实验室常用分离技术原理及操作共23页文档
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精馏装置原理精馏是一种重要的化学分离技术,它在广泛的应用中起着重要的作用。
精馏的原理是利用不同成分在特定温度和压力下的升华和凝聚来分离混合物中的组分。
精馏通常通过特定的装置来实现。
一般而言,精馏可分为简单精馏和复杂精馏。
这两种方法主要的区别在于它们的原理和操作上的差异,以及其中复杂精馏具有更好的分离效果和应用范围。
以下是具体的原理及操作介绍。
1. 简单精馏原理简单精馏是最基础的精馏方法,它适用于分离具有较小沸点差异的混合物。
原理是将混合物加热并使其升华,然后在冷凝器中冷却并使其凝结。
这样就可以将混合物中的不同成分根据其沸点进行分离。
简单精馏要求混合物的沸点差异不能太大,一般应在25℃以下。
2. 简单精馏操作步骤简单精馏的操作步骤如下:(1)将混合物倒入精馏瓶中,并添加适量木炭或活性炭以减少杂质的影响。
(2)将精馏瓶连同冷凝器、配件和鼓风机装置等连接在一起。
(3)将精馏瓶内的混合物加热并使其升华,利用鼓风机将升华的气体引入冷凝器中。
(4)在冷凝器中通过冷却液使升华的气体冷却并凝固,分离出不同成分。
(5)将分离出的组分逐一收集,保存并进行后续检测。
3. 复杂精馏原理相比简单精馏,复杂精馏需要更加先进的设备和技术,可以分离不同沸点差异更大的混合物。
在现代工业及实验室中广泛使用的复杂精馏方法主要包括气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法等。
这些方法都依赖于不同升华和凝聚速度的成分表现出不同的行为。
4. 复杂精馏操作步骤由于不同的精馏方法和设备有其固有的特征,因此复杂精馏方法的具体操作方法也略有不同。
以下是通用的几个步骤:(1)首先将混合物装入特定的精馏装置。
(2)启动加热器升温,并在适当的温度下保持一段时间。
(3)如果需要进行软件和硬件调整,则在采集过程中把控温度和压力等因素。
(4)根据需要,考虑使用特定的分离方法,例如液相色谱法、气相色谱法或毛细管电泳法,以获得更好的分离效果。
(5)根据原材料和需要目的,进行必要的分离收集。
常用的几种典型的病原菌分离方法1.斑点病原菌的分离从病斑部分切取每边3~5 mm的小块组织,在70%酒精中浸数秒钟后,移入0.1%的升汞水溶液中处理3~5 min,以灭菌水冲洗3次,移置培养皿的培养基中,然后培养。
2.维管束组织内病原菌的分离从根茎维管束组织分离病菌,可先将寄主病部表面用70%酒精擦拭消毒,将表皮组织用灭菌的解剖刀削去,然后切取其中小块变色的维管束组织,用升汞或漂白粉液消毒后。
,用灭菌水冲洗几次,移置培养基面上。
3.根腐病病原菌的分离根腐或基腐病的分离,由材料的大小决定。
材料小的可仿照斑点病的分离法,材料大的则可以用维管束组织内病原的分离法。
4.肉质组织中病原菌的分离多肉的根、茎及果实等,可以采用维管束组织内病菌分离法除去表面组织,切取小块病组织分离。
如有杂菌感染可采用“直接接种”法,待出现症状后,用此法再行分离。
5.种子内病原菌分离将整个种子或者种子的一部分进行表面消毒(升汞或漂白粉),用灭菌水洗涤后,移置培养基上。
6.孢子分离法能产生大量孢子的病菌如青霉素、链格孢等,则可配制成孢子悬浮液以稀释法或划线法分离之。
7、土壤带菌分离法为了研究一些真菌在土壤中存活和分布的情形,从有病的土壤中分离它们是必要的。
分离方法是将土壤取出少许,配制成悬浮液,然后用稀释法或划线法分离。
附录2 真菌单孢子分离技术一、目的要求了解单孢分离技术的基本原理,掌握简便实用的单孢分离方法。
二、基本原理单孢分离的方法很多,如振落法、稀释法和直接挑取法。
振落法和稀释法的共同点都是采用某种方法,使真菌孢子较稀疏地分散在水琼脂平板上,然后在显微镜下检查寻找在水琼脂平板表面的单个孢子,一旦找到理想的单个孢子,就通过无菌操作将其(连同一部分培养基)移植到PDA斜面培养基上,置适温下培养,形成的菌落即为单孢系菌株。
直接挑取法是在实体解剖镜下直接挑取单个孢子进行分离纯化的方法。
三、材料、用具与仪器1.材料(依本地资源情况进行选择,下列材料供参考)(1) 稻瘟病叶、病节、病穗颈(Pyricolaria oryzae)。
实验室常用分离技术原理及操作实验室中常用的分离技术包括离心法、层析法、电泳法、过滤法和蒸馏法等。
下面对这些常用的分离技术原理及操作进行详细介绍。
1.离心法离心法是利用离心机的离心力,将混合物中的组分按照不同密度分离开来的一种分离技术。
其原理是根据组分的密度差异来分离。
操作步骤如下:(1)将待分离的混合物均匀地倒入离心管中。
(2)将离心管盖紧,并放入离心机中。
(3)启动离心机,使之以一定的转速旋转一定时间。
(4)停止离心机并取出离心管。
(5)将管内上清液或下沉物取出即可。
2.层析法层析法是基于不同物质在固定相和移动相之间分配系数不同而实现分离的方法。
原理是通过移动相在固定相上的运动,使不同成分在两相之间分配,从而分离出不同组分。
操作步骤如下:(1)准备好层析柱,并充填固定相。
(2)将待分离的混合物溶解于适当的移动相中。
(3)在层析柱中加入适当的移动相,待流速稳定后,开始加样。
(4)加样后,根据不同组分的分配系数,它们在固定相和移动相之间的分配程度不同,从而实现分离。
(5)收集流出的组分,并进行后续分析或操作。
3.电泳法电泳法是将带电粒子在电场作用下进行运动而实现分离的方法。
根据带电粒子的运动方式和性质的不同,电泳法可以分为凝胶电泳、毛细管电泳和等电点电泳等不同类型。
以凝胶电泳为例,操作步骤如下:(1)准备好电泳槽和凝胶。
(2)在凝胶中形成电泳孔。
(3)将样品与适当的电泳缓冲液混合后,加载在电泳孔中。
(4)打开电源,开启电场,使带电的样品分子在电场作用下进行运动。
(5)根据带电粒子的大小和电荷以及凝胶孔道的大小,不同的组分将以不同的速度迁移,从而实现分离。
4.过滤法过滤法是通过孔隙较小的过滤介质,如滤纸、滤膜或滤芯等,将混合物中的固体颗粒或大分子物质与溶液分离的方法。
操作步骤如下:(1)准备好过滤介质并装入过滤设备中。
(2)将混合物倒入过滤设备中。
(3)混合物中的液体部分通过过滤介质,而固体颗粒或大分子物质被截留在过滤介质上。
实验三十四植物叶绿体色素的提取、分离、表征及含量测定摘自王尊本主编,综合化学实验(第二版),第226-244页,北京:科学出版社,2007年9月。
实验三十四植物叶绿体色素的提取、分离、表征及含量测定[1-27]一、叶绿体色素的提取(一) 实验目的1)掌握有机溶剂提取叶绿体色素等天然化合物的原理和实验方法。
2)了解皂化-萃取提取胡萝卜素的原理。
3)了解1,4-二氧六环沉淀法提取叶绿素的原理。
(二) 实验原理植物光合作用是自然界最重要的现象,它是人类所利用能量的主要来源。
在把光能转化为化学能的光合作用过程中,叶绿体色素起着重要的作用。
高等植物体内的叶绿体色素有叶绿素和类胡萝卜素两类,主要包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素四种。
它们所呈现的颜色和在叶绿体中含量大约比例见表34.1。
表34.1 高等植物体内叶绿体色素的种类、颜色及含量项目叶绿素类胡萝卜素叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素叶黄素颜色蓝绿色黄绿色橙黄色黄色在叶绿体内各色素含量比例 3 1 2 13 1 叶绿素chlorophylls是叶绿酸的酯,它在植物进行光合作用中吸收可见光,并将光能转变为化学能。
叶绿素是植物进行光合作用所必需的催化剂。
在绿色植物中叶绿素主要以叶绿素a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg)两种结构相似的形式存在,其差别仅是叶绿素a中一个甲基被叶绿素b中的甲酰基所取代。
叶绿素的基本结构见图34.1。
在叶绿素分子结构中含有四个吡咯环,它们由四个甲烯基联结成卟啉环,在卟啉环中央有一个镁原子,它以两个共价键和两个配位键与4个吡咯环的氮原子结合成内配盐,形成镁卟啉。
在叶绿素分子中还有两个羧基,其中一个与甲醇酯化成COOCH3,另一个与叶绿醇酯化成COOC20H39长链。
类胡萝卜素carotenoids是一类不饱和的四萜类碳氢化合物(例如胡萝卜素,carotenes,或它们的氧化衍生物(例如叶黄素类,xanthophylls。
分离方法探讨:萃取分离法的原理,特点、应用及进展摘要近年关于萃取技术研究进展很快,各种萃取方法层出不穷但各有其优缺点,现通过对几种比较流行的萃取方法进行总结归纳,并对未来萃取分离技术进展的特点做些分析。
随着科技水平发展以及对于各种科研需要关于萃取技术这方面的研究不断更新,新的方法不断研究出来,本文简单归纳介绍了以下几种常用方法:1.固相萃取技术2.亚临界水萃取技术3.液相微萃取技术。
另外补充说明近年来我国稀土工业发展中萃取技术的应用情况和未来的发展趋势。
关键词:萃取分离;分离过程;发展趋势引言分离过程是将混合物分成组成互不相同的两种或几种产品的操作[1]。
在化工生产中,分离操作一方面为化学反应提供符合质量要求的原料,清除对反应或催化剂有害的杂质,减少副反应和提高收率;另一方面对反应产物进行分离提纯,得到合格的产品,并且使未反应的物料循环利用,对生成的三废进行末端治理。
对于大型的石油工业和以化学反应为中心的石油化工生产过程,分离装置的费用占总投资的50%~90 oA。
因此,分离操作在提高石油化工生产过程的经济效益和产品质量中起着举足轻重的作用。
此外,分离操作也广泛应用于医药、材料、冶金、食品、生化、原子能和环境治理等领域。
传统的提取物质中有效成分的方法复杂,而且产品的纯度不高易含有有毒有害物质在其中。
萃取分离法是一种新型的分离技术,是将样品中的目标化合物选择性的转移到另一相中或选择性的保留在原来的相中,从而使目标化合物与原来的复杂基体相互分离方法。
通过萃取分离这个重要单元操作步骤,可以达到产品提纯率高,纯度好,能耗低等优点。
这种方法不仅在化工医药领域得到广泛应用,而且在食品,烟草,香料,稀土行业得到极大认可。
随着科技的更新和进步,萃取分离技术也在不断的改进优化,新型的萃取分离技术不断出现并完善,这项技术在未来具有广阔的发展前景。
文献研究综述1.1萃取原理萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作,利用相似相溶原理,萃取有两种方式:1.1.1 液-液萃取液-液萃取,用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分,溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶,具有选择性的溶解能力,而且必须有好的热稳定性和化学稳定性,并有小的毒性和腐蚀性。