生物分离与纯化技术(生化工艺)第5章吸附分离技术

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吸附分离技术

化学吸附
化学键力有选择性只能形成单分子吸附层较大，相当于化学反应热，83.7418.7kj/mol 较慢，需要活化能温度升高，吸附速度增加化学键大时，吸附不可逆
2、常用的吸附剂
多孔型：活性炭、硅胶、多孔型活性炭、硅胶、活性炭硅藻土；大网格吸附剂：硅藻土；大网格吸附剂：有机高分子材料，有机高分子材料，如聚苯乙烯，聚酯。乙烯，聚酯。
吸附分离技术
韩远龙生物化工
主要内容
1、基本概念 2、常用的吸附剂 3、吸附平衡理论 4、吸附动力学与传质 5、吸附分离过程
1、基本概念
定义：吸附是利用吸附剂对液体吸附是利用吸附剂对液体
或气体中某一组分具有选择性或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附吸附的能力，使其富集在吸附剂表面，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程。具有吸附性的物质叫做吸附剂，具有吸附性的物质叫做吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。被吸附的物质叫吸附质。吸附剂
极性化合物如水、醇、醚、酮、酚、胺、吡啶等能与硅胶表面的羟基生成氢键，吸附力很强。对极性高的分子如芳香烃不饱和烃等的吸附能力次之。对饱和烃、环烷烃等只有色散力的作用，吸附力最弱。硅胶常作为干燥剂用于气体或液体的干燥脱水，也可用于分离烷烃与烯烃、烷烃与芳烃，同时硅胶也是常用的色谱柱填充材料。但是，硅胶的表面的羟基，是硅胶的吸附活性中心。在 200℃以上羟基会脱去，所以硅胶的活化温度应低于200℃。
优点：优点：
有机溶剂掺入少操作简便，安全，操作简便，安全，设备简单 pH变化小，适于稳定性差的物变化小，变化小质
缺点：缺点：
选择性差收率低无机吸附剂性能不稳定不能连续操作，不能连续操作，劳动强度大碳粉等吸附剂有粉尘污染

吸附分离的原理

吸附分离的原理
吸附分离是一种物质分离的常用方法，其原理是通过物质在吸附剂上的不同吸附性质，实现目标物的分离纯化。

吸附剂通常是一种多孔固体材料，具有大量的微观孔隙结构。

这些微孔能够提供大表面积，以增加目标物与吸附剂之间的接触面积。

吸附剂可以选择性地吸附目标物，使其他组分通过，实现目标物的分离。

不同的吸附剂对目标物的选择性吸附是基于物质间的相互作用力。

吸附分离的原理可以归结为两种主要类型：物理吸附和化学吸附。

物理吸附是指目标物与吸附剂之间的非化学吸附，主要通过范德华力、静电力和疏水作用来实现。

物理吸附的主要特点是吸附剂与目标物之间的吸附力较弱，可以通过改变温度和压力等条件来实现目标物的解吸。

化学吸附是指目标物与吸附剂之间发生化学键的吸附，吸附剂与目标物之间形成比较稳定的化学络合物。

化学吸附的主要特点是吸附力较强，不易被改变的外界条件所影响。

在吸附分离的实际应用中，通常需要考虑多种因素，包括吸附剂的选择、操作条件的优化以及吸附剂的再生等。

此外，也可以将不同类型的吸附剂进行组合，以提高分离效果。

总之，吸附分离是一种基于物质在吸附剂上的不同吸附性质实
现目标物分离纯化的方法。

通过选择适当的吸附剂和调节操作条件，可以高效地实现物质的分离纯化。

生物分离工程第五章吸附分离与离子交换

（二）活性炭的吸附机理
(1)物理吸附说活性炭晶体是由诸多晶面组成的，晶面上碳原
子呈六方形格子排列，每个碳原子以共价键与相邻的三个碳原子相键合，晶格中形成空穴或空隙，处于晶体边缘这些空穴或空隙将出现未饱和键，具有吸附活性。空隙度愈高表面积愈大，其活性点就愈多，吸附活性将愈大。活性炭的吸附是由于范德华力引起的物理吸附。
(4) 双电层说
金附氰后络，离形子成局[A部u(负CN电)2－区]，在在活静性电炭作微用孔下壁，上矿活浆化中点的吸正双偶Au离电(在CN子C层)O、M2不、eH+稳产 A2及 u定生及H并定A2Ou进等向3C而的N运等形氧动。成化，离还并子原与偶作AuM用(eC·下NA)u，2－(最C形N终成)2形。双成离电子层，
合物（4）pH 值的影响碱性物质酸性条件吸附中性条件洗脱
酸性物质碱性条件吸附中性条件洗脱（5）温度未平衡前随温度升高而增加
（四）活性碳的再生
再生：指在吸附剂本身结构不发生或极少发生变化的情况下，用某种方法将被吸附的物质，从吸附剂的细孔中除去，以达到能够重复使用的目的。
1）加热再生法：分为高温再生和低温再生；一般采用高温再生。脱水（活性炭与液体分离）－干燥（100－150度）－炭化（300
剪切力和界面张力对成滴作用影响相反
图4-1 悬浮单体液滴分散过程示意图在搅拌的剪切力作用下，单体液层分散成液滴。单体和水界面间存在界面张力。界面张力越大，形成液滴也越大。
在一定搅拌强度和界面张力下，液滴通过一系列分散、合并过程，构成动平衡，最后达到一定的平均细度。
1.2.3吸附剂的表征
（1）比表面积单位重量吸附剂的表面积称为比表面积．吸附剂的粒径
第五章吸附分离及离子交换

生物分离与纯化技术(生化工艺)第5章吸附分离技术

Langmuir吸附等温线
q
q0
q
q0 c K c
qo和K是经验常数，c代表溶液中溶质浓度
c
影响吸附的主要因素
★ ★
ห้องสมุดไป่ตู้
吸附剂的性质：比表面积、粒度大小、极性吸附质的性质：对表面张力的影响，溶解度，极性，相对分子量
★
吸附溶剂：极性的吸附剂在非极性溶剂中吸附能力更强；非极性的吸附剂在极性溶剂中吸附能力更强
温度：吸附是放热过程，吸附质的稳定性
★
★
★
溶液pH值：影响吸附质的解离
盐浓度：影响复杂，要视具体情况而定
常用的吸附剂
★ 吸附剂通常应具备以下特征：
1. 2. 3. 4. 5. 具有较强的吸附能力（内表面积大）有较高的吸附选择性机械强度高再生容易、性能稳定价格低廉。
常用的吸附剂
★ 活性炭
活性炭种类颗粒大小表面积粉末活性炭颗粒活性炭小较小大较大吸附力吸附量大较小大较小洗脱难难
锦纶活性炭
大
小
小
小
易
常用的吸附剂
★ 活性炭
活性炭的吸附规律：活性炭在极性溶剂中吸附作用强；在弱极性溶剂中吸附作用弱 1. 水>乙醇>丙酮>氯仿 2. 活性炭对极性基团多的物质吸附作用强；对芳香族化合物吸附强于脂肪族；对大分子吸附作用强于小分子 3. pH 值的影响：碱性或中性吸附则在酸性洗脱酸性或中性吸附则在碱性洗脱
★吸附平衡与吸附等温线
溶液中的溶质被吸附剂表面俘获的同时，一部分被吸附的溶质会脱离吸附剂回到溶液，即解吸附，当吸附的速率与解吸附速率达到相等时，吸附剂上的溶质量不再改变即为吸附平衡。在一定温度下，达到吸附平衡时，单位质量的吸附剂所吸附的溶质量仅与溶液浓度有关，吸附量与溶液浓度的关系称为吸附等温线。

吸附分离技术简述

吸附分离技术简述现代用于混合溶剂的分离方法有：萃取分离、色谱分离、膜分离、离子交换分离和吸附分离。

其中，吸附分离是现代最常用的一种分离方法。

现主要围绕吸附分离做讨论。

吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。

吸附是一个非均相过程。

具有吸附性的物质叫做吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。

吸附作用实际是吸附剂对吸附质质点的吸引作用。

吸附剂所以具有吸附性质,是因为分布在表面的质点同内部的质点所处的情况不同。

内部的质点同周围各个方面的相邻的质点都有联系，因而它们之间的一切作用力都互相平衡，而表面上的质点，表面以上的作用力没有达到平衡而保留有自由的力场，借这种力场，物质的表面层就能够把同它接触的液体或气体的质点吸住。

一、物理吸附与化学吸附吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附也称范德华吸附，它是由吸附质和吸附剂分子间作用力所引起，此力也称作范德华力。

吸附剂表面的分子由于作用力没有平衡而保留有自由的力场来吸引吸附质，由于它是分子间的吸力所引起的吸附，所以结合力较弱，吸附热较小，吸附和解吸速度也都较快。

被吸附物质也较容易解吸出来，所以物理吸附是可逆的。

如：活性炭对许多气体的吸附，被吸附的气体很容易解脱出来而不发生性质上的变化。

化学吸附则以类似于化学键力的相互吸引，其吸附热较大。

例如，许多催化剂对气体的吸附如：镍对氢气的吸附就属于这一类。

被吸附的气体往往需要在很高的温度下才能解脱，而且在性状上有变化。

所以化学吸附大都是不可逆过程。

同一物质，可能在低温下进行物理吸附而在高温下为化学吸附，或者两者同时进行。

吸附作用的大小跟吸附剂的性质和表面的大小、吸附质的性质和浓度的大小、温度的高低等密切相关。

如活性炭的表面积很大，吸附作用强；活性炭易吸附沸点高的气体，难吸附沸点低的气体。

二、脱附吸附的逆过程就是脱附，脱附就是吸附剂的再生。

现工艺上常用的脱附方法有：○1降低压力：使气相压力小于吸附剂表面的压力，那样吸附在吸附剂表面的气体就会因压差逸出吸附剂。

吸附分离技术

教学目标和要求：通过教学，了解吸附分离的概念、原理、影响因素，理解各种吸附剂的吸附原理和选择依据。

了解离子交换树脂的结构、分类、性能和应用，多糖离子交换剂的类型、特点；掌握离子交换的分离原理、操作方法。

第五章吸附分离技术一、吸附分离技术概论1.吸附：是指物质从气体或液体浓缩到固体表面从而达到分离的过程。

2.吸附的机理3.吸附技术的应用（1 ）在食品的应用a •工业糖液的脱色、脱臭；b •制氮用于果蔬的储藏：是当前世界上一项先进技术。

原理是果蔬在高氮低氧环境下，呼吸作用被抑制，新陈代谢减缓从而大大延缓腐烂过程。

可使果蔬保持原有营养成分，接近采摘的新鲜状态。

蒜苗储存3个月出库时仍新鲜饱满，无萎烂现象。

胚还可用于酿造啤酒时的密封及压送啤酒。

与先用的CO比，因在啤酒中溶解度小而可提高啤酒质量。

（2）在空气净化上的应用a.空气干燥：空气中通常含有一定水分，而这种水分在很多场合是有害的，必须被除去。

吸附法是除去空气中水分最常用的方法之一。

硅胶和活性氧化铝是通用的干燥剂。

b .脱除无机污染物：工业生产中产生大量的CQ SO和NQ等酸性有害气体，它们会引起温室效应、酸雨等现彖，破坏地球和人们的生活环境。

随着工业化发展，这些气体的危害程度越来越大，因此人们在致力于开发各种方法来治理这些有害气体。

其中吸附分离的方法是有效的治理方法之-o活性炭一SO;分子筛、硅胶、活性炭一N0x＞通入热空气（空气与蒸汽的混合物）可回收。

c •天然气：为了使天然气能够达到客输标准，必须将其屮的水分含量降低至一定水平。

d .化学工业：制氧、制氮提纯CO CQ （重要化工原料）等。

*C0用于拨基合成醋酸、醋肝、甲酸等的生产，也用于电子工业。

CO是一种用途十分广泛的需求量很大的重要化工产品。

约40%用作生产尿素、甲醇、水杨酸等化工产品的原料，35%用于提高石油采收率，10%用于制冷，5%用于碳酸饮料碳酸化，其它占10% （超临界流体萃取）。

中药化学第五章色谱分离技术-吸附色谱、聚酰胺

同时为其他的分析手段提供一定的分离依据。
（二）吸附柱色谱操作技术
操作步骤
色谱柱的选择内径与柱长比：1：10～1：20
装柱上样洗脱检查
1、装柱
干法装柱：直接用小漏斗将吸附剂均匀装入柱内的方法。湿法装柱：将吸附剂装入盛有洗脱液的柱内，或将吸附剂与洗脱液混合成混悬液再装入柱中，吸附剂慢慢沉降。
二、吸附色谱基本构成要素
吸附剂（固定相）展开剂（流动相、移动相）被分离的成分
（一）吸附剂
1、基本要求一般来说，吸附剂要有较大的表面积和适宜
的活性，与移动相溶剂及被分离各成分不起化学反应、颗粒均匀，并且在所用各种溶剂中不溶解。
2、种类极性吸附剂：氧化铝、硅胶、聚酰胺、氧化镁、硅酸镁、碳酸钙和硅藻土等。非极性吸附剂：活性炭
2、种类亲脂性有机溶剂：石油醚、环己烷、四氯化碳、苯、甲苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇等。亲水性有机溶剂：丙酮、乙醇、甲醇等。极性吸附能力的大小与选择展开剂的极性和被分离成分的极性大小有关。
一般来说，当选用常用的硅胶或氧化铝这类极性吸附剂时，展开剂的极性越大，解吸附能力越强，否则越弱。
色谱分离技术按色谱原理分吸附色谱分配色谱离子交换色谱凝胶色谱色谱分离技术按操作形式分平面色谱tlcpc柱色谱毛细管电泳色谱色谱分离技术按流动相分液相色谱hplc气相色谱gc超临界流体色谱sfc二分类由于色谱法具有强大的分离能力众多的分离模式和灵活的检测手段因而被广泛用于化工医药生化和环境保护等领域尤其对中药化学成分的分离精制定性和定量检测等方面行之有效
影响聚酰胺吸附能力的主要因素如下：
1. 形成氢键的能力与溶剂有关。一般聚酰胺在水中与化合物形成氢键的能力最强，在有机溶剂中较弱，在碱性溶剂中最弱。因此溶剂对聚酰胺的洗脱能力的次序为：水〈甲醇或乙醇〈丙酮〈稀氢氧化钠溶液或稀氨水〈甲酰胺或二甲基甲酰胺。

生物分离工程吸附分离技术与理论

-
- -- -- -
-
- -- -- - - - - -- - - - - + + - + -+ + + + + -+ + -+ +- + +- - - +- + - -+ -+
固定床吸附操作
-吸附过程
吸附塔内填充着活性炭等吸附剂或者离子交换剂。当料液连续输入吸附塔中，溶质被吸附剂吸附。从吸附塔人口开始，吸附剂的吸附质浓度不断上升，其饱和（最大）吸附浓度q0与入口料液浓度c0相平衡，即当吸附塔内溶质的吸附接近饱和时，溶质开始从塔中流出，出口处溶质浓度升高，最后达到入口料液浓度，即吸附达到完全饱和。

具有一定粒径和/或密度分布的吸附剂
在液体流速的分级作用下，大粒径或高密度吸附剂分布于床层底部，而小粒径/低密度的介质分布于床层的顶部，从而在床层内形成稳定的吸附剂的分布

磁性粒子
在外部磁场作用下，磁性粒子呈现稳定的膨胀状态。但其设备复杂，电磁场产生大量的热，磁性粒子稳定性差
膨胀床吸附操作-膨胀床结构

常用的吸附剂
活性炭，硅胶，金附性能的参数
比表面积、孔径
活性炭
活性炭种类粉末活性炭颗粒活性炭颗粒大小小较小表面积大较大吸附力吸附量大较小大较小洗脱难难
锦纶活性炭
大
小
小
小
易
活性炭对物质的吸附规律

活性炭是非极性吸附剂，因此在水中吸附能力大于有机溶剂中的吸附能力。针对不同的物质，活性炭的吸附规律遵循以下规律：
固定床吸附操作

吸附分离原理

吸附分离原理
吸附分离是一种常用的分离技术，其原理基于物质在固体表面上的吸附作用。

在吸附分离过程中，固体材料通常被称为吸附剂，而待分离的物质则被称为吸附质。

吸附分离的基本原理是根据物质在固体表面与周围环境的相互作用力的不同来实现分离。

吸附剂通常具有一定的活性位点或孔隙结构，可以吸附吸附质分子。

吸附剂与吸附质之间的相互作用力可以是物理吸附或化学吸附。

物理吸附是由于吸附剂表面静电相互作用力、范德华力等引起的，通常是可逆的吸附过程。

化学吸附是由于吸附剂表面与吸附质之间发生化学反应而产生的吸附力，一般是不可逆的吸附过程。

在吸附分离过程中，吸附质在与吸附剂接触后会被吸附到吸附剂表面上，从而与其他物质分离开来。

分离的效果取决于吸附剂的选择以及吸附质与吸附剂之间的亲和力。

吸附分离技术在许多领域都有应用，包括化学工程、环境工程、生物技术等。

通过选择合适的吸附剂和调节吸附条件，可以实现对不同物质的分离纯化，提高产品的纯度和质量。

总之，吸附分离是一种基于物质在固体表面上的吸附作用实现分离的技术。

它在实际应用中具有广泛的用途，是一种有效的分离手段。

生物分离工程第五章吸附分离及离子交换

生产特征
产物特性
悬浮聚合
组分：
单体、引发剂（使单体变自由基具有反应活性）、水、分散剂(dispersant)。
分散剂类型：
1）水溶性有机高分子：吸附在液滴表面，形成保护膜。
主要有聚乙烯醇等合成高分子，及纤维素衍生物、明胶等天然高分子及其衍生物。多采用质量稳定的合成高分子。
2）不溶于水的无机粉末：包围液滴，起机械隔离作用。主要有碳酸镁、滑石粉、高岭土等。
（二）活性炭的吸附机理
(1)物理吸附说活性炭晶体是由诸多晶面组成的，晶面上碳原子呈六方形格子排列，每个碳原子以共价键与相邻的三个碳原子相键合，晶格中形成空穴或空隙，处于晶体边缘这些空穴或空隙将出现未饱和键，具有吸附活性。空隙度愈高表面积愈大，其活性点就愈多，吸附活性将愈大。活性炭的吸附是由于范德华力引起的物理吸附。
N-阿弗加德罗常数，s-被吸附分子的横截面积，在196°C 氮气分子的s = 1.6210-15 cm2。
（2）孔径
吸附剂内孔的大小和分布对吸附性
能影响很大。孔径太大，比表面积小，吸附能力差；孔径太小，则不利于吸附质扩散，并对直径较大的分子起屏蔽作用，通常将孔半径大于0.1μm的称为大孔，2×10-3～0.1μm的称为过渡孔，而小于2×10-3的称为微孔。大部分吸附表面积由微孔提供。采用不同的原料和活化工艺制备的吸附剂其孔径分布是不同的。再生情况也影响孔的结构。
（一）活性炭分类
活性炭种类颗粒大小表面积吸附力吸附量洗脱
粉末活性炭颗粒活性炭
锦纶活性炭
小较小
大
大较大
小
大较小
小
大较小
小
难难
易

《吸附分离技术》课件

吸附分离技术的应用领域
01
02
03
04
化工领域
用于分离和纯化各种气体和液体混合物，如天然气、石油、
化学原料等。
环保领域
用于处理工业废水、废气，去除其中的有害物质，实现环保
治理。
能源领域
用于燃料油品脱硫、脱氮等处理，提高油品质量和环保性能
。
医药领域
用于药物提取、分离和纯化，以及生物制品的分离和纯化。
THANKS
感谢观看
实现高纯度产品的制备。
选择性
吸附剂可以选择性地吸附目标组分，从而实现复杂混合物的高选择性分离。
操作简便
吸附分离技术操作简单，易于实现自动化控制，降低了生产成本。
应用广泛
吸附分离技术适用于多种混合物的分离和纯化，尤其在气体、液体和固体的分离中具有广
泛应用。
缺点
再生困难
对于某些吸附剂，其再生比较困难，导致吸附剂的利用率降低。
《吸附分离技术》课件
• 吸附分离技术概述 • 吸附剂的种类与特性 • 吸附分离技术流程 • 吸附分离技术的优缺点 • 吸附分离技术的实际应用案例
01
吸附分离技术概述
吸附分离技术的定义
吸附分离技术是指利用固体吸附剂的吸附作用，将混合物中的一种或多种组分从混合物中分离出来的技术。
吸附分离技术是一种物理分离方法，通过吸附剂与混合物中不同组分之间的相互作用力来实现组分的分离。
控制吸附温度、压力、流速等条件，确保吸附效果最佳。
吸附机理
了解吸附剂与被吸附物质之间的相互作用机制，如物理吸附、化学吸附等。
解吸过程
解吸剂选择
选择能够将被吸附物质从吸附剂上解吸下来的溶剂或气体。

吸附分离技术

聚酰胺
聚酰胺是由酰胺聚合而成的一类高分子物质。吸附黄酮类化合物的原理是由于其分子内部的许多酰胺基和羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基，或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。
其形成氢键的能力与溶剂有关，在水中形成氢键的能力最强，在有机溶剂中较弱，在碱性溶液中最弱。同时，聚酰胺的膨胀性又可以使被吸附的物质渗入其内部，从而使其具有较大的吸附容量。
特点: 吸附与解吸可逆, 快速，应用最广.
常见吸附剂: 硅胶、氧化铝、活性炭、大孔树脂等
⑵ 化学吸附：被分离物质与吸附剂表面分子
之间的化学键合作用.
特点:选择性,牢固，有时甚至不可逆,应用较少.
⑶ 半化学吸附：是介于物理吸附与化学吸附之间
应用:聚酰胺对黄酮、蒽醌等含酚羟基化合物之间
的氢键吸附.
氧化铝
大孔吸附树脂
大孔吸附树脂类型：
根据统计用于中药化学成分提取分离的吸附树脂型号有：D-101型、DA-201型、MD-05271型、GDx-l05 型、CAD-40型、XAD-4型、SIP系列、D-型等。常用吸附树脂有：D-101型、DA-201型、D-4 J型。
另外近几年又研制了一系列新型吸附树脂，如ADS-1 7型、ADS-21型、ADS-178型、G2型等在中药活性成分分离纯化的研究中取得了比较满意的效果。
硅胶
吸附原理：硅胶表面有硅醇基, 呈弱酸性, 通过硅醇基(吸附中心)与极性基团形成氢键吸附, 因各组分极性基团与硅醇基形成的氢键能力不同而被分离。
适用范围：硅胶表面PH约为5, 一般适合酸性和中性物质的分离, 如有机酸, 酚类, 醛类等, 因碱性物质与硅胶作用, 展开时被吸附, 拖尾, 甚至停滞于原点不动。

吸附分离法

吸附分离法吸附分离法使用物理吸附原理或专业技术来将一种或多种相关物质从混合溶液中分离出来。

这是一种无污染、易操作的环保方法，与固定床、快速冷凝和分离过程相比，可以大大减少化工的污染。

吸附分离技术在医药、食品、环境检测和石油化学等领域应用广泛。

吸附分离技术的基本原理是将混合溶液中的物质吸附在吸附剂的表面上，从而将所吸附的物质剥离出混合溶液中。

一般来说，吸附分离包括以下几个过程：首先，将混合溶液导入一个裝有吸附剂的槽中，并将槽提升至所需温度低或高的温度，以便改变气、液相状态；其次，在恰当的条件下进行吸附，将目标物质给吸附在吸附剂上；之后，使用更改吸附状态的方法，将吸附剂上的物质释放出来；最后，将吸附到一种物质上的吸附剂处理掉，回收到可回收的状态。

吸附是分离的基本过程，有利于减少污染物的排放以及保护自然环境。

这种方法的优势在于运行费用低，速度快，准确性高，投资也较少。

同时，它可以使环境污染物减少，减少企业投资，节省能源，节约时间，并有利于节约及可持续发展。

吸附分离技术广泛的应用在工业尾水处理，废水处理，非传统油水分离，有机污染物的检测和去除，环境污染的控制，以及电子、饮料等行业的产品纯化等领域。

吸附分离技术的主要成本包括吸附剂以及相应的材料、运输、安装、清运等。

因此，对于对生产成本敏感的行业，吸附分离技术给出的经济性方案可能会偏低。

另外，由于技术发展和材料来源的变化，吸附分离技术的成本也可能有所变化。

因此，它必须严格遵守各项安全规定的前提下考虑性价比。

由此可见，吸附分离技术是一种环保和降低能耗的有效方法，被广泛应用于许多领域。

它不仅可以大大减少污染，而且能够节省成本，是现代工业发展中实用的有效途径之一。

生物分离工程-吸附法

m = mmax bc (1+bc)
Freundlich吸附等温线
在稀溶液, 1+bc≈1，m= mmax bc，吸附量和浓度一次方成正比
m = mmax bc (1+bc)
在浓溶液中, 1+bc≈bc，m= mmax ，吸附量和浓度零次方成正比
可以想象，在中等浓度时，吸附量和浓度的（1/n）次方成正比（n>1），故有下列关系：
• 吸附容量主要与比表面积有关； • 吸附速度主要与颗粒度和孔径分布有关； • 机械强度影响其使用寿命。
吸附物的性质：
–能使表面张力降低的物质，易为表面所吸附; –溶质从较易溶解的溶剂中吸附时，吸附量较少； –极性吸附剂易吸附极性物质，非极性吸附剂易吸附非极性
物质； –对于同系列物质，吸附量变化有规律；
范德华力，所以当气相中的吸附质分子被吸附在固体表面上之后，它们还可能从气相
分子中吸附同类分子，因而吸附是多层的。但被吸附在同一层的吸附质分子之间相互无作用；吸附平衡是吸附和解吸的动态平衡；第二层及其以后各层分子的吸附热等于气体的液化热。
大网格聚合物物理性能的测定
视密度：可用比重瓶用水银测定。
范德华力中的色散力是普遍的一种力
氢键力
一种特殊的分子间作用力，介于库仑引力与范德华引力之间的特殊定向力，比诱导力、色散力都有大
两种原子电负性越大，半径越小，H键就越能形成，作用也就越大，越有利于吸附。
不同元素原子所形成的氢键力大小次序如下：
F-H······F > O-H······N > N-H······O > N-H······N > N C······N
吸引力和推斥力
吸附等温线

吸附分离技术的工艺流程

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生物分离与纯化技术

生物分离与纯化技术主编邱玉华副主编杨洪元贺立虎参编魏秋红孟泉科孟祥斌廖威前言迅猛发展的现代生物技术是当代新技术革命的重要力量，正逐步实现产业化，且已渗透到医药、化工、环保、能源等行业，其产品——生物物质对人类生活的影响日益突出，应用越来越广泛。

生物物质的生产包括上游工程和下游加工过程，下游加工过程即生物物质的分离纯化过程，其中涉及的技术统称为生物分离与纯化技术。

生物分离与纯化技术是相关产业中使用最普遍的技术，是从事生物物质生产必须掌握的基本技术。

作为高职高专生物技术、生物制药专业的学生，将是生产实践中生物技术的具体实施者和应用者，熟练掌握生物分离与纯化技术的原理和关键技术是非常重要的。

生物分离与纯化技术是高职生物技术、生物制药专业的专业必修课程之一。

为了适应高职高专教学的特点，本书的理论部分坚持“够用、适度、实用”的原则，以生物物质的基本制备过程为主线，阐述了离心技术、细胞破碎技术、萃取技术、固相析出分离技术、色谱（层析）技术、膜分离技术和浓缩干燥技术等分离纯化技术的基本原理，在结合生产实践的基础上讲解了技术的应用以及相关设备的使用，并及时吸收了有关的新知识、新技术、新方法和新工艺。

为了适应生物技术产业发展需要，为了使学生对各项技术实现“学得好、用得上、用得好”，本书专门安排了生物分离与纯化技术的实训内容。

其中单元操作实验主要对学生进行各项分离纯化技术的单项训练，要求学生熟悉分离纯化实训的目的和基本要求，掌握各仪器设备和分离方法的操作过程和技术要领，培养学生的动手能力、分析解决问题的能力。

在此基础上，学生通过部分生物物质的制备综合实训，能熟练地综合应用破碎、过滤、层析、超滤膜、离子交换等技术进行生物物质的分离纯化，能够设计生物产品分离纯化的简单工艺流程和控制要点，具备分离纯化技术的实践应用能力，从而加深理论知识的理解和对行业的了解，为从事生物产品的分离纯化工作打下良好的基础。

实训项目参考了教育部高等学校高职高专药品类专业教学指导委员会制定的高等职业教育生物制药技术专业实训项目与设备配置推荐方案，并进行了一定的综合和创新，使其符合各级各类院校的实际情况和教学要求。

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