化学分离技术 第1章 沉淀及浮选分离法
《沉淀分离法》课件
03
分析实验结果的影响因 素，如沉淀剂的种类和 浓度、溶液的pH值、温 度等。
04
比较不同实验条件下的 分离效果，总结沉淀分 离法的优缺点和应用范 围。
沉淀分离法的应用
06
实例
在污水处理中的应用
总结词
沉淀分离法在污水处理中应用广泛，能有效去除污水中的 悬浮物和重金属离子。
详细描述
通过向污水中投加化学药剂，使水中不易溶于水的悬浮物 或重金属离子形成沉淀物，再通过固液分离技术将沉淀物 从水中分离出来，达到净化水质的目的。
5. 倾倒上清液
小心倾倒掉上清液，收集沉淀 物。
6. 洗涤和干燥
对沉淀物进行洗涤和干燥，得 到纯净的目标物质。
7. 结果分析
对实验结果进行分析，计算目 标物质的回收率和纯度。
实验结果与讨论
01
记录实验过程中观察到 的现象，如沉淀物的生 成、颜色的变化等。
02
对实验结果进行定量分 析，计算目标物质的回 收率和纯度。
历史与发展
历史
沉淀分离法最早可追溯到19世纪初 期，随着科学技术的不断发展，沉淀 分离法也在不断改进和完善。
发展
现代沉淀分离法已经发展出了多种分 离技术，如共沉淀、均相沉淀、盐析 等，广泛应用于化学、生物、医学等 领域。
应用领域
化学分析
用于分离和富集痕量元 素或复杂样品中的组分
。
生物制药
用于蛋白质、酶、细胞 等的分离和纯化。
沉淀溶解损失
在洗涤和转移过程中，部 分沉淀可能会溶解，导致 产物的损失。
改进方向
优化沉淀剂的选择
通过选择合适的沉淀剂，可以改善沉 淀的生成和过滤性能。
改进洗涤方法
减少沉淀溶解损失
分离与富集方法
分离与富集方法第一章绪论第一节．概述物质的分离富集是化学学科的重要研究内容之一。
回顾化学的发展历史便可发现：化学的发展离不开分离富集。
元素周期表中各个元素的发现，经典的化学分离和提纯方法都曾起过重要作用。
从本世纪开始、各种天然放射性元素的逐个发现，人工放射性元素的获得，原子核裂变现象的最终确证，各种超铀元素的制备和合成，几乎都离不开各种化学分离技术。
近年来生命科学的许多重要成就，也都与分离科学有着紧密联系。
在应用科学方面，各种分离技术的应用对于开发宝贵的地下资源起着重要的作用。
与能源密切相关的石油工业，其中每一重要生产环节，几乎都离不开分离技术。
原子能的利用是在解决了作为核燃料的铀和钚的提取以及铀同位素分离获得成功之后，才得以蓬勃发展的；近代材料科学(包括电子材料．光纤材料，超导材料，功能材料等)的研究，诸如超纯硅、锗及化合物半导体砷化稼、磷化稼的制备提纯和分析；高纯稀土及其化合物的分离提取与分析等等，均与精馏、区域熔融、溶剂萃取、离子文换、色谱等分离技术密切相关。
稀有、稀散、稀贵金属的分离提取和分析，也需采用各种先进的分离富集技术。
由此可见，分离富集技术内容极其丰富，已广泛应用于化学工业、选矿冶金、农业、医学等领域、并已形成一门独立的新学科——分离科学，成为自然科学和应用科学中的一个重要分支。
对物质的分离．罗尼(Rony)曾提出这样的定义：“分离是一种假设的状态，在这种状态下，物质被分开了，也就是说，合有m种化学组分的混合物被分成m个常量范围。
换言之，任何分离过程的目的就要把m个化学组分分成m种纯的形式，并把它们置于m个独立的容器中”。
这里用一种“假设的状态”，是因为从理论上讲，把一个混合物的组分进行完全的分离是不可能的。
所谓的已被分离的化合物或组分实际上并没有完全的分开。
即使是99.9999％的纯硅，也意味着有0.0001％的其它组分。
因此分离过程大致有两种情况，即组分离——把性质相似的组分一起分离；单一分离——把某一组分以纯物质形式分离。
初中化学教案：化学物质的分离与提纯实验
初中化学教案：化学物质的分离与提纯实验一、实验目的本实验旨在通过一系列实验操作，使学生了解和掌握常见的化学物质分离与提纯的方法，培养实验操作技能和科学思维。
二、实验材料1.碗口瓶内装有混合溶液A（主要成分为盐和砂）；2.针筒；3.滤纸；4.蒸馏水；三、实验步骤步骤一：固体与固体的分离将碗口瓶内的混合溶液A倒入滤纸上，用针筒滴加蒸馏水让其渗透到下方容器中。
观察后可以发现，在滤纸上残留白色的颗粒状颜料，这个颜料即为盐。
通过此步骤可以将盐与砂进行分离。
步骤二：固体与液体的分离——结晶法将过滤好的溶液取出，放置在温暖通风处，等待溶液慢慢蒸发。
随着溶剂蒸发，溶液中的固体会逐渐结晶，在容器底部形成结晶物。
将结晶物捞出，放在滤纸上晾干即可得到纯净的盐。
步骤三：液体与液体的分离——沉淀法取一定量溶液B（主要成分为盐水和沙水），加入少量铁粉悬浊液。
观察可以发现铁粉会迅速沉降，形成黑色沉淀。
通过此步骤可以将沙和盐水进行分离。
步骤四：液体与固体的分离——过滤法将混合溶液B倒入滤纸上，用滴管加入蒸馏水让其渗透至下方容器中。
经过滤后，残留在滤纸上的是黑色铁粉，而流过滤纸下方容器中的是盐水。
通过此步骤可以将铁粉和盐水进行分离。
四、实验注意事项1.实验操作时需佩戴安全眼镜和实验服；2.注意溶剂使用的量并避免过度使用；3.所有废弃物应按照规定进行正确分类处理。
通过本实验，学生能够了解到化学物质分离与提纯的基本原理和方法。
希望能够帮助学生更好地理解化学的实际应用，培养他们对科学实验的兴趣和探索精神。
分离科学-概述-第一章-沉淀-07
历史回顾
概论
自从人类利用物质开始就有分离过程。特别是人们对 物质的认识有了单质、化合物、混合物等概念之后，分 离技术对人类对物质世界的认识、利用，对推动社会生 产、经济、科学技术的进步都起着重大的作用。 我们生活的自然界是混合物的世界，我们通常利用的 许多物质都是混合物，但有时候我们需要将混合物分离 后才能利用。因此分离技术的出现是人类社会生活、生 产的需要。分离方法和技术成为一门独立的科学技术分 支则首先是原子能科学技术发展的要求。现在分离过程 已经融入到原子能、化工、矿冶、石化、制药、生化、 环保等许多部门，成为许多工业的中心问题、联系经济 效益的关键，也是许多科学研究课题的组成部分。
机械分离
1 过滤 2 沉降 3 离心分离 级 4 旋风分离 5 静电除尘 固体颗粒大小 密度差 密度差 密度差 细颗粒带电 过滤介质 浆状物回收 重力 按密度分级 离心力 按重度或分子量分 惯性力 电场 除尘 除尘
第一章 沉淀和共沉淀
§1。沉淀分离法 1。1 溶解度、影响溶解度的因素
（1）溶解度曲线和超溶解度曲线 物质的溶解度取决于物质在一定溶液条件下的条件 溶度积常数 K’sp。 沉淀过程只能发生在过饱和溶液内。但是在过饱 和溶液中并不一定立即发生沉淀。
相同）、化学性质都不同。 例如NH4Cl·MClO3 (M=Fe3+,Cr3+) 等
例如NaNO3·CaCO3 ,KClO4·PbSO4 ,BaSO4·KMnO4
§2。2 均匀体积分配共沉淀
‧发生共沉淀时若微量组分在溶液中的浓度分布是均
在中国科学院研究生院化学与化工学院讲授《纯化与分离科学》课程时使用的教学课件
课程基本内容
概述 结晶沉淀和共沉淀 挥发（蒸馏、升华、） 萃取（液液萃取、双水相萃取、超临界萃取，浸取） 色层分离（色谱、离子交换、电泳） 膜分离 泡沫浮选分离法 电化学分离 其他分离方法 溶剂和容器、样品预处理
城市污水处理系统中重金属污染物的检测及治理技术研究
城市污水处理系统中重金属污染物的检测及治理技术研究城市污水处理系统中重金属污染物的检测及治理技术研究摘要：随着城市化进程的加快，城市污水处理成为一项重要的环境工程任务。
然而，随之而来的是城市污水中重金属污染物的增加，给环境和人类健康带来了巨大的威胁。
因此，检测和治理城市污水中的重金属污染物成为了迫切需要解决的问题。
本文对城市污水处理系统中重金属污染物的检测及治理技术进行了研究。
一、引言城市污水处理系统是将城市废水进行处理，使其满足排放标准后再排放到自然环境中的一种综合工程体系。
然而，城市废水中含有大量的重金属污染物，如铅、汞、镉等，如果排放到自然环境中，会对生态环境和人类健康造成严重的影响。
因此，检测和治理城市污水中的重金属污染物是非常必要的。
二、城市污水中重金属污染物的检测技术1. 原子吸收光谱法原子吸收光谱法是一种常用的重金属污染物检测技术。
该技术利用重金属元素对特定波长的光吸收现象进行测量，可以快速、准确地检测出污水中的重金属污染物。
2. 电化学检测法电化学检测法是利用重金属离子在电化学电极上的电化学反应进行检测的方法。
该方法具有灵敏度高、响应速度快的特点，可以对污水中的重金属污染物进行快速、准确的检测。
3. 分子生物学检测法分子生物学检测法是近年来兴起的一种新型重金属污染物检测技术。
该技术通过检测重金属污染物对生物体内基因表达的影响，从而实现对重金属污染物的检测。
三、城市污水中重金属污染物的治理技术1. 化学沉淀法化学沉淀法是常用的重金属污染物治理技术之一。
该方法通过调节PH值和添加沉淀剂，使重金属污染物沉淀下来，从而达到治理效果。
2. 浮选法浮选法是一种物理分离技术，也可以用于治理城市污水中的重金属污染物。
该方法利用重金属离子与气泡之间的吸附作用将重金属离子从污水中分离出来。
3. 生物吸附法生物吸附法是利用生物体对重金属离子具有亲和力的特点，将重金属离子吸附在生物体表面，从而达到治理效果的方法。
一种水溶液中铯,铷的沉淀浮选分离体系及其应用
一种水溶液中铯,铷的沉淀浮选分离体系及其应用铯、铷是两种元素，其具有相似的化学质量和相近的原子半径，因此，将它们分离是一件困难的事情。
作为一种稳定的、易操作的沉淀浮选分离体系，可以将二者以最少成本和最低浓度分离出来，在理论和实践上都具有重要意义。
为了实现对铯、铷的有效分离，应选择最适宜的浮选技术。
目前，采用沉淀浮选技术分离铯、铷的可行性和效果，在国内外的实验室中已经得到了认可和被证实。
沉淀浮选的技术原理是，添加沉淀剂，使金属离子形成沉淀，所形成的沉淀物有分散性，沉淀有若干层，每层独立悬浮，其表面上形成一层沉淀膜，将铯、铷完全分离出来。
首先，进行铯、铷溶液分离的前提是控制各种参数，如温度、PH 值、添加剂种类、添加剂用量等。
在选择合适的沉淀剂和控制参数的基础上，添加铯、铷溶液，用搅拌器搅拌均匀并使放空，使沉淀剂沉淀。
当沉淀趋于平衡后，再把它们分离出来，沉淀物就可以使用了。
在一种水溶液中，铯、铷的沉淀浮选分离体系的应用。
铯、铷多用于农业化肥、无机盐、电子材料和其他工业应用中。
由于铯、铷的表面积比相同物质的金属离子更大，它们可以在低温条件下被有效分离出来，从而提高了它们的使用效果。
此外，铯、铷的沉淀浮选分离体系也可以用于水处理，可以治理水中的重金属离子，消除对人体健康的危害。
由于水处理的目的是将污染物以最快的速度和最佳的比例混合，这一体系特别适用于处理铯、铷的混合戒污液，可以有效地将其分离出来，从而达到净化水体的效果，满足安全饮用水的要求。
综上所述，铯、铷的沉淀浮选分离体系是一种有效的、易操作的水溶液中铯、铷分离技术，具有显著的优越性，可以有效地把铯、铷分离出来，快速、低成本、低浓度，从而在农业、工业和水处理方面提高分离效率。
它的研究和应用，不仅可以更好地满足农业、工业和水处理工程的需求，而且还可以减少环境污染，保护人类的健康。
总之，铯、铷的沉淀浮选分离体系是一种非常有效的分离方法，它不仅可以有效分离出铯、铷，还可以在实际清洁生产中节约原料，减少成本，保护环境，并有利于社会经济的发展。
分离分析方法全套课件
第一节 离子交换分离法一般原理 一、离子交换树脂的化学结构和类型 ⒈离子交换树脂的化学结构 结构为：骨架—交换官能团
(1).骨架。具有立体网 状结构的高分子聚合物。 (2).交换官能团。连接 在骨架上可被交换的活性 基团（交换基），可与溶 液中的离子进行离子交换 反应。结构示意图中以波 形线条代表树脂的骨架，SO3H为离子交换基。
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⑵根据交换功能团分类：
①阳离子交换树脂——其功能团是酸性基团
活性基团：-SO3H（磺酸基） -CH2SO3H（次甲基磺酸基） -PO3H2（磷酸基） -COOH（羧基） -OH（酚基） 特点：在水中浸泡溶胀后，电离产生H+ 。
根据活泼基团酸性强弱的不同，阳离子交 换树脂分为： Ⅰ：强酸性阳离子交换树脂：含-SO3H活泼基 团。
固 态
三﹑分离方法的发展趋势
1.经典分离富集技术在理论和实践上不断完善﹑发展。 如：沉淀分离﹑溶剂萃取﹑离子交换分离等在研究合成 新型分离试剂、功能分离试剂方面有不断创新，扩展了 经典分离方法的应用范围。 2.色谱——当今研究最活跃，发展最快的分离技术 现代色谱分析将组分的浓缩﹑分离﹑连续定性定量 测定结合起来，成为复杂体系中组分﹑价态﹑化学性质 相近的元素或化合物分离﹑分析的一种重要的分析技术。 自上世纪50年代开发的气相色谱，60年代发展的色 谱-质谱联用技术，70年代崛起的高效液相色谱﹑80年 代初出现的超临界流体色谱和毛细管电泳﹑毛细管电色 谱等，使色谱领域成为分析化学中发展最快，应用最广 的领域之一。
Ⅲ：中等酸度阳离子交换树脂：含-PO3H活泼基
团，应用不多。
②阴离子交换树脂——其功能团为碱性基团，
骨架均为苯乙烯—二乙烯苯的共聚物，聚苯乙烯。 Ⅰ：强碱性阴离子交换树脂：含季胺基R-N(CH3)3 ＋ Cl－， 其中Cl－可被其它阴离子所交换，在酸、碱和中和溶液 中均能使 用。 Ⅱ：弱碱性阴离子交换树脂：含伯胺基R-NH2、 仲胺基R-NH(CH3)及叔胺基R-N(CH3)2活性基团，在 水中溶涨后以OH－ 阴离子的形式存在：
污水处理中的沉淀与分离技术
沉淀速度
沉淀速度取决于颗粒的粒径、密 度、形状以及水的流速和温度等 因素。一般来说，颗粒粒径越大
，沉淀速度越快。
沉淀效果
沉淀效果受到多种因素的影响， 如沉淀时间、沉淀池的设计和池 深等。增加沉淀时间和加深沉淀
池可以提高沉淀效果。
沉淀类型
01
自然沉淀
自然沉淀是将污水静置在沉淀池中，利用重力作用使悬浮颗粒自然下沉
详细描述
通过在河道中设置沉淀池和分离设施，去除水中的悬浮物、 油脂、胶体等杂质，改善水质，恢复生态平衡，提高河道的 自净能力，保障水体的健康。
05
沉淀与分离技术的发展趋 势
技术创新与改进
新型沉淀剂的开发
随着科技的发展，新型沉淀剂不断涌现，如高分子混凝剂 、有机高分子絮凝剂等，能够更有效地去除污水中的悬浮 物和重金属离子。
04
沉淀与分离技术的应用
在生活污水处理中的应用
总结词
生活污水处理中，沉淀与分离技术主 要用于去除悬浮物、油脂、胶体等杂 质，提高水质。
详细描述
通过物理和化学的方法，将污水中的 悬浮物、油脂、胶体等杂质进行沉淀 和分离，使水质得到改善，满足排放 标准或回收利用的要求。
在工业污水处理中的应用
总结词
多元化处理工艺
针对不同水质、水量、排放标准等需 求，开发多元化的污水处理工艺，以 满足个性化需求。
THANK YOU
感谢观看
，实现固液分离。这种方法的处理能力较小，适用于小规模污水处理。
02 03
絮凝沉淀
絮凝沉淀是在污水中加入絮凝剂，使悬浮颗粒凝聚成较大的絮状团，加 速其沉降分离。这种方法可以大大提高沉淀效果，适用于大规模污水处 理。
斜板沉淀
生化分离
常用助滤剂：
（1）硅藻土：由硅藻土经干燥或煅烧，粉碎、筛分而得到粒度均匀的颗粒，其中主要成分为含80～95％SiO2的硅酸
（2）珍珠岩：珍珠岩粉末在1000℃下迅速加热膨胀后，经粉碎、筛分得到粒度均匀的颗粒，其主要成分为含70％SiO2的硅酸铝
操作简单，易于掌握，有相变，能耗较高；
不需加压，膜不会压密，自动溶胀活性层，对膜寿命和通过率有利；
渗透蒸发通量较小，2000g/m2.h,高选择性的才100 g/m2.h。
渗透蒸发膜分离应用：从液体中脱除水分；从水中除去有机物；有机物与有机物的分离；气渗透：混合料液是蒸气时，渗透蒸发即为蒸气渗透。空气中回收有机物：污染物处理。（酒精浓缩、空气污染处理）
生化分离
第1章绪论
生化分离技术：生物技术下游加工过程生化物质的提取分离精制，是生物化学工程的一个重要组成部分。从发酵液或酶反应液或植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。
生物技术下游加工过程的意义：基因工程产物，提高了产量、降低了成本。但是下游加工过程是十分艰难代价：原料稀溶液-产物高纯度高活性。
不同破碎方法的比较
第三章初级分离
泡沫分离：根据表面吸附的原理利用通气鼓泡在液相中形成的气泡为载体对液相中的溶质或颗粒进行分离。
泡沫分馏：
分离对象：真溶液、可溶解物质、表面活性剂
金属粒子、阴离子、蛋白质、酶
条件：必须能和某类表面活性剂结合
泡沫浮选：不溶解物质
矿物浮选、粗粒浮选、微粒浮选、离子浮选、分子浮选、沉淀浮选、吸附胶体浮选
微滤技术是目前所有膜技术中应用最广、经济价值最大的技术。主要用于悬浮物分离、制药行业的无菌过滤等。超滤主要用于浓缩、分级、大分子溶液的净化等
污水处理详细的工艺流程介绍
污水处理详细的工艺流程介绍污水处理是将污水中的各种有害物质去除，使其达到国家排污标准的过程。
污水处理的主要工艺流程包括：预处理、初级处理、生化处理、深度处理、消毒、除臭等。
本文将详细介绍这些工艺流程。
预处理预处理是污水处理的第一步，主要是去除污水中的大颗粒悬浮物，减轻后续处理设备的负担。
预处理主要有以下几种方法：1.格栅除污：通过格栅去除污水中的大颗粒悬浮物、泥沙、树叶等。
2.沉砂池：利用自然沉降原理，将污水中的小颗粒沉淀到底部，减轻后续处理设备的负担。
3.油水分离：通过沉淀、浮起、分离等方式将污水中的油脂、液体等物质分离出来。
初级处理初级处理是接收进来的原污水在预处理的基础上进行进一步处理。
主要包括物理和化学方法。
初级处理主要有以下几种方法：1.活性污泥法: 利用活性污泥对污水进行生理或化学氧化分解反应，达到去除COD、BOD等污染物的目的。
2.沉淀和浮选法：利用化学药剂使污水中的污染物凝聚成为较大的颗粒，从而方便后续的处理，也能通过沉淀和浮选将有机物和无机物分离出来。
3.滤池法：利用滤材，将污水中的物质过滤掉，达到去除悬浮物和颗粒物的目的。
生化处理生化处理是利用微生物吸附、吞噬污染物，并将有机物稳定转化成水和气体的过程。
生化处理主要有以下几种方法：1.活性池法: 利用活性池将微生物与水混合，通过好氧微生物和厌氧微生物的作用，使有机物分解成水、气体和生物质等物质，并且污水的COD、BOD等指标能够达到国家要求的标准。
2.加强生物法：运用生物反应器，将进来的有机污水在生化反应器中通过微生物代谢而转化成有机肥料。
深度处理深度处理是将处理后的污水进一步处理，达到更高的排放标准以便实现废水零排放。
深度处理主要有以下几种方法：1.反渗透法：利用反渗透膜技术将已经处理后的污水进一步处理，再将膜后进一步处理的水作为优质水进行利用。
2.纳滤法：利用纳滤膜技术，将污水中的大分子、重金属与其他微量物质通过高渗透压差与超滤膜一起被过滤掉，同时将透过滤膜的水洗净。
分离复习资料
分离复习资料第一章绪论1. 在哪几种情况下，一般都必须采用适当的分离富集技术?答:1。
样品中存在干扰物质2。
待测组份在样品中分离不均匀3.待测痕量组份的含量低于待定方法的检出线4样品的物理、化学状态不适于直接测定5没有合适的标准参考物质6本身具有剧毒或具有强的放射性2。
分离的目的是什么？答：1分析操作的前处理的需要2。
获取单一的纯物质或某类物质以作他用3.除掉有害或有毒的物质4为了确定目标物的结构第二章色谱（又称层析法)1。
色谱法的分离原理是怎样的？色谱法有什么特点？P104答：利用不同结构或不同性质的物质，在不相混溶的两相中分布(溶解、吸附或其他亲和作用）的差异而进行分离的特点:多种操作形式，分离效率高，操作方便，而被广泛应用2。
掌握色谱法的分类。
答: 1按两相物理状态分：液相色谱、固相色谱、超临界流体色谱2.按固定相装载或操作形式分：柱色谱、纸色谱、薄层色谱3按固定相作用机理分:吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱3. 比较以下几种色谱的固定相P104吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱答：固体吸附剂、固定液、离子交换剂、多孔固体凝胶物质、具有生物活性的配位体4。
分配系数KD与保留时间、保留体积的关系.答：分配系数大的组份,在柱中被吸附得牢，移动速度慢，即保留时间长，保留体积大，将后出现在洗脱液中.分配系数小的组份，在柱中被吸附得弱，移动速度快，即保留时间短，保留体积小,将先出现在洗脱液中。
分配系数KD越大，各组份越容易彼此分离，如果KD=0，就意味着溶质不能被固定相吸附，并随着流动相迅速流出5. 柱层析法的分类及各自的固定相。
答：分为吸附柱色谱、分配柱色谱、和凝胶柱色谱固定相分别为:吸附剂（硅胶、氧化铝、聚酰胺）、负载在固体上的固定液、凝胶物质6。
吸附柱层析中的固定相是吸附剂，那么吸附剂的结构是怎样的？为什么其吸附位置具备吸附作用？活化、脱活性是什么意思？答：吸附剂是一些多孔性的微粒状物质,表面具有许多吸附位置，因为吸附中心数量的多少和其吸附能力的强弱直接影响吸附剂的性能，吸附位置主要是—OH或=O，能与溶质形成氢键而产生吸附作用若加热驱除水分，可使吸附剂的吸附能力加强，即为活化若加入一定量的水分，可使吸附剂的吸附能力降低，为脱活化7. 选择吸附剂时,对吸附剂有哪些基本要求?常见的固体吸附剂有哪几种?其吸附位置分别是什么基团（除Al2O3）？影响聚酰胺吸附能力大小的因素有哪些？聚酰胺分别在水、有机溶剂和碱性溶剂中，其吸附能力的大小顺序是怎样的?答：基本要求:1具有较大的表面积和一定的吸附能力2对不同的组分有不同的吸附量,因而能较好地把试样中各组分分离3在所用的溶剂和洗脱剂中不溶解4与试样中各组分、溶剂和洗脱剂不起化学反应5颗粒均匀，细度一定，使用过程中不会碎裂常用的固体吸附剂：氧化铝、硅胶、聚酰胺吸附位置硅胶：硅醇基团聚酰胺：羰基影响因素:1分子中形成氢键的基团多的物质吸附能力大2分子中形成氢键的两个基团处于对位、间位使吸附能力增大，处于邻位则使吸附能力减少3分子中芳香核、共轭双键多者吸附能力大4分子中基团之间形成分子内氢键时吸附能力减少5与各类化合物形成氢键的能力与溶质介质有关8。
有机化学实验中的分离技术
有机化学实验中的分离技术在有机化学实验中，分离技术是一项非常重要的实验操作。
通过分离技术，我们可以将混合物中的不同组分分离出来，并获得纯净的有机物质。
本文将介绍几种常用的有机化学实验中的分离技术，包括提取法、结晶法、蒸馏法和色谱法。
提取法是有机化学实验中常用的一种分离技术。
它基于不同物质在溶剂中的溶解度差异，通过溶剂的选择和提取过程的控制，可以将需要分离的有机物质从混合物中提取出来。
提取法可以用于分离有机物与无机物的混合物，也可以用于分离不同有机物之间的混合物。
在实验操作中，通常使用漏斗进行液-液相分离，通过叠加分液仪可以方便地分离两相，从而获得纯净的有机物质。
结晶法是一种常用的纯化有机化合物的分离技术。
结晶法基于物质在溶剂中的溶解度随温度变化的差异。
通过逐渐降低溶液温度，使得溶质逐渐从溶液中析出结晶，从而实现对有机物质的纯化。
结晶法需要选择适宜的溶剂和恰当的结晶条件，如搅拌、过滤和干燥等操作，以获得高纯度的结晶产物。
蒸馏法是一种分离液体混合物的重要技术。
在有机化学实验中，蒸馏法通常用于分离液体的挥发性有机成分。
蒸馏法基于不同物质的沸点差异，通过加热混合物，使得具有较低沸点的物质先蒸发，然后再通过冷凝收集，从而实现对有机物质的分离。
在实验操作中，常用的蒸馏设备包括常压蒸馏和沸石蒸馏，通过控制温度和调节收集装置，可以得到纯净的有机产物。
色谱法是一种分离和纯化有机化合物的重要技术。
色谱法基于物质在固定相和流动相之间的分配行为，通过流动相的传递，使得不同组分在固定相上发生差异分离，从而实现对有机物质的分离。
常见的色谱技术包括薄层色谱、柱色谱和气相色谱。
在实验操作中，需要选择合适的固定相和流动相，根据物质的特性和需要的分离效果进行调节，最终通过检测不同位置的色斑或峰来获得纯净的有机产物。
综上所述，有机化学实验中的分离技术包括提取法、结晶法、蒸馏法和色谱法等。
这些技术在有机合成、纯化和分析等领域起着重要作用。
化学中常用的分离和富集方法
分析化学中常用的分离和富集方法1．在分析化学中，为什么要进行分离富集？分离时对常量和微量组分的回收率要求如何？答：在定量分析，对于一些无法通过控制分析条件或采用掩蔽法来消除干扰，以及现有分析方法灵敏度达不到要求的低浓度组分测定，必须采用分离富集方法。
换句话说，分离方法在定量分析中可以达到消除干扰和富集效果，保证分析结果的准确性，扩大分析应用范围。
在一般情况下，对常量组分的回收率要求大于99.9%，而对于微量组分的回收率要求大于99%。
样品组分含量越低，对回收率要求也降低。
2．常用哪些方法进行氢氧化物沉淀分离？举例说明。
答：在氢氧化物沉淀分离中，沉淀的形成与溶液中的[OH-]有直接关系。
因此，采用控制溶液中酸度可使某些金属离子彼此分离。
在实际工作中，通常采用不同的氢氧化物沉淀剂控制氢氧化物沉淀分离方法。
常用的沉淀剂有：a 氢氧化钠：NaOH是强碱，用于分离两性元素（如Al3+，Zn2+，Cr3+）与非两性元素，两性元素的含氧酸阴离子形态在溶液中，而其他非两性元素则生成氢氧化物胶状沉淀。
b 氨水法：采用NH4Cl-NH3缓冲溶液（pH8-9），可使高价金属离子与大部分一、二金属离子分离。
c 有机碱法：可形成不同pH的缓冲体系控制分离，如pH5-6六亚甲基胺-HCl缓冲液，常用于Mn2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Zn2+，Cd2+与Al3+，Fe3+，Ti（IV）等的分离。
d ZnO悬浊液法等：这一类悬浊液可控制溶液的pH值，如ZnO悬浊液的pH值约为6，可用于某些氢氧化物沉淀分离。
3．某矿样溶液含Fe3+，A13+，Ca2+，Mg2+，Mn2+，Cr3+，Cu2+和Zn2+等离子，加入NH4C1和氨水后，哪些离子以什么形式存在于溶液中？哪些离子以什么方式存在于沉淀中？分离是否完全？答：NH4Cl与NH3构成缓冲液，pH在8-9间，因此溶液中有Ca2+，Mg2+,，Cu(NH3)42-、Zn(NH3)42+等离子和少量Mn2+，而沉淀中有Fe(OH)3，Al(OH)3和Cr(OH)3和少量Mn(OH)2沉淀。
浮选分离法
浮选分离法是在一定的条件下，向试液鼓入空气或氮气使之产生气泡，将溶液中存在的欲分离富集的微量组分(分子、离子、胶体或固体颗粒)吸着或吸附在其上面并随着气泡浮到液面，从而与母液分离的方法。
本身没有表面活性的物质，经加入表面活性剂后可变为有活性的物质，亦可用此法分离。
浮选分离法的机理比较复杂，在含有待分离的离子或分子的水溶液中加入表面活性剂。
通气鼓泡，一般认为气泡的气-液界面上存在定向排列的表面活性剂，表面活性剂非极性的一端向着气相，极性的一端向着水相。
极性一端通过物理作用(如静电引力)或化学作用(如配位反应)与溶液中被分离的离子形成配离子或沉淀结合，然后被气泡带到液面，形成泡沫层。
从而达到富集和分离的目的。
浮选分离法的机理比较复杂，在含有待分离的离子或分子的水溶液中加入表面活性剂。
通气鼓泡，一般认为气泡的气-液界面上存在定向排列的表面活性剂，表面活性剂非极性的一端向着气相，极性的一端向着水相。
极性一端通过物理作用(如静电引力)或化学作用(如配位反应)与溶液中被分离的离子形成配离子或沉淀结合，然后被气泡带到液面，形成泡沫层。
从而达到富集和分离的目的。
稀有金属的分离和提取技术研究
稀有金属的分离和提取技术研究第一章稀有金属介绍稀有金属是指具有高稀有度、重要性和特殊性质的金属元素，包括铀、锶、钪、钕、铽等。
这些金属具有广泛的应用领域，如核能、电子技术、磁性物质等。
由于这些金属含量很低，因此它们的分离和提取技术一直是材料科学领域研究的热点之一。
第二章分离技术稀有金属的分离技术包括两大类：物理分离和化学分离。
2.1 物理分离物理分离是利用物理性质，如密度、磁性等，将材料中的混杂物与目标金属分离。
其中，浮选法和磁选法是最常用的物理分离技术。
2.1.1 浮选法浮选法是指利用矿物粒子与气泡的附着作用实现精细选别的一种物理处理方式。
该方法将矿物浆液注入浮选槽中，然后加入浮选剂，在气泡的吸附浮力下，目标金属粒子浮出水面。
这种方法的优点是可以将混杂物质与目标金属分离，而且适用范围广泛，不受矿石成分和浓度的影响。
但同时，该方法也存在浮选剂对环境的影响等缺点。
2.1.2 磁选法磁选法是指利用矿物粒子的磁性和矿物粒子的磁性差异，通过外加磁场的作用实现分选的一种物理处理方式。
该方法将矿物浆液通过磁选机，利用磁性硬铁等物质的磁性场，使不同矿物粒子在磁场下的磁化程度不同，从而实现分离。
磁选法具有操作简便、效率高、但不适用于所有金属元素的特点，该方法的缺点是矿物粒子的磁化程度容易产生误差。
2.2 化学分离化学分离是指利用化学反应原理，通过物质之间相互作用实现的金属分离方法。
其中，溶出法和萃取法是化学分离技术中的典型代表。
2.2.1 溶出法溶出法是指利用溶剂或其他物质对物质的易溶性进行控制，从而实现目标金属的分离与提取。
常见的溶出法是酸浸法和碱浸法。
这些方法的优点是显著，工艺流程简单，但是对设备和集中污水处理等问题也有不可忽视的影响。
2.2.2 萃取法萃取法是指利用溶剂的选择性萃取金属离子而实现的分离提取方法。
该方法可以选择合适的溶剂和萃取剂，在化学反应中对金属离子的选择性强，从而实现高效分离，常见的萃取法有萃取、配合物萃取、离析萃取等。
第一章 沉淀与共沉淀(3课时)
②样品浓度：低浓度样品要使用比例更大的有机溶 剂进行沉淀，且样品的损失较大，即回收率低，具 有生物活性的样品易产生稀释变性。但对于低浓度 的样品，杂蛋白与样品共沉淀的作用小，有利于提 高分离效果。
反之，对于高浓度的样品，可以节省有机溶剂，减 少变性的危险，但杂蛋白的共沉淀作用大，分离效 果下降。
常用丹宁（C76H52O46 ），辛可宁（C19H22N2O） ， 动物胶等
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（二）以离子络合物形成共沉淀
常用阴离子有：卤离子，SCN-，
阳离子：甲基紫，罗丹明
例如，可在酸化的海水中加入甲基紫和 NH4SCN，可定量沉淀低至0.2微克的铀。 固体萃取 有些载体的共沉淀效果类似 于萃取且不与共存离子反应， 叫做惰性共沉淀剂（固体萃 取剂）。其沉淀效果好
A为主要组分：RA>99.9%
A在1%： RA>99% A为微量组分：RA>95%或更低
沉淀分离 固液分离
固相萃取
氢氧化物：NaOH、NH3 硫化物：H2S 有机沉淀剂：H2C2O4 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
分 离 方 法
离子交换分离 气液分离：挥发和蒸馏 萃取分离 液液分离
螯合物萃取 离子缔合物萃取 三元络合物萃取
有机溶剂沉淀法的优点
优点： 分辨能力比盐析法高，即一种蛋白质或其它溶 质只在一个比较窄的有机溶剂浓度范围内沉淀 沉淀不用脱盐，过滤比较容易 缺点： 对某些具有生物活性的大分子容易引起变性失 活，操作需在低温下进行
有机溶剂的选择和浓度的计算
用于生化制备的有机溶剂的选择首先是要能与
水互溶
沉淀蛋白质和酶常用的是乙醇、甲醇和丙酮 沉淀核酸、糖、氨基酸和核苷酸最常用的沉淀 剂是乙醇
分离科学简介解读
19世纪 准确度 无机化学定性分析向定量分析化学 （滴定分析）发展。
砒霜? 中草药鉴别? 试金石（含二氧化硅），灰黑色鹅卵石型， 黄铜矿CuFeS2－墨绿，黄铁矿FeS2－黑，金－黄
磨口玻璃仪器标志容量分析的确立。 盖.吕萨克测银（法定货币）。 2/1000准确度，用量少。
102 mol / L (25 103 L)107 g / moL 0.026 g
第2章 分离过程的平衡理论 第3章 迁移与扩散理论 第4章 浸取与溶解 第5章 萃取分离 第6章 膜分离技术 第7章 离子交换分离 第8章 吸附分离 第9章 色谱分离技术 第10章 分离方法的选择
前言 第1章 绪论 第2章 沉淀分离法 第3章 液一液萃取分离法 第4章 离子交换分离法 第5章 色层分离法 第6章 泡沫浮选分离法 第7章 电泳分离法 第8章 膜分离法 第9章 超分子分离法
二十世纪80年代： 《近代化学分离技术》是《分析化学》的一章。 二十世纪90年代： 必修课，样品前处理，分析化学和仪器分析的补充。 目前：2012应化专业课，2011应化任选课
本课程 ( 32学时 ) ： （1）分析化学的后续课程 （2）实验室规模 （3）样品前处理 （4）分离分析联用技术
分离：字面解释清楚，科学定义难
脱色树脂技术使我国成为世界最大的甜菊糖生产国和出 口国……
据估计，何炳林的研究成果贡献在30亿元以上。
物理化学家，无机化学家徐光宪院士，从事量子化学、配位化学、核燃料化 学、萃取化学和稀土化学的教学和科研长达60年，现在北大稀土国重室工作 的学生中就有中科院院士3人、长江学者特聘教授3人。
2009年1月9日上午，北京人民大会堂， 2008年度国家最高科学技术奖，获奖者为王忠诚、徐光宪两位院士。
关于化工分离技术的研究.doc
关于化工分离技术的研究摘要在化学工业的迅速发展中，极大部分的产品与原料均需要进行分离净制，它是化学工业生产中缺一不可而且非常重要的单元过程，本文通过对化工分离过程的分析，从化工分离过程的技术的重要性、开发方法以及选用原则等方面进行研究。
关键词：化工；分离技术；开发；方法；原则ABSTRACTIn the rapid development of chemical industry, the great part of the product and raw material all need to be separated net is made, it is necessary and very important in the production of chemical industry of the unit process, this article through the analysis of chemical separation process, from the technology of chemical separation process, the selection of development methods and the importance of study.KEY WORDS: chemical engineering; s eparation technology; development; methods; principle前言我国的化工生产行业之中,相关化工产品生产其中,其所步及到的某些原料以及最终的产品,实际上都需要通过分离净制的方式来进行,这一分离措施几乎是任何化工生产体系执行期间都无法缺少的一个核心环节。
确定最佳的分离系列与选择最科学合理的分离方法，以及使其各项费用得到相应降低，将是分离序列过程综合的主要研究方向。
不过,由于在当前我国化工产业发展的过程中,其化学反应十分的复杂,而且不同的化学反应,其物质的生产形态和性质也就存在着一定的差异,因此我们就需要通过对化工工艺分离机制方法进行科学合理的选取。
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对某些两性金属离子和非两性金属离子进行分离。
ZnO悬浊液
Zn( OH )2
–
ZnO H2O
Zn2+ + 2OH－
可控制溶液的pH值在6左右 ，使一些高价离
子如：Fe3+，Al3+，Cr3+、Ce4+和Ti4+等离子定量
沉淀；Be2+、Cu2+、Hg2+、Pb2+和Ag+等离子部分 沉淀；Ni2+、Co2+、Mn2+和Mg2+等离子不沉淀， 留在溶液中。但由于在体系中引入了Zn2+离子， 则会引起新的干扰。
课程安排
• 理论：20学时 • 实验：16学时 • 考核方式：考试
绪论
一、分离的意义
1、分离在化工生产中的意义 2、分离在分析中的意义
（1）提高方法的选择性 （2）提高分析方法的灵敏度
3、分离的概念
分离是指在一种假设的状态下，在这种 状态下物质被完全地分开，换句话说，即 指从一均匀体系（相）中分出某种组分， 产生新相，并使他们与原来的相分离。
Zn(SCN)42-
2
被共沉淀化合物
(H3C)2N C N(CH3)2
+
Zn(SCN)42-－－载体
2
2、形成螯合物形式 许多金属离子能与有机试剂形成螯合物， 然后以螯合物的形式被载体载带共沉淀。若形 成的螯合物为水溶性的，则需加入疏水性的有 机阳离子如二苯胍(DPG+)等生成中性的离子 缔合物再被载体共沉淀。
常用的离子缔合物形式的有阳离子染料，如：
甲基紫、结晶紫、罗丹明B、丁基罗丹明B、次甲 基染料和亚甲篮和邻二氮杂菲金属配阳离子等。
(H3C)2N C N(CH3)2
+
Zn(SCN)42(H3C)2N C N(CH3)2
+
2
被共沉淀化合物
Zn(SCN)42-－－载体
2
(H3C)2N C
N(CH3)2
+
吸收 萃取
气 液
液体吸收剂 不互溶萃取剂
液＋气 二液相
吸附 离子交换 沉淀（结晶）
气或液 液 液
固体吸附剂 树脂吸附剂 热
液或气 液 液＋固
吸附平衡 亲和力 溶解度
（2）速率控制分离
名称 渗析 反渗透 色谱分离 泡沫分离 热扩散 电渗析 区域熔融 混合物相态 液 液 气或液 液 气或液 液 固 分离剂 多孔膜 膜、压力 固相或液相载体 表面能 温度 电场、膜 温度 分离产物相态 液 液 气或液 液 气或液 液或气 固 分离原理 浓度差 克服渗透压 吸附浓度或溶解度差 界面浓差 温差引起浓差 电位差 温差
参考书目
1. 张文清主编，分离分析化学，华东理工大学出 版社，2007 2. 胡小玲主编，化学分离原理与技术，化学工业出 版社，2006 3. 邵令闲编，《分离及复杂物质分析》，高等教育 出版社，1980 4. 陈欢林主编，新型分离技术，化学工业出版社，2005 5. [美] J.M.米勒著，叶启明译，《化学中的分析方 法》，上海科学技术出版社，1980 6. 徐光宪等著， 《萃取化学原理》，上海科学技术出版 社，1992
无机共沉淀剂分离
无机共沉淀 剂
沉淀条件
可富集的元素
Al(OH)3
pH＝8
pH＝8.2 pH＝5.9
定量富集微量Be
微量Bi Co（毫克量Ni、Pb、Mn、Cr存 在）
pH 5～12
pH＝7 Mg(OH)2 Sn(OH)4 pH 4～8
Zn、Ru
微量Ga 痕量Mn（从海水和NaOH中） 微克量Fe、Co、Cu、Zn、Cd 定量富集Sb（且与Cu完全分离） 富集Sb、Sn
化合物同时沉淀的现象称为共沉淀。
共沉淀分离法通常是用于把痕量或微量组
分从基体物质转送分离。
无机共沉淀分离法
1、表面吸附的共沉淀
载体的表面积很大，表面带很多
电荷。因此可以吸附溶液中带相反电荷
的离子或微粒形成共沉淀达到与主体组 分分离的目的。 Fe(OH)3,Al(OH)3等非 晶形沉淀都是常用的无机共沉淀剂。
硫化物沉淀分离法
硫化物沉淀分离是指生成硫化物进
行沉淀分离的方法。不少金属硫化物的 溶度积相差很大，可以控制溶液的酸度 来控制硫离子浓度，而使金属离子彼此 分离。
由于大部分的硫化物沉淀为胶体，
共沉淀和后沉淀现象很严重，并且沉淀
也不易过滤和洗涤；同时，若采用H2S 作为沉淀剂时，因其的毒性较大，在分 离中的应用有限；但由于重金属离子的 硫化物溶解度很小，对某些有干扰的重 金属离子的除去还是很有效。
在含有金属离子Mn+的溶液中，加入 含有沉淀剂Xn-的另一溶液时，生成难溶 性沉淀MnXm”，这时溶液中存在如下的平 衡：
体系达到平衡时，其平衡常数Ksp称为溶 度积
二、无机沉淀分离法
氢氧化物、硫化物、铬酸盐、碳 酸盐、草酸盐和磷酸盐的溶解度都很 小，其中各种离子的氢氧化物和硫化 物的Ksp的差别比较大，因此可以利用 氢氧根和硫离子作为沉淀剂将各种不 同的金属离子分级沉淀，达到分离的 目的。
（3）喹啉类（具有羟基官能团）
喹啉类试剂能与易和氢氧根作用的二价、
三价、和少数四价金属离子如铝等形成 不溶于水的螯合物沉淀。
H3C N OH
N OH
8－羟基喹啉
2－甲基，8－羟基喹啉
(4)胂酸类
胂酸类试剂能与某些高价金属离子
如：Zr4+、Hf4+、Th4+、Sn4+、Bi3+等作 用生成螯合物沉淀。
4 根据分离过程中的化学反应——
反应分离
在化工生产中常用反应分离的方法 将存在于混合物中的反应物通过一定的 化学反应转化为目的产物，从而将它从 混合物中分离出来或直接把它除去。
沉淀分离法 挥发与蒸馏法
5 根据采用 的分离手段
萃取分离法 离子交换法 色层分离法 泡沫浮选分离法 膜分离法
第一章
沉淀及浮选分离法
CH(OH)COOH
苦杏仁酸
（2）四苯硼酸类：
四苯硼酸可与碱金属离子K+、Rb+和 Cs+等生成离子缔合物沉淀。
B
4 形成三元络合物的沉淀剂
• 1 吡啶 在SCN-存在下，吡啶可与 Cd2+,Co2+,Cu2+,Ni2+等生成三元络合物。
第二节 共沉淀分离法
一、概述
在沉淀分离中，若溶液中的某化合物的构晶离 子的浓度的乘积达不到沉淀的溶度积常数，但 体系中的其他难溶化合物在沉淀过程中引起该
三、有机沉淀剂分离法
1 特点：
• 沉淀的选择性好
• 灵敏度高
• 沉淀性能好
2、形成螯合物的有机沉淀剂
形成螯合物的有机沉淀剂中一般都具有一 定的结构特征，即，具有可被金属置换的氢原 子基团（－COOH，－OH，－SH，－SO3H 等）及能与金属离子形成配位键的碱性官能团 （－NH2，－NH－，
C＝O
第一章 沉淀及浮选分离法
第一节 沉淀分离法
一 概念： 沉淀分离法是利用沉淀反应进行分离的 方法，是一种经典的分离方法。它主要根据溶度积
原理，在试样中加入一种适当的沉淀剂，有选择地
使待测组分定量地通过沉淀或共沉淀析出，而其他 干扰组分不能被沉淀，或将干扰组分沉淀而待测组 分不沉淀留在溶液中，以达到待测组分与试样中其 他组分分离的目的。
OH As O OH
H3C
AsO3H2
甲胂酸
苯胂酸
3、形成离子缔合物的有机 沉淀剂
这类有机沉淀剂在水溶液中离解形 成大体积的阳离子或阴离子，能与金属 离子或金属配阴离子生成中性的不带电 荷的离子缔合物，从水溶液中沉淀。
（1）苦杏仁酸类
苦杏仁酸试剂可以与高价离子如Zr4+
生成不溶于水的离子缔合物。
三 分离方法的分类
1 根据分离过程 物质的性质分类
物理分离法(如密度，质量） 化学分离法（如反应平衡常数） 生物分离法（如生物学亲和力） 分离之所以能够进行，是由于混合物中待分 离的组分之间在物理，化学，生物等方面的 性质至少有一个存在差异
2 根据分离过程中所采用的装置— —机械分离法
名称 混合物相态 分离剂 分离产物相态 分离原理 粒径>过滤介质 孔径
化学分离技术
课程简介
《化学分离技术》是必修课。通过本课 程的教学应该使学生掌握化学分离和富集的 原理，方法和技术，具有能运用所学理论知 识解决实际分析中分离富集之目的。
培养科学的思维方法和严谨的科学作 风，提高分析问题和解决问题的能力。
课程要求
应掌握分离富集方面的基本概念，各 种分离技术的基本原理方法；能针对实际 情况综合分析问题并制定出实际可行的简 单物质的分离方案。
，
C＝S
等），这
些结构能与金属离子生成五元环或六元环的螯
合物。这种螯合物的分子多不带电荷，分子中
具有较大的疏水基团，所以难溶于水。
几种常用的形成螯合物的有机沉淀剂
•（1）丁二酮肟
H3C H3C
C C
NOH NOH
• 丁二酮肟可以和Ni2+、Fe2+、Cu2+、Pd2+和 Pt3+离子形成螯合物.
（ 2）铜试剂
作业
• 1 什么是分离？说明分离与分析的关系 • 2 举例说明有机沉淀剂的作用机理。
过滤
液－固 液－固 液－固
气－固(液）
压力 重力 离心力 惯性力 电场力
液＋固 液＋固 液＋固 气＋固（液） 气＋固
沉降 离心分离
旋风分离 电除尘
密度差 固液相颗粒 尺寸 密度差 微粒的带电 性
气－固
3 根据分离过程中被分离的物质在 相中传质——传质分离法