实验五过滤实验

实验05 过滤知识归纳：1.适用范围：用于难溶性固体与液体的分离。

2.实验仪器：铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒；实验用品：滤纸。

3.实验装置图4.操作要点及违反操作可能产生的后果：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，如果滤纸未贴紧（留有气泡），会造成过滤速度慢；二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘，如果液面高于滤纸边缘，滤液会不经滤纸而流下。

三靠：倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒下端紧靠三层滤纸的一面，如果玻璃棒靠在一层滤纸这边，可能造成滤纸破损；漏斗下端紧靠烧杯内壁，如果没有紧靠，过滤变慢，同时可能造成液滴飞溅。

5.问题思考①玻璃棒在过滤中的作用是引流，过滤过程中不能用玻璃棒搅拌，会造成滤纸破损。

②如果过滤后，滤液仍然浑浊，原因可能是滤纸破损、液面高于滤纸边缘、接液烧杯不干净，更换滤纸并清洗仪器，重新过滤，直到滤液澄清为止。

③过滤后所得的水是混合物，过滤只是除去了水中的难溶性杂质，还有可溶性杂质没有除去。

基础练习：1.下列关于过滤净化水的说法正确的是（）A．为了加快过滤速度，可以在漏斗中用玻璃棒搅拌B．当过滤完成后如果滤液还是浑浊的，不用管它，过段时间后自然澄清C．过滤可以除去天然水中的难溶性和可溶性固体杂质D．当过滤时待滤液体高于滤纸边缘会导致滤液浑浊【答案】D【解析】A、过滤液体时，注意“一贴、二低、三靠”的原则，不能在漏斗中用玻璃棒搅拌，以防止损坏滤纸，故选项说法错误。

B、当过滤完成后如果滤液还是浑浊的，应重新进行过滤，故选项说法错误。

C、过滤可以除去天然水中的难溶性杂质，不能除去可溶性固体杂质，故选项说法错误。

D、当过滤时待滤液体高于滤纸边缘，会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，会导致滤液浑浊，故选项说法正确。

2. 下列过滤装置及其操作的简图（图中固定装置和混合液、滤液均省略，且玻璃棒末端均已轻靠漏斗内的三层滤纸处），其中正确的是（）【答案】D【解析】过滤液体时，为防止液体外流，要用玻璃棒引流，烧杯嘴要靠玻璃棒的中下部，为加快过滤的速度，防止滤液溅出，漏斗末端的尖嘴要靠在烧杯的内壁，仔细观察装置图，可以确定本题答案为D图。

第七周1课时
实验五：水的净化
实验目的
1、通过对水净化方法的学习，体会化学知识在生活生产中的广泛运用，培养学生对化学知识的学习兴趣。

2、通过过滤操作的训练，提高学生动手、观察、协作等能力。

实验器材
明矾、滤纸、铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒、投影仪。

实验原理
水的净化主要采取以下几种方法：吸附，过滤，蒸馏，沉淀等。

吸附是用明矾在水中形成胶状物质来吸附水中的悬浮的物质来达到净水目的的。

蒸馏是采用水中各个物质沸点的不同来达到净水目的的。

实验步骤
一，吸附
在烧杯中加入水后上面放入3药匙明矾粉末，搅拌溶解后，静止，观察现象
二，过滤
取一张圆形滤纸，折好并放入漏斗，使之紧贴漏斗壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间不要有气泡。

在铁架上架好漏斗，使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，以使滤液沿烧杯壁流下。

取用明矾处理过的一杯液体，沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒，注意液面始终要低于滤纸的边缘。

比较未经处理的天然水和做了不同程度处理的水，清澈度有什么不同？
三，蒸馏
在烧瓶中加入1/3体积的硬水，再加入几粒沸石，以防加热时出现暴沸，连接好装置，使个连接部严密不漏气。

加热烧瓶，注意不要使液体沸腾的太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。

弃去开始蒸出的部分液体，收集到10毫升左右蒸馏水后，停止加热。

用肥皂水比较蒸馏前后的硬度变化。

板框过滤实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验五 过滤实验1 实验目的1.1 了解板框过滤机的构造、流程和操作方法。

1.2 测定某一压力下过滤分内工程中的过滤常熟K 、q e 、τe 值，增进对过滤理论的理解。

1.3 测定洗涤速率与最终过滤速率间的关系。

2 实验原理2.1 过滤是以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的连续相液体通过介质的孔道，分散相固体颗粒被截留在介质上，从而实现固/液分离的操作。

液体通过过滤介质和滤饼空隙的流动是流体经过固定床流动的一种具体情况，但过滤操作中的床层厚度不断增加，在一定压差下，滤液通过床层的速率随过滤时间的延长而减小，即过滤操作不属于定态过程。

在恒压过滤时，由于滤饼的增厚，过滤速率将随过滤时间的增加而降低。

对滤饼的洗涤过程，由于滤饼厚度不再增加，压差与速率的关系与固定床相同。

恒压过滤方程：()()sV ssm K m A m V m V KA V V e e e e e 的过滤时间，相当于得到滤液：过滤时间，：过滤常数，：过滤面积，即虚拟滤液体积，滤渣时得到的滤液量，：形成滤布阻力的一层时间内获得的滤液量，：在:/223322τττττ+=+上式两边除以A 2得()()23232//,m m AVq m m A V q K q q e e e e 量滤液量，，单位过滤面积上的当，单位过滤面积的滤液量==+=+ττ2.2 测定K 、q e 、τe ：测与一系列的△τ、△q 值，然后以△τ/△q 为纵坐标，以q 为横坐标作图，即可以得到一条斜率为K 2，截距为q K2的直线，则可以算出K 、q e 的值；再以q=0,τ=0代入式子()()e e K q q ττ+=+2，便可以求出τe。

2.3 测定洗涤速率与最终过滤速率 洗涤速率：sm V V d dV w w ww w 洗涤时间，洗液量，::3τττ=⎪⎭⎫⎝⎛最终过滤速率：()()2332/:22m m q m V q q K V V KA d dV e e E 总量，位过滤面积所得的滤液整个过滤时间内通过单的滤液总量，：整个过滤时间内所得+=+=⎪⎭⎫⎝⎛τ3 实验流程图1 实验装置流程图1－空气压缩机；2－配浆槽；3－压力表；4－贮浆罐；5－洗水罐；6－板框压滤机；7－计量桶；8－压缩空气进气阀；9－空气过滤减压阀；10－进浆阀；11、12－压缩空气进口阀；13－进水阀；14－安全阀；15－洗水进口阀；16－滤浆进口阀；17－滤液出口阀；18－滤浆出口阀8 3 9 4 14 × ×× 6 13 17× ×4 实验步骤4.1 将碳酸镁在储浆槽中加水配制成5.3％的悬浮液作滤浆，并在启动空压机前不停地搅拌，防止固体沉淀；4.2 按板、框的钮数为1－2－3－2－1－2－3－2－1的顺序排列号板框过滤机。

实验五 污泥过滤脱水——污泥比阻的测定实验一、实验目的：1.了解过滤基本方程式．污泥比阻的意义并掌握其测定方法，2.掌握改善污泥脱水性能的化学调制方法。

二、实验原理：污泥的机械脱水是以过滤介质（一种多孔性物质）两面的压力差作为推动力，污泥中的水份被强制通过过凝介质（称滤液），固体颗粒被截留在介质上（称滤饼），从而达到脱水的目的。

过滤开始时，滤液仅克服过滤介质的阻力，当滤饼逐渐形成后，还必须克服滤饼本身的阻力，所以真正的过滤层应包括滤饼层与过滤介质。

污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是：单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。

污泥比阻越大，过滤性能越差，通过测定污泥比阻可比较不同的污泥（或同一种污泥加入不同量的混凝剂后）的过滤性能。

在压力一定的条件下过滤，t/V 与V 成直线关系。

22t C V V pFμα= 其斜率为：污泥比阻：因此，为求得污泥比阻，需要在实验条件下求出b 及C 。

斜率b 的算法：可在定压下（真空度保持不变），通过比阻测定，测得在一系列t 时间内所得的液量（mL ）；用图解法求得其斜率b 。

C 的求法： 1(g mL )100100f i i f C C C C C = ---滤饼干重滤液三、实验设备和试剂：1.设备：PS-WN-066污泥比阻测定装置，上海嘉定大名教具厂；DHG-9070A 电热恒温干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；FA2004N 电子天平，上海精密科学仪器有限公司；旋转粘度计。

2.器皿：100mL 量筒；移液管；200mL 烧杯；秒表；定量滤纸（7cm ）；表面皿。

3.药剂：二沉池污水；聚丙烯酰胺。

四、实验步骤：1.将滤纸放置在布氏漏斗上，用少量蒸馏水润湿滤纸，开动真空泵，使滤纸紧贴漏斗底。

2.开动真空泵，调节阀压力，使至达到额定真空度，比实验时真空压力小1/3。

（实验时真空压力采用266mmHg ，即35.46kPa ——或532mmHg ，即70.93kPa ）。

实验五板框压滤机过滤常数的测定一、实验目的1. 学习板框压滤机的基本原理；2. 了解板框滤波器的性能参数--过滤常数；3. 学习如何利用板框压滤机测定过滤常数。

二、实验设备常温常压和高温高压板框压滤机、计量皿、蒸馏水、实验评价软件。

三、实验原理板框压滤机是利用压力差将混合物中的固体与液体分离的一种机器。

板框滤波器以多个滤板和装有滤布的滤框板（滤杯）交替排列而成。

处理的混合物从进料口进入滤框，再进入滤布中；滤布将液体的部分过滤出来，留下固体颗粒。

当滤料从过滤区入口进入滤布时，固体颗粒被拦截在滤布上，而液体则穿过滤布进入排液孔，液体随后进入收集容器。

滤料在滤场产生强烈的压缩和滤饼形成，使得滤料在滤场产生压力差。

当过滤停止时，滤饼会被拆除。

过滤常数（k值）是板框滤波器的一项重要性能参数。

它定义为单位滤布面积是每小时经过的最大过量水流量。

过滤常数是测量滤料过滤性能的一个指标，其值越大，表明滤布的过滤速度越快，过滤性能越好。

过滤常数的单位是米/小时。

在滤料层经过充分搅拌和混合后，装入板框滤波器中并压缩。

在经过压缩之后，需要等待一段时间，直至压瘪过程彻底停止后，才能开始过滤常数的测定。

在开始过滤常数的测定之前，需要充分清洗滤波器，补充液体并注意必要的安全措施。

在过滤完成后，将滤料从滤布上剥离，再用蒸馏水清洗，并去除附着在滤波器上的滤饼，再用卫生纸擦干。

过滤的过程中，首先是充分填充滤波器。

将滤波器装好之后，加入适量的滤料，并尽可能地均匀地排布。

在填料的过程中，需要避免滤料的过量。

因为过量的滤料会加重过滤压力，导致滤框压力解除，影响滤布的过滤速度。

过滤常数的测定需要实验设备和仪器的配合。

在测定过程中，需要进行样品准备、样品归一化和数据读取等步骤。

四、实验步骤1. 准备用于进行过滤的滤料。

2. 将已经清洗干净的板框压滤机放在实验桌上，连接加热装置和接液管。

3. 在滤波器中加入梯度量的样品，注意避免滤料过量。

4. 开启加热装置，并将压力控制器控制在指定范围内。

实验五 废水中悬浮固体的分离——常压过滤与减压过滤一、概念1．了解物质分离提纯的主要方法及其原理。

2．掌握常压过滤的基本操作。

3．掌握减压过滤装置的组装方法和基本操作。

二、原理分离、提纯的方法有物理方法和化学方法。

在用化学方法提纯时，不能引入新的杂质，一般选用只和杂质反应的试剂，将杂质转化为沉淀或气体除去。

在反应过程中能将杂质转化为被提纯物质则更好。

如用溶液吸收气体杂质时，净化后的气体还需进行干燥。

常用的分离、提纯方法有：过滤、蒸发、结晶、分液、蒸馏、洗气、升华、渗析等。

1、常用的物理方法（1）过滤：不溶性固体与液体的分离。

如粗盐提纯。

主要仪器是滤纸、漏斗、烧杯、玻璃棒。

（2）蒸发、结晶、重结晶：可溶性固体与溶剂的分离。

如分离NaCl和KNO3的混合物。

主要仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、三脚架等。

（3）蒸馏、分馏：利用沸点的不同将互溶的液体混合物分离。

如制蒸馏水、将酒精和水分离。

主要仪器是蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接受器等。

（4）分液：不相溶的液体混合物分离。

如汽油和水的分离。

主要仪器是分液漏斗。

图 电解法精炼铜 （5）萃取：在互不相溶的溶剂中，溶质从溶解度较小的溶剂中溶解到较大的溶剂中去使其。

中含有的H+、Cl-、Fe3+的混合体系中加入某种无机盐使胶体凝聚而分离。

如蛋白质溶液离心力，使比重不同的物质进行分离的方法。

由于离心机等设备可体与所用试剂反应而吸收。

物质转化为所需的物质（即杂转纯）。

分离。

如用CCl4从碘水中提取碘。

主要仪器是分液漏斗。

（6）升华：能升华的固体与其它固体的分离。

如碘与氯化钠（7）渗析：使胶粒与其它溶液的溶质分离。

如去掉Fe(OH)3胶体等。

主要用品是半透膜。

（8）盐析：向胶体和溶液中的蛋白质和水的分离（9）离心分离：借助于产生相当高的角速度，使离心力远大于重力，于是溶液中的悬浮物便易于沉淀析出:又由于比重不同的物质所受到的离心力不同，从而沉降速度不同，能使比重不同的物质达到分离。

实验五 板框过滤实验一、实验目的1.了解板框过滤机的构造和操作方法；2.测定恒压过滤方程式中的过滤常数K 、e q 及e θ。

二、基本原理板框过滤是把液—固混合物的滤浆在一定压强下送入两侧覆有过滤介质（滤布）的滤框内，滤液通过滤布流走，固体物（滤渣）被滤布截留在框内。

板框过滤有恒压过滤和恒速过滤两种操作方式，过滤时固体颗粒不断被截留，介质表面慢慢形成滤饼并逐渐变厚，滤液通过滤饼的阻力也随之增加，如果保持过滤速率不变，就要不断增加介质两侧压差，此即恒速过滤；反之介质两侧压差不变，过滤速率随着滤饼增厚而减小，此即恒压过滤。

本实验做恒压过滤操作。

恒压过滤的基本方程式为：)()(22e e KA V V θθ+=+令：A V q =，A V q ee =则上式可改写为： )()(2e e K q q θθ+=+其微分式为：θKd dq q q e =+)(2即： eq K q Kdq d 22+=θ 上式的倒数式用增量代替则可写出近似式：e q K q K q 22+=∆∆θ以上各式中：θ——过滤时间，s ；V ——θ时间内所得的滤液量，m 3； V e ——过滤介质的当量滤液量，m 3； θe ——相当滤液量V e 所需过滤时间，s ； A ——过滤面积，m 2； K ——过滤常数。

上式为一直线方程，在笛卡尔坐标上作图，其斜率为K 2，截距为eq K 2。

三、实验装置实验装置及流程如下图所示，主要设备为板框过滤机、配浆槽、储浆罐、水洗罐、计量筒、空气压缩机等。

滤浆在配浆槽中配制好后送入储浆罐，一边搅拌一边用压缩空气送至过滤机过滤，过滤前先把过滤机按规定加上滤布组装好，过滤完毕再用水洗涤滤饼一次。

板和框的构造见附图所示，1钮板叫滤板，2钮板叫滤框，3钮板为洗涤板。

滤框空间尺寸为170×170×20mm （四角扇形半径为40mm ）。

四、实验步骤首先熟悉实验设备、流程，搞清各个阀门的用途、操作方法，在此基础上按以下步骤进行实验：⒈检查所有阀门均处于关闭状态；⒉把滤布浸湿，在2钮滤框两侧对准孔道平整地铺好，板与框按1-2-3-2-1的次序排列组装好，用顶丝杠压紧；⒊水洗罐加水至32液面；⒋启动空气压缩机，使减压阀前压力保持在3kgf/cm 2以上备用；⒌一切准备就绪后，用橡胶塞堵住配浆槽底部出口，向槽内加水40kg 及MgCO 31.5kg配制滤浆液（浓度3～5%Wt ），不断地搅拌均匀；⒍打开储浆罐的放空阀，把配制好的滤浆全部送入储浆罐，同时开动搅拌机搅拌，关闭进浆阀和放空阀；⒎把压缩空气送入储浆罐，维持0.5kgf/cm 2压力，打开过滤机上滤浆和滤液的进出口阀①、③、④，进行过滤，与此同时用秒表不停地计量滤液流出量（每隔一个容积单位记一次时间），直至滤液停止流出为止，然后关闭阀①、③、④；⒏把储浆罐剩余滤浆卸出备用，把压缩空气送入水洗罐，打开过滤机水洗进出口阀②、④，进行滤饼水洗操作，洗液流出1000ml 即可停止；⒐水洗完毕，打开过滤机，取出滤饼，洗净滤布、滤框，中心组装好过滤机并压紧，改变过滤压力，重复5～9的操作过程；⒑实验完毕，用水洗罐的水（加压缩空气）冲洗储浆罐液面管及其他输液管道，以免MgCO 3沉淀堵塞；⒒关闭空气压缩机，清扫场地，整理好实验设备。

过滤实验一、实验目的1. 在一定的压力下进行恒压过滤，掌握过滤问题的工程处理方法及过滤常数K 的测定。

2. 了解过滤设备的构造和操作方法。

3. 加深对过滤操作中各影响因素的理解。

二、实验原理过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液，将固体物从液体或气体中分离出来的过程。

过滤是一种常用的固液分离操作，在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质孔道，而固体颗粒被介质截留下来，从而达到分离的目的，如发酵液与固体渣之间的分离。

因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒床层的流动，所不同的是，固体颗粒床层的厚度随着过滤过程的进行不断增加，所以在过滤压差不变的情况下，单位时间得到的滤液量也在不断下降，即过滤速度不断降低。

过滤速度u 的定义是在单位时间、单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量，即ττd dqAd dV u ==式中：A 为过滤面积（m 2）；τ为过滤时间（S ）；q 为通过单位过滤面积的滤液量（m 3/m 2）；V 为通过过滤介质的滤液量（m 3）。

可以预测，在恒定的压差下，过滤速率与过滤时间必有如图4-5所示的过细，单位面积的累积滤液量和过滤时间的关系有如图4-6所示的关系。

影响过滤速度的主要因素除势能差、滤饼厚度外，还有滤饼、悬浮液的性质、悬浮液温度、过滤介质的阻力等，故难以用严格的流体力学方法处理。

比较过滤过程与流体经过固体床的流动可知：过滤速率即为流体经过固体床的表观速率u 。

同时，液体在由细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动属于低雷诺数范围。

因此，可利用流体通过固体床压降的简化数学模型，运用层流时泊谡叶公式寻求滤液量与时间的关系，推出过滤速度计算式()Lpa K u μεε∆⋅-⋅=2231'1式中：u 为过滤速度（m/s ）；K'为滤饼孔隙率、颗粒形状、排列等因素有关的常数，层流时K'=5；ε为床层的孔隙率（m 3/m 2）；a 为颗粒的比表面（m 2/m 3）；△p 为过滤的压强降（Pa ）；μ为滤液粘度（Pa ·s ）；L 为床层厚度（m ）。

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。

实验五 过滤实验1 实验目的了解板框过滤机的构造、流程和操作方法。

测定某一压力下过滤分内工程中的过滤常熟K 、q e 、τe 值，增进对过滤理论的理解。

测定洗涤速率与最终过滤速率间的关系。

2 实验原理过滤是以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的连续相液体通过介质的孔道，分散相固体颗粒被截留在介质上，从而实现固/液分离的操作。

液体通过过滤介质和滤饼空隙的流动是流体经过固定床流动的一种具体情况，但过滤操作中的床层厚度不断增加，在一定压差下，滤液通过床层的速率随过滤时间的延长而减小，即过滤操作不属于定态过程。

在恒压过滤时，由于滤饼的增厚，过滤速率将随过滤时间的增加而降低。

对滤饼的洗涤过程，由于滤饼厚度不再增加，压差与速率的关系与固定床相同。

恒压过滤方程： 上式两边除以A 2得 测定K 、q e 、τe ：测与一系列的△τ、△q 值，然后以△τ/△q 为纵坐标，以q 为横坐标作图，即可以得到一条斜率为K 2，截距为q K2的直线，则可以算出K 、q e 的值；再以q=0,τ=0代入式子()()e e K q q ττ+=+2，便可以求出τe。

测定洗涤速率与最终过滤速率 洗涤速率： 最终过滤速率：3 实验流程4 实验步骤将碳酸镁在储浆槽中加水配制成％的悬浮液作滤浆，并在启动空压机前不停地搅拌，防止固体沉淀；按板、框的钮数为1－2－3－2－1－2－3－2－1的顺序排列号板框过滤机。

将滤布复在2号板框两侧，使其表面平整，然后用压紧螺杆压紧板和框；启动空气压缩机，第一次控制压力在;将计量筒放置在滤液出口出，记录液面的初始读数，准备好秒表；关闭洗水阀，打开滤液出口阀，开启滤浆进口旋塞，当有滤液连续流出时开始记录时间，计量筒中液面每上升3cm记录一次时间。

记录时两人用秒表同时间隔记录；当流出的滤液呈细线状流出时，则过滤已完毕，停止计时，关闭进口旋塞；关闭进水阀，滤液出口阀，开洗水进口阀进行洗涤。

洗水从滤液出口处流出时开始计时，每上升3cm记录一次时间，记录两组数据即可。

实验五板框压滤机过滤常数的测定1．据板框压滤机实验所测定的数据，计算出两种过滤条件下的过滤常数K1和K2；过滤介质的当量滤液体积Ve1和Ve2；过滤介质的当量过滤时间θe1和θe2。

并提供数据完整的原始数据表。

答：a.原始数据记录表过滤介质（滤布）直径d=120mm，数量2块。

总过滤面积：220.122 2.262104Aπ-⨯=⨯=⨯（m2） A2=0.022622=5.116×10-4过滤常数计算：100kPa 组120kPa 组K1=2/S·A2=2/46.313·(2.262×10-2)2K2=2/S·A2=2/18.855·5.116×10-4=84.4 （m3/s）=207.3 （m3/s）过滤介质的当量滤液体积：V e=I/S=－24.229/46.313=－0.5232（m3）V e=I/S=－1.1895/18.855=－0.063（m3）过滤介质的当量滤液时间：θe=V e2/K·A2=－0.52322/84.4·5.116×10-4θe=V e2/K·A2=－0.0632/207.3·5.116×10-4=－6.339 （S） =－0.037 （S）答：过滤介质中微孔通道的直径可能大于悬浮液中部分颗粒直径，因此，过滤初期会有一些小颗粒穿过而使滤液浑浊，但是颗粒会在孔道中迅速地发生“架桥”现象，使小于孔道直径的细小颗粒也能被拦截，并开始形成滤饼，由此滤液变清，过滤才有效进行。

3.请阐述板框压滤机的优、缺点和适用场合。

答：板框压滤机优点：结构简单、制造方便、占地面积较小过滤面积较小，操作强度高，适应能力强。

缺点；间歇操作，生产效率低，劳动强度大，滤布损耗也比较快。

适应与中小规模的生产场合。

4.实验板框压滤机的操作分哪几个阶段？答:按实验要求配制滤浆 滤浆搅拌 开泵将滤浆打入衡压罐并搅拌 组装板框压滤机 衡压罐加压将滤浆按实验设定的压力打入板框压滤机进行压滤 对设定的单位滤液量进行计时并记录 过滤结束用衡压水罐的水对滤饼进行清洗 打开板框压滤机取出滤饼并对板框压滤机及管路进行清洗。

实验五过滤实验一、实验目的过滤是具有孔隙的过滤层截留水中杂质，从而使水得到澄清的工艺过程，砂滤是一种最主要的应用于生产实验的水处理工艺，不仅可以去除水中细小的悬浮颗粒杂质，而且能有效地去除水中的细菌、病毒及有机物。

本实验采用石英砂作为滤料，进行清水、原混水及经混凝后的混水的过滤实验及反冲洗实验。

希望达到以下目的：1.掌握清洁滤料层过滤时水头损失的变化规律及其计算方法；2.深化理解滤速对出水水质的影响；3.深入理解反冲洗强度与滤料层膨胀高度间的关系，掌握反冲洗方法。

4. 熟悉普通快滤池过滤、反冲洗的工作过程。

5. 加深对滤速、冲洗强度、滤层膨胀率、初滤水浊度的变化、冲洗强度与冲洗膨胀率关系以及滤速与清洁滤层水头损失关系的理解。

二、实验原理快速过滤池滤料层能截留粒径远比滤料孔隙小的水中杂质，主要通过接触絮凝作用，其次为筛滤作用和沉淀作用。

要想过滤出水水质好，除了滤料组成需符合要求外，沉淀前或滤前投加混凝剂也是必不可少的。

当过滤水头损失达到最大允许水头损失时，滤池需要进行冲洗。

少数情况下，虽然水头损失未达到最大允许值，但如果滤池出水浊度超过规定要求，也需进行冲洗。

冲洗强度需满足底部滤层恰好膨胀的要求。

根据运行经验，冲洗排水浊度降至10～20度以下可停止冲洗。

快滤池冲洗停止时，池中水杂质较多且未投药，故初滤水浊度较高。

滤池运行一段时间（约5～10 min或更长）后，出水浊度开始符合要求。

时间长短与原水浊度、出水浊度要求、药剂投放量、滤速、水温以及冲洗情况有关。

如初滤水历时短，初滤水浊度比要求的出水浊度高不了多少，或者说初滤水对滤池过滤周期出水平均浊度影响不大时，初滤水可以不排出。

为了保证滤池出水水质，常规过滤的滤池进水浊度不宜超过10～20度。

三、实验装置与设备1. 过滤装置（如图5-1所示） 1套2. 浊度仪 1台3. 200mL烧杯2个，取水样测浊度用。

4. 20mL量筒1个，秒表一块，5. 2米钢卷尺1个，温度计1个。

生化实验报告实验5 血红蛋白凝胶过滤生化实验报告实验5血红蛋白凝胶过滤实验报告课程名称：生化实验b实验日期：班级：姓名学号：血红蛋白凝胶过滤一、背景及目的血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。

存在于脊椎动物、某些无脊椎动物血液和豆科植物根瘤中。

人体内的血红蛋白由两个α亚基和两个β亚基组成。

每个亚基均成球状，内部有一个血红素。

血红素上的亚铁离子可以可逆的与氧分子结合，起到运输氧气的作用。

当携带氧气时，血红蛋白呈鲜红色，无氧时为暗红色。

凝胶过滤法又称凝胶排阻层析或分子筛层析，主要就是根据蛋白质的大小和形状，即为蛋白质的质量展开拆分和提纯。

层析柱中的填料就是某些惰性的多孔网状结构物质，多就是交联的聚糖(例如葡聚糖或琼脂糖)类物质，并使蛋白质混合物中的物质按分子大小的相同展开拆分。

通常就是大分子先流出，小分子后流出。

凝胶过滤的突出优点是层析所用的凝胶属于惰性载体，不带电荷，吸附力弱，操作条件比较温和，可在相当广的温度范围下进行，不需要有机溶剂，并且对分离成分理化性质的保持有独到之处。

对于高分子物质有很好的分离效果。

影响拆分效果的因素主要存有以下几点：1.基质的颗粒大小、均匀度2.筛孔直径和床体积的大小3.洗脱液的流速4.样品的种类等，5.缓冲液的ph6.而最轻易的影响就是kav值的差异性，kav值差异性小，拆分效果不好；kav值差异性大，则拆分效果很差，或显然无法分离。

影响凝胶过滤的因素主要有：1、层析柱的挑选：短的层析柱分辨率必须比长的高，但层析柱长度无法过长。

2、加样量：加样过多，会造成洗脱峰的重叠；加样过少，提纯后各组分量少、浓度较低。

3、凝胶柱的鉴定：凝胶柱填装后用肉眼观察应均匀、无纹路、无气泡。

4、洗脱速度：洗脱速度应保持适中。

目前凝胶过滤器技术的应用领域主要就是以下几点：1、脱盐2、用于分离提纯3、测定高分子物质的分子量4、高分子溶液的浓缩5、蛋白质的复性二、实验原理层析法就是基于相同物质在流动阴之木紧固二者之间的分配系数相同而将混合组分拆分的技术。

实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。

2.学习电导率仪的使用；掌握水中常见离子的定性鉴定方法。

二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水（即自来水）。

但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质，溶解性总固体（Total Dissolved Solids，TDS）总量高达l000 mg/L(GB5749-2006)，而化学实验室等许多部门要求使用TDS小于1mg/L以下的纯水。

因此必须对自来水进行净化处理，才能使用（见教材第二章2.5实验用水的种类与选用方法）。

目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水，制取的水分别称为蒸馏水和去离子水（或离子交换水），可以满足一般实验之需。

有时为了特殊需要，常常进行二次或多次交换蒸馏，或者蒸馏后再交换，或者交换后再蒸馏，以制备更纯的水。

此外，还用电渗析法、反渗透法等净化水。

1.离子交换法制水与蒸馏法相比，离子交换法因其设备与操作简单，出水量大，质量好，成本低，目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。

本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。

离子交换法使用离子交换树脂，一类不溶于酸、碱及有、离子。

根据活性基团的不同，分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类，每类又有强、弱两型用于不同的场合。

制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂(如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂(如国产717型树脂)。

当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时，水中常见的无机物杂质Ca2+、Mg2+、Na+、K+、、、等被截留，置换出和。

离子交换反应为强酸性阳离子交换树脂(H+型离子交换树脂)强碱性阴离子交换树脂(型离子交换树脂)置换出来的H＋和OH－结合：H+(aq)+OH-(aq)→H2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的，当水样中H+或OH-浓度增加时，交换反应的趋势降低，所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。

实验五苯甲酸的重结晶和过滤一、实验目的1．了解有机物重结晶提纯的原理和应用；2．掌握有机物重结晶提纯的基本步骤和操作方法。

二、实验原理重结晶是利用被提纯物和杂质的溶解度及各自在混合物中的含量不同而进行的一种分离纯化方法。

绝大多数固体化合物在溶剂中的溶解度随温度的升高而增大，随温度的下降而减小。

通常混合物中，被提纯物为主要成分，其含量较高，容易配制成热的饱和溶液，而此时杂质则远未达到饱和溶液。

因此，当热的饱和溶液冷却时，被提纯的物质由于溶解度下降会结晶出来，而杂质则全部或部分留在溶液中（容杂质在溶剂中的溶解度极小，则配成热饱和溶液后被过滤除去），三、试剂和仪器仪器：烧杯50ml、100ml各1个，电炉1个，石棉网1个，滤纸若干，普通漏斗1个，表面皿1个，玻璃棒1个，水循环真空泵公用2-3台，布氏漏斗1台/2-3组，抽滤瓶1台/2-3组，水浴锅公用2-3台，药勺若干，托盘天平1台/2-3组。

试剂：苯甲酸粗品大于3g。

四、实验步骤1、称样：将2.0g粗苯甲酸固体样品溶解在100ml烧杯中，边加热边搅拌，至完全溶解；同时准备好热水。

2、溶解粗苯甲酸和烧热水：将2.0g粗苯甲酸固体样品溶解在100ml烧杯中，边加热边搅拌，至完全溶解；同时准备好热水。

3、趁热过滤：取预热好的普通漏斗，在漏斗里放好一张叠好的滤纸，用少量热水润湿，将玻璃漏斗架在固定好的铁架台上，将上述热溶液尽快用玻璃漏斗滤入100ml烧杯中，待所有溶液过滤完毕后，用少量的热水洗涤烧杯和滤纸。

注意：趁热用热滤漏斗或布氏漏斗过滤，除去不溶性杂质。

每次倒入漏斗的溶液不要太满，盛剩余溶液的烧杯放在石棉网上继续用小火加热，以防结晶析出。

溶液过滤之后用少量热水洗涤滤纸和烧杯。

4、冷却、结晶：滤毕，用表面皿将盛有滤液的烧杯改好，静置，稍冷后用冷水冷却，使其结晶完全。

5、抽滤：结晶结束后，用布氏漏斗抽湿（滤纸用少量冷水润湿、吸紧），使晶体和母液分离，停止抽气加少量冷水至布氏漏斗中，使晶体润湿，然后重新抽干，如此重复1-2次，然后用药勺将提纯后的苯甲酸晶体（白色鳞片状）移至表面皿上晾干。