现代分离分析法期末复习题 2.

华东理工大学网络教育学院（全部答在答题纸上，请写清题号，反面可用。

试卷与答题纸分开交）分离工程_202210_模拟卷1一、填空题（共10题,每题3分,共30分）1. 分离过程是________________的逆过程，因此需加入________________来达到分离目的。

（3分）.2. 分离剂可以是____________________或____________________，有时也可两种同时应用。

（3分）.3. 图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数，假定条件为____________________________________________________________________________ ________________________________________________________。

（3分）.4. 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设________________________。

（3分）.5. 衡量分离的程度用________________表示，处于相平衡状态的分离程度是________________。

（3分）.6. 设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示________________________________。

（3分）.7. 恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点________________以上。

（3分）.8. 固有分离因子是根据____________________来计算的。

它与实际分离因子的差别用____________________来表示。

（3分）.9. 三对角矩阵法沿塔流率分布假定为________________。

（3分）.10. 吸收因子A________于平衡常数。

（3分）.二、选择题（共5题,每题2分,共10分）1. 下列哪一个是速率分离过程（）。

（2分）A.蒸馏B.吸收C.膜分离D.离心分离2. 下列哪一个不是均相恒沸物的特点（）。

生物分离工程期末答案期末考试复习题吸附法和离子交换1、吸附作用机理是什么？按作用力可分为哪几种？答：固体表面分子(或原子)处于特殊的状态。

固体内部分子所受的力是对称的，故彼此处于平衡。

但在界面分子的力场是不饱和的，即存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、原子、或离子，并在吸附表面上形成多分子层或单分子层。

按作用力可分为：物理吸附，化学吸附和离子交换2、吸附法有几种？各自有何特点？答：吸附法按吸附作用力分主要有三类，物理吸附、化学吸附和离子交换。

特点：物理吸附基于吸附剂与溶质之间的分子间作用力即范德华力。

溶质在吸附剂上吸附与否或吸附量的多少主要取决于溶质与吸附剂极性的相似性和溶剂的极性。

一般物理吸附发生在吸附剂的整个自由表面，被吸附的溶质可通过改变温度、PH和盐浓度等物理条件脱附。

化学吸附释放大量的热，吸附热高于物理吸附。

化学吸附一般为单分子层吸附，吸附稳定，不易脱附，故洗脱化学吸附质一般需采用破坏化学结合的化学试剂为洗脱剂。

化学吸附具有高选择性离子交换吸附所用吸附剂为离子交换剂。

离子交换剂表面含有离子基团或可离子化基团，通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸附过程发生电荷转移。

离子交换的吸附质可以通过调节PH或提高离子强度的方法洗脱。

3、大孔网状聚合物吸附与活性炭吸附剂相比有何优缺点？答：大孔网状聚合物吸附剂机械强度高，使用寿命长，选择性能好，吸附质容易吸附，并且阻力小，常应用于抗生素和维生素B12等的分离浓缩过程。

4、影响吸附过程的因素有那些？答：影响吸附的因素（1）吸附速度由于大分子分子量大，扩散慢，且吸附时常伴随着分子构型的变化，故其吸附速度慢，这就给讨论大分子吸附带来困难。

（2）分子量的影响对孔性固体，分子量增加，吸附量减少。

对大孔或非孔固体α=1只有1个吸附点α=0表示大分子完全平躺。

（3）溶剂的影响在溶剂中，大分子较伸展，吸附量减少。

若溶剂产生竞争吸附，吸附量减少。

（4）温度的影响存在着温度升高使吸附量下降和温度升高使吸附量升高两种情况。

精心整理色谱分析法一、选择题（18分）1.两组分在同一固定相上分离的可能性与哪个因素无关？()A、检测器灵敏度的高低B、选择性的大小C、分配次数的多少D、分配系数之差的大小2.在其它色谱条件不变时，若使理论塔板数增加3倍，对两个十分接近峰的分离度是()A、增加1倍B、增加3倍C、增加4倍D、增加1.7倍3.如果试样中各组分无法全部出峰或只要定量测定试样中某几个组分,那么应采用下列定量分析方法中哪一种为宜？()A、归一化法B、外标法C、内标法D、标准工作曲线法4.在液相色谱中，在以下条件中,提高柱效最有效的途径是()A、减小填料粒度B、适当升高柱温C、降低流动相的流速D、降低流动相的粘度5.气－液色谱中，对溶质的保留体积几乎没有影响的因素是()A、改变载气流速B、增加柱温C、改变固定液的化学性质D、增加固定液的量，从5%到10%6.在柱温一定时，要使相对保留值增加，可以采取()A、更细的载体B、最佳线速C、高选择性固定相D、增加柱长7.当载气流速远大于最佳流速时,为了提高柱效,合适的载气为()A、摩尔质量大的气体B、摩尔质量小的气体C、中等摩尔质量的气体D、任何气体均可8.在气相色谱分析中,为了测定农作物中含硫农药的残留量,应选用下述哪种检测器?()A、热导池B、氢火焰离子化C、电子捕获D、火焰光度9.GC的分离原理是基于分配系数K的大小,对于气-固色谱法而言,各组分之间的分离是依据于()A、溶解能力大小B、沸点的高低C、熔点的高低D、吸附能力大小10.相对响应值s'或校正因子f'与下列哪个因素无关？()A、基准物B、检测器类型C、被测试样D、载气流速11.气相色谱的分离原理是利用不同组分在两相间具有不同的()A、保留值B、柱效C、分配系数D、分离度12.在气相色谱分析中,为了测定微量含磷农药的含量,最合适的检测器为：()A、热导池B、氢火焰离子化C、电子捕获D、火焰光度13.空心毛细管柱的涡流扩散项等于()A、AB、2?d pC、B/uD、014.在气-液色谱分析中,良好的载体为()A、粒度适宜、均匀,表面积大B、表面没有吸附中心和催化中心C、化学惰性、热稳定性好,有一定的机械强度D、均可能15.将纯苯与组分i配成混合液，进行气相色谱分析，测得当纯苯注入量为0.435?g 时的峰面积为4.00cm2，组分i注入量为0.653?g时的峰面积为6.50cm2，当组分i以纯苯为标准时，相对定量校正因子是()A、2.44B、1.08C、0.924D、0.46216.组分与固定液分子之间的作用力主要有()A、静电力和诱导力B、色散力C、氢键力D、均可能17.在气-液色谱分析中,组分与固定相间的相互作用主要表现为下述哪种过程?（）A、吸附-脱附B、溶解-挥发C、离子交换D、空间排阻18.空间排斥色谱法的分离原理是（）A、分配平衡B、吸附平衡C、离子交换平衡D、渗透平衡二、填空题（27分）1.测定矿泉水中Ｆ-、Ｉ-、ＮO3-和ＳO42-含量时,一般用_______________色谱法。

现代分离分析复习题一、试述萃取剂的选择原则（1）对被萃物有较高的分配比（2）萃取剂对被萃物的选择性要好（3）萃取剂对后面的分析测定没有影响（4）萃取剂应毒性小，容易制备（5）萃取剂应具有至少一个萃取功能团二、.当对动物蛋白质进行沉淀处理时，可能采用盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀和选择性热变性沉淀等方法，请对其原理和适用性进行比较。

1、盐析原理（1）盐离子与蛋白质分子争夺水分子，降低了用于溶解蛋白质的有效水量，减弱了蛋白质的水合程度，破坏了蛋白质表面的水化膜，导致蛋白质溶解度下降。

（2）盐离子电荷的中和作用，使白质溶解度下降。

（3）盐离子引起原本在蛋白质分子周围有序排列的水分子的极化，使水活度降低，导致蛋白质溶解度下降。

盐析适用于蛋白质、酶、多肽、多糖、核酸等物质的分离纯化。

（适用于一般蛋白质的分离纯化）2、有机溶剂沉淀原理（1）在蛋白质溶液中加入与水互溶的极性有机溶剂，降低水的介电常数，使蛋白质分子表面可解离基团的离子化程度减弱，水化程度降低，促进了蛋白质分子的聚集沉淀。

（2）是极性有机溶剂与蛋白质争夺水化水，而使蛋白质分子沉淀。

有机溶剂沉淀适用于蛋白质、酶、多糖、核酸等物质的提取。

（分子质量较大的蛋白质）3、等电点沉淀原理蛋白质在PH为其等电点的溶液中，以双极离子存在，总净电荷为零,颗粒无电荷间的排斥作用,易凝集成大颗粒，因而最不稳定，溶解度最小，易沉淀析出。

等电点沉淀法适用于疏水性较大的蛋白质（如酪蛋白），而对于亲水性很强的蛋白质（如明胶），由于在水中溶解度较大，在等电点的PH下不易产生沉淀。

4、选择性热变性沉淀原理选择变性沉析法原理是利用蛋白质、酶与核酸等生物大分子对某些物理或化学因素敏感性不同，而有选择地使之变性沉析，以达到目的物与杂蛋白的分离。

选择性热变性沉淀法分离纯化热稳定性高的目标产物。

三、什么是协萃体系？为什么协同效应会显著提高萃取效率？试举例说明1、协萃体系（1）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，这一混合体系称协萃体系。

分离技术期末考试题及答案一、选择题1. 下面哪种分离技术适用于固体与液体的分离？A. 蒸馏法B. 水平滤纸法C. 离心法D. 结晶法答案: B2. 分离技术的主要目的是什么？A. 分离纯净物质B. 混合物的鉴定C. 物质的转化D. 实验室操作的简便答案: A3. 以下哪个分离技术适用于固液混合物？A. 撇渣法B. 吸滤法D. 蒸发法答案: B4. 下列几种分离技术中，哪一种属于物理变化？A. 固液分离B. 液液分离C. 固气分离D. 液气分离答案: A5. 分离技术中，通过浸泡和漂洗方法可以实现对混合物的哪种分离？A. 固液分离B. 液液分离C. 固气分离D. 液气分离答案: A二、填空题1. 固液分离的一种方法是______法。

2. 水平滤纸法适用于______。

答案: 固体与液体的分离3. 蒸馏法适用于______。

答案: 液体与液体的分离4. 高度纯净的物质通常通过______法进行分离。

答案: 结晶5. ______是将固体颗粒从液体中分离出来的方法。

答案: 过滤三、解答题1. 请你简要介绍一下固液分离的原理及方法。

答: 固液分离是将固体颗粒从液体中分离出来的一种方法。

其原理是利用固液的不溶性或溶解度差异来实现分离。

常用的固液分离方法有过滤法、离心法和吸滤法等。

过滤法是通过滤纸等过滤介质，使固体颗粒被滤纸截留，而通过滤液流出。

离心法是利用离心机产生高速离心力，使固体颗粒向外沉积在离心管底部，然后从上方倒出悬浊液。

吸滤法则是在过滤操作时，利用玻璃棒或真空泵等将滤液迅速抽尽，加快固体颗粒的分离速度。

2. 请说明蒸馏法的原理，并结合实际操作过程进行说明。

答: 蒸馏法适用于液体与液体的分离。

其原理是利用不同物质的沸点差异，通过蒸馏操作将混合物中的低沸点液体蒸发并冷凝，从而实现分离。

蒸馏操作一般包括加热蒸发、冷却冷凝和收集等步骤。

例如，将含有酒精和水的混合物进行蒸馏分离，首先将混合物倒入蒸馏瓶中，加热瓶底使其中的酒精蒸发。

《现代分离方法与技术》复习资料分离：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之一。

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：浓缩时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中的相对含量（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分离科学提高了人类的生活品质回收率R＝实际回收量欲回收总量Q?100％Q0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，如：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，或塔板之间有物质进出）；固定相或流动相（两相间有物质交换）；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－相变化达到平衡，系统中各相之间没有物质传递，每相的组成与物质数量不随时间而变。

（一）气相色谱选择题1、气相色谱法是针对实际工作中复杂基体中的多组分混合物进行分离分析的一种技术。

该方法是根据各组分物质的_____不同致使各组分在色谱柱中停留时间的不同来实现混合物的分离。

以下选项中哪个不正确（ C ）A.沸点B.极性C.凝固点D.吸附性能2、根据下图色谱柱中的涡流扩散示意图，按照流出时间的快慢进行排序。

（ C ）A.2>1>3B.3>2>1C.3>1>2D.一样快3、下列哪种检测器属于典型的破坏型检测器（A ）A.氢火焰离子化监测器B.热导检测器C.电子捕获检测器D.火焰光度检测器4、连接气相色谱单元和质谱单元最重要的部件（ A ）。

A.接口B.真空系统C.计算机系统D.数据分析5.通常情况下，根据样品离子化方式和电离源能量的高低，将电离源分为硬源和软源。

以下选项中，全部为硬源的为（ D ）。

A.化学电离源；电子轰击B.电喷雾电离源；大气压化学电离源C.快电子轰击；大气压化学电离源D.电子轰击；快电子轰击（二）气相色谱选择题1、根据速率理论方程式H=A+B/u+Cu，当载气流速u一定时，A、B、C三个常数越小，峰____，柱效____。

（B ）A：越尖锐；越低。

B：越尖锐；越高。

C：越圆润；越低。

D：越圆润；越高。

2、气相色谱仪分为六大系统，其中最重要的系统是哪部分。

（D ）A.气路系统B.进样系统C.检测系统D.分离系统3、检测系统被称为色谱仪的眼睛，它是将流出色谱组的被测组分的浓度或质量转变为（B ）的装置。

A.光信号B.电信号C.图像D.声波4、和一般的高效液相色谱仪器一样，现在的离子色谱仪一般也是先做成一个个单元组件，然后根据分析要求将各个所需的单元组件组合起来。

下列哪个选项是离子色谱仪和液相色谱仪的不同之处（ C ）。

A.工作原理B.进样器C.检测器D.抑制器5.离子色谱仪有别于高效液相色谱仪的最重要的特点是（ A ）。

A.抑制系统B.检测系统C.进样系统D.数据处理系统（三）热分析技术与TG曲线相比，DTG曲线具有哪些优点？答：（1）能准确的反应出起始反应温度Ti,最大反应速率温度Tf；（2）能更清晰地区分相继发生的热重变化反应，DTG比TG分辨率更高；（3）DTG曲线峰的面积精确对应着变化了的样品重量，较TG能更精确地进行定量分析；（4）能方便地为反应动力学计算提供反应速率数据；（5）DTG具有更好的可辨识性，DTG能判断出是重量变化引起的峰还是热量变化引起的峰，TG则对此无能为力。

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。

1．名词解释：相干散射（汤姆逊散射）：入射线光子与原子内受核束缚较紧的电子（如内层电子）发生弹性碰撞作用，仅其运动方向改变而没有能量改变的散射。

又称弹性散射；不相干散射（康普顿散射）：入射线光子与原子内受核束缚较弱的电子（如外层电子）或晶体中自由电子发生非弹性碰撞作用，在光子运动方向改变的同时有能量损失的散射。

又称非弹性散射；荧光辐射：物质微粒受电磁辐射激发（光致激发）后辐射跃迁发射的光子（二次光子）称为荧光或磷光，吸收一次光子与发射二次光子之间延误时间很短（10-8~10-4s）称荧光，延误时间较长（10-4~10s）则为磷光；（有待确定）俄歇效应：如原子的退激发不以发射X射线的方式进行则将以发射俄歇电子的德方式进行，此过程称俄歇过程或俄歇效应；吸收限：当入射X射线光子能量达到某一阈值可击出物质原子内层电子时，产生光电效应。

与此能量阈值相应的波长称为物质的吸收限。

晶面指数与晶向指数：为了表示晶向和晶面的空间取向（方位），采用统一的标识，称为晶向指数和晶面指数；晶带：晶体中平行于同一晶向的所有晶面的总体干涉面：晶面间距为d HKL/n、干涉指数为nh、 nk、 nl的假想晶面称为干涉面X射线散射：X射线衍射：X射线反射：结构因子：晶胞沿（HKL）面反射方向的散射波即衍射波F HKL是晶胞所含各原子相应方向上散射波的合成波，表征了晶胞的衍射强度；多重因子：通常将同一晶面族中等同晶面组数P称为衍射强度的多重性因数。

罗仑兹因子：系统消光：因︱F︱2=0而使衍射线消失的现象称为系统消光。

2．讨论下列各组概念中二者之间的关系：1）同一物质的吸收谱和发射谱；答：当构成物质的分子或原子受到激发而发光，产生的光谱称为发射光谱，发射光谱的谱线与组成物质的元素及其外围电子的结构有关。

吸收光谱是指光通过物质被吸收后的光谱，吸收光谱则决定于物质的化学结构，与分子中的双键有关。

2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。