現(xiàn)代分離方法與技術(shù)第1章183緒論-文庫吧
2025-04-19 06:30 本頁面
【正文】 目標(biāo)溶質(zhì)與其他溶質(zhì)的分離。富集往往伴隨著濃縮，因?yàn)橐愿患癁槟康牡臐饪s往往使溶液體積減少。 純化（ purification） ? 純化是通過分離操作使目標(biāo)產(chǎn)物純度提高的過程，是進(jìn)一步從目標(biāo)產(chǎn)物中除去雜質(zhì)的過程。 ? 純化的操作過程可以是同一分離方法反復(fù)使用，也可以是多種分離方法反復(fù)使用。 純度（ purity） ? 是用來表示純化產(chǎn)物主組分含量高低或所含雜質(zhì)多少的一個(gè)概念。 ? 純是相對的，不是絕對的。純度越高，則純化操作的成本越高。物質(zhì)的用途不同，對純度的要求也不同。 富集、濃縮和純化的區(qū)分 ? 根據(jù)目標(biāo)組分在原始溶液中的相對含量（摩爾分?jǐn)?shù)）的不同進(jìn)行區(qū)分： 方法 被分離組分的摩爾分?jǐn)?shù) 富集 濃縮 ~ 純化 常用的分離方法 ? 常用到得分離方法：鹽析、萃取分離法（包括溶劑萃取、膠團(tuán)萃取、雙水相萃取、超臨界流體萃取、固相萃取、固相微萃取、溶劑微萃取等）、膜分離方法（包括滲析、微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、膜萃取、膜吸收、滲透汽化、膜蒸餾等）、層析方法（離子交換層析、尺寸排阻層析、疏水層析、固定化金屬螯合親和層析 IMAC、親和層析等）、沉淀分離法、浮選分離法等。 分離的目的 （ 1）分析前樣品處理：檢測靈敏度、儀器的需要 （ 2）結(jié)構(gòu)鑒定：紅外、核磁、質(zhì)譜 （ 3）獲取有用物質(zhì)：天然產(chǎn)物提取分離 （ 4）除去有害物質(zhì)：如除去廢水中的重金屬（選擇性吸附或沉淀分離法） 分離技術(shù)特點(diǎn) （ 1）分離對象種類繁多：合成、天然 （ 2）分離的目的各不相同：一般工業(yè)上為了獲得有用物質(zhì)；實(shí)驗(yàn)室是為了后續(xù)分析。 （ 3）分離規(guī)模差異很大：結(jié)構(gòu)鑒定微克級、工業(yè)生產(chǎn)上噸計(jì)的大規(guī)模分離純化。 （ 4）分離技術(shù)形形色色：色譜技術(shù)為核心 （ 5）應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛：化工、醫(yī)藥、食品、環(huán)境等，是推動其他學(xué)科發(fā)展的動力 分離科學(xué)的主要內(nèi)容 （ 1）研究分離過程的共同規(guī)律，主要包括用熱力學(xué)原理討論分離體系的功、能量和熱的轉(zhuǎn)換關(guān)系，以及物質(zhì)輸運(yùn)的方向和限度；用動力學(xué)原理研究各種分離過程的速度與效率；研究分離體系的化學(xué)平衡、相平衡和分配平衡。（物理化學(xué)、化工原理） （ 2）研究基于不同分離原理的分離方法、分離設(shè)備及其應(yīng)用 分離的基本原則和要求 （ 1）分離因子盡可能的高；（回收率高） （ 2）消耗的分離材料、設(shè)備和能源費(fèi)用盡可能少； （ 3）分離操作簡單、速度快； （ 4）分離純度盡可能的高。 167。 分離科學(xué)的重要性 （ 1）認(rèn)識物質(zhì)世界的必經(jīng)之路：獲得純物質(zhì)、鑒定結(jié)構(gòu)、了解物理、化學(xué)性質(zhì) （ 2）各種分析技術(shù)的前提：去除干擾、提高檢測限（濃縮、富集） （ 3）其他學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)：天然產(chǎn)物提取與分離、環(huán)境科學(xué)、有機(jī)化學(xué)、食品科學(xué)等 （ 4）獲取有用物質(zhì)的手段：純凈水、精鹽、天然色素 167。 分離過程的本質(zhì) ? 實(shí)例一：把食糖放入盛水的杯中，糖溶解后形成均一的糖水溶液，這是一個(gè)混合過程。當(dāng)要從溶液中把糖取出時(shí)，需要對體系做功，如加熱蒸發(fā)溶劑（水），這是一個(gè)分離過程。 糖和水的混合是一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的過程，而從溶液中取出糖的過程則不能自發(fā)進(jìn)行。因?yàn)椋? 糖和水的混合熵是增加的過程；從溶液中取出糖的過程是減小的過程。 ? 由熱力學(xué)第二定律可知 , 混合過程是一個(gè)熵增加的過程 , 它是一個(gè)自發(fā)過程 , 而它的逆過程 —— 分離過程 , 則不能自發(fā)地進(jìn)行 , 需要某種專門的過程和設(shè)備 , 否則不可能實(shí)現(xiàn)。 ? 實(shí)例二：己烷和水的混合實(shí)驗(yàn)。 將己烷和水放在一個(gè)燒杯里，它們不能自發(fā)混合形成均勻溶液；當(dāng)劇烈攪拌（做功）時(shí)，則相互分散，短時(shí)間內(nèi)形成均勻溶液，一旦放置（停止攪拌）則形成互不相溶的兩相。在這個(gè)實(shí)例中，我們看到混合過程不能自發(fā)進(jìn)行，而（做功使之混合后的）分離過程可以自發(fā)完成。 ? 這個(gè)實(shí)例同樣也伴隨熵效應(yīng)是指混合，為什么不能自發(fā)混合？ 解釋：
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