現(xiàn)代分離方法與技術(shù)期末復(fù)習資料

一、名詞解說：分別：利用混淆物中各組分在物理或化學性質(zhì)上的差異，經(jīng)過合適的裝置或方法，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挨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(zhì)濃度提升的過程。純化：經(jīng)過分別使某種物質(zhì)的純度提升的過程分別科學：研究從混淆物中分別、純化或富集某些組分以獲取相對純物質(zhì)的過程的規(guī)律、儀器制造技術(shù)及其應(yīng)用的一門學科?；厥章剩夯厥章蔙＝實質(zhì)回收量Q100％欲回收總量Q0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(zhì)被分其余程度?；厥章蔙相差越大，分別見效越好。設(shè)A為目標組分，B為共存組分，則A對B的分別因子SA,B為SA,BRAQA/QRBQ0,A/Q

B0,B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。分派均衡常數(shù)：在必定溫度下，當某一溶質(zhì)在互不相容的兩種溶劑中達到分派均衡時，該溶質(zhì)在兩相中的濃度之比分派比（D）：某種物質(zhì)在兩相之間各形態(tài)總濃度的比值A(chǔ)[Ai]orgCorgiD[Ai]aqCaqAi比較：有機相和水相兩相體積之比直接溶劑萃?。嚎扇苡谒挠袡C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(yīng)：混淆萃取劑同時萃取某一物質(zhì)時，其分派比顯然大于同樣濃度下各單調(diào)萃取劑分派比之和。相對保存值：組分2與組分1調(diào)整保存值之比：r21=t′R2/t′R1=V′R2/V′R1分派系數(shù)：在某溫度T時，組分在兩相間達到分派均衡時的濃度之比。即csKcm保存時間（tR）：組分從進樣到柱后出現(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）的保存時間；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(qū)動力，依依舊品中各組分之間淌度和分派行為上的差異而實現(xiàn)分其余液相分別分析技術(shù)。復(fù)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0.1～0.25μm的致密的均質(zhì)膜作壁障層構(gòu)成的分別膜。使得物質(zhì)的透過分有很大的增添。泡沫吸附分別：泡沫分別依據(jù)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(zhì)或顆粒進行分別，所以又稱泡沫吸附分別。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相互作用締結(jié)而成的擁有特定空間構(gòu)造和功能的齊集體。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(zhì)分子運動的均勻自由程的差異而進行的分別。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(shù)。加快溶劑萃取：ASE用溶劑從固體或半固體樣品中快速提取目標物質(zhì)；經(jīng)過高溫（50200OC）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定值，系統(tǒng)會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?。阂猿R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(zhì)的分別方法。調(diào)整保存值：調(diào)整保存時間為色譜保存時間與死時間之差，即，同理峰底寬：即色譜峰寬，用來權(quán)衡色譜峰寬度的參數(shù)，Wb分別度：兩相鄰組分色譜峰保存值之差與色譜峰均勻底寬之比二、問答題羅氏極性參數(shù)：關(guān)于一種溶劑，可獲取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種溶劑，都擁有特別湊近的3個選擇性參數(shù)，所以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(zhì)極性相等的溶劑：要使溶質(zhì)在溶劑中溶解度達到最大，第一要使溶質(zhì)和溶劑的極性相等。2.調(diào)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(shù)的異同：同樣點：推進力都是壓力差。不同樣點：微孔膜是均勻的多孔薄膜，膜孔徑在0.02～10μm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；反浸透膜為不對稱膜或復(fù)合膜，孔徑小于0.5nm，可截留溶質(zhì)分子，操作壓強為2-100MPa。納濾膜為不對稱膜或復(fù)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要素：超臨界流體兼有液體對物質(zhì)的高溶解度的特色，又擁有氣體易于擴散和流動的特色，同時在臨界點周邊溫度和壓力的微小變化會惹起超臨界流體密度的顯然變化，進而使超臨界流體溶解物質(zhì)的能力發(fā)生顯然變化，這樣經(jīng)過調(diào)理溫度和壓力，就能夠選擇性地將樣品中的物質(zhì)萃拿出來。影響要素：壓力、溫度、超臨界流體物質(zhì)與被萃取物質(zhì)的極性、提拔劑、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要素：反膠團中有一個“極性核”，它包含了表面活性劑的極性頭構(gòu)成的內(nèi)表面，均衡離子和水。此極性核又稱“水池”，水池能夠增溶蛋白質(zhì)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。影響要素：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據(jù)：(1)氣相色譜：流動相為氣體。按分別柱不同樣可分為：填補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。按固定相的不同分為：液固色譜、液液色譜和離子色譜(3)其余色譜方法：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:特別合適生物試樣分析分別色譜法原理和優(yōu)缺點：原理：鑒于物質(zhì)物理化學性質(zhì)的微小差異，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，進而達到相互分別。長處：（1）分別效率高（2）敏捷度高（3）分析速度快（4）應(yīng)用范圍廣缺點：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色上的差異：原理：一般蒸餾分別鑒于不同樣物質(zhì)沸點差異；分子蒸餾鑒于不同物質(zhì)分子運動的均勻自由程的差異。分子蒸餾比較一般蒸餾突出長處：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色：電泳就是在電場作用下，電解質(zhì)溶液中的帶電粒子向兩極作定向挪動的一種電遷徙現(xiàn)象。電泳法分其余依據(jù)是帶電粒子在遷徙率上的差異，而高效毛細管電泳則采納了兩項重要改良，一是采納了毛細管為分別室，二是采納了高達數(shù)千伏的電壓。特色：毛細管的采納使產(chǎn)生的熱量能夠較快發(fā)散，大大減小了溫度效應(yīng)，使電場電壓能夠很高。電壓高升，電場推進力大，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。電滲析分其余原理和特色：當陰、陽極上加上電壓時，料液池中的陰離子經(jīng)過陰離子互換膜遷徙到陽極池中，陽離子經(jīng)過陽離子互換膜遷徙到陰極池中，而料液中的積淀顆粒和膠體，則不可以夠經(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別。反浸透膜分其余原理和應(yīng)用領(lǐng)域：當加在溶液上的壓力超出了浸透壓，溶液中的溶劑會向純?nèi)軇┑姆较蛄鲃樱@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余方法。主要應(yīng)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。滲析分其余原理和應(yīng)用領(lǐng)域：滲析是一種擴散控制的，以濃度梯度為驅(qū)動力的膜分別方法。主要用于醫(yī)學領(lǐng)域。溶劑萃取的影響要素：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(zhì)離子色譜峰寬和三種表達式：用來權(quán)衡色譜峰寬度的參數(shù)，有三種表示方法：（1）標準誤差()：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Y1/2=2.354（3）峰底寬(Wb)：Wb=4膜分別技術(shù)的長處和缺點：長處：（1）無相變發(fā)生，能耗低；（2）一般無需從外界加入其余物質(zhì)，節(jié)儉資源，保護環(huán)境；（3）能夠?qū)崿F(xiàn)分別與濃縮、分別與反響同時進行，進而大大提升效率；（4）常溫常壓下進行，特別合用于熱敏性物質(zhì)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，并且還合用于特別溶液系統(tǒng)的分別如共沸物的分別；（6）膜組件簡單，可實現(xiàn)連續(xù)操作，易控制、易放大。缺點：膜強度較差，使用壽命不長，易于污染三、分析題塔板理論的重點和限制性：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均衡過程的重復(fù)。限制性：（1）柱效不可以夠表示被分別組分的實質(zhì)分別見效，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，都沒法分別。（2）塔板理論沒法解說同一色譜柱在不同樣的載氣流速下柱效不同樣的實驗結(jié)果，也沒法指出影響柱效的要素及提升柱效的門路。速率理論的重點和限制性：速率方程H=A+B/u+C·u；減小A、B、C三項可提升柱效；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(zhì)阻力項。海水的成分和淡化分別技術(shù)：海水中主要溶解成分包含：①鈉、鎂、鈣、鉀和鍶等5種陽離子；②氯根、硫酸根、碳酸氫根（包含碳酸根）、溴根和氟根等5種陰離子；③硼酸分子。這些成分的總量占海水中全部溶解成分的99.9%以上。海水淡化技術(shù)：蒸餾法、電滲析法、反浸透。四、闡述題請依據(jù)所學知識總結(jié)這門課程的主要內(nèi)容，你從中學到了哪些合用的知識？解：前4章簡要介紹了分別過程中的熱力學和動力學、分子間的相互作用與溶劑特色。第5章比較全面地介紹了多種萃取分別技術(shù)，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(shù)。第6、7兩章介紹了色譜分別技術(shù)。第8章介紹了在分析樣品前辦理和工業(yè)上都有著寬泛應(yīng)用的膜分別技術(shù)。第9章介紹了電化學分別技術(shù)。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(shù)以及泡沫吸附分別。從本書中我學到了分別科學的大概內(nèi)容，各樣萃取技術(shù)的優(yōu)缺點與應(yīng)用范圍，以實時下比較重要的色譜分離技術(shù)的有關(guān)知識，膜分別技術(shù)的寬泛應(yīng)用遠景等等。2、常用于水辦理的膜分別技術(shù)有哪些？調(diào)研下國內(nèi)純凈水生產(chǎn)的主要分別技術(shù)是什么，這些技術(shù)除掉了原水中的哪些物質(zhì)？解：常用于水辦理的膜分別技術(shù)可分為反浸透(RO)、超濾(UF)、微濾(MF)、納濾(NF)、電滲析(ED)和膜接觸器(MC)等。國內(nèi)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(shù)等，膜分別技術(shù)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(zhì)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及抵擋力較強的芽孢、病毒等有殺滅見效，還能夠夠除掉苯、蒽等致癌物質(zhì)及水中Fe、Mn等金屬離子。3、分別科學是一門與實質(zhì)應(yīng)用親近聯(lián)合的科學，依據(jù)所學課程，試舉出一兩例有工業(yè)應(yīng)用遠景的分別技術(shù)或方法。解：色譜分析法是將分別技術(shù)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(shù)相聯(lián)合，使分析效率大大提升，使分析過程更易于自動化；萃取色譜法就是溶劑萃取技術(shù)與色譜技術(shù)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(zhuǎn)移到固定相，進而使被測金屬離子獲取分別。五、部分思慮題1、超分子系統(tǒng)用于物質(zhì)分別最顯然的特色是什么？解：超分子系統(tǒng)是兩種以上化學物經(jīng)過分子的相互作用締結(jié)而成為擁有特定構(gòu)造和功能的超分子系統(tǒng)，它在物質(zhì)分別中最顯然特色是它與一般分子不同樣樣，不在于物種的大小，而在于能否能夠把這個物質(zhì)分裂到最少在原則上能獨立存在的分子并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余重點，對分別起到了重點作用。2、反浸透分別法和離子互換分別法各有什么優(yōu)缺點？解：反浸透長處：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，只贊成水經(jīng)過，其余的鹽離子，微生物等等通通被截留。獲取的水質(zhì)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，缺點就是能耗高，設(shè)施一次性投資大，使用若干年後換膜的開銷也是一筆大支出。離子互換的長處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(shè)施投資小。改換樹脂的開銷也稍低，缺點就是需要常常做樹脂的重生，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(zhì)的沸點差異進行的分別，而分子蒸餾是鑒于不同樣分子運動的均勻自由程差異而實現(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，氣液間形成相均衡，分子蒸餾不可以逆。4、說說你對色譜分其余認識，重點說說色譜分其余最新進展。解：色譜技術(shù)作為分別分