现代提取分离技术
现代分离方法与技术第5章萃取分离法
现代分离方法与技术第5章萃取分离法萃取分离法是一种重要的化学分离技术，广泛应用于化学工业、石油化工、制药等领域。
本文将介绍现代萃取分离法的原理、分类、应用以及新的研究进展。
萃取分离法基于物质在两个不相溶的相之间的分配行为，利用两个相之间分配系数的差异实现物质的分离。
其中，两个相分别称为萃取剂相和被萃取物相。
应用于萃取分离法的萃取剂种类繁多，包括有机溶剂、水、离子性表面活性剂等。
根据被萃取物的性质，可以选择合适的萃取剂。
根据萃取过程中溶液的物理性质的变化，可以将萃取分离法分为平衡态萃取和非平衡态萃取。
平衡态萃取是指分离过程达到化学平衡，主要用于溶质的常规萃取。
非平衡态萃取是指溶质在两相中的分配过程不达到平衡，主要用于扩大分配系数以实现高效率分离。
萃取分离法有多种分类方法，包括萃取剂的化学性质、操作条件、设备类型等。
根据萃取剂的化学性质，可以将萃取分离法分为有机物萃取、无机物萃取、离子萃取等。
有机物萃取常用于天然产物的提纯和有机合成反应的副产物回收。
无机物萃取常用于金属离子的提纯和废水处理。
离子萃取常用于矿石中金属元素的分离和纯化。
根据操作条件，可以将萃取分离法分为溶剂萃取、超临界流体萃取、微生物萃取等。
溶剂萃取是最常见的一种萃取分离法，利用溶剂对被萃取物的选择性提取实现分离。
超临界流体萃取利用超临界流体对被萃取物的选择性提取实现分离。
微生物萃取是近年来兴起的一种分离技术，利用微生物对被萃取物的选择性提取实现分离。
根据设备类型，可以将萃取分离法分为离心萃取、萃取塔、膜萃取等。
离心萃取是将混合物在离心机中进行分离，常用于小规模的分离操作。
萃取塔是一种连续式分离设备，可用于大规模的分离操作。
膜萃取是利用特殊膜对物质进行选择性分离，具有较高的分离效率和能耗较低的优点。
萃取分离法广泛应用于各个领域。
在化学工业中，萃取分离法常用于有机合成反应的副产物回收、天然产物的提纯等。
在石油化工中，萃取分离法常用于石油加工中的石脑油分馏、芳香烃的提纯等。
《现代分离方法与技术》
《现代分离方法与技术》现代分离方法与技术是指在化学、物理、生物等领域中用于分离、纯化和富集目标物质的方法和技术。
随着科学技术的不断发展，现代分离方法与技术也在不断完善和创新，为各个领域的研究和应用提供了更多的选择和优化方案。
一、传统分离方法1.蒸馏法：是利用物质在不同温度下的沸点差异，通过升华、再凝结的方式达到分离纯化的目的。
常见的如常压蒸馏和高压蒸馏等。
2.结晶法：通过溶解物质在溶剂中的溶解度随温度变化的规律，将溶质从溶液中逐渐结晶出来，达到分离的目的。
3.萃取法：是利用溶剂对物质的选择性溶解性差异，将目标物质从混合物中抽提出来的一种方法。
4.离心法：是利用旋转离心机的高速旋转，利用离心力将混合物中的组分分离开来。
5.过滤法：利用过滤膜或过滤纸等过滤媒介，通过物理隔离的方法将固体颗粒从液体中分离出来。
二、现代分离方法与技术1.色谱法：是一种利用物质在固定相与流动相之间的差异相互作用，使不同组分分离的方法。
常见的有气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法等。
2.电泳法：是利用电场对带电粒子或分子的运动进行分离的方法，常见的有凝胶电泳、毛细管电泳、等电聚焦等。
3.膜分离法：是利用膜的多孔性或选择渗透性，将混合物中的组分通过膜的分离作用实现纯化和富集的方法。
常见的有微滤、超滤、纳滤、渗透、气体分离等。
4.不溶溶液分离法：基于溶质与溶剂之间的相容性产生的相互不溶而分离目标物质，例如冷沉淀法、沉淀法等。
5.扩散操作技术：利用渗透扩散，通过膜的渗透性，使得溶液中的分子在不同组分之间发生传递、富集和分离。
例如蒸发扩散、结晶扩散、渗透扩散等。
6.静态和动态分离技术：利用吸附剂对目标物质进行吸附，然后进行再生和分离的方法。
静态方法包括吸附剂固定在固定床上，动态方法则是通过流体对吸附剂进行冲洗和脱附。
7.色谱质谱联用技术：将色谱和质谱相结合，既可以获得分离和纯化的结果，又可以进行成分的鉴定和结构的分析。
以上只是现代分离方法与技术中的一部分，随着科学技术的不断更新和发展，还有更多的方法和技术会被引入和应用到分离领域。
现代分离技术(第三章萃取分离与逆流分配)
图3-2 常用溶剂的互溶性
表 3 —4 名称 石油醚 己烷 乙醚 甲苯 苯 水 饱和 NaCl 水溶液 二氯甲烷 氯仿 四氯化碳
常用萃取剂 密度（g·mL-1） 0.63～0.65 0.69 0.71 0.87 0.88 1.00 1.20 1.34 1.50 1.59
（5）应用：（例子）
液-液萃取在有机工业中的应用
（2）萃取效率： • 使用一定量的有机溶剂去萃取一定量的水 溶液中的有机物质，应该采取“少量多次” 的方法。这样 既节省溶剂，又可以实现 高的萃取率。 • 利用分配定律可以定量地说明萃取次数、 溶剂量与萃取后剩余物之间的关系。即：
原溶液 体积V 质量Wo
用s（ml）萃取剂，n次萃取
剩余量 体积V 质量Wn
液体 固体
萃取方法： 人工手摇法 机械振荡法 机械搅拌法 超声搅拌法 连续萃取法
3.2.1 液体中物质的萃取 (液-液萃取)
（1）实验室常用仪器： 分液漏斗。（有球形和长梨形两种） （2）常见操作过程： 用有机溶剂从水溶液中萃取有机物； 用水从有机溶液中萃取水溶液。 （3）操作步骤：（见下页图） ①分液漏斗检漏； ②装样液与萃取剂； ③充分摇动（注意放气）； ④静置分层； ⑤分离。
由图看出：
• 萘在CO2中溶解度随着压力上升而急剧上升。 • 温度对萘在CO2中溶解度也有很大的影响： ①当压力＞150× 105 Pa时，随温度的升高，萘 溶解度逐渐加大。 ②当压力减小（＜ 150× 105 Pa ）时，则温度升 高时，溶解度却急剧下降。∵溶剂CO2的密度急 剧减小的缘故。
3.3.2 基本原理
第三章
萃取分离
• 萃取原理 • 萃取操作 •超临界流体萃取
3.1 萃取原理
（1）原理： 利用物质在互不相溶的两相中溶解 度或分配系数的不同达到提取、分离及 纯化的目的。即:萃取是通过溶质在两相 的溶解竞争而实现的。 分配定律：在一定温度下，此有机化合物在 有机相和水相的浓度之比为一常数。
现代分离方法与技术
现代分离方法与技术
现代分离方法与技术是化学、物理、生物等领域中重要的分离手段。
这些分离方法与技术可以通过不同的方式将混合物中不同的成分分离出来,并且可以在不同条件下进行。
以下是一些现代分离方法与技术的例子:
1. 萃取:萃取是一种常用的分离方法,可以通过将混合物通过一种溶剂,将其中的某种成分转移到另一个容器中进行分离。
萃取剂可以是液体、气体或固体。
2. 蒸馏:蒸馏是一种高效的分离方法,可以将混合物中的水分子和其他不溶成分分离出来。
蒸馏可以在低温下进行,因此是一种适用于分离高沸点成分的方法。
3. 离子交换:离子交换是一种利用离子交换剂将溶液中的某种离子从另一种溶液中分离出来的方法。
通过选择适当的离子交换剂,可以将需要分离的离子从混合物中分离出来。
4. 结晶:结晶是一种通过结晶过程将混合物中的成分分离出来的方法。
结晶剂可以促进结晶,并且结晶过程可以通过控制温度、压力和流量等条件来实现。
5. 分选:分选是一种通过选择和过滤将混合物中的不同成分分离出来的方法。
分选可以通过机械、化学或物理手段来实现。
6. 磁分离:磁分离是一种利用磁场将混合物中的不同成分分离出来的方法。
这种方法可以通过改变磁场的方向和强度来实现。
除了以上列举的方法与技术,还有许多其他的分离方法与技术,例如电渗析、化学分离、吸附等。
这些方法与技术的选择取决于混合物的性质和分离目标。
现代分离方法与技术的应用越来越广泛,包括化学、物理、生物、医疗、农业、环境等领域。
第三章 现代提取技术
三、超临界CO2流体的溶解性能 超临界 流体的溶解性能 ）、影响超临界 影响超临界CO2流体的溶解能力的因素 （一）、影响超临界 流体的溶解能力的因素 SCF溶解能力一般随密度的增加而增加，而SCF的密度取决于 溶解能力一般随密度的增加而增加， 的密度取决于 溶解能力一般随密度的增加而增加 压力和温度 1、压力7.38MPa；2、温度304.3 、压力 ； 、温度 ）、不同溶质在 不同溶质在FC-CO2流体中的溶解度 （二）、不同溶质在 流体中的溶解度 超临界状态下， 对不同溶质的溶解能力差别很大， 超临界状态下，CO2对不同溶质的溶解能力差别很大，与溶质 对不同溶质的溶解能力差别很大 的极性、沸点和分子量密切相关，一般亲脂性、 的极性、沸点和分子量密切相关，一般亲脂性、低沸点成分溶解度 可在低压萃取；化合物的极性基团越多，分子量越高， 大，可在低压萃取；化合物的极性基团越多，分子量越高，溶解度 越小，越难萃取。 越小，越难萃取。 ）、夹带剂对 夹带剂对FC-CO2流体溶解性能的影响 （三）、夹带剂对 流体溶解性能的影响 流体中加入第二溶剂， 在FC-CO2流体中加入第二溶剂，可大大增加其溶解能力，特 流体中加入第二溶剂 可大大增加其溶解能力， 别是对原来溶解度很小的溶质， 别是对原来溶解度很小的溶质，这种第二溶剂称为夹带剂或提携剂 其对FC-CO2流体的影响如下： 流体的影响如下： 其对 流体的影响如下 1、增加溶解度，相应地也可能降低萃取过程的操作压力； 、增加溶解度，相应地也可能降低萃取过程的操作压力； 2、通过适当选择夹带剂，可能增加萃取过程的分离因素； 、通过适当选择夹带剂，可能增加萃取过程的分离因素； 3、加入夹带剂后，有可能单独通过改变温度达到分离解析的目的， 、加入夹带剂后，有可能单独通过改变温度达到分离解析的目的， 不必应用一般的降压流程
现代中药分离技术及应用
现代中药分离技术及应用现代中药分离技术及应用：随着现代科学技术的进步，中药及其有效成分的分离技术也得到了很大的发展。
现代中药分离技术可以更加精确地提取中药中的有效成分，能够保留中药的药理活性，提高中药的疗效，并满足人们对中药的安全性和有效性的需求。
下面将介绍几种常见的现代中药分离技术及其应用：1. 超声波辅助提取技术：超声波辅助提取技术是一种利用超声波的机械与化学效应来加速固体与液体间的物质转移和质量传递的技术。
它具有提取效率高、提取时间短、操作简单等优点。
超声波辅助提取技术广泛应用于中草药的提取过程中，可以提高中药的药效活性，减少所需的提取时间，节省能源。
2. 超临界流体萃取技术：超临界流体萃取技术是一种利用超临界流体的溶解能力进行物质的分离与回收的技术。
超临界流体具有溶解能力大、温和操作条件、对环境无污染等优点。
超临界流体萃取技术广泛应用于中草药中极性和热敏性成分的提取，可以提高中药的提取率和纯度。
3. 液相色谱技术：液相色谱技术是一种利用液体作为流动相的分离技术。
液相色谱包括高效液相色谱（HPLC）、凝胶色谱、离子交换色谱等。
液相色谱技术具有分离效率高、选择性强、对样品量要求低等优点。
液相色谱技术广泛应用于中草药中成分的鉴定和含量测定，可以快速准确地提取中药中的有效成分。
4. 气相色谱技术：气相色谱技术是一种利用气体作为流动相的分离技术。
气相色谱具有分离效果好、分析速度快、操作简单等特点。
气相色谱技术广泛应用于中草药中挥发性成分和气味成分的分析，可以对中药进行指纹图谱分析和鉴别，对研究中药的质量控制具有重要意义。
5. 高速离心技术：高速离心技术是一种利用离心力将混合物中的不同组分分离的技术。
高速离心技术具有分离速度快、获取高纯度产物等优点。
高速离心技术广泛应用于中草药中有效成分的纯化和提取，可以获得高纯度的中药有效成分。
现代中药分离技术的应用不仅有助于提高中药的药理活性和疗效，还可以对中药进行质量控制和质量标准化。
现代中药的分离提取技术分析
现代中药的分离提取技术分析传统提取法是一种最常用的中药分离提取技术。
传统的提取方法包括水提取、醇提取和乙醚提取等。
在水提取中，首先将中草药材粉碎并浸泡在适量的水中，然后以煮沸的方式将草药中的有效成分溶解到水中，再用纱布或过滤器将草药渣滓过滤掉，得到水提取液。
在醇提取中，用乙醇或丙酮等有机溶剂将草药中溶解的有效成分提取出来。
传统提取法的优点是简单易行，但存在提取效果低、提取时间长、溶剂残留等问题。
胶体分离法是一种基于胶体颗粒之间相互作用的分离技术。
它通过调控分散系统中的离子强度和溶液pH值，使胶体颗粒显示出相互作用势能最大的性质，使其自发地发生胶体聚集和胶体沉降现象，从而实现对中药中有效成分的分离。
胶体分离法的优点是操作简单，效果稳定，可广泛应用于中药中有效成分的提取。
色谱法是一种通过分离材料对混合物进行精细分离的方法。
其中较为常用的是液相色谱法和气相色谱法。
液相色谱法利用分配系数差异进行分离，将样品溶解于流动相中，在固定相上进行分离；气相色谱法则利用化合物在固体固定相和气相之间的分配系数差异进行分离，样品在高温下挥发，从而实现对有效成分的分离。
色谱法具有分离效果好、分离速度快、分离度可调等优点，但对分离柱的要求较高。
超声波辅助提取法是利用超声波通过振荡传导到液体，产生连续的高频振动，从而加速中药中有效成分的从固体向溶液的转移。
超声波可破坏细胞壁，加速溶剂渗透进入细胞内部，提高有效成分的提取率。
超声波辅助提取法具有操作简便、提取效率高、溶剂消耗较少等优点。
微波辅助提取法是利用微波对草药中的有效成分进行加热，并通过热对草药细胞壁和细胞核的作用，打破细胞结构，促进有效成分的提取。
微波辅助提取技术具有提取速度快、提取效果好、耗能低等优点，被广泛应用于中药有效成分的提取。
超临界流体提取法是一种利用超临界流体的溶解性能及在临界条件下的高扩散性和质量转移效应的提取技术。
超临界流体是介于气体和液体之间的状态，在临界条件下具有像液体一样的密度和像气体一样的扩散性，由此可实现对中药有效成分的高效提取。
现代分离技术
现代分离技术超临界流体萃取1、超临界流体萃取（SFE）的基本原理SFE利用SCF作为萃取溶剂，SCF所具有独特的物理化学性质，使其极易于渗透到样品基体中去，通过扩散、溶解、分配等作用，使基体中的溶质扩散并分配到SCF中，从而将其从基体中萃取出来。
提取完成后，改变体系温度或压力，使超临界流体变成普通气体一散出去，物料中已提取的成分就可以完全或基本上完全析出，达到提取和分离的目的。
2、超临界流体萃取（SFE）的特点①通过调节温度和压力可提取纯度较高的有效成分或脱出有害成分；②选择适宜的溶剂如CO2可在较低温度或无氧环境下操作，分离、精制热敏性物质和易氧化物质；③SFE具有良好的渗透性和溶解性，能从固体或粘稠的原料中快速提取有效成分；④通过降低超临近流体的密度，容易使溶剂从产品中分离，无溶剂污染，且回收溶剂无相变过程，能耗低；⑤兼有萃取和蒸馏的双重功效，可用于有机物的分离和精制。
超临界萃取优于液体萃取超临界流体的密度接近于液体超临界流体的粘度接近于普通气体超临界流体的扩散能力比液体大100倍超临界萃取的原则流程流程主要分为两部分：① 在超临界状态下，溶剂气体与原料接触进行萃取获得萃取相；② 将萃取相进行分离，脱除溶质，再生溶剂。
2.2 超临界萃取的特点（1）.选择性超临界流体萃取中使用的溶剂必须具有良好的选择性。
提高溶剂选择性的基本原则是：①操作温度应和超临界流体的临界温度相接近②超临界流体的化学性质应和待分离溶质的化学性质相接近若两条原则基本符合，效果就较理想，若符合程度降低，效果就会递减临界温度接近操作温度者，溶解度大临界温度相同的气体中与溶质化学性质相似的气体溶解度大（2).溶解度溶质的溶解度随着流体相密度的增加而强烈的增加。
物质在超临界流体中的溶解度C 与超临界流体的密度ρ之间的关系可以用下式表示：lnC=mlnρ+b选用的超临界流体与被萃取物质的化学性质越相似，溶解能力就越大。
(3).传递性质超临界流体的传递性质值的范图在气体和液体之间，例如在超临界流体中的扩散系数比在液相中要高出l0～100倍，但是黏度就比其小10～l00倍，这就是说超临界流体是一种低黏度、高扩散系数易流动的相，所以能又快又深地渗透到包含有被萃取物质的固相中去，使扩散传递更加容易。
中药提取分离新技术
中药提取分离新技术中药提取分离技术是指利用物理化学方法将中药中的有效成分从其他成分中分离出来，并提高其含量和纯度，以便于制取中药制剂。
近年来，随着科学技术的不断发展，中药提取分离技术也在不断创新和改进。
传统的中药提取分离技术主要是以煎汤、浸泡等方式，将中药材熬制成药汁或药浸液，然后通过沉淀、过滤、结晶等方法分离出有效成分。
但这种方法存在着取材繁琐、提取效率低、纯度不高等问题，难以满足现代药品制剂的要求。
因此，近年来，人们开始探索新的中药提取分离技术，以提高中药的纯度和效率。
其中，有不少新技术已经在中药提取分离领域得到应用。
一、超声波辅助提取技术超声波辅助提取技术是一种用超声波能量来提高提取速度和效率的技术。
其原理是利用超声波的强烈震荡作用使得植物细胞内部受到微小的冲击，细胞膜通透性增加，从而促进有效成分向溶液中释放。
该技术提取速度快，能够保留更多的有效成分。
微波辅助提取技术是一种通过微波辐射来快速提取中药有效成分的技术。
微波能量能够穿透瓶子、容器等不透明物质，迅速加热植物材料，让其中的有效成分迅速释放。
该技术不仅提取速度快，所得的提取物中也含有更多的有效成分。
三、超临界流体提取技术超临界流体提取技术是一种利用超临界流体来提取中药有效成分的技术。
所谓超临界流体是指在临界压力和温度下，物质不再呈现液相或气相状态，而呈现出一种介于二者之间的状态。
此状态下，流体具有高扩散性和低表面张力，能够使有效成分迅速从中药材中溶解出来。
该技术不需要有机溶剂作为介质，提取物中没有残留有机溶剂，因此更加环保。
四、离子液体提取技术离子液体是一种含有离子的液体，具有化学稳定性、低挥发性和高溶液能力等特点。
离子液体提取技术是一种利用离子液体作为溶剂提取中药有效成分的技术。
离子液体不易挥发、稳定性好，提取速度较慢，但是它的选择性较强，可以选择性地提取中药中的特定成分，能够有效地分离其他成分，从而提高了提取物的纯度。
以上四种新技术开创了中药提取分离领域的新局面，使得中药制剂更加安全、高效、环保，也为中医药现代化提供了有力的支撑。
中药的提取方法范文
中药的提取方法范文一、常规方法：1.水提法：将制备好的中草药加水浸泡，然后煮沸，用水提取中药的有效成分。
这种提取方法适用于水溶性较好的中草药，比如黄连、连翘等。
2.乙醇提法：将中草药浸泡在乙醇中，浸泡一段时间后，将中草药和乙醇混合物进行过滤和蒸发，得到中药的乙醇提取物。
这种提取方法适用于乙醇溶性较好的中草药，比如黄芩、金银花等。
3.煎煮法：将中草药加水煮沸，然后过滤，得到中药的煎煮液。
这种提取方法适用于水溶性较好的中草药，比如芍药、川芎等。
二、现代方法：1.超声波提取法：利用超声波的机械振动作用，加速中药成分的释放和扩散，使中药的有效成分更容易被提取出来。
这种提取方法提取速度快，提取效果好，适用于大部分中草药。
2.微波提取法：利用微波的能量作用于中草药，加速中药成分的释放和扩散，提高中药的提取效率。
这种提取方法节省时间，且不易破坏中药的有效成分。
3.超临界流体提取法：利用超临界流体的特殊性质，将中药的有效成分溶解在超临界流体中，然后利用流体的物理特性将中药成分分离出来。
这种提取方法可以提取到挥发性较好的中草药成分，且对中药的有效成分保护较好。
三、新技术方法：1.固态发酵提取法：利用特定的微生物菌种，将中草药进行固态发酵，使菌种分解中草药中的成分，并产生有益的代谢产物。
这种提取方法能够在提取中药的同时增加药物的活性成分。
2.超滤提取法：利用超滤膜将中草药浸液进行分离，通过对不同分子大小的筛选，将中药有效成分从其他成分中分离出来。
这种提取技术操作简单，提取效果好。
3.喷雾干燥提取法：将中药浸液通过喷雾的方式进行干燥，使水分蒸发，得到中药的干燥提取物。
这种提取方法适用于中草药的快速提取和制备。
总结：中药的提取方法多种多样，选择合适的提取方法取决于中药的特性和应用需求。
传统的常规方法适用于水溶性较好的中草药，现代的超声波、微波和超临界流体提取法提取速度快且效果好，而新技术方法如固态发酵和超滤提取法则能在提取中药的同时增加药物的活性成分。
新型分离技术
新型分离技术1. 简介新型分离技术是指一种通过创新的方法和技术，实现物质或信号的分离和提取的技术。
在科学研究、生产制造、环境监测等领域都有广泛的应用。
本文将介绍几种常见的新型分离技术，包括膜分离技术、离子交换技术和磁性分离技术。
2. 膜分离技术膜分离技术是利用特制的膜材料对物质进行分离和提取的技术。
膜材料通常具有一定的选择性，可以根据物质的大小、形状、电荷等属性进行筛选。
膜分离技术被广泛应用于液体分离、气体分离和固液分离等方面。
膜分离技术的优点在于操作简单、分离效率高、能耗低。
它可以帮助工业生产中的废水处理、饮用水净化和药物分离纯化等领域。
例如，膜分离技术可以将沉淀物与溶液分离，使废水中的污染物得以去除。
3. 离子交换技术离子交换技术是指通过特定的离子交换树脂将溶液中的离子进行选择性吸附和释放的技术。
离子交换树脂通常是由树脂球或柱、具有化学反应活性基团的剂量的填充而成。
根据需要对树脂进行选择，可以实现对特定离子的分离和提取。
离子交换技术主要应用于水处理、化学品生产和药物分离纯化等领域。
例如，在水处理中，离子交换技术可以去除水中的硬度离子，获得更纯净的水质。
在医药行业中，离子交换技术可以用于药物的纯化和分离过程，提高产品的质量。
4. 磁性分离技术磁性分离技术是利用磁性颗粒将目标物质从混合物中分离和提取的技术。
磁性分离技术的基本原理是利用磁性材料在外加磁场作用下具有磁性响应的特性。
通过控制磁场的强度和方向，可以实现对特定物质的分离和提取。
磁性分离技术在生物医学、生物化学和环境分析等领域具有广泛的应用。
例如，在生物医学研究中，磁性分离技术可以用于分离和提取细胞、蛋白质和核酸等生物标本。
在环境分析中，磁性分离技术可以用于检测水体和土壤中的污染物。
5. 总结新型分离技术的发展使得物质的分离和提取更加高效和精确。
通过膜分离技术、离子交换技术和磁性分离技术，我们可以实现对液体、气体和固体的分离和纯化，满足现代工业和科学研究的需要。
现代分离纯化与分析技术
现代分离纯化与分析技术引言在现代化学和生物技术领域中，分离纯化和分析技术起着至关重要的作用。
这些技术是从混合物中分离和提取单个组分或化合物的过程。
随着科学技术的发展，现代分离纯化和分析技术也得到了迅速的发展和改进。
本文将介绍几种常见的现代分离纯化和分析技术，并分析其原理、应用和前景。
一、气相色谱（Gas Chromatography, GC）气相色谱（GC）是一种基于固定相和气相之间的分配和吸附特性进行分离的技术。
它通常用于分离和分析揮发性有机化合物。
GC主要由进样系统、气相载气系统、分离柱和检测器组成。
样品通过进样系统进入气相载气系统，在分离柱中与固定相进行相互作用，被分离后到达检测器进行检测。
GC具有快速、高效和高分辨率等优点，在环境监测、食品安全、药物研发等领域具有广泛应用。
二、液相色谱（Liquid Chromatography, LC）液相色谱（LC）是一种基于液体流动相和固定相之间的相互作用进行分离的技术。
它广泛应用于生物大分子、药物和环境样品的分析。
LC主要包括进样系统、流动相系统、分离柱和检测器。
样品通过进样系统进入流动相系统，在分离柱中与固定相相互作用而被分离。
最后，通过检测器检测分离后的化合物浓度。
LC具有选择性、灵敏度高等优点，在药学、生物技术和化学分析等领域起着重要作用。
三、质谱分析（Mass Spectrometry, MS）质谱分析（MS）是一种通过将化合物转化为带电粒子并测量其质量和电荷比来确定其分子结构的技术。
MS可用于化合物的分析和鉴定。
它分为样品的离子化和质谱仪的测量两个步骤。
质谱仪可根据粒子的质量和电荷比将它们分离出来，并通过检测器进行检测。
质谱分析具有高分辨率、高灵敏度和高选择性等特点，在药物研发、环境污染分析等领域有广泛的应用。
四、凝胶电泳（Gel Electrophoresis）凝胶电泳是一种将带电粒子根据其大小和电荷进行分离的技术。
凝胶电泳在生物化学和分子生物学研究中被广泛使用。
现代分离方法
现代分离方法现代分离方法是一种高效的技术，广泛应用于许多领域，包括医药、化工、食品、环保等。
它通过改变物质的物理或化学性质，将混合物中的不同成分分离出来。
本文将详细介绍现代分离方法的原理、分类、优缺点以及应用。
一、原理现代分离方法的原理是利用不同物质之间的物理或化学性质差异，通过某种技术手段将它们分离出来。
其中，物理性质包括相对分子质量、密度、沸点、溶解度等；化学性质包括酸碱性、氧化还原性等。
常用的现代分离方法有吸附分离法、离子交换分离法、膜分离法、超临界流体萃取法等。
二、分类现代分离方法可以分为以下几类：1.吸附分离法：将混合物中的成分在吸附剂上吸附后分离。
吸附剂可以是固体或液体，常用的有活性炭、硅胶、分子筛等。
2.离子交换分离法：利用离子交换剂与原混合物中的离子互相作用，进行分离。
常用的离子交换剂有阴离子交换剂和阳离子交换剂。
3.膜分离法：利用半透膜对混合物中的物质进行筛选分离。
膜分离法包括超滤、逆渗透、气体分离等多种方法。
4.超临界流体萃取法：利用超临界流体与混合物中的成分进行物理或化学作用，进行分离。
超临界流体有超临界二氧化碳、超临界水等。
三、优缺点现代分离方法具有以下优点：1.分离效率高：现代分离方法能够更加有效地分离出需要的成分，具有快速、精准、高效等特点。
2.对物质破坏小：现代分离方法不会对需要分离的物质产生影响，不会破坏物质的分子结构和化学性质。
3.成本低、操作简便：现代分离方法可以在较低的成本下进行，且操作简单、易于掌握。
4.能够处理一定量的样品：现代分离方法可以同时处理多个样品，提高分离效率，节约时间和人力成本。
然而，现代分离方法也存在一些缺点，主要包括：1.需要高质量的设备：现代分离方法需要使用高质量的设备，包括吸附剂、离子交换剂、膜等。
这些设备会增加实验成本。
2.对于一些高分子化合物的分离比较困难：现代分离方法在处理高分子化合物的时候，分离效率会较低，因为高分子化合物分子结构复杂，难以分离。
中药现代提取新技术
2、酶法精制的原理
中药制剂中的杂质大多为淀粉、果胶、 蛋白质等，可选用相应的酶予以分解，针 对根中含有的脂溶性、难溶于水或不溶于 水的成分多的特性，通过加入淀粉部分水 解产物及葡萄糖苷酶或转糖苷酶，可使脂 溶性或难溶与水或不溶于水的有效成分转 移到水溶性苷糖中。
酶反应较温和地将植物组织分解， 可较大幅度提高效率。
应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在化工方面的应用
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超临界CO2萃取技术的展望
▪ 超临界二氧化碳流体作为一种新型的溶剂 或介质,由于自身的众多优点而倍受青睐, 随着对其研究工作的深入,特别是有关基 础数据的逐步完善和工程技术难题的克服, 超临界二氧化碳流体萃取和超临界二氧化 碳流体中的化学反应必将获得新的发展。
▪ 另外，用SCFE法从银杏叶中提取的银杏黄酮， 从鱼的内脏，骨头等提取的多烯不饱和脂肪 酸（DHA，EPA），从沙棘籽提取的沙棘油， 从蛋黄中提取的卵磷脂等对心脑血管疾病具 有独特的疗效。
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超临界CO2萃取技术在天然香精香料 的提取的应用
▪ 用SCFE法萃取香料不仅可以有效地提取芳香 组分，而且还可以提高产品纯度，能保持其 天然香味，如从桂花、茉莉花、菊花、梅花、 米兰花、玫瑰花中提取花香精，从胡椒、肉 桂、薄荷提取香辛料，从芹菜籽、生姜，莞 荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提 取精油，不仅可以用作调味香料，而且一些 精油还具有较高的药用价值。
因提取条件不可能与人完全相同，所以称为
“半仿生提取”
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半仿生提取法-特点
提取过程符合中医配伍和临床用药的特点 和口服药物在胃肠道运转吸收的特点；
在具体工艺选择上，既考虑活性混合成分 又以单体成分作指标，这样不仅能充分发 挥混合物的综合作用，还能利用单体成分 控制中药制剂的质量；
几种现代分离方法及应用
几种现代分离方法及应用现代分离方法指的是在现代科技发展的背景下，利用各种物理、化学和生物学的方法对混合物进行分离的技术。
下面将介绍几种常见的现代分离方法及其应用。
1.色谱法色谱法是一种基于物质在固体或液体静止相和移动相之间的分配行为而进行分离的方法。
常见的色谱法包括气相色谱、液相色谱和超高效液相色谱等。
它们在生物医学、环境监测、食品安全等方面有着广泛的应用，如鉴别和分离天然药物成分、检测有毒有害物质、分析食品中的添加剂等。
2.膜分离技术膜分离技术是利用半透膜将混合物分离的方法。
常见的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等等。
这些技术在水处理、食品加工、生物制药等领域有着广泛的应用，如饮用水的净化、果汁浓缩、生物制药中的纯化等。
3.电泳技术电泳技术是利用电场对带电粒子进行移动，根据它们在电场中的迁移速度和方向实现分离的方法。
常见的电泳技术包括凝胶电泳、毛细管电泳和等电聚焦等。
电泳技术在基因分析、蛋白质分离等领域有着重要的应用，如DNA分析、蛋白质分离和纯化等。
4.萃取技术萃取技术是利用溶剂对混合物进行提取分离的方法。
常见的萃取技术包括固相萃取、液液萃取和超声波萃取等。
它们在环境监测、化学分析、食品加工等方面有着广泛的应用，如环境中有机污染物的检测、草药中有效成分的提取等。
5.离子交换技术离子交换技术是利用固体交换剂与混合物中的离子发生交换反应进行分离的方法。
常见的离子交换技术包括固相萃取、柱层析和离子交换色谱等。
离子交换技术在水处理、环境监测、化学分析等方面有着广泛的应用，如饮用水中有害离子的去除、废水中重金属的检测等。
总之，现代分离方法的应用范围广泛，涉及了生命科学、医学、环境科学、化学工程等多个领域。
这些方法不仅能提高分离和纯化效率，还能对各种混合物进行定量和定性分析，为科学研究和工业生产提供了可靠的技术手段。
化学分析技术中的现代分离方法
化学分析技术中的现代分离方法现代化学分析技术在分离样品中起着至关重要的作用，其中包括了一系列的分离方法，例如，萃取、蒸馏、离子交换、凝胶渗透、分子筛等。
这些方法可以在样品中鉴别和分离出特定的化学组分，以便于进一步的分析和研究。
1. 萃取技术萃取是一种常见的分离方法，其基本原理是利用不同化学物质在不同的溶液中的亲和性，使物质转移到不同的溶液中。
这种方法广泛用于有机化学中，以分离有机混合物，例如分离芳香化合物。
常见的萃取方法包括溶剂萃取、分液漏斗萃取、固相萃取等。
2. 蒸馏技术蒸馏是一种经典的分离方法，其基本原理是利用溶解度差异，通过加热样品，在不同温度下，将挥发性较强的物质转移到蒸馏液中。
常见的蒸馏方法包括常压蒸馏、开放式蒸馏和真空蒸馏。
3. 离子交换技术离子交换是一种重要的分离方法，在生物化学中应用广泛。
它的基本原理是利用化学络合物和带电离子之间的相互作用力，将水溶液中的离子分离出来。
常见的离子交换方法包括阴阳离子交换法、凝胶交换法、亲水性交换法等。
4. 凝胶渗透技术凝胶渗透技术是一种分离方法，其基本原理是将样品通过孔径大小不同的凝胶层，以区分分子的分子量。
凝胶渗透法主要用于分离蛋白质和核酸，例如，常用于分离DNA和RNA。
5. 分子筛技术分子筛技术也是一种常见的分离方法，其基本原理是使用特定化合物制成的高孔径分子筛，将大分子和小分子分离开来。
分子筛技术常用于催化剂的制备和有机化学反应中寻找选择性不同的化学反应。
总结以上五种分离方法都是现代化学分析技术中常用的方法，它们在分离样品和鉴别不同化学物质方面起着重要的作用。
当然，各种方法也存在一些局限性，例如，不同的分离方法适用于不同类型的化合物，而且在过程中，可能发生副反应和不可逆反应。
因此，在分离样品时，需要根据不同的化学成分选用适当的方法，以获得最佳的分离效果。
现代分离技术
2、超临界流体的特性
（1）超临界流体的传质性质表明它更有利于传质。
由表2可知：A、SCF的较大密度使其具有较大的溶解
能力。B、SCF的黏度远小于液体的黏度，而更接近与 气体的气体的黏度，这使SCF具有较好的传质性能， 流动性也好的多。C、在SCF中的扩散系数比在液体中 大得多，也使SCF中的传质好得多。
萃取温度对米糠油萃取量的影响
超临界流体萃取 温度是影响萃取率的 主要因素之一 在萃取压力为 30MPa，二氧化碳流 量为60Kg/h 的条件下 ，在42—48℃ 的萃 取温度下，对米糠油 进行萃取实验，结果 如图所示：
萃取时间对米糠油萃取量的影响
通过萃取压力对米糠油萃取量的影响实验、二氧 化碳流量对米糠油萃取量的影响实验和萃取温度对米 糠油萃取量的影响实验结果可知，米糠油的萃取量随 着时间的增加而增加，但随着时间的延长，萃取量的 增加幅度逐渐变缓。
四、超临界流体萃取的方法分类及条件选 择
1、超临界流体萃取的基本流程分类
a、变压分离萃取：是应用最方便的一种流程，从萃取器引
出的溶有溶质的SCF经节流阀降压，溶质溶解度显著下降， 并在分离器中分离，从下部取出，溶剂由压缩机压缩，送 回萃取器循环利用。 b、变温分离萃取：从萃取器引出的溶有溶质的SCF不经节 流阀降压，而是经过一个换热器改变温度，使溶解度下降。 析出的溶质在分离器中分出，溶剂再循环利用。 c、吸附分离萃取：在分离器中放置只吸附萃取物的吸附剂， 脱掉溶质的溶剂返回萃取槽循环利用。这种流程适用于除 去物料中可溶性杂质。
二、超临界流体萃取的பைடு நூலகம்本原理
超临界流体萃取是利用固体或液体物料中的特定成分，
能选择性地溶解于SCF的特性来进行混合物萃取分离 的技术。 分离原理是根据各组分的溶剂萃取特性（即组分与 SCF溶剂间的作用力）和蒸馏特性（即组分挥发性） 的不同而进行分离的。当温度和压力变化时，SCF的 溶解能力会发生很大的变化。这样，可以选择使溶质 具有较高溶解度的温度和压力的条件进行萃取，然后 通过改变温度和压力，使溶解的溶质溶解度大幅度的 降低，而使溶质从流体溶剂中分离出来。
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SFE除咖啡因：浸泡过的咖啡豆直接置于萃取容器中，连续 （循环）用超临界CO2萃取（70－90C；16－20MPa）10小时，
气体中的咖啡因用水吸收除去，蒸馏可回收咖啡因。经 SFE
处理后的咖啡豆中咖啡因含量从0.7~3%降低到0.02%。
实例2：从生物体中提取有机锡
有机锡的用途：船体涂料、渔网防污剂、杀虫剂、塑料
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凝胶柱色谱
是六十年代初发展起来的一种快速而 又简单的分离分析技术， 由于设备简单、 操作方便，不需要有机溶剂，对高分子 物质有很 高的分离 效果。凝 胶色谱法 又称分子 排阻色谱 法。
图21 凝胶柱色谱分离样品示意图
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大孔树脂柱色谱
以大孔吸附树脂为固定相，使分离物提取液
通过装有大孔树脂的柱子，其中的有效成分选择
现代提取分离技术
第一篇 提取技术
第二篇 分离方法
第一篇 提取技术
提取原理：“极性相似相溶”
第一章 经典提取技术
溶剂提取法
水蒸气蒸馏技术
分子蒸馏技术
溶剂提取法
①冷浸法：——最方便的方法
在天然产物研究中常称为提取。萃取之前，固体材料
一般均需要粉碎至20目左右。
用新鲜溶剂室温反复浸泡3次，每次溶剂用量为材料的
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分子蒸馏技术
分子蒸馏是一种在高真 空下操作的蒸馏方法，
这时蒸气分子的平均自
由程大于蒸发表面与冷 凝表面之间的距离，从 而可利用料液中各组分 蒸发速率的差异，对液
体混合物进行分离。
图4分子蒸馏装置
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第二章 现代提取技术
固相萃取 超临界流体萃取 固相微萃取 微波溶样和微波辅助萃取 酶法提取技术
又称液-液柱色谱法，其固定相和流动相均为
液体，液态固定相又称固定液，被涂渍在惰性材
料载体上构成固定相。分配柱色谱法的优点是： 稳定性高，重现性好，适用样品的类型广等。分 为正相色谱法和反相色谱法。其中正相色谱法流 动相的极性小于固定相的极性，反相色谱法中流
动相的极性大于固定相的极性。
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离子交换柱色谱
固相萃取（SPE）：
利用被萃取物质在液－固两相间的分配作用的差异，实
现与样品基体及干扰组分分离或富集的方法。
1. SPE的发展：
20世纪70年代后期发展起来分离技术；
固相萃取吸附剂的种类增多；
各种固相萃取商品柱问世；
固相萃取装置和仪器出现和应用； 应用范围以10%的年增长率扩大。
2.工作原理：
性地吸附在树脂上，而杂质成分不被吸附，在经 过适当的溶剂洗脱，收集含有效成分的流出液， 合并浓缩，回收溶剂，便可以除掉分离物提取液 中的杂质成分，达到有效成分分离与纯化的目的。
图22大孔树脂
图23大孔树脂柱色谱仪 器图
大孔树脂柱色谱结构图
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亲和柱色谱
也称为亲和层析，是一种利用固定相的结合
特性来分离分子的色谱方法。亲和色谱在凝胶过
6－推杆；
7－手柄筒； 8－钢针； 9－螺帽； 10－针套管； 11－涂层
SPME装置（HPLC）示意图
图9固相微萃取装置（2）
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微波溶样和微波辅助萃取
微波萃取是指在微波
能的作用下，用有机溶 剂将样品基体中的待测
组分溶出的过程。
特点：设备简单、高
图10在线微波萃取系统
效、快速、试剂用量少， 同时处理多个样品。
滤色谱柱上连接与待分离的物质有一定结合能力 的分子，并且它们的结合是可逆的，在改变流动 相条件时二者还能相互分离。亲和色谱可以用来 从混合物中纯化或浓缩某一分子，也可以用来去
处或减少混合物中某一分子的含量。
图24亲和柱色谱分离简图
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改进型柱色谱
处于试验要求，试验者们不断对传统型色谱 柱进行改进，形式很多，但共同特点都是向快速、 高效的方向发展。
20世纪50年代，美国将SFE用于工业分离。 1963年，德国首次申请SFE分离技术的专利。 20世纪80－90年代成为热门学科。
1.超临界流体（SCF）：
当物质处于临界温度和
临界压力以上时，即使继
续加压也不液化，只是密
度增加，具有类似液体性 质和气体性能的物质状态， 称为超临界流体。
图15右图为工厂沉淀分离
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结晶与重结晶
“结晶”是指第一次结晶，就是说从 溶液中制备化合物时，以加热蒸发溶剂 而后冷却，使目标物质从溶液中首先结 晶析出，经过过滤，从而制备出该化合 物。而“重结晶”是指第一次结晶制备 的化合物不纯净，继续溶解并从溶液中 再次结晶出来，此时由于杂质的量与第 一次制备 时相比， 远小于目 标物质， 所以杂质 不会析出， 所以起到了提纯目标化合物的作用。
图25薄层色谱分离示意图
图26薄层色谱分离原理图
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纸色谱
纸色谱是一种以滤纸为支持物的色谱方法，主要用于多 官能团或高极性的亲水化合物如醇类、羟基酸、氨基酸、糖 类和黄酮类等化合物的分离检验。
图 27 纸 色 谱 分 离 原 理 图 图 28 纸 色 谱 分 离 示 意 图
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气象色谱
gas chromatography 简称GC 气体作为流动相的色谱法，利用物质的沸点、极性及吸附性 质的差异来实现混合物的分离。
化学工业
烃类分离
共沸物分离 高分子化合物分离 植物油脂萃取
食品工业
酒花萃取 植物色素提取 天然香料萃取 化妆品原料提取精制
化妆品香料
4. 应用实例
实例1：从咖啡豆中除去咖啡因
大量饮食咖啡因对人体有害。
以往工业上除咖啡豆中咖啡因采用二氯乙烷萃取。缺点有
二：其一，残留二氯乙烷影响咖啡品质；其二，二氯乙烷 同时将部分有用香味物质（芳香化合物）带走。
图1 渗漉装置
优点： 在各部分始终维持了一个被萃物料与萃取液之 间被萃物的浓度差。 效果比①好。
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水蒸气蒸馏技术
①加热回流萃取法：
适宜于实验室和工业生产， 一般需要加上搅拌。工业 上多用蒸气加热，实验室 多用水浴加热。但不适宜 于热敏性物质的提取。
图2加热回流萃取装置
②连续加热萃取法：
实验室多用索氏提取器（也称索氏提取法） 索氏提取器是利用溶剂回流后流过固体样品的滤纸套，
目前主要有：减压柱色谱、加压柱色谱、闪
式柱色谱、切断柱色谱。
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第五章 其他色谱
薄层色谱 纸色谱 气相色谱 高效液相色谱
薄层色谱
系将适宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或铝 基片上，成一均匀薄层。待点样、展开后，根据
比移值（Rf）与适宜的对照物按同法所得的色谱
图的比移值（Rf）作对比，用以进行药品的鉴别、 杂质检查或含量测定的方法。薄层色谱法是快速 分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技 术，也用于跟踪反应进程。
萃取法
1.逆流连续萃取法 溶剂萃取分离法包括 液相-液相、固相-液相和 气相-液相等，应用最广泛 的为液-液萃取分离法(亦 称溶剂萃取分离法)
图12连续逆流萃取简图
通过两相连续逆流接触,
达到高效分离的目的
2.逆流分配法
样品
图13逆流分配法简图
用连续操作过程实现多次萃取的分离技术。两相之间 进行多次接触，当两相在设备中转移时，其中一相固定， 而另一相流动，可用倾范型逆流分溶仪等仪器实现分离 过程。
5倍左右，每次12—24h或数天。 缺点：溶剂用量大，萃取效率低，浓缩工作量大，如用水 萃取还需防止发霉变质。 适用范围：富含淀粉、树胶、粘液质和果胶等成分的材料
以及不宜采用热提取法的物料。
②渗漉法：
常用的仪器：渗滤筒；分液 漏斗；粗色谱柱等。 操作步骤： 粉碎→润湿→拌匀→静置 （30min） →装料→压实→添 加溶剂→静置（6h）→渗漉 注意事项： 流速：随物料的多少而定，如 100g料，可控制1mL〃min-1。 终点判定：颜色或体积(10倍)
吸附柱色谱
分配柱色谱
离子交换柱色谱
凝胶柱色谱
大孔树脂柱色谱
亲和柱色谱
改进型柱色谱
吸附柱色谱
利用固定相吸附中对物质分子吸附能力的差异实现对混合物
的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争 固定相吸附中心的过程。
图18吸附柱色谱原理图 图19吸附柱色谱制备负载型纳米催化剂示意图
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分配柱色谱
离子交换色谱法是利用离子交换原理和液相 色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的 一种分离分析方法。凡在溶液中能够电离的物质
通常都可以用离子交换色谱法进行分离。现在它
不仅适用于无机离子混合物的分离，亦可用于有 机物的分离，例如氨基酸、核酸、蛋白质等生物 大分子，因此应用范围较广。
图20离子交换柱色谱工作示意图
添加剂、杀菌剂。
有机锡的污染：海洋生物（鱼）、环境等。 溶剂萃取的问题：繁琐费时。 SFE：从大量脂肪基体中分离有机锡用于分析。CO2，T＝
500C，P＝100kg/cm2，萃取30min，萃取率94％。
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固相微萃取
（Solid Phase Microextraction ，SPME）
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酶法提取技术
原理：根据植物细胞壁的构成，利用酶反应高度专一性
的特点。选择相应的酶，将细胞壁的组成成分水解或降
解。使壁内有效成分充分暴露出来。溶解、混悬或胶溶 于溶剂中．从而达到提取分离细胞内有效成分的目的
图 11 为 加 酶 提 取 茶 多 糖
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第二篇 分离方法
第三章 一般分离方法
萃取法 沉淀分离法 结晶与重结晶 膜分离
SPME是1989年由加拿大的Pawliszyn等首次研究提出；
1993年美国Supelco公司推出了商品化的SPME装置，此举在分 析化学领域引起了极大的反响；