現(xiàn)代分離方法與技術期末復習

1、分別：利用混淆物中各組分在物理或化學性質上的差別，經(jīng)過適合的裝置或方法，使各組分分派至不同樣的空間地區(qū)或許在不同樣的時間依次分派至同一空間地區(qū)的過程。富集：經(jīng)過分別，使目標組分在某空間地區(qū)的濃度增大。濃縮：將溶劑部分分別，使溶質濃度提高的過程。純化經(jīng)過分別使某種物質的純度提高的過程分別科學：研究從混淆物中分別、純化或富集某些組分以獲得相對純物質的過程的規(guī)律、儀器制造技術及其應用的一門學科歸回收率2欲10-富集倍數(shù)：富集倍數(shù)=待分別組分的回收率/基體回收率分別因子S:兩種物質被分其他程度?；厥章蔙相差越大，分別收效越好。設A為目標組分，B為共存組分，則A對B的分別因子SA,B為SABRAQ0,A

2、/QoRB氫鍵：氫原子在分子中與電負性較大的原子X形成共價鍵時，還能夠夠吸引另一個電負性較大、且含有孤對電子的原子Y，形成較弱化學聯(lián)合。分派平衡常數(shù)：在必然溫度下，當某一溶質在互不相容的兩種溶劑中達到分派平衡時，該溶質在兩相中的濃度之比分派比（D）:某種物質在兩相之間各形態(tài)總濃度的比值對照：有機相和水相兩相體積之比AAiorgorgAAiaqaqi直接溶劑萃取:可溶于水的有機分子（如羧酸、醇類、糖）因擁有顯然疏水性，能夠直接從水相萃取到有機相間接溶劑萃?。簾o機離子經(jīng)過與萃取劑形成疏水化合物后，再被有機相萃取。共同萃取效應:混淆萃取劑同時萃取某一物質時，其分派比顯著大于同樣濃度下各單調萃取劑分派

3、比之和。相對儲藏值：組分2與組分1調整儲藏值之比：21=tR2/tR1=VR2/VR1分派系數(shù)：在某溫度T時，組分在兩相間達到分派平衡時的濃度之比。即K仝cm儲藏時間（tR）:組分從進樣到柱后岀現(xiàn)濃度極大值時所需的時間；死時間（tM）：不與固定相作用的氣體（如空氣）的儲藏時間；高效毛細管電泳色譜：是指離子或帶電粒子以毛細管為分別室，以高壓直流電場為驅動力，依仍舊品中各組分之間淌度和分派行為上的差別而實現(xiàn)分其他液相分別剖析技術。復合膜：是以微孔膜或超濾膜作支稱層,在其表面覆蓋以厚度僅為0.1?0.25卩m的致密的均質膜作壁障層組成的分別膜。使得物質的透過分有很大的增添。泡沫吸附分別：泡沫分別依照

4、表面吸附的原理，利用通氣鼓泡在液相中形成的氣泡為載體對液相中的溶質或顆粒進行分別，因此又稱泡沫吸附分離。超分子分別：超分子是兩種以上的化學物種經(jīng)過分子間的非共價鍵互相作用締結而成的擁有特定空間構造和功能的合集體。利用超分子對不同樣分子的選擇性不同樣進行的分別為超分子分別。分子蒸餾：是鑒于不同樣物質分子運動的平均自由程的差別而進行的分別。分子印跡：是合成對某種特定分子擁有特異選擇性聯(lián)合的高分子聚合物的技術。加快溶劑萃?。篈SE用溶劑從固體或半固體樣品中快速提取目標物質；經(jīng)過高溫（50200OQ和高壓（1020MPa加快提取速度。雙水相萃?。簩煞N聚合物水溶液混淆時，當聚合物濃度達到必然值，系統(tǒng)會

5、自然分紅互不相溶的兩相，稱為雙水相，被萃取物在兩個水相之間的分派就是雙水相萃取。超臨界流體萃取：以超臨界流體為流動相，直接從固體（粉末）或液體樣品中萃取目標物質的分別方法。調整儲藏值:調整儲藏時間為色譜儲藏時間與死時間之差，即，同理峰底寬:即色譜峰寬，用來權衡色譜峰寬度的參數(shù)，Wb分別度：兩相鄰組分色譜峰儲藏值之差與色譜峰平均底寬之比二、問答題羅氏極性參數(shù)：關于一種溶劑，可獲得3種模型化合物在該溶劑中的相對溶解能He,Hd和Hn。它們的和即為此種溶劑的總極性p,即：p=He+Hd+Hn溶劑選擇性三角形的作用：只管溶劑種類好多，但能夠歸于有限的幾個選擇性組。在同一選擇性組中的各樣溶劑，都具有特別

6、湊近的3個選擇性參數(shù)，因此在分別過程中都有近似的性能，若要經(jīng)過選擇溶劑改良分別，就要選擇不同樣組的溶劑。選擇溶劑的一般步驟：1.選擇與溶質極性相等的溶劑：要使溶質在溶劑中溶解度達到最大，第一要使溶質和溶劑的極性相等。2.調整溶劑的選擇性：在保持極性相等的前提下，改換溶劑種類，使分別選擇性達到最正確。微濾、超濾、納濾和反浸透膜分別技術的異同：同樣點：推動力都是壓力差。不同樣點：微孔膜是平均的多孔薄膜，膜孔徑在0.02?10m之間，能夠截留懸浮粒子，操作壓強在0.01?0.2MPa；超濾膜為不對稱膜，其膜孔徑在1-20nm之間，操作壓強為0.1?0.5MPa，可截留各樣可溶性大分子；反浸透膜為不對

7、稱膜或復合膜，孔徑小于0.5nm,可截留溶質分子，操作壓強為2-100MP&納濾膜為不對稱膜或復合膜，膜孔徑約為1nm能夠分別低分子量有機物和二價鹽，操作壓為0.5?1MPa超臨界流體萃取的原理和影響因素：超臨界流體兼有液體對物質的高溶解度的特點，又擁有氣體易于擴散和流動的特點，同時在臨界點相鄰溫度和壓力的渺小變化會惹起超臨界流體密度的顯著變化，進而使超臨界流體溶解物質的能力發(fā)生顯著變化，這樣經(jīng)過調治溫度和壓力，就能夠選擇性地將樣品中的物質萃取岀來。影響因素：壓力、溫度、超臨界流體物質與被萃取物質的極性、培植劑、超臨界流體的流量、原料顆粒的粒度、提取時間。反膠團萃取的原理和影響因素：反膠團中有

8、一個“極性核”，它包括了表面活性劑的極性頭組成的內表面，平衡離子和水。此極性核又稱“水池”，水池能夠增溶蛋白質等極性分子，于是，極性的生物分子就能夠溶于有機溶劑而不直接接觸有機溶劑。影響因素：表面活性劑和溶劑種類、水相pH值、離子強度色譜法分類及分類依照：（1）氣相色譜：流動相為氣體。按分別柱不同樣可分為：填充柱色譜和毛細管柱色譜；按固定相的不同樣又分為：氣固色譜平易液色譜（2）液相色譜：流動相為液體。按固定相的不同樣分為：液固色譜、液液色譜和離子色譜（3）其他色譜方法：薄層色譜和紙色譜：比較簡單的色譜方法。凝膠色譜法：測聚合物分子量散布。超臨界色譜：CO2流動相。高效毛細管電泳色譜：特別適合

9、生物試樣剖析分別色譜法原理和優(yōu)弊端：原理：鑒于物質物理化學性質的渺小差別，使其在流動相和固定相之間的分派系數(shù)不同樣，而當兩相作相對運動時，組分在兩相間進行連續(xù)多次分派，進而達到互相分別。優(yōu)點：（1）分別效率高（2）敏捷度高（3）剖析速度快（4）應用范圍廣弊端：被分別組分的定性較為困難分子蒸餾和一般蒸餾原理和特點上的差別：原理：一般蒸餾分別鑒于不同樣物質沸點差別；分子蒸餾鑒于不同樣物質分子運動的平均自由程的差別。蒸餾突岀優(yōu)點：操作溫度低、物料受熱時間短、蒸餾壓力低、分別度高。高效毛細管電泳原理和特點：電泳就是在電場作用下，電解質溶液中的帶電粒子向兩極作定向搬動的一種電遷移現(xiàn)象。電泳法分其他依照是

10、帶電粒子在遷移率上的差別，而高效毛細管電泳則采用了兩項重要改良，一是采用了毛細管為分別室，二是采用了高達數(shù)千伏的電壓。特點：毛細管的采用使產(chǎn)生的熱量能夠較快發(fā)散，大大減小了溫度效應，使電場電壓能夠很高。電壓高升，電場推動力大，又可進一步使柱徑變小，柱長增添。高效毛細管電泳的柱效遠高于高效液相色譜，理論塔板數(shù)高達幾十萬塊/米，特別柱子能夠達到數(shù)百萬。電滲析分其他原理和特點：當陰、陽極上加上電壓時，料液池中的陰離子經(jīng)過陰離子互換膜遷移到陽極池中，陽離子通過陽離子互換膜遷移到陰極池中，而料液中的積淀顆粒和膠體，則不能夠經(jīng)過陰陽離子互換膜而留在料液中，這樣陰、陽離子和積淀顆粒得以分離。反浸透膜分其他原

11、理和應用領域：當加在溶液上的壓力高出了浸透壓，溶液中的溶劑會向純溶劑的方向流動，這個過程叫反浸透。反浸透膜分別就是利用反浸透原理而進行的分其他方法。主要應用于從海水中制取淡水、純水和超純水制造、電鍍等工業(yè)廢水辦理、乳品加工、抗菌素濃縮等。滲析分其他原理和應用領域：滲析是一種擴散控制的，以濃度梯度為驅動力的膜分別方法。主要用于醫(yī)學領域。溶劑萃取的影響因素：萃取劑濃度、酸度、金屬離子濃度、鹽析劑、溫度、萃取劑和稀釋劑、樣品中的雜質離子色譜峰寬和三種表達式：用來權衡色譜峰寬度的參數(shù)，有三種表示方法:（1）標準偏差（）：即0.607倍峰高處色譜峰寬度的一半（2）半峰寬（Y1/2）:色譜峰高一半處的寬度

12、Y1/2=2.354（3）峰底寬（Wb）:Wb=4膜分別技術的優(yōu)點和弊端：優(yōu)點:（1）無相變發(fā)生，能耗低；（2）一般無需從外界加入其他物質，節(jié)儉資源，保護環(huán)境；（3）能夠實現(xiàn)分別與濃縮、分別與反響同時進行，進而大大提高效率；（4）常溫常壓下進行，特別合用于熱敏性物質的分別、濃縮；（5）不只合用于從病毒、細菌到微粒寬泛范圍的有機物或無機物的分別，而且還合用于特別溶液系統(tǒng)的分離如共沸物的分別；（6）膜組件簡單，可實現(xiàn)連續(xù)操作，易控制、易放大。弊端：膜強度較差，使用壽命不長，易于污染三、剖析題塔板理論的要點和限制性：將色譜分別過程比較作蒸餾過程，將連續(xù)的色譜分別過程切割成多次的平衡過程的重復。局限性

13、：（1）柱效不能夠表示被分別組分的實質分別收效，當兩組分的分派系數(shù)K同樣時，不論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無法分別。（2）塔板理論無法講解同一色譜柱在不同樣的載氣流速下柱效不同樣的實驗結果，也無法指岀影響柱效的因素及提咼柱效的路子。速率理論的要點和限制性：速率方程H=A+B/u+C?u;減小AB、C三項可提高柱效；存在著最正確流速；A為渦流擴散項，B/u為分子擴散項，Cu為傳質阻力項。海水的成分和淡化分別技術：海水中主要溶解成分包括：鈉、鎂、鈣、鉀和鍶等5種陽離子；氯根、硫酸根、碳酸氫根（包括碳酸根）、溴根和氟根等5種陰離子；硼酸分子。這些成分的總量占海水中所有溶解成分的99.9%以上。海水淡化

14、技術：蒸餾法、電滲析法、反浸透。四、闡述題請依照所學知識總結這門課程的主要內容，你從中學到了哪些適用的知識？解：前4章簡要介紹了分別過程中的熱力學和動力學、分子間的互相作用與溶劑特點。第5章比較全面地介紹了多種萃取分別技術，除常例溶劑萃取外，還介紹了膠團萃取、雙水相萃取、超臨界流體萃取、固相（微）萃取、液相微萃取、微波協(xié)助溶劑萃取、加快溶劑萃取、溶劑徽膠囊萃取等新式萃取分別技術。第6、7兩章介紹了色譜分別技術。第8章介紹了在剖析樣品前辦理和工業(yè)上都有著寬泛應用的膜分別技術。第9章介紹了電化學分別技術。第10章簡單介紹了分子蒸餾、分子印跡聚合物分別系統(tǒng)和超分子分別系統(tǒng)等三種新的分別技術以及泡沫吸

15、附分別。從本書中我學到了分別科學的大概內容，各樣萃取技術的優(yōu)弊端與應用范圍，以實時下比較重要的色譜分別技術的有關知識，膜分別技術的寬泛應用遠景等等。2、常用于水辦理的膜分別技術有哪些？調研下國內純凈水生產(chǎn)的主要分別技術是什么，這些技術除掉了原水中的哪些物解：常用于水辦理的膜分別技術可分為反浸透（R0）、超濾（UF）、微濾（MF）、納濾（NF）、電滲析（質？ED）和膜接觸器（MC）等。國內純凈水生產(chǎn)的主要用用活性炭吸附、臭氧氧化、膜分別技術等，膜分別技術可除掉絕大多數(shù)懸浮物、膠體和細菌，活性炭吸附可除掉水中產(chǎn)生臭味的物質和有機物，同時對鉻酸根、氰、汞、鉛等離子也有吸附能力。臭氧氧化對各樣致病病菌

16、及抵擋力較強的芽抱、病毒等有殺滅收效，還能夠夠除掉苯、蒽等致癌物質及水中Fe、Mn等金屬離子。3、分別科學是一門與實質應用親密聯(lián)合的科學，依照所學課程，試舉出一兩例有工業(yè)應用遠景的分別技術或方法。解：色譜剖析法是將分別技術在線化的模范，高效的色譜分別與各樣敏捷的高選擇性的檢測技術相聯(lián)合，使剖析效率大大提高，使剖析過程更易于自動化；萃取色譜法就是溶劑萃取技術與色譜技術相聯(lián)合的產(chǎn)物，它將溶劑萃取中常用的液體有機萃取劑鍵合到惰性固體載體上用作液相色譜的固定相，使固定相表面的萃取劑擁有配位鍵或螯合能力，流動相位水溶液，被測金屬離子因與固定相中的萃取劑形成配合物或螯合物而有水相轉移到固定相，進而使被測金

17、屬離子獲得分別。五、部分思慮題1、超分子系統(tǒng)用于物質分別最顯著的特點是什么？解：超分子系統(tǒng)是兩種以上化學物經(jīng)過分子的互相作用締結而成為擁有特定構造和功能的超分子系統(tǒng)，它在物質分別中最顯著特點是它與一般分子不同樣樣，不在于物種的大小，而在于可否能夠把這個物質分裂到最少在原則上能獨立存在的分子而且形成超分子的非極性共價鍵、范德華力以及氫鍵，這些力是形成分子是其他要點，對分別起到了要點作用。2、反浸透分別法和離子互換分別法各有什么優(yōu)弊端？解：反浸透優(yōu)點：過濾精度高，可去除大於0.0001微米的離子，經(jīng)過半透膜的作用，簡單的說就是，經(jīng)過反浸透膜後，只贊同水經(jīng)過，其他的鹽離子，微生物等等統(tǒng)統(tǒng)被截留。獲得

18、的水質較好?；旧喜恍枰褂檬裁椿希赡苡行┬枰鎏碜韫竸┗蜃鰶_洗），純物理法過濾，弊端就是能耗高，設施一次性投資大，使用若干年後換膜的花銷也是一筆大支出。離子互換的優(yōu)點是能夠選擇性除掉陽離子或陰離子，或許選擇同時除掉陽離子和陰離子，設施投資小。改換樹脂的花銷也稍低，弊端就是需要經(jīng)常做樹脂的重生，化料使用量大，同時帶來重生廢水的辦理問題3、簡述分子蒸餾和常例蒸餾的異同點。解：常例蒸餾是鑒于不同樣物質的沸點差別進行的分別，而分子蒸餾是鑒于不同樣分子運動的平均自由程差別而實現(xiàn)的分別；常例蒸餾在沸點溫度下進行，分子蒸餾可在任何溫度下進行，只需冷熱兩面存在溫差；常例蒸餾有鼓泡沸騰現(xiàn)象，分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發(fā)，沒有鼓泡現(xiàn)象；常例蒸餾是蒸發(fā)與冷凝的可逆過程，氣液間形成相平衡，分子蒸餾不能逆。4、談談你對色譜分其他認識，要點談談色譜分其他最新進展。解：色譜技術作為分別剖