分离科学思考题答案PDF版
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试卷一答案一、选择题1. C2. B3. D4. C5. C6. D7. B8. B9. C 10. A二、问答题1. 答: (1)若被分离物质为A,R A =O A AQ QQ A : 被分离A 的量;Q A 0:分离前样品中A 的量R A :样品中组分A 在分离后的回收率。
(2) 把不需要的组分B 分离出去,留下需要的组分A ,分离系数定义为:A B O AO B B A A B R R Q Q Q Q S == (3) a.只要R A 接近1就可以了,一般认为:常量组分(>1%) R A >99% ; 微量组分(<0.01%) R A ≈95% 就可以认为定量分离了b.一般认为,S B/A <10-3分离可以说是比较完全的,但对于痕量分析,则要求S B/A 10-6左右才行。
2. (1)能定量共沉淀微量或痕量组分,选择性较好。
(2)共沉淀剂不干扰微量组分的测定,或易与微量组分分离或易被除去。
3. 答:离子交换树脂是一种具有网状结构的高分子聚合物,其结构主要有两部分:一部分是高分子聚合物骨架,它使树脂具有一定的化学稳定性;另一部分是活性基团,是离子交换反应的基础。
4. 答:根据萃取反应,一般可将萃取分离法分为以下几种:无机共价化合物萃取(如一些卤素及卤化物,Cl 2 Br 2 I 2 AsX 3等被某些惰性溶剂如CCl 4 CHCl 3 C 6H 6等萃取)、金属螯合物萃取(Cu(H 2O)42+与乙酰酮反应,生成的螯合物可用CHCL 3,CCL 4,C 6H 6,二甲苯萃取,也可用乙酰丙酮萃取,因此,乙酰丙酮既是萃取剂,又是萃取溶剂)、离子缔合物萃取(如Cu 2+与新亚铜灵(2,9-二甲基-1,10二氮菲)形成络阳离子,再与Cl -形成可被CHCl 3萃取的离子缔合物)、共萃取与抑萃取(用乙醚或二异丙醚从卤化物溶液中萃取大量铁(Ⅲ)时,微量铟、锡、锑会共萃取,如在6mol ·L -1氢溴酸溶液中用硝基苯萃取微量钨时的分配比是5.3。
现代分离技术复习思考题及答案教学内容现代分离技术复习思考题及答案第⼀章膜分离1.什么是分离技术和分离⼯程?分离技术系指利⽤物理、化学或物理化学等基本原理与⽅法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的⼀种⼿段。
在⼯业规模上,通过适当的技术与装备,耗费⼀定的能量或分离剂来实现混合物分离的过程称为分离⼯程。
2.分离过程是如何分类的?机械分离、传质分离(平衡分离、速率控制分离)、反应分离第⼆章膜分离1.按照膜的分离机理及推动⼒不同,可将膜分为哪⼏类?根据分离膜的分离原理和推动⼒的不同,可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。
2.按照膜的形态不同,如何分类?按膜的形态分为平板膜、管式膜和中空纤维膜、卷式膜。
3.按照膜的结构不同,如何分类?按膜的结构分为对称膜、⾮对称膜和复合膜。
4.按照膜的孔径⼤⼩不同,如何分类?按膜的孔径⼤⼩分多孔膜和致密膜。
5.⽬前实⽤的⾼分⼦膜膜材料有哪些?⽬前,实⽤的有机⾼分⼦膜材料有:纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。
6.MF(微孔过滤膜),UF(超过滤膜),NF(纳滤膜),RO(反渗透膜)的推动⼒是什么?压⼒差。
7.醋酸纤维素膜有哪些优缺点?醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之⼀。
醋酸纤维素性能稳定,但在⾼温和酸、碱存在下易发⽣⽔解。
纤维素醋类材料易受微⽣物侵蚀,pH值适应范围较窄,不耐⾼温和某些有机溶剂或⽆机溶剂。
8.醋酸纤维素膜的结构如何?表⽪层,孔径(8-10)×10-10m。
过渡层,孔径200×10-10m。
多孔层,孔径(1000-4000)×10-10m9.固体膜的保存应注意哪些问题?分离膜的保存对其性能极为重要。
主要应防⽌微⽣物、⽔解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。
微⽣物的破坏主要发⽣在醋酸纤维素膜;⽽⽔解和冷冻破坏则对任何膜都可能发⽣。
温度、pH值不适当和⽔中游离氧的存在均会造成膜的⽔解。
⽣化分离技术思考题答案解析1-6章⽣化分离技术思考题答案解析⽣化分离第⼀章1. 简述⽣化分离技术在⽣物技术中的地位和主要作⽤。
2.⽣化分离技术的主要种类及特点。
种类:细胞破碎(cell disruption) 、沉淀分离(precipitation) 膜过滤(membrane filtration) 层析分离(chromatography)、电泳分离(electrophoresis)、离⼼分离(centrifugation)特点:成分复杂、含量甚微、易变性,破坏、具经验性、均⼀性的相对性3.何谓⽣化分离技术的集成化概念?请举例加以说明。
1) 利⽤已有的和新近开发的⽣化分离技术,将下游过程中的有关单元进⾏有效组合(集成) 2) 或把两种以上的分离技术合成为⼀种更有效的分离技术,达到提⾼产品收率、降低过程能耗和增加⽣产效益的⽬标。
如膜过滤与亲和配基、离⼦交换基团相结合,形成了亲和膜过滤技术、亲和膜⾊谱、离交膜⾊谱;亲和配基和聚合物沉淀作⽤相结合,形成亲和沉淀技术等等。
(P5)4.说明⽣化分离的主要步骤并指出胞内产物和胞外产物的分离纯化流程不同之处。
1选材,来源丰富,含量相对较⾼,杂质尽可能少2.提取:将⽬的物从材料中以溶解状态释放出来,⽅法与存在部位及状态有关。
3.分离纯化:核⼼操作,须据⽬的物的理化性质,⽣物学性质及具体条件定。
4.浓缩、结晶、⼲燥。
5、保存。
整个过程应有快速灵敏准确的分析⽅法来衡量效果(收率、纯度)。
胞内产物需要破壁的过程:需要将⽬的物从胞内转移到外界溶液中,需要细胞提取物破碎、匀浆、离⼼,如果是液体的话,获得提取液,如果是想获得固体⽬的物,就对沉淀进⾏洗涤再获得提取物。
⽣化分离第⼆章1、简要说明常⽤细胞破碎的主要⽅法、原理、特点、适⽤范围及细胞破碎今后的发展⽅向。
答:常⽤的细胞破碎⽅法有:组织捣碎、珠磨法、⾼速匀浆法、挤压法、超声破碎法、酶溶法、化学渗透法、⼲燥法等。
1 组织捣碎,其原理是利⽤机械运动产⽣剪切⼒的作⽤破细胞,利⽤⾼速旋转的叶⽚所产⽣的剪切⼒将组织细胞破碎。
精品文档一、名词解释 ............ 1截留率: . (1)水通量: (1)浓差极化: (1)配系数: (1)萃取因素 (1)带溶剂: (1)结晶:. (1)晶核: (1)重结晶: (2)双水相萃取: (2)超临界流体萃取: (2)离子交换技术: (2)膜污染: (2)凝聚值 (2)精馏: (2)最小回流比: (2)萃取精馏: (2)共沸精馏: (2)分离因子: (2)絮凝: (2)错流过滤称切向流过滤: (2)比移值 (2)二、简答题 (2)1.简述进行料液予处理的目的并说明常用的料液预处理方法 (2)2.超临界萃取的特点是什么23.常用的细胞破碎方法有哪些 (2)4.溶剂萃取中萃取剂的选择原则 (2)5.影响溶剂萃取的因素有哪些 (3)6.乳化现象是如何发生的生产中应如何防止乳化现象的发生如何破乳 (3)7.说明双水相萃取的原理影响双水相分配的主要因素有哪些 (3)9.试给出几种常用的工业起晶方法并说明维持晶体生长的条件 (3)10.晶体质量的指标通常包括哪些内容生产中如何获得高质量的晶体产品 (3)11.选择重结晶适宜溶剂的原则是什么 (3)12.离子交换树脂有哪些分类方法 (3)13.离子交换树脂的主要性能指标物理化学性质 (3)14.离子交换树脂为什么要再生活化如何再生 (3)15.微滤超滤纳滤反渗透分离技术的特点及适用范围 (3)16.简要分析膜污染产生的原因和防、治方法 (4)17.简述色谱分离技术的原理及分类 (4)三、实例分析 (4)1.乙醇沉析法提取柑橘皮中的果胶 (4)2.头孢菌素C盐分离工艺剖析 (4)一、名词解释截留率:指溶液经超滤处理后被膜截留的溶质量占溶液中该溶质总量的百分率。
水通量:纯水在一定压力温度0.35MPa25℃下试验透过水的速度L/h×img1815file:///C:/Users/asus/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-14539.png2。
分离科学基础考点及答案选择沉淀剂满意的条件:①对微量组分应有充分的共沉淀能力,有较好的选择性,携带一种组分或尽可能少的组分②不干扰微量组分的测定,或易与微量组分分别,或者易被除去形成混晶的条件:①有相近的化学性质②有相似的化学结构③有相同的晶形结构匀称安排定律和对数安排定律,可能考计算题,见课本31页例题2-1例题2-1分布系数为10,载体有50%沉淀时,求微量元素A的共沉淀效率。
解:D=10,设载体总量为1,当固相中有50%沉淀时,s=0.5,L=1-s=0.5ASALDBSBL100.5100.5所以AS10AL。
又因为AL1AS,则AS101AS100.90911有机沉淀剂相比无机沉淀剂的优点:①富集效率高②选择性好③有机载体简单通过高温灼烧除去萃取分别法:利用与水不相溶的有机溶剂和试液一起振荡后静置分层,一些组分进入有机相,另一些组分则留在水相中,从而达到分别的目的萃取分别法的特点:①设备简洁,操作快速②广泛用于干扰元素的分别和微量元素的富集③分别效果好④具有较高的灵敏度和选择性⑤采取手工操作、工作量大萃取本质:将物质由亲水性向疏水性转化,而疏水性物质进入有机相萃取剂:能与亲水性物质反应生成可被萃取的疏水性性物质的试剂,如8-羟基喹啉,双硫腙,罗丹明萃取溶剂:构成有机相与水不相溶的液体,如乙醇、苯、四氯化碳助萃剂:萃取过程中不可缺少的辅助试剂,如SCN-盐析剂:增加萃取率的一类物质,如铵盐,硝酸盐、卤化物萃取分别的基本参数:(必考)安排系数:KDAOAW安排比:DcAOcAWDVr,有机相中溶质的摩尔分数DVr1萃取率E:单次平衡,萃取后,有机相中溶质的摩尔分数pq1DVr1,Ep100%多次平衡,E1q100%,n=5时,较为抱负。
例3-1见课本42页在6molLHCl溶液中,用乙醚萃取Ga3+,D=18,若Vr=1,求一次萃取率。
1np解:DVr18118DVr118111918100%94.7%19E萃取分别法的分类:无机共价化合物萃取、金属螯合物萃取、离子缔合物萃取、共萃取与抑萃取、熔融盐萃取半萃pH:萃取率为50%时其相应的pH,pH122,表示能分别nAnB 影响螯合萃取的因素:螯合剂的影响、萃取溶剂的影响、溶液的酸度、掩蔽剂的应用萃取分别操作:萃取操作仪器及其预备、萃取振荡、静置分层、乳浊液及其处理、洗涤离子交换分别法特点:①分别效率高②选择性高③适用性强,应用广泛④多相操作,分别简单⑤分别周期长耗时过多离子交换树脂的结构:骨架和活性基团交联度:树脂交联的程度,用加入树脂中交联剂的百分含量表示交联度的大小交换容量:离子交换树脂中的活性基团数目打算了交换能力,单位体积湿树脂或单位质量干树脂中实际参与反应的活性基团数称为操作交换容量离子交换树脂的种类:阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂唐南膜理论要点:①树脂在水中溶胀后,数值表面与外界溶液之间可以看做一个半透膜②树脂网状结构上的固定离子不能透过膜,而可交换的活泼基团电离出来的离子则可通过膜进行扩散③树脂中固定离子的存在,使能通过膜的可交换在膜的两边处于不匀称的平衡状态,即唐南平衡nRHMnRnMnH平衡常数:KMnHnnMrHsMrHsMMnnM选择系数:KHKnH(KH)nnMsHrMsHr安排系数:DMMr,离子交换平衡时,树脂中某离子的浓度与液相中该离子总浓度的比值。
《分离》PPT思考题及部分答案分离概述1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同?生物下游加工过程特点:<1>:发酵液组成复杂,固液分离困难——这是生物分离过程中的薄弱环节<2>:原料中目标产物含量低,有时甚至是极微量——从酒精的1/10到抗菌素1/100,酶1/100万左右,成本高。
<3>:原料液中常伴有降解目标产物的杂质——各种蛋白酶降解基因工程蛋白产物,应快速分离。
<4>:原料液中常伴有与目标产物性质非常相近的杂质——高效纯化技术进行分离。
<5>:生物产品稳定性差——严格限制操作条件,保证产物活性。
<6>:分离过程常需要多步骤操作,收率低,分离成本高——提高每一步的产物收得率,尽可能减少操作步骤。
<7>:各批次反应液性质有所差异——分离技术具有一定的弹性。
2 设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素?(1)产品的性质(2)成本(3)工艺步骤(4)操作程序(5)生产方式(6)生产规模(7)产品稳定性(8)环保和安全3 初步纯化与高度纯化分离效果有何不同?(1)初步纯化是将目标物和与其性质有较大差异的杂质分开,使产物的浓度有较大幅度的提高,可采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作.(2)高度纯化主要是除去与目标物性质相近的杂质,是产品的精制过程,可采用层析(柱层析和薄层层析)、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱.4 如何除去蛋白质溶液中的热原质?(1)生产过程无菌(2)所有层析介质无菌(3)所用溶液无菌(4)亲和层析(多粘菌素)5 生物分离为何主张采用集成化技术?6 纯化生物产品的得率是如何计算的?若每一步纯化产物得率为90%,共6步纯化得到符合要求产品,其总收率是多少?得率=产品中目标产物总量/原料中目标产物总量总收率=(90%)6 =53.1441%发酵液预处理1 发酵液为何需要预处理?处理方法有哪些?1、发酵产物浓度较低,大多为1%—10%,悬浮液中大部分是水;2、悬浮物颗粒小,相对密度与液相相差不大;3、固体粒子可压缩性大(细胞在很大程度上属于可压缩的粘稠物料);4、液相粘度大,大多为非牛顿型流体;5、性质不稳定,随时间变化,如易受空气氧化、微生物污染、蛋白质酶水解等作用的影响。
分离科学课后习题答案分析化学中的分离方法习题与答案试样的采集及处理一、填空:试样的预处理步骤包括(破碎)、(过筛)、(混合)和(缩分)四个步骤。
分解试样一般采用(溶解法)、(熔融法)和(烧结法)三种方法。
二、选择:( D )1.采样的样品中可能包括采样的随机误差和系统误差,在应用样品的检测数据来研究采样误差时,还必须考虑()的影响。
A 随机误差 B 系统误差 C 操作误差D 试验误差( A )2.物料按特性值变异性类型可以分为( )A 均匀物料和不均匀物料B 随机物料和非随机物料C 定向物料和周期性物料D 混合性物料和纯净性物料三、判断:( × )1.只要做好采样中的质量保证,就能使分析结果准确可靠。
( √ )2.在痕量分析中,纯度是选择溶剂的重要标准。
( √ )3.高氢酸共沸溶液沸点为203℃。
( √ )4.碳酸盐熔融一般在铂坩埚中进行,含硫熔剂的熔融不能用铂坩埚。
四、问答:1.试样处理时,破碎过程中会引起试样组成改变的原因是什么?答:⑴在粉碎试样的后阶段常常会引起试样中水分含量的改变。
⑵破碎机研磨表面的磨损,会使试样中引入某些杂质,如果这些杂质恰巧是要分析测定的某种微量组分,问题就更为严重。
⑶破碎、研磨试样过程中,常常会发热,而使试样温度升高,引起某些挥发性组分的逸去;由于试样粉碎后表面积大大增加,某些组分易被空气氧化。
⑷试样中质地坚硬的组分难于破碎,锤击时容易飞溅逸出;较软的组分容易粉碎成粉末而损失,这样都将引起试样组成的改变。
因此,试样只要磨细到能保证组成均匀和容易为试剂所分解即可,将试样研磨过细是不必要的。
2.试样分解使用熔融法有哪些缺点?怎么样尽量避免这些缺点对分析的影响?答:⑴熔融时常需用大量的熔剂(一般熔剂质量约为试样质量的十倍),因而可能引入较多的杂质;⑵由于应用了大量的熔剂,在以后所得的试液中盐类浓度较高,可能会对分析测定带来困难;⑶熔融时需要加热到高温,会使某些组分的挥发损失增加;⑷熔融时所用的容器常常会受到熔剂不同程度的侵蚀,从而使试液中杂质含量增加。
生化分离原理与技术思考题答案生物分离原理与技术知识点汇总第一章绪论1、各类分离纯化技术分别利用了生物分子的哪些特性来实现分离?利用这些性质进行分离的方法有哪些?⑴形状和大小:凝胶过滤、超滤、透析;⑵电荷性质:离子交换层析、电泳(除SDS); ⑶极性(疏水性):疏水层析、反相层析;⑷生物功能或特殊化学基团:亲和层析;⑸等电点pI:层析聚焦、等电聚焦、等电点沉淀;⑹溶解性:盐析、有机溶剂提取、结晶;⑺密度、大小:超离心、SDS-PAGE。
2、一个完整的分离纯化操作有哪些基本步骤?各个阶段所用的分离方法分别侧重哪些指标?生化分离基本步骤:(1)选材: 来源丰富,含量相对较高,杂质尽可能少。
(2)提取(预处理):将目的物从材料中以溶解状态释放出来,方法与存在部位及状态有关(3)分离纯化: 核心操作,须根据目的物的理化性质,生物学性质及具体条件确定。
(4)浓缩、结晶、干燥。
(5)保存。
整个过程应有快速灵敏准确的分析方法来衡量效果(收率、纯度)。
第二章生物样品的预处理1、简述常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破碎今后的发展方向。
机械法:(1)胞捣碎法。
原理:机械运动产生剪切力,适用于动植物组织。
(2)高速匀浆法。
破碎程度较上法好,且机械剪切力对生物大分子的破坏较小,处理量大。
原理:利用高压使细胞悬浮液通过针型阀,由于突然的减压和高速冲击撞击环使细胞破碎。
适用于:较柔软、易分散的组织细胞。
(3)研磨法和珠磨法。
由陶瓷的研钵和研杆组成,加入少量研磨剂(如精制石英砂、玻璃粉、硅藻土。
适用于微生物与植物细胞。
(4)挤压法。
微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高速冲出,因突然减压而引起一种空穴效应,使细胞破碎。
适用于细菌(G - )。
物理法:(1)超声破碎。
频率为20kHz 以上的波,超过人耳可听范围。
其对细胞的破碎与空穴的形成有关。
一般样品浓度、声强、频率、介质的离子强度、pH、处理时间都对破碎有影响。
【注意事项】1.因时间关系,详细复习总结的电子版没时间做了,大家抽空多看看课本,考试以课本基础知识为主,书上找不到答案的不会考。
2.这里主要总结了老师上课讲的课后题 参考 答案,以及部分往届复习的名词解释整合,大家参考记忆。
3.考试题型:6-7个名词解释,6-7个选择题(考察细节掌握,一个两分),填空,简答论述(接近50分)。
4.不考计算题,但依然会考公式的其他应用,复习时自己注意。
5.【P22】【P24】【P44-45】【P216-217】这几页的图和表必须会解读,【P191-192】这两页表必须背过,必考重点!考试没有画图题,但可能有读图题,常见的重点图示必须熟悉。
6.抓紧时间好好复习,今年监考比历届都要严,不要因小失大!!!7.最后,祝都过。
***感谢冯晓博、马阿敏、张雪琴三位热心的好学霸肯抽出时间为大家整理资料***第一章 绪论1.分离技术的三种分类方法各有什么特点?答:(1)按被分离物质的性质分类分为物理分离法、化学分离法、物理化学分离法。
(2)按分离过程的本质分类分为平衡分离过程、速度差分离过程、反应分离过程。
(3)场流分类法2.分离富集的目的?答:①定量分析的试样通常是复杂物质,试样中其他组分的存在常常影响某些组分的定量测定,干扰严重时甚至使分析工作无法进行。
这时必须根据试样的具体情况,采用适当的分离方法,把干扰组分分离除去,然后才能进行定量测定。
②如果要进行试样的全分析,往往需要把各种组分适当的分离,而后分别加以鉴定或测定。
③而对于试样中的某些痕量组分,进行分离的同时往往也就进行了必要的浓缩和富集,于是就便于测定。
因此物质的化学分离和测定具有同样重要意义。
3.什么是直接分离和间接分离?答:直接分离是将待测组分从复杂的干扰组分分离出来;间接分离是将干扰组分转入新相,而将待测组分留在原水相中。
4.阐述浓缩、富集和纯化三个概念的差异与联系?答:富集:通过分离,使目标组分在某空间区域的浓度增大。