原理。 2、电渗析除盐原理 电渗析是膜分离技术的一种，是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能，在外加直流电场力的作用下，使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程。 除盐原理如图所示，电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室。当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来；阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化。
3、电吸附（EST ）除盐原理 电吸附技术，又称电容性除盐技术，其基本原理是基于电化学中的双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等目的。 电吸附原理见图，原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间，从另一端流出。原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中带电粒子分别向电性相反的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。同时，随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，从而使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其带电物质滞留在电极表面，最终实现盐与水的分离，获得净化/淡化的出水。 . 图 电吸附除盐原理示意图 二、电吸附与反渗透、电渗析在污水回用领域的技术特点比较 进水 出水
一种电吸附除盐电极模块的设计 电吸附模块由导电的平板材料制成，长宽高400×200×2mm，电极板间距6mm，外加水箱，水泵，流量计，进出口电导率仪器，压力计及管道制成。 电源电压应低于1.6v，在1.3-1.6v 之间可调，电压太高会造成水的电解，会出现气泡，应该绝对避免，电源正负极可自动对换，电极可自动短接。 电极设计以增加水通过时间为目的。 生产时间360 分钟，预排和再生时间共100分钟，为了连续生产，应该有两套相同的设备交替作业。大流量对水质有影响，应该尽量采用小流量长流程，但过度的长流程没有必要，也不会对水质有好的影响。 出水电导率升高超过设定上限时，应停止这路设备的作业，转换到另一路设备进行作业，同时将该路设备电极短接，用原水将其冲洗排除浓水，然后根据出入口电导率停止反冲作业，并将电极极性互换。 电吸附技术电极的制备 吸附剂材料的选择和电极的制备成型过程是电吸附技术实 际应用的关键。为了能吸附大量带电粒子，吸附剂必须拥有足够大
的比表面积，因此采用的吸附剂往往是多孔碳材料，如活性炭、活性碳纤维、碳气凝胶、碳纳米管等。 1活性炭电极 活性炭是水处理中应用最为广泛的吸附剂，有活性炭粉末和活性炭颗粒两种产品形态，具有生产简单、成本低等优点。Zou 等将活性炭颗粒用环氧胶黏在一起，只露出颗粒的一面，作为工作电极。实验中用KOH 溶液和TiO2 纳米粒子对活性炭颗粒做了改性处理，结果都提高了吸附容量。Zou 等还用有序中孔活性炭做电极， 研究表明：有序中孔活性炭和普通活性炭的比电容分别为133 F／g 和107 F／g；在1.2 V电压条件下，对质量浓度为20 mg／L的NaCI 溶液的吸附容量分别为11.6 μm／ol g和4.3 μm／olg。 Park等将活性炭粉末与聚四氟乙烯、碳黑以不同比例混合，用去离子水和无水乙醇作溶剂，将混合物搅拌l h 使其均匀，然后滚压数次成为片状，加压放置后制成电极。当活性炭粉末与聚四氟乙烯、碳黑的质量比为84：4：12 时，通过循环伏安测试得到的电容和电吸附除盐率最高，均为市售碳布的2 倍。 2碳气凝胶电极
实验色素的分离(层析法) 一、目的要求 1．进一步了解绿叶中色素的组成及各色素的颜色和性质。 2．学会用层析法分离色素的操作技术，了解层析分析的有关知识。 二、实验原理 层析分离技术是一种物理分离方法，按分离原理的不同，层析法可分为吸附层析、分配层析、离子交换层析、亲和层析等数种方法。按操作方式的不同，又可分为柱型、薄层和纸型。在本实验中采用柱吸附层析法分离叶色素，由于叶色素中各色素被吸附剂吸附的程度不同以及它们被溶剂溶解的能力不同，所以在层析柱中向下移动的距离不同而得以分离。 用适当的溶剂如石油醚、甲醇、丙酮、苯等，可将绿叶中的色素（叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素）提取出来，提取液通过吸附柱将其中的各种色素分开，吸附柱常用蔗糖、碳酸钙、氧化铝等吸附剂制成。 三、实验器材 抽滤瓶、研钵、带托玻璃棒、层析柱(20㎝×1㎝)、分液漏斗、烧杯，具塞试管。 40 ℃烘干的菠菜叶、脱脂棉 四、实验试剂 1.石油醚 2.甲醇 3.苯 4.无水硫酸钠 5.细粉状蔗糖 6.无水碳酸钙 7.氧化铝 8.海砂 五、操作步骤 1．取烘干的菠菜叶1 g置于研钵中，加少许海砂研碎。浸入含有22.5 mL 的石油醚、2.5 mL苯和7.5 mL甲醇的混合溶剂中，放置约1 h。 2．将上述溶液置于分液漏斗中，加5 mL水轻轻上下颠倒数次，静置后弃去水层（其中溶有甲醇），应避免剧烈振荡，否则发生乳化现象。将剩余的液体通过装有无水硫酸钠（5 g）的漏斗过滤除去水分，即得到色素提取液(必要时可在通风橱中小心浓缩)。提取液于干燥的试管中保存，并用塞子将试管塞紧。 3．取层析柱1支（也可用25 mL酸式滴定管代替），在下端塞上一块脱脂棉，将约2 g细粉状氧化铝装入柱中，每装少许就用带托的玻璃棒压紧，尤其四周要与柱壁紧密相接，不得留有空隙。装到3 cm高为止。用同样的方法装入约2.5 g 细粉状碳酸钙，高度为5 cm，然后再用同样的方法将约3.5 g的细蔗糖粉末装入柱内，高度为7 cm。最后在蔗糖上面再放一块脱脂棉，将准备好的吸附柱装在抽滤瓶上(见图实-3)。
电吸附除盐技术 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
电吸附除盐技术 电吸附除盐技术（Electrosorb Technology），简称（EST），又称电容性除盐技术，是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。该技术利用通电电极表面带电的特性对水中离子进行静电吸附，从而实现水质的净化目的。 电吸附技术原理 时间：2011-08-02 来源：作者： 水处理中的盐类大多是以离子（带正电或负电）的状态存在。电吸附除盐技术的基本思想就是通过施加外加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，使离子在双电层内富集，大大降低溶液本体浓度，从而实现对水溶液的除盐。 电吸附原理见图，原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间，从另一端流出。原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中离子分别向带相反电荷的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。随着电极吸附离子的增多，离子在电极表面富集浓缩，最终实现与水的分离，获得净化/淡化的产品水。 工作过程示意图 在电吸附过程中，电量的储存/释放是通过离子的吸/脱附而不是化学反应来实现的，故而能快速充放电，而且由于在充放电时仅产生离子的吸/脱附，电极结构不会发生变化，所以其充放电次数在原理上没有限制。 当含有一定量盐类的原水经过由高功能电极材料组成的电吸附模块时，离子在直流电场的作用下被储存在电极表面的双电层中，直至电极达到饱和。此时，将直流电源去掉，并将正负电极短接，由于直流电场的消失，储存在双电层中的离子又重新回到通道中，随水流排出，电极也由此得到再生。 再生过程示意图 由于电吸附过程主要利用电场力的作用将阴、阳离子分别吸附到不同的电极表面形成双电层，这会使同一极面上的难溶盐离子浓度积相对低得多，可有效防止难溶盐结垢现象的发生。其次，电吸附极板间水径流与极板呈切线方向，不利于水中析出难溶盐结晶在极板上的生长。电吸附可以在浓水难溶盐过饱和状态下运行。另外，在电吸附模块中，由于电吸附过程中阴、阳离子吸附不平衡导致产生氢离子含量较多的出水，通过倒极的方式，略偏酸性的出水同样会使有微量结垢现象的垢体溶解掉。 电吸附模块处理效果的好坏主要取决于电极的吸附性能。 电吸附技术特性 时间：2011-08-02 来源：作者： 科技创新点 一、原理创新：电吸附除盐技术利用带电电极表面吸附水中离子，使水中溶解的盐类在电极表面富集浓缩而实现水的净化/淡化。独特的除盐原理是将水中溶质从溶液中提取出来，而不是将水中溶剂从溶液中提取出来。 二、工艺创新：电吸附模块的电极采用惰性材料加工而成，具有化学性能稳定、使用寿命长（10年以上）的优点。以电吸附模块为核心元件的电吸附除盐系统具有抗污染性强、预处理简单、不需要添加专用药剂、通量稳定、不用频繁清洗、运行成本低、节能环保的特性。 三、应用创新：该项目突破了污(废)水再生回用技术的瓶颈。为污(废)水再生回用领域的发展提供了一项抗污染性强、经济环保、应用范围广的除盐技术。
一种电吸附除盐电极模块的设计 标签：生活2011-05-24 07:12 星期二 电吸附模块由导电的平板材料制成，长宽高400×200×2mm，电极板间距6mm，外加水箱，水泵，流量计，进出口电导率仪器，压力计及管道制成。 电源电压应低于1.6v，在1.3-1.6v之间可调，电压太高会造成水的电解，会出现气泡，应该绝对避免，电源正负极可自动对换，电极可自动短接。 电极设计以增加水通过时间为目的。 生产时间360分钟，预排和再生时间共100分钟，为了连续生产，应该有两套相同的设备交替作业。大流量对水质有影响，应该尽量采用小流量长流程，但过度的长流程没有必要，也不会对水质有好的影响。 出水电导率升高超过设定上限时，应停止这路设备的作业，转换到另一路设备进行作业，同时将该路设备电极短接，用原水将其冲洗排除浓水，然后根据出入口电导率停止反冲作业，并将电极极性互换。 电吸附技术电极的制备 标签：生活2011-05-22 22:53 星期日 吸附剂材料的选择和电极的制备成型过程是电吸附技术实际应用的关键。为了能吸附大量带电粒子，吸附剂必须拥有足够大的比表面积，因此采用的吸附剂往往是多孔碳材料，如活性炭、活性碳纤维、碳气凝胶、碳纳米管等。 1活性炭电极 活性炭是水处理中应用最为广泛的吸附剂，有活性炭粉末和活性炭颗粒两种产品形态，具有生产简单、成本低等优点。Zou等将活性炭颗粒用环氧胶黏在一起，只露出颗粒的一面，作为工作电极。实验中用KOH溶液和TiO2纳米粒子对活性炭颗粒做了改性处理，结果都提高了吸附容量。Zou 等还用有序中孔活性炭做电极，研究表明：有序中孔活性炭和普通活性炭的比电容分别为133 F／g 和107 F／g；在1.2 V电压条件下，对质量浓度为20 mg／L的NaCI溶液的吸附容量分别为11.6 μmol／g和4.3 μmol／g。 Park等将活性炭粉末与聚四氟乙烯、碳黑以不同比例混合，用去离子水和无水乙醇作溶剂，将混合物搅拌l h使其均匀，然后滚压数次成为片状，加压放置后制成电极。当活性炭粉末与聚四氟乙烯、碳黑的质量比为84：4：12时，通过循环伏安测试得到的电容和电吸附除盐率最高，均为市售碳布的2倍。 2碳气凝胶电极 碳气凝胶具有高比表面积（400～1 100 m2／g）、低电阻、纳米级孔洞、高电容等特点，因为孔洞相连，容易控制孔径和密度，是理想的电极材料。Ying等将市售的两种不同比表面积的碳气凝胶薄片压在钛板上作为工作电极，研究被吸附离子种类、浓度及所加电压对电吸附的影响。王万兵等¨训用糠醛和酚醛树脂为原料，无水盐酸为催化剂，正丙醇