什么是吸附法及其应用
碳捕集技术及其在化工工业中的应用
碳捕集技术及其在化工工业中的应用一、引言随着全球经济的不断发展，化工产业的规模和产量也在不断增加，但同时也带来了大量的CO2排放。
碳捕集技术的出现为化工工业的可持续发展提供了新的思路和机遇。
因此，本文将介绍碳捕集技术的基本原理和分类，以及在化工工业中的应用。
二、碳捕集技术的基本原理和分类1. 碳捕集技术的基本原理碳捕集技术是指通过化学或物理方法将CO2从废气中分离出来，并将其储存或利用的技术。
其基本原理是依靠吸附、吸收、膜分离等方式将CO2与其他气体分离开来，然后再进行处理。
2. 碳捕集技术的分类碳捕集技术可以分为以下几类：（1）吸附法：利用吸附剂将CO2与其他气体分离开来，常见的吸附剂有分子筛、活性炭、金属有机框架材料等。
（2）吸收法：将CO2溶解在溶剂中，然后再进行分离，常见的溶剂有醇胺、碱性溶液、离子液体等。
（3）膜分离法：通过多孔膜将CO2与其他气体分离开来，常见的膜有聚酯膜、聚酰胺膜、聚醚膜等。
三、碳捕集技术在化工工业中的应用1. 吸收法（1）醇胺法醇胺法是一种常用的CO2吸收法，其原理是利用醇胺与CO2的反应生成盐类或醇胺二元酰胺的过程，然后通过加热或减压来分离CO2和醇胺。
该技术在化工工业中的应用较为广泛，如石油化工、钢铁、水泥等行业。
例如，石油化工中的裂解炉烟气中含有大量的CO2，采用醇胺法可以将CO2分离出来，然后再进行储存或利用。
（2）碱性溶液法碱性溶液法是利用碳酸盐与碱性溶液反应生成碳酸氢盐的过程，将CO2从废气中分离出来的一种方法。
常用的碱性溶液有氢氧化钠、氢氧化钾等。
该技术在化工工业中的应用较为广泛，如钢铁、水泥、玻璃等行业。
例如，钢铁炼制中的高炉煤气中含有大量的CO2，采用碱性溶液法可以将CO2分离出来，然后再进行储存或利用。
2. 吸附法（1）分子筛吸附法分子筛是一种具有高度有序排列的微孔晶体，可以分离出CO2和其他气体。
该技术在化工工业中的应用较为广泛，如乙烯生产、氨合成等行业。
吸附法的分类
吸附法的分类
吸附法主要可以分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三类。
1. 物理吸附：基于吸附剂与溶质之间的分子间作用力即范德华力。
溶质在吸附剂上吸附与否或吸附量的多少主要取决于溶质与吸附剂极性的相似性和溶剂的极性。
一般物理吸附发生在吸附剂的整个自由表面，被吸附的溶质可通过改变温度、PH和盐浓度等物理条件脱附。
2. 化学吸附：会释放大量的热，吸附热高于物理吸附。
化学吸附一般为单分子层吸附，吸附稳定，不易脱附，故洗脱化学吸附质一般需采用破坏化学结合的化学试剂为洗脱剂。
化学吸附具有高选择性。
3. 离子交换吸附：所用吸附剂为离子交换剂。
离子交换剂表面含有离子基团或可离子化基团，通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸附过程发生电荷转移。
离子交换的吸附质可以通过调节PH或提高离子强度的方法洗脱。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
化学吸附反应
化学吸附反应化学吸附反应是指在化学反应中，物质与固体表面发生相互作用，通过吸附和解吸过程来实现物质的转化。
这种反应具有广泛的应用，包括催化剂的制备、环境污染治理、气体分离等领域。
化学吸附反应的基本原理是物质在固体表面的吸附和解吸过程。
当物质接触到固体表面时，由于表面的活性位点，物质分子会被吸附在固体表面上。
吸附过程可以分为物理吸附和化学吸附两种类型。
物理吸附是指物质分子与固体表面之间的相互作用力较弱，吸附过程是可逆的。
物质分子通过范德华力与固体表面相互作用，吸附后可以通过增加温度或减小压力来解吸。
物理吸附一般发生在低温和较低压力下，吸附量随着温度和压力的升高而减小。
化学吸附是指物质分子与固体表面之间的相互作用力较强，吸附过程是不可逆的。
物质分子通过共价键或离子键与固体表面发生化学反应，形成化学键。
化学吸附一般发生在高温和较高压力下，吸附量不随温度和压力的变化而改变。
化学吸附反应的速率受到多种因素的影响，包括温度、压力、吸附剂的性质、吸附剂的表面积等。
温度的升高可以增加反应速率，因为高温能够提供足够的能量来克服反应活化能。
压力的升高可以增加吸附剂与物质分子之间的碰撞频率，从而增加反应速率。
吸附剂的性质和表面积也会影响反应速率，具有较高表面积的吸附剂能够提供更多的活性位点，从而增加反应速率。
化学吸附反应在许多领域有重要的应用。
在催化剂的制备中，化学吸附反应可以使活性组分固定在催化剂的表面上，从而提高催化剂的活性和稳定性。
在环境污染治理中，化学吸附反应可以利用吸附剂吸附有害物质，净化废气和废水。
在气体分离中，化学吸附反应可以利用吸附剂对混合气体进行分离，实现气体的纯化和回收利用。
化学吸附反应是一种重要的化学反应过程，通过吸附和解吸过程来实现物质的转化。
它在催化剂的制备、环境污染治理、气体分离等领域具有广泛的应用。
深入研究化学吸附反应的机理和影响因素，对于提高反应效率和降低能源消耗具有重要意义。
污水处理中的吸附过程与应用
开发新型高效吸附剂
新型吸附剂材料
探索和开发具有高吸附性能的新型吸附 剂材料，如纳米材料、复合材料等。
VS
废弃物资源化利用
利用工业废弃物、农业废弃物等资源开发 高效吸附剂，实现废物资源化利用。
优化吸附工艺，降低成本
吸附工艺优化
深入研究吸附机理，优化吸附工艺参数，提 高吸附效率，降低能耗和物耗。
吸附剂再生与循环利用
去除重金属离子的吸附效果受多种因素影响，如pH值、离子浓度、吸附剂的种类和 用量等。在实际应用中，需要根据具体情况进行吸附剂的选择和优化。
脱色与除臭
脱色与除臭也是吸附技术在污水处理中的重要应用之一。对于含有染料 、颜料等有色物质的污水，通过吸附法能够有效降低其色度，提高水质 。
常用的脱色与除臭吸附剂包括活性炭、硅藻土、膨润土等。这些吸附剂 能够通过物理或化学作用机制吸附有色物质和异味物质，从而达到脱色
03
吸附在污水处理中的应用
去除有机污染物
01
去除有机污染物是吸附技术在污水处理中的重要应用之一。活性炭、硅藻土、 膨润土等吸附剂能够有效地吸附和去除水中的有机污染物，如苯酚、苯胺、氯 代烃等有害物质。
02
吸附剂的孔径和比表面积是影响有机污染物吸附效果的关键因素。孔径越小、 比表面积越大，吸附剂的吸附能力越强。此外，吸附剂表面的化学性质也会影 响其对有机污染物的吸附效果。
。
适用范围有限
对于某些特定类型的污染物， 吸附法的处理效果可能不佳。
05未来研Leabharlann 方向与展望提高吸附剂的吸附性能
活性炭改性
通过物理或化学方法对活性炭进行改 性，提高其吸附性能，如氧化、还原 、负载金属或非金属元素等。
生物吸附剂
利用微生物或其代谢产物的吸附性能 ，通过生物培养等方法提高吸附剂的 吸附容量和选择性。
(工业水处理技术)5吸附
吸附剂再生过程需要消耗大量的能量和化学药剂，增加了 处理成本。
吸附剂饱和问题
吸附剂在使用过程中会逐渐饱和，导致处理效果下降，需 要定期更换或再生。
改进方向
01
研发高效低能耗的再生技术
通过改进再生工艺，降低再生能耗和化学药剂的消耗，提高吸附剂的重
复利用率。
02
开发新型吸附剂
研究开发高效、低成本、环保的新型吸附剂，提高处理效果和降低处理
吸附等温线
描述温度不变时，压力与吸附量之间 关系的曲线。不同类型的等温线代表 不同的吸附特性和过程。
03 常用吸附剂
活性炭
活性炭是一种多孔性炭材料，具有高比表面积和丰富的孔结构，能够吸附水中的溶 解物质和悬浮物。
活性炭的吸附性能受其制造原料、加工工艺和活化温度等因素影响，常见的活性炭 有椰壳炭、果壳炭和煤质炭等。
02
ห้องสมุดไป่ตู้
活性氧化铝对水中的溶解物质、悬浮物和气体等具有良好的吸
附性能，尤其对酸性气体具有良好的吸附效果。
活性氧化铝的吸附容量较大，适用于处理含有高浓度污染物的
03
废水，但再生性能较差，成本较高。
04 吸附工艺流程
吸附前处理
去除悬浮物
通过过滤、沉淀等方法去除水中的悬浮物，确保水质清澈。
调节pH值
通过加酸或加碱调节水的pH值，以满足吸附剂的最佳吸附条件。
低。
硅藻土
硅藻土是一种天然矿物，由硅藻 细胞壁组成，具有多孔性和高比
表面积的特点。
硅藻土对悬浮物、胶体和油类物 质具有良好的吸附性能，同时还
能去除水中的重金属离子。
硅藻土的吸附容量较小，适用于 处理含有低浓度污染物的废水，
且再生性能较好，成本较低。
吸附法含氟含磷的原理
吸附法含氟含磷的原理1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下编写：引言部分将介绍吸附法含氟含磷的原理。
吸附法是一种常见的物理吸附技术，已广泛应用于环境治理领域。
本文将着重探讨吸附法在含氟和含磷物质处理中的原理，以及其在环境治理中的应用前景。
吸附法是指通过特定吸附剂与目标物质之间的作用力，将目标物质从气体或液体中吸附到固体表面。
该技术的主要优势在于其简单有效以及操作成本较低。
吸附剂的选择对于吸附效果具有重要影响，常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁、硅胶等。
含氟物质是指含有氟元素的化合物，如氟化物、氟代烃类等。
由于其在生产和应用过程中产生的大量废水和废气往往含有高浓度的氟化物，对环境和人类健康具有潜在威胁。
吸附法对于含氟物质的处理具有较好的效果，通过选择适当的吸附剂和调节操作条件，可以高效地去除水体、空气中的氟化物，从而降低其对环境的污染。
含磷物质是指含有磷元素的化合物，如磷酸盐、有机磷农药等。
由于农业、工业和生活废水中磷含量较高，排放到水体中容易引起富营养化现象，导致水体水质恶化。
吸附法可以通过选择磷吸附剂，如氧化铁、硅胶等，将水体中的磷含量降低，从而减少水体的富营养化问题。
本文旨在对吸附法含氟含磷的原理进行深入探讨，并总结吸附法在环境治理中的应用前景。
通过概述吸附法的基本原理以及含氟和含磷物质的吸附机制，可以为进一步研究和应用吸附法提供理论支持，为环境保护和污染控制提供有效手段。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下编写：1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对吸附法含氟含磷的原理进行论述：第二部分为正文部分，将详细介绍吸附法的基本原理、含氟物质的吸附原理以及含磷物质的吸附原理。
在这一部分，我们将逐步分析吸附法在处理含氟含磷物质方面的工作原理，讨论其吸附机制、吸附效果以及操作参数的影响等内容。
第三部分为结论部分，将总结吸附法含氟含磷的原理，回顾本文中所介绍的吸附机制和实验结果，以及对吸附法在环境治理中的应用前景进行展望。
吸附(物理吸附与化学吸附)在催化中的应用
物理吸附与化学吸附在催化中的应用摘要：吸附过程与催化作用在国民经济和环境保护方面具有重要意义。
他们是化学工业，石油炼制以及国民经济其他领域最活跃的研究课题之一。
这两个领域涉及到的都是表面现象，使用的都是多孔固体。
吸附是催化反应得以发展的最关键步骤之一，通过它揭示催化本质和研究催化性质越来越受到人们的重视，因此许多在线原位动态测量技术得以快速发展。
关键词：物理化学吸附表征测定孔结构气体探针1. 吸附现象吸附：当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄, 此现象称为吸附。
吸附也指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象[1,2]。
实际上，人们很早就发现并利用了吸附现象，如生活中用木炭脱湿和除臭等。
随着新型吸附剂的开发及吸附分离工艺条件等方面的研究，吸附分离过程显示出节能、产品纯度高、可除去痕量物质、操作温度低等突出特点，使这一过程在化工、医药、食品、轻工、环保等行业得到了广泛的应用，例如：（1）气体或液体的脱水及深度干燥，如将乙烯气体中的水分脱到痕量，再聚合。
（2）气体或溶液的脱臭、脱色及溶剂蒸气的回收，如在喷漆工业中，常有大量的有机溶剂逸出，采用活性炭处理排放的气体，既减少环境的污染，又可回收有价值的溶剂。
（3）气体中痕量物质的吸附分离，如纯氮、纯氧的制取。
（4）分离某些精馏难以分离的物系，如烷烃、烯烃、芳香烃馏分的分离。
（5）废气和废水的处理，如从高炉废气中回收一氧化碳和二氧化碳，从炼厂废水中脱除酚等有害物质。
1.1吸附吸附属于一种传质过程，物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力，但物质表面的分子，其中相对物质外部的作用力没有充分发挥，所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体，尤其是表面面积很大的情况下，这种吸附力能产生很大的作用，所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附，如活性炭、水膜等。
当液体或气体混合物与吸附剂长时间充分接触后，系统达到平衡，吸附质的平衡吸附量（单位质量吸附剂在达到吸附平衡时所吸附的吸附质量），首先取决于吸附剂的化学组成和物理结构，同时与系统的温度和压力以及该组分和其他组分的浓度或分压有关。
燃烧法与吸附法
一、燃烧法燃烧法是利用某些废气中污染物可以燃烧氧化的特性，将其燃烧转变为无害或易于进一步处理和回收物质的方法。
该法的主要化学反应是燃烧氧化，少数是热分解。
石油炼制厂、石油化工厂产生的大量碳氢化合物废气和其他危险有害的气体；溶剂工业、漆包线、绝缘材料、油漆烘烤等生产过程产生的大量溶剂蒸气；咖啡烘烤、肉食烟熏、搪瓷焙烧等过程产生的有机气溶胶和烟道中未烧尽的碳质微粒以及所有的恶臭物质，如硫醇、氰化物气体、硫化氢等，都可用燃烧法处理。
该法工艺简单，操作方便，可回收热能。
但处理低浓度废气时，需加入辅助燃料或预热。
燃烧发生的化学作用是燃烧氧化作用和高温下的分解作用。
因此，燃烧法只适用于净化可燃的或高温下分解的物质，有机废气一般都具有可燃性，适合燃烧处理。
有机废气的燃烧工艺主要有直接燃烧、热力燃烧、催化燃烧以及蓄热燃烧。
1、直接燃烧法直接燃烧亦称直接火焰燃烧，它是把废气中可燃有害组分当作燃料直接燃烧。
因此，该方法只适用于净化含可燃有害组分浓度较高的废气，或者用于净化有害组分燃烧时热值较高的废气，因为只有燃烧时放出的热量能够补偿向环境中散失的热量时，才能保持燃烧区的温度，维持燃烧的持续。
直接燃烧的设备包括一般的燃烧炉、窑，或通过某种装置将废气导入锅炉作为燃料气进行燃烧。
直接燃烧的温度一般在1100℃左右，燃烧的最终产物为CO2、H20和NO X。
直接燃烧法不适于处理低浓度废气。
石油炼制厂或石油化工厂所产生的有机废气通常排放到火炬燃烧器直接燃烧，不仅浪费资源，而且造成大气污染，近年来已较少使用。
2、热力燃烧法热力燃烧法是在废气中VOCs浓度较低时添加燃料以帮助其燃烧的方法。
在热力燃烧中，被净化的废气不是作为燃料，而是作为提供氧气的辅燃气体；当废气中氧的含量较低时，需要加入空气来辅燃。
热力燃烧所需的温度较直接燃烧低，大约为540～820℃。
本法工艺简单、投资小，适用于高浓度、小风量的废气，但对安全技术、操作要求较高。
静态吸附法的名词解释
静态吸附法的名词解释静态吸附法是一种广泛应用于化学、材料科学和环境工程领域的实验方法，旨在研究物质分子或离子在固体表面上的吸附行为。
它基于物质分子与固体表面之间的相互作用力，通过将待吸附物质暴露于固体表面上，观察和测量其在固体表面的吸附量，从而推断出吸附过程的特性和机制。
静态吸附法通常分为两种常用方法：等温吸附法和非等温吸附法。
在等温吸附法中，温度保持恒定，吸附介质在平衡状态下与固体表面进行反应。
这种方法常用于测量物质在常温下的吸附量和吸附等温线。
而非等温吸附法则考虑了温度对吸附过程的影响，通过在不同温度下进行吸附实验，从而得到吸附与温度的关系，研究吸附热力学及动力学特性。
静态吸附法的实验操作相对简单，首先需要准备好待吸附物质和吸附材料，确保它们的纯度和质量。
然后，选取适当的实验条件，包括温度，吸附介质的浓度，固体材料的形态和比表面积等因素。
在实验过程中，将待吸附物质与固体材料接触一段时间，使其达到平衡状态。
通过测量样品前后的吸附物质的浓度或质量差异，可以计算出吸附量。
静态吸附法不仅可以用于理解和解释吸附过程的机理，还可以评估吸附材料的吸附性能和应用潜力。
它广泛应用于环境领域，例如探究水体中有害物质的吸附行为，研究气体中的污染物吸附特性等。
此外，在化学过程中，静态吸附法也可用于催化反应的研究，例如催化剂的吸附性能评价与优化。
除了纯实验研究外，静态吸附法还具有一定的应用价值。
例如，根据吸附物质与固体表面的亲疏水性，可以制备各类功能性材料，如吸附剂、分离膜、催化剂等。
通过更好地理解和掌握静态吸附法，人们可以开发出更高效、更环保的吸附材料。
值得注意的是，静态吸附法虽然在理论研究和实际应用中都具有重要意义，但它仅仅是研究吸附过程的一种方法之一。
在实际应用中，还需要综合考虑实际环境因素、材料的可再生性以及吸附过程的经济性等因素。
总而言之，静态吸附法作为一种研究物质在固体表面吸附行为的实验方法，为我们提供了深入理解吸附过程和开发吸附材料的重要手段。
tms吸附法
tms吸附法TMS吸附法，全称为溶剂热分子内化合物吸附法，是一种常用于材料表面改性的技术。
该方法通过将特定的有机化合物（TMS）溶解在适当的溶剂中，然后将待处理的材料浸泡在其溶液中，使TMS分子以化学吸附的方式在材料表面形成一层保护膜。
这层膜能够改变材料表面的性质和功能，从而实现对材料的改良。
一、TMS吸附法的原理TMS吸附法的原理基于溶剂热作用和分子内化合物形成的特点。
在溶剂热作用下，溶剂分子会与TMS分子形成氢键或其他化学键，进而将TMS分子吸附在其表面。
这种吸附作用是可逆的，使得TMS能够在溶剂中形成动态平衡，从而实现对材料表面的修饰。
二、TMS吸附法的优势TMS吸附法具有以下几个优势：1. 简单易行：该方法操作简单，只需要将待处理的材料浸泡在TMS 溶液中，不需要复杂的装置和条件。
2. 超薄涂层：TMS吸附在材料表面的膜层非常薄，通常在纳米尺度，不会改变材料的整体形貌和性能。
3. 可控性强：通过调整TMS溶液的浓度、溶剂种类以及处理时间，可以实现对吸附膜的厚度和性质的精确控制。
4. 适用性广泛：TMS吸附法适用于各种材料，包括金属、陶瓷、塑料等。
5. 多功能性：TMS吸附膜可以改变材料的表面能、防腐蚀性、润湿性、抗菌性等性质，具有多种功能。
三、TMS吸附法的应用领域TMS吸附法在材料科学和工程领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 陶瓷材料：TMS吸附法可以改善陶瓷材料的表面润湿性，提高其抗磨损性和耐化学腐蚀性。
2. 金属材料：通过TMS吸附膜的形成，金属材料的表面能可以得到调控，从而实现对其涂覆性和胶接性的改善。
3. 塑料材料：TMS吸附法能够使塑料材料表面变得亲水，从而增加其与水的相容性，提高其使用性能。
4. 生物材料：TMS吸附膜对生物材料具有抗菌性能，可用于医用器械、种植材料等领域。
5. 光学材料：通过调控TMS吸附膜的光学性质，可以应用于液晶显示器、太阳能电池等光电子器件。
吸附法简介
吸附法简介吸附是指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。
吸附也属于一种传质过程，物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力，但物质表面的分子，其中相对物质外部的作用力没有充分发挥，所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体，尤其是表面面积很大的情况下，这种吸附力能产生很大的作用，所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附，如活性炭、水膜等吸附法用多孔性固体吸附剂处理废水，使其中的污染物质被吸着于固体表面而分离的方法。
吸附可分为物理吸附、化学吸附和生物吸附等。
物理吸附剂和吸附质之间在分子间力作用下产生的。
不产生化学变化。
而化学吸附则是吸附剂和吸附质之间发生化学反应，生成化学键引起的吸附，因此化学吸附选择性较强。
另外，在生物作用下也可以产生物吸附。
在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、焦炭、木屑等。
吸附原理固体表面有吸附水中溶解及胶体物质的能力，比表面积很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附剂。
吸附可分为物理吸附和化学吸附。
如果吸附剂与被吸附物质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生吸附，称为物理吸附；如果吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，生成化学键引起吸附，称为化学吸附。
离子交换实际上也是一种吸附。
物理吸附和化学吸附并非不相容的，而且随着条件的变化可以相伴发生，但在一个系统中，可能某一种吸附是主要的。
在污水处理中，多数情况下，往往是几种吸附的综合结果。
一定的吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质及其浓度和温度有关。
表明被吸附物的量与浓度之间的关系式称为吸附等温式。
目前常用的公式有二：弗劳德利希(Freundlich)吸附等温式，朗格缪尔(Langrnuir)吸附等温式。
1916年，朗格缪尔从动力学的观点出发，提出了固体对气体的吸附理论，称为单分子层吸附理论，该理论的基本假设如下：（1）固体表面对气体的吸附是单分子层的；（2）固体表面是均匀的，表面上所有部位的吸附能力相同；（3）被吸附的气体分子间无相互作用力，吸附或脱附的难易与邻近有无吸附分子无关；（4）吸附平衡是动态平衡，达到吸附平衡时，吸附和脱附过程速率相同。
吸附分离法
6
二、吸附类型及特点
项目
作用力 吸附热 选择性 吸附速度 吸附分子层
物理吸附
范德华力 较小,接近液化热 几乎没有 较快,需要的活化能很小 单分子或多分子层
化学吸附
化学键力 较大,接近反应热 有选择性 慢,需要一定的活化能 单分子
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三、影响吸附的因素
（一）吸附剂特性
吸附容量：比表面积、种类、活化方法 吸附速度：颗粒度、孔径 机械强度
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辅酶A制备
活性炭除可 以用于除杂 外，也 可以 用于生化药 物的分离， 如：
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活性炭提取放线酮
[提取制霉菌素] 菌丝——————→ 制霉菌素 [板框过滤] ↗ [吸附] 活性炭 [减压浓缩] [溶解] 用醋酸丁酯溶解 [解吸] 用氯仿洗脱 2 次 [脱色] 活性炭 发酵液—————→ 滤液————→炭饼————————→
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可分为非极性、中等极性、极性和强极性吸附剂 四类。
美国罗姆-哈斯公司：Amberlite系列； 日本三菱化成公司：Diaion系列。
一、大孔网状聚合物吸附剂的类型 和结构
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Amberlite大网格吸附剂的物理性质
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Diaion大网格吸附剂的物理性质
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比表面积：单位质量的树脂的表面积。 空隙度：系指吸附剂中空隙所占的体积百分率。 孔容度：指每1g吸附剂所含的空隙体积。 骨架密度：系指吸附剂骨架的密度，即每1ml骨架(不包括空 隙)的重量(g) 。 湿真密度：指空隙充满水时的密度，在实际使用时湿真密度 不能小于1，否则树脂上浮。 偶极矩：表征极性的强弱，越大，极性越强。
应用广泛，如四环素、土霉素、竹桃霉素、红霉素、林 可霉素、麦迪霉素、赤霉素、维生素B12及头孢菌素C 等
吸附原理及应用
即在单位时间内吸附数量等于解吸的数量，则吸附 质在溶液中的浓度C与在吸附剂表面上的浓度都不再 变时，即达到吸附平衡，此时吸附质在溶液的浓度C 叫平衡浓度。
吸附过程理论基础
吸附量q
达到吸附平衡时，单位重量的吸附剂（g）所 吸附的吸附质的重量（g）
V (C0 C ) q W
衡量吸附剂吸附能力的大小
连续式
移动床
流化床
吸附剂在吸附柱内处于膨胀状态， 悬浮于由下而上的水流中
吸附工艺
一、间歇吸附
A X0 Y0 W Y Y1 Y1 B Y0
－L / W
吸附过程计算
W (Y0 Y1) L( X1 X 0 )
W—溶液中溶剂的质量，kg L—吸附剂的质量，kg;
X1
X0
X1
X 图 13－ 3 单 级 吸 附 操 作 流 程
吸附
HANS
概述
吸附（定义）
一种物质从一相转移到另外一相的现象称为吸附 物质从流体相浓缩到固体表面
固—液界面上的吸附：
吸附剂：具有吸附能力的固体物质。 吸附质：被吸附的物质。
典型的吸附过程包括四个步骤：
待分离的料液 通入吸附剂
吸附质被吸附 在吸附剂表面 吸附质解吸 吸附剂再生
料液流出
吸附: 典型的表面现象
（ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） 选择性好 解吸容易 机械强度好 流体阻力小 反复使 用 可适用于各种产品
优 点
大孔吸附树脂
1. 非极性大孔吸附树脂 分 2. 中等极性大孔吸附树脂 类 3. 极性大孔吸附树脂
大孔吸附树脂
非极性大孔吸附树脂
苯乙烯--------二乙烯苯
交联、聚合
第四章-2吸附
优点：
1.几乎所有的有机物都可采用此法； 2.再生炭质量均匀，再生性能恢复率高； 3.再生时间短； 4.不产生有机废液。
缺点：
1.再生损失率高，达3-10%；
2.高温下，再生炉内内衬料的耗量大；
3.需严格控制温度和气体条件； 4.再生设备造价高。
二、药剂再生法 无机药剂再生法：加入碱或酸等无机药剂； 有机药剂再生法：苯、丙醇及甲醇等药剂； 再生设备和操作简单，可在吸附塔内进行，但 再生性能随再生次数的增加而降低。 三、氧化再生法 湿式氧化法： 电解氧化法： 臭氧氧化法： 生物氧化法：
吸附剂必须是具有高度疏松结构和巨大暴露 表面的多孔物质。只有这样，才能给吸附提 供很大的表面。吸附剂的有效表面包括颗粒 的外表面和内表面，而内表面总是比外表面 大得多，例如硅胶的内表面高达 600m2／g， 活性炭的内表面可高达 1000m2 ／ g 。这些内 部孔道通常都很小，有的宽度只有几个分子 的直径，但数量极大，这是由吸附剂的孔隙 率决定的。因此，要求吸附剂要有很大的孔 隙率。除此之外，还要求吸附剂具有合适的 孔隙和分布合理的孔径，以便吸附质分子能 到达所有的内表面而被吸附。
3、吸附过程的影响因素
1.吸附剂的种类及性质 a.吸附剂种类：极性吸附剂吸附极性物质，非 极性吸附剂吸附非极性物质。 b.比表面积越大、颗粒越小，吸附容量越大； c.孔结构：孔径大，比表面小，吸附能力差； 孔径太小，不利于吸附质扩散。
微孔：孔半径＜2nm；
过渡孔：孔半径介于2-100nm之间; 大孔：孔半径＞100nm.提供扩散通道。
在处理领域：主要用于脱除水中的微量污染物，
有效捕捉低浓度的物质，进行脱色、除臭、去
除重金属、各种溶解性有机物，放射性元素等，
Ch8-9 吸附法与离子交换法
稳定 洗涤要水解 需过量的 强酸 快
再生
交换速度
很容易 慢(除非离 子化后)
需要过量 再生容易，可用 的强碱 碳酸钠或氨 快 慢(除非离子化后)
二、离子交换树脂的理化性能和测定方法：
1．外观和粒度（颗粒度）；P107 2．机械强度（不破损率%） 3．含水量；P108 4．总交换容量*** 5．滴定曲线：P108
红霉素的分离纯化
SOD的分离纯化
其他类型的吸附 P153
疏水作用吸附 盐析吸附 亲和吸附 染料配位体吸附 免疫吸附 固定金属亲和吸附 羟基磷灰石吸附
本章小结： 重点： 难点；
1 ．有哪几种吸附等温线，各有何特点？ 2．大孔网格聚合物吸附剂的吸附机理 如何？
第九章 离子交换法
吸附与离子交换
第八章
吸附法
吸附法是利用适当的吸附剂，在一定 的 pH 条件下，使发酵液中的产物被吸附， 然后再适当的洗脱将吸附的产品从吸附剂 上解吸下来，达到浓缩和提纯的目的。这 样的提取方法称为吸附法。 应用：
还可以用于蛋白质、核酸、酶、抗生 素、氨基酸以及废水处理等方面。
吸附法的优缺点
优点：不用或少用有机溶剂；操作简便、 安全、设备简单；pH变化小，对生化物 质的活性影响小。 缺点：选择性差；收率较低；无机吸附 剂不稳定、劳动强度大、污染环境等。
溶液浓度（mol/L）
比较三种吸附等温线的特点
常见的吸附等温线方程有以下二种：
吸附等温线表示平衡吸附量，并可用来推
断吸附剂结构、吸附热和其它理化特性。
五、影响吸附过程的因素
1、吸附剂的影响
比表面大、空隙度高，吸附容量大； 颗粒度较小、孔径适当，吸附速度快；
11 吸附法
一种非极性的聚苯乙烯大网格吸附剂的电子扫描显微照片。 一种非极性的聚苯乙烯大网格吸附剂的电子扫描显微照片。
树脂的网络骨架
ห้องสมุดไป่ตู้
应用举例： 应用举例：
对于在水中溶解度不太大， 对于在水中溶解度不太大，而较易溶于有机溶剂中 的生化物质都可考虑用大网格吸附剂提取。 的生化物质都可考虑用大网格吸附剂提取。 除此以外， 除此以外，也可用于对已被分离出的产物的各组分 分离；用来处理离子交换的洗脱液，使盐与产物、 分离；用来处理离子交换的洗脱液，使盐与产物、或色 素与产物分离， 素与产物分离，然后用酸或碱或溶剂将产物以有机酸和 有机碱的形式解吸下来。 有机碱的形式解吸下来。
发酵工程
山东农业大学生命科学学院 刘丽英 lllylxy@
吸 附 法
一、 简介
在人类生活中， 在人类生活中，固体吸附很 早就有所使用， 早就有所使用，从马王堆出土的 二千年前西汉墓中残存有木炭就 足以说明。 足以说明。
吸附在生产上，用于除臭、脱色、吸湿、防潮等 吸附在生产上，用于除臭、脱色、吸湿、防潮等 除臭 方面较多，吸附在工业上应用也很早， 方面较多，吸附在工业上应用也很早，特别是近十几年 发展尤其迅速。 发展尤其迅速。
三、其他类型的吸附
目前，吸附过程的应用正在扩大， 目前，吸附过程的应用正在扩大，特别是在蛋白质 分离中占有主导地位， 分离中占有主导地位，并出现了许多以新的吸附原理为 基础的色谱分离技术。 基础的色谱分离技术。
（一）疏水作用吸附
概念： 概念：利用溶质和吸附剂表面之间弱的疏水性相互作用 而被吸附的过程称为疏水作用吸附。 而被吸附的过程称为疏水作用吸附。 原理：疏水作用的强度随盐浓度的增加而增加。高盐浓 原理：疏水作用的强度随盐浓度的增加而增加。 度下，蛋白质被惰性基质上的疏水基团所吸附， 度下，蛋白质被惰性基质上的疏水基团所吸附，而当淋洗液 的离子浓度逐渐降低时， 的离子浓度逐渐降低时，蛋白质样品则按其疏水特性被依次 洗脱下来，疏水性越强洗脱时间越长。 洗脱下来，疏水性越强洗脱时间越长。
吸附法、交联法、包埋 法及共价偶联法
吸附法、交联法、包埋法及共价偶联法吸附法、交联法、包埋法及共价偶联法在科学研究和工业应用中被广泛运用，以实现特定目的的分离、固定或修饰。
下面将分别介绍这四种方法的原理和应用。
吸附法是一种基于分子间吸引力的分离技术。
其原理是利用固定相（吸附剂）对溶液中目标物质发生吸附作用，从而实现目标物质的分离。
吸附剂可以是固体如活性炭、硅胶等，也可以是液体如液体萃取剂。
吸附法广泛应用于分离和净化混合物中的有机物、无机物以及生物分子等。
例如，在环境保护领域中，吸附法常用于去除水中的重金属离子和有机污染物；在制药工业中，吸附法常用于纯化药物和去除杂质。
交联法是一种通过交联剂将分子或聚合物连接在一起的方法。
交联剂可以是化学交联剂，如二甲基亚砜（DMSO）或乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA），也可以是物理交联剂，如热交联或辐射交联。
交联法常用于制备具有特定形状和性能的材料，如聚合物凝胶、电子器件和生物材料。
例如，在生物医学领域中，交联法广泛应用于制备人工血管和组织工程支架材料。
包埋法是一种将样品固定在固体基质中的方法。
其原理是将样品浸泡在液态或溶胶态的基质中，然后通过固化或干燥，使样品被包裹在基质中。
包埋法常用于制备样品的切片、显微镜观察和样品的保存。
例如，在组织学研究中，包埋法常用于制备组织切片，以便观察组织结构和细胞形态。
共价偶联法是一种通过共价键将两个分子或物质连接在一起的方法。
共价偶联法常用于制备具有特定功能的分子或材料。
例如，在生物化学研究中，共价偶联法常用于将荧光标记物连接到生物分子上，以实现对生物分子的检测和定位；在制备功能性材料中，共价偶联法常用于将活性基团连接到材料表面，以实现对特定物质的选择性吸附和催化。
吸附法、交联法、包埋法及共价偶联法在科学研究和工业应用中具有重要地位。
这些方法通过不同的原理和手段，实现了对分子和材料的分离、固定和修饰，为我们的研究和应用提供了强大的工具和手段。
随着科学技术的不断发展，这些方法将继续得到改进和应用，为各个领域的研究和应用带来更多的可能性。