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1、现代分离方法与技术复习资料分离:利用混合物中各组分在物理或化学性质上的差异,通过适当的装置或方法,使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。 把混合物中某些组分或各组分彼此分开,或把混合物中各相间彼此分开的过程叫分离。 分离的目的1确认对象物质或准确测定其含量;2获取单一纯物质或某类物质以作它用;3浓缩某个或某类物质;4消除干扰,提高分析方法选择性和灵敏度。 分离科学;研究从混合物中分离、纯化或富集某些组分以获得相对纯物质的过程的规律、仪器制造技术及其应用的一门学科。 富集:通过分离,使目标组分在某空间区域的浓度增大。 分离与富集的关系: 富集需要借助分离,即分
2、离与富集是同时实现的。 富集与分离的目的不同,富集只是分离的目的之一。 浓缩:将溶剂部分分离,使溶质浓度提高的过程。 浓缩与富集的异同: 浓缩时溶质相互之间不分离; 富集往往伴随着浓缩,因为以富集为目的的分离最终都会设法使溶液体积减小。纯化:通过分离使某种物质的纯度提高的过程。 根据目标组分在原始溶液中的相对含量的不同进行区分: 方法 被分离组分的摩尔分数 富集 0.9 分离科学 的重要性:1分离是认识物质世界的必经之路2 分离是各种分析技术的前提3富集(分离)延伸了分析方法的检出限4 分离科学是其他学科发展的基础5分离科学提高了人类的生活品质 回收率R实际回收量欲回收总量Q100Q0富集倍数
3、待分离组分的回收率/基体回收率 为什么要研究敞开体系? 因为分离体系往往是敞开体系,如: 研究多相中的某一相; 色谱柱或固相萃取柱的某一小段,如一个理论塔板; 固定相或流动相; 离子交换树脂表面的保留行为。 相平衡相变化达到平衡,系统中各相之间没有物质传递,每相的组成与物质数量不随时间而变。 分离因子S:两种物质被分离的程度。 回收率R相差越大,分离效果越好。 设A为目标组分,B为共存组分,则A对B的分离因子SA,B为 SA,BRAQA/QB=RBQ0,A/Q0,B分离因子既与分离前样品中B与A的比例相关,也与分离后二者的比例相关。 混合熵将i种纯组分混合,若各组分间无相互作用,则混合前后体系
4、的熵变称为混合熵变 分离熵混合过程的相反过程的熵变。 Ssep =Smix 绝热体系中混合后形成均相理想体系: Smix0 Ssep D加和D1D2 D加和 0 自发;0 越大,推动力越大,越易气浮。 (1) 0, COS1, = 0 不能气浮 90, COS1, 90, 水气 易气浮疏水性 180, =2水气 最易被气浮 (2) 同时, COS /水气 水中颗粒与表面张力水气有关。 水气增加,增大, 有利于气浮 石油废水中表面活性物质含量少, 水气大, 乳化油粒疏水性强,直接气浮效果好。 而煤气洗涤水中的乳化焦油,由于水中表面活性物质含量多,水气小,直接气浮效果差。 对于亲水性颗粒的气浮,表
5、面需改性为疏水性 投加浮选剂 洁净水中: 1、气泡常不能达到气浮要求的极细分散度。洁净水表面张力大,气泡有自动降低表面自由能的倾向,即气泡合并。 2、稳定性不好。缺乏表面活性物质的保护,气泡易破灭 。 加入起泡剂,保护气泡的稳定性。 有机物含量不多的废水气浮时,气泡的稳定性可能成为重要的影响因素。适当表面活性剂是必要的。 但表面活性物质过多,表面张力水气降低,污染粒子严重乳化,表面z电位增高。此时,尽管气泡稳定,但颗粒气泡附着不好 。 电泳分离 电泳分离基本原理 带电荷的物质处于惰性支持介质中,在电场的作用下,因其电荷性质、电荷数量及分子量大小的不同而产生的泳动方向、泳动速度的不同,最终使混合
6、物组分得以分离。 凝胶电泳基本原理 由于电荷数多少及分子量大小不同,溶质在凝胶中迁移速度出现差异,进而得到分离。 等电聚焦原理 蛋白质、氨基酸等两性电解质具有等电点,当PH值等于等电点时呈现出电中性,此时在电场中不发生泳动现象。采取此措施,依蛋白质、氨基酸等两性电解质等电点的差异得到分离 毛细管电泳分离原理 毛细管为电泳装置,管内填充凝胶或色谱介质,进行电泳分离 毛细管电色谱分离原理 以毛细管为电泳装置,管内壁涂层或进行化学修饰改性的空管,基于电渗流和电泳作用,使溶质迁移速度产生差异而得到分离。 二维电泳分离原理 将普通凝胶电泳和等电聚焦相结合,同时利用荷电量、分子尺寸引起的泳动速度差异和等电点差异,使蛋白质等生物大分子在二维平面上得到分离。