现代分离技术 课程考核
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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。
现代分离方法与技术第五章课后答案
1、分子蒸馏技术?
答:分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离技术,而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。
2、它的原理?
答:当液体混合物沿加热板流动并被加热,轻、重分子会逸出液面而进入气相,由于轻、重分子的自由程不同,因此,不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同,若能恰当地设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板被冷凝排出,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。
这样,达到物质分离的目的。
3、需要如何的条件。
答:残余气体的分压必须很低,使残余气体的平均自由程长度是蒸馏器和冷凝器表面之间距离的倍数。
在饱和压力下,蒸汽分子的平均自由程长度必须与蒸发器和冷凝器表面之间距离具有相同的数量级。
4、有何应用?
答:食品工业、单甘酯的生产、鱼油的精制、羊毛脂的提取。
5、在分离中的应用。
答:色谱分离,MIPS最广泛的应用之一是利用其特异的识别功能去分离混合物,近年来,引人瞩目的立体、特殊识别位选择性分离已经完成。
其适用的印迹分子范围广,无论是小分子(如氨基酸、
药品和碳氢化合物等)还是大分子(如蛋白质等)已被应用于各种印迹技术中。
现代⽣化技术复习题. 第⼀章提取与分离技术⼀、名词解释1、机械破碎法2、物理破碎法3、温度差破碎法4、压⼒差破碎法5、超声波破碎法6、渗透压变化法7、化学破碎法8、酶促(学)破碎法9、⾃溶法10、抽提11、盐溶12、盐析13、沉淀分离法14、分段盐析15、K S分段盐析16、β分段盐析17、等电点沉淀法18、有机溶剂沉淀法19、复合沉淀法20、⾦属盐沉淀法21、选择性变性沉淀法⼆、填空题1、细胞破碎的⽅法有、和。
2、机械破碎法按照使⽤机械的不同可分为、和。
3、常⽤的物理破碎法有、和等。
4、常⽤的压⼒差破碎法有、和等。
5、化学破碎法采⽤的表⾯活性剂有和两种。
其中之⼀按其带电荷性质⼜可分为和两种。
6、根据抽提时所采⽤的溶剂或溶液的不同。
抽提的⽅法主要有、、和等7、常⽤的沉淀分析法有、、、、和等。
8、常⽤的⾦属盐沉淀法有和。
9、蛋⽩质盐析时,带⼊⼤量盐离⼦杂质,可采⽤、和⽅法脱盐。
10、要分离和提纯核酸过程中,常⽤来沉淀DNA和RNA。
11、常⽤的使蛋⽩质沉淀的⽅法有、、、和等。
12、三、是⾮题(对的打√、错的打×)1、渗透压变化法可⽤于⾰兰⽒阳性菌的破碎。
()2、有机溶剂破碎细胞主要是使细胞膜磷脂结构破坏,从⽽使细胞膜的透过性增强。
()3、⽤化学法破碎细胞提取酶时,经常⽤离⼦型表⾯活性剂。
()4、⽤化学法破碎细胞提取酶时,⽤⾮离⼦型表⾯活性剂最好。
()5、对于具有细胞壁结构的细胞采⽤酶法破碎时,应根据细胞壁结构选择不同的酶。
()6、酸性物质易溶于酸性溶剂中,碱性物质易溶于碱性溶液中。
()7、在等电点时两性电解质溶解度最⼩。
()8、抽提两性电解质时应避开其等电点。
()四、选择题1、利⽤突然降压法破碎⾰兰⽒阴性⼤肠杆菌应选择期的细胞破碎效果最佳。
A 调整期B 对数⽣长期C 平衡期D衰退期2、提取膜结合酶采⽤法破碎细胞最佳。
A ⾼压冲击法B 突然降压法C 渗透压变化法3、超声波破碎法最适合于破碎。
分离技术复习题分离技术复习题随着科技的不断发展,分离技术在各个领域中扮演着重要的角色。
无论是在环境保护、医学研究还是工业生产中,分离技术都发挥着至关重要的作用。
本文将从不同的角度探讨分离技术的应用,并给出相关的复习题。
一、环境保护中的分离技术1.1 大气污染治理大气污染是当前全球面临的严重问题之一。
分离技术在大气污染治理中起到了关键作用。
请简要介绍以下几种常见的大气污染物分离技术,并列举其应用场景。
1.1.1 除尘技术1.1.2 脱硫技术1.1.3 脱氮技术1.1.4 VOCs分离技术1.2 水处理中的分离技术水资源是人类生存和发展的基础,而水污染问题也日益严重。
分离技术在水处理中起到了至关重要的作用。
请简要介绍以下几种常见的水处理分离技术,并列举其应用场景。
1.2.1 沉淀技术1.2.2 膜分离技术1.2.3 吸附技术1.2.4 活性炭过滤技术二、医学研究中的分离技术2.1 蛋白质分离技术蛋白质是构成生物体的重要组成部分,对于了解生物体的结构和功能具有重要意义。
分离技术在蛋白质研究中扮演着重要的角色。
请简要介绍以下几种常见的蛋白质分离技术,并列举其应用场景。
2.1.1 凝胶电泳技术2.1.2 液相色谱技术2.1.3 质谱技术2.1.4 亲和层析技术2.2 细胞分离技术细胞是生命的基本单位,对于研究生物学、医学等领域具有重要意义。
分离技术在细胞研究中起到了关键作用。
请简要介绍以下几种常见的细胞分离技术,并列举其应用场景。
2.2.1 离心分离技术2.2.2 流式细胞术技术2.2.3 磁珠分离技术2.2.4 免疫分离技术三、工业生产中的分离技术3.1 化学品分离技术化学品分离技术在工业生产中起到了至关重要的作用。
请简要介绍以下几种常见的化学品分离技术,并列举其应用场景。
3.1.1 蒸馏技术3.1.2 结晶技术3.1.3 萃取技术3.1.4 色谱技术3.2 石油炼制中的分离技术石油炼制是现代工业生产中的重要环节,分离技术在石油炼制中起到了关键作用。
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。
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。
1、名词解释1)分配系数,2)絮凝,3)层析分离,4)吸附分离,5)分子印迹技术分子印迹技术(MIT)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,7)共沉淀分离,8)离子交换分离,9)沉降分离,10)液膜分离,11)临界胶团浓度,12)等电点,13)液膜分离,14)反相色谱,15)密度梯度离心分离,16)泡沫吸附分离,2、问答1)溶剂萃取过程的机理是什么?2)在液相色谱、溶剂萃取分离和蒸馏分离过程中,分别涉及的最主要的分子间相互作用是什么?3)液一液萃取时溶剂的选择要注意哪些问题?4)简述吸附色谱分离技术的原理?5)何谓超临界流体萃取,并简述其分离原理?6)何谓双水相萃取,影响双水相萃取有哪些?7)简述结晶过程中晶体形成的条件,影响结晶的因素主要有哪些?8)简述气相色谱工作原理及载气流速对色谱分析的影响,9)简述生物分离过程的特点?10)膜分离技术的类型和定义?举例说明其应用。
11)简述各种超滤和反渗透膜分离物质的原理及过程。
12)盐析的原理及影响因素?13)简述气相色谱工作原理及载气流速对色谱分析的影响。
14)试述溶剂萃取的原理及影响因素,简述当前萃取方法的新技术。
15)微孔膜过滤技术的应用?16)影响电泳分离的主要因素?17)简述在色谱分离及电泳分离过程中,影响分子迁移与扩散的因素?18)试讨论影响高效液相色谱(HPLC)分离度的各种因素,如何提高分离度?19)试述柱层析的基本操作过程。
20)离子交换过程?离子交换的机理是什么?影响交换速度的因素?21)根据溶解度不同,蛋白质有几种分离纯化方法。
22)请结合你所从事的专业举例说明分离过程(可以从分离原理、分离条件、影响因素、分离效果评价等方面分析)。
常州大学《现代分离技术》2022-2023学年第二学期期末试卷《现代分离技术》考试内容:《现代分离技术》;考试时间:120分钟;满分:100分;姓名:——;班级:——;学号:——一、填空题(每题2分,共20分)1. 色谱法是一种基于混合物中各组分在流动相和固定相之间_________差异而实现分离的技术。
2. 膜分离技术利用膜的选择透过性,根据孔径大小可分为微滤、_________、纳滤和反渗透等。
3. 超临界流体萃取技术利用超临界流体(如CO₂)在临界点附近_________和_________发生显著变化的特性进行高效萃取。
4. 离子交换树脂通过其表面上的_________或_________基团与溶液中的离子进行交换,从而实现物质的分离和纯化。
5. 凝胶色谱(GPC)是利用多孔性凝胶作为固定相,根据溶质分子_________的差异进行分离的方法,主要用于测定高聚物的分子量及其分布。
6. 在电泳分离中,带电粒子在电场作用下向与其所带电荷_________的电极移动,从而实现分离。
7. 泡沫分离法是利用_________的差异,在液体中引入气体形成泡沫,使目标物质在泡沫层中_________,从而实现分离。
8. 蒸馏是一种基于混合物中各组分_________不同而实现分离的技术,常用的蒸馏方式包括简单蒸馏、精馏等。
9. 吸附分离技术利用固体吸附剂对气体或液体中某一或某些组分具有_________的特性,从而将其从混合物中分离出来。
10. 萃取分离技术基于溶质在两种_________溶剂中_________的差异,通过向混合物中加入一种溶剂(萃取剂),使溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离。
二、选择题(每题3分,共30分)1. 下列哪种技术是利用物质在溶液中溶解度随温度变化而显著差异进行分离的?A. 蒸馏B. 结晶C. 吸附D. 离子交换2. 色谱法中,用于描述组分在固定相和流动相间分配能力的参数是:A. 分配系数B. 沸点C. 熔点D. 折射率3. 在超临界流体萃取中,最常用的超临界流体是:A. 水B. 氮气C. 二氧化碳D. 甲醇4. 下列哪种膜分离技术不能有效去除水中的溶解盐类?A. 微滤B. 超滤C. 纳滤D. 反渗透5. 离子交换树脂的再生过程中,若树脂为阳离子型,则常用的再生剂是:A. 氢氧化钠B. 氯化钠C. 盐酸D. 硫酸6. 凝胶色谱(GPC)主要用于测定高聚物的哪种性质?A. 分子量分布B. 溶解度C. 熔点D. 密度7. 下列哪种电泳技术是基于分子在电场中迁移速率与其分子量大小成反比的原理?A. 琼脂糖凝胶电泳B. 聚丙烯酰胺凝胶电泳C. SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳)D. 等电聚焦电泳8. 泡沫分离法主要应用于哪种类型的物质分离?A. 重金属离子B. 生物大分子C. 表面活性物质D. 无机盐类9. 在选择色谱柱填料时,若需要分离非极性化合物,应选用哪种类型的填料?A. 极性填料B. 非极性填料C. 离子交换填料D. 手性填料10. 下列哪种分离技术通常不涉及相变过程?A. 蒸馏B. 结晶C. 吸附D. 膜分离(非热驱动的,如超滤、微滤)三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述色谱分离的基本原理及其分类。
期末复习题一、最佳选择题,每题2分,共20分。
每题的备选项中只有一个最佳答案。
1.分离化学中的纯度概念是( )A. 分离过程中目标化合物浓度增加B. 溶液中溶剂蒸发掉,溶液中所有组分浓度同程度增加的过程C. 通过分离操作使产物纯度增加的过程。
D. 表示纯化产物主组分含量高低或杂质多少2. 在常量分离中,当溶液中的金属离子还剩下( )时,即可认为沉淀完全。
A. 10-3mol/LB. 10-4 mol/LC. 10-5 mol/LD. 10-6 mol/L3. 用8-羟基喹啉从水溶液中萃取Al3+,组成的萃取体系是( )A. 简单分子萃取体系B. 中性络合萃取体系C. 螯合萃取体系D. 离子缔合萃取体系4. 下列体系中,形成协萃体系的是( )A. 乙酰基丙酮为萃取剂,萃取Al3+B. 用乙醚萃取FeCl3C. 形成高分子胺盐的萃取体系D. HTTA与2,2-联吡啶为萃取剂,萃取La3+5. 下列属于阴离子交换树脂的是 ( )A. RSO3HB. ROHC.RNH2(CH3)OHD. RCO2H6.可以作为离子交换树脂合成中的交联剂的是( )A.苯乙烯B.丙烯酸C.甲基丙烯酸D.二乙烯苯7. 吸附层析分离是利用( )A.利用吸附剂表面对不同组分吸附性能的差异B. 利用不同组分在流动相和固定相之间的分配系数不同C. 利用不同组分对离子交换剂亲和力的不同D. 利用某些凝胶对于不同分子大小的组分阻滞作用的不同8. 层析用硅胶有不同标号,硅胶GF254代表( )A. 硅胶中不含粘合剂B. 由硅胶和煅石膏混合而成C. 硅胶中既含有煅石膏又含荧光指示剂D. 硅胶中只含有荧光指示剂9. 依据样品组分的分配系数和电泳速度的差别而分离的是( )A. 毛细管区带电泳B. 毛细管凝胶电泳C. 毛细管等点聚焦电泳D. 毛细管电色谱10.过滤粒径由小到大顺序排列正确的是( )A. 反渗透<超滤<微滤<一般过滤B. 反渗透<微滤<超滤<一般过滤C. 微滤<超滤<反渗透<一般过滤D. 超滤<反渗透<微滤<一般过滤11. 分离化学中的纯化是( )A. 分离过程中目标化合物浓度增加B. 溶液中溶剂蒸发掉,溶液中所有组分浓度同程度增加的过程C. 通过分离操作使产物纯度增加的过程。
现代分离技术习题1.化工分离过程按分离原理分为机械分离过程与传质分离过程。
2.有相产生或添加得分离过程,就是通过外加能量分离剂产生第二相或直接添加第二相得物质分离剂这两种途径来实现得。
3.料液预处理得目得就是改善料液中非均相组成得分布特征及料液得流动特性,以利于非均相物系得分离,同时还除去杂质。
4.常用得料液预处理方法有:加热、凝聚、絮凝、反映消除、吸附等。
5.当温度升高时,气体物料得粘度增大,液体物料得粘度减小。
6.巴氏杀菌法就是指采用100℃以下得温度与比较短得加热时间来处理物料得灭菌方法。
7.解释凝聚微观机理得模型就是扩散双电层结构模型。
8.凝聚价就是指使胶体粒子发生凝聚作用得最小电解质浓度,凝聚价越大,则凝聚能力越弱。
9.絮凝剂得长链结构上就是具有大量得活性功能团,能与胶体粒子产生吸附作用,另外一个胶体又会同时与多个长链分子发生作用,从而产生架桥作用,形成网状结构得絮团。
10.影响固液悬混物分离过程及效果得主要因素就是粘液粘度、固形物得外姓尺寸以及固相与液相得密度差。
11.通过交替使用低速与高速离心,可以使不同质量得物质在不同强度得离心力作用下分级沉降,这种离心分离方法叫差速离心法,此法使用于混合样品中各沉降速率差别较大组分得分离。
12.过滤就是利用多孔介质对固形颗粒得筛粉截留作用来固液分离得。
常规过滤能够截留10~100 μm 得固型颗粒。
13.Nc就是指描述约束关系得独立方式得数目,这些约束关系包括:①物料平衡式;②能量平衡式;③相平衡关系式;④化学平衡式;⑤内在关系式。
14.不同设备得设计变量数尽管不同,但其中固定设计变量得确定原则就是共同得,既只与进料物流数目与系统内压力等级数有关。
15.任何逆流流动得分离设备得处理能力都受到液泛得限制。
若L/V越小,则液泛气速越大;若液泛气速增大,则说明处理能力越强。
16.雾沫夹带就是气液两相得物理分离不完全得现象。
雾沫夹带随着板间距得减小而增加,随塔负荷得增加而急剧上升。
课程考核第一部分:课程总结第二部分:综述论文膜分离技术的研究进展与应用展望The Research Progress of Membrane Separation Technology and itsApplication Prospect课程:现代分离技术姓名:学号:专业:化学指导老师:电话:第一部分:课程总结《现代分离技术及应用》是一门理论性和应用性很强的专业拓展教育课,通过本课程的学习,可以全面的了解分离技术在化学以及其它学科发展中的重要作用,熟悉和掌握现代分离技术的基本理论、方法以及在分析和化学工业中的应用。
了解现代分离技术的最新研究方向。
在第一章“分离与富集概论”中,讲述了现代分离科学的重要性、研究对象等一些基本知识点。
还介绍了分离科学与分析的联系、分离富集依据及方法、分离富集效果评价、分离富集技术的发展趋势等内容。
通过这一章节的学习,我们要重点掌握以下三点:1.分离科学在化学及其它学科中的重要性。
2.组分进行分离的依据及必要条件。
3.分离科学的发展趋势。
从第二章“蒸发与挥发”中,我们学习到了蒸馏分离和挥发分离两种有效的利用物质挥发性的差异分离共存组分的方法,主要讲解了蒸馏类型及原理、相对挥发度、理论塔板数和芬斯克方程及蒸馏分离方法等内容。
第三章“沉淀与结晶分离”先讲述的是沉淀分离技术,沉淀分离法是在试料溶液中加入沉淀剂,使某一成分以一定组成的团相析出,经过滤而与液相分离的方法。
沉淀分离是一种可以起到浓缩与分离的双重作用最重要的分离方法之一。
并学习了沉淀的生成过程、晶形沉淀与胶体等知识。
第二节是结晶分离技术,这是化工、生化、轻工等工业生产中常用的制备纯物质的精制技术。
第三节讲到了蛋白质的沉淀分离,无论是实验室规模还是工业生产,蛋白质沉淀法都得到了普遍应用。
溶剂萃取是分离液体混合物常用的单元操作,它不仅可以提取和增浓产物,还可以除掉部分其他类似的物质,使产物获得初步纯化。
它是利用物质在不同的溶剂中的溶解度不同和分配系数的差异,使物质达到相互分离和富集的方法。
在第四章“溶剂萃取”中,我们学到了溶剂萃取的基础、待征参数、体系类型、提高萃取率及选择性的方法、溶剂萃取过程及设备和常用萃取体系及应用实例等知识点。
从第五章“其它萃取分离方法”,我们又学到了反胶束萃取、双水相萃取、超临界流体萃取和固液浸提萃取等有用方法,通过对这些方法的学习,是我们对萃取分离有了更深入的认识。
“离子交换与吸附”先讲述了离子交换分离法,该法分离效率高,既能用于带相同电荷离子间的分离,也能用于带相反电荷离子间的分离。
尤其适用于性质相近的离子之间的分离,还可用于痕量元素的富集和高纯物质的制备。
第二部分是吸附分离技术,其应用极为丰富多彩,广泛地应用于石油化工工业、化学工业、医药工业、冶金工业和电子工业等部门。
吸附分离技术可用于气体分离、干燥及空气净化、废水处理等环保领域。
膜分离法是用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法,统称为膜分离法。
在第七章中我们学到了微孔过滤技术、反渗透、超过滤、液膜等其它膜分离方法及应用。
本课程的最后一章节为“泡沫浮选分离技术”,这是利用溶液中各组分表面活性之差进行分离、富集的一种技术。
我们从中了解到泡沫分离法的分类、基本原理、影响泡沫分离效率的因素、、浮选装置与操作、分析中的浮选分离方法及应用等内容。
总结起来,本课程较系统地讲授现代常规分离方法:沉淀结晶分离技术、膜分离技术、离子交换与吸附分离技术、蒸馏技术、溶剂萃取分离技术等分离与富集方法的理论和实践知识;适当介绍较能反映现代分离技术发展方向的一些新技术和新方法,使我们在掌握分离技术的基础理论和方法,同时也能拓宽思路了解学科动向,培养知识综合运用能力。
课程心得:在《现代分离技术及应用》课程中,我们学习了多种现代常规分离方法,这些分离技术在化学以及其它学科中的有重要的应用价值。
在学习过程中,我们应该对各种分离方法加以总结和归纳,找到他们的联系和区别,了解每种分离技术的特点和适用范围。
这样我们就能更好的掌握这些方法,以便在今后的学习过程中灵活的运用它们。
课程建议:1. 作为一门选修课程,希望老师在课堂上多增加一些互动环节,比如鼓励同学们积极提出和回答问题,以便激发同学们的兴趣和加深同学们对知识点的掌握。
2. 老师也可以给同学们一些机会来讲与本课程相关的知识,可以是ppt讲解的形式,这能给部分同学锻炼的机会,也能调动课堂的氛围和大家的学习热情。
第二部分:膜分离技术的研究进展与应用展望摘要本文介绍了膜分离技术的原理、特点和分类,叙述了膜分离技术在食品工业、中药生产、废油再生、印染废水和化工生产等方面的应用,最后对膜分离技术的未来应用情况做出了展望。
关键词膜分离研究进展应用展望Abstract The principle characteristics and classification of membrane separation technology are introduced in this paper. The application in food, production of traditional Chinese Medicine, used oil regeneration, waste water out of printing and dyeing industry and chemical production are expounded. The application prospect of membrane separation technology is discussed.Key words: Membrane separation; Research progress; Application prospect膜分离技术是一项高新技术,虽然二百多年以前人们便已发现膜分离现象,但直到20世纪60年代开始,由于美国埃克森公司第一张工业用膜的诞生,膜技术才进入快速发展时期。
膜技术的发展虽然不长,但因为膜技术独具优越性,目前在工业中已得到广泛的应用,例如在环保、水处理、化工、冶金、能源、医药、食品、仿生等领域[1]。
1 膜分离技术简介1.1 原理膜分离技术是一种使用半透膜分离方法,其分离原理是依据物质分子尺度的大小,借助膜的选择渗透作用,在外界能量或化学位差的推动作用下对混合物中双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、分级提纯和富集,从而达到分离、提纯和浓缩的目的。
现已应用的膜过程有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等(表1),其中常用的有微滤、超滤和反渗透三种[2]。
表1 膜分离法的原理和基本特征1.2 特点膜分离技术具有如下特点:(1) 膜分离技术是一种节能技术,膜分离过程不发生相变化。
(2) 膜分离过程是在压力驱动下,在常温下进行分离过程,特别适合于对热敏感物质,如酶、果汁、某些药品分离、浓缩、精制等。
(3) 膜分离技术适用分离范围极广,从微粒级到微生物菌体,甚至离子级等都有其用武之地,其关键在于选择不同的膜类型。
(4) 膜分离技术由于只是以压力差作为驱动力。
因此,该项技术所采用装置简单,操作方便。
1.3 膜的分类(1) 超滤与微滤:超滤与微滤是根据膜孔径的大小在压力差的作用下进行的筛分过程,可视为用膜作为介质进行过滤的过程。
其原理为:在一定的压力差作用下,含有大分子物质和小分子物质的混合液体透过膜时,小于孔径的分子透过膜!被富集起来。
而混合物中得大分子物质被截留下来,从而实现对混合物的分离。
但是在分离的过程中,大分子物质滞留在分离膜上,导致膜的通量下降非常严重,实际通量低于纯水通量的5%,这主要由于浓差极化和吸附、阻塞等造成的膜污染[3]。
超滤膜能截留分子直径为5-10um,分子量在5*102-1*106间的分子,其操作的压差0.1-1.0MPa,其主要应用于含大分子和胶状物质等溶液的提纯、分离,也用于气体的分离。
微滤膜能够截留直径在0.03-5um的分子,操作压差为0.01-0.2MPa,用于分离或纯化含有微粒"细菌的溶液。
(2) 纳滤:纳滤是介于反渗透和超滤之间的一中膜分离技术,与超滤分离过程一样,纳滤也是以压力差为动力的膜分离过程。
其分离机理可以用电荷模型、静电排斥和立体阻碍模型以及细孔模型来描述。
其截留物的分子直径在1nm左右,截留物的相对分子质量在200-1000之间[4]。
纳滤膜最大特征为膜本体带有电荷,使得它在很低的压力下具有较高的脱盐率.但是对于单价离子的脱除率较低,在50-70%左右。
一般情况下纳滤过程所需要的操作压力低于1MPa,这样降低了对设备的要求,可以减少投资费用。
其次纳滤膜具有较高的耐压性和抗污染能力。
(3) 反渗透:在溶液侧上方施加一定压力P大于溶液的渗透压∏,使得溶剂分子从溶质浓度高的溶液侧透过膜流向溶剂侧的数量大于溶剂分子想溶液侧透过的数量,该过程成为反渗透。
其需要满足两个条件:具有选择性透过膜和大于渗透压的静压差。
反渗透膜能够截留分子的大小为0.1-1nm,操作压力一般为1.5-10.5MPa。
由于反渗透膜截留的分子较小,这种分离技术广泛的应用与食品、制药等工业上以及造纸工业某些有机物和无机物的分离。
2 膜分离技术的研究进展2.1 膜分离技术在食品行业中的研究进展进入新世纪,伴随着经济的发展,国家提出可持续发展的战略,建立与环境友好型的社会。
膜分离技术由于它环保型、节约型等特点,广泛应用于食品工业中,为我国创造更多的经济效益和环境效益。
许多科学家为了解决分离混合油中FFA(游离脂肪酸)的膜材料问题,L.P.Raman等[5]对许多分离膜做了脱除醇类混合油中FFA的实验和研究,发现PA 膜在分离花生油及其脂肪酸时,具有选择性。
同时,膜分离技术可以直接从植物毛油中制取磷脂!这不仅简化了精炼工艺,而且节约了设备投资。
Zwijnenberg等用纳滤膜脱除蔬菜油中的FFA的研究。
研究表明,纳滤膜能够有效的脱除FFA,并且降低生产成本。
膜过滤在葡萄酒生产行业中应用广泛,是必不可少的操作单元。
目前常用反渗透和超滤技术使葡萄酒澄清,除去葡萄汁中的野生酵母和杂菌,以及果胶等固形物质。
任石苟等[6]采用超滤法对葡萄酒进行处理"在分离沉降物时,具有除菌的作用,使酒质澄清透明,口感良好。
2.2 膜分离技术在中药生产中的研究进展中药的化学成分非常复杂,因此要提高中药中有效成分的利用率,需要运用先进适用的技术对传统中药分离纯化工艺进行改革,膜分离技术作为一项革新的技术,亦属中药产业高技术改造的内容之一,给传统的中药带来了广阔的发展空间[7]。