现代分离技术复习思考题及答案教学内容
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现代分离技术复习思考题及答案教学内容现代分离技术复习思考题及答案第⼀章膜分离1.什么是分离技术和分离⼯程？分离技术系指利⽤物理、化学或物理化学等基本原理与⽅法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的⼀种⼿段。
在⼯业规模上，通过适当的技术与装备，耗费⼀定的能量或分离剂来实现混合物分离的过程称为分离⼯程。
2.分离过程是如何分类的？机械分离、传质分离(平衡分离、速率控制分离)、反应分离第⼆章膜分离1.按照膜的分离机理及推动⼒不同，可将膜分为哪⼏类？根据分离膜的分离原理和推动⼒的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。
2.按照膜的形态不同，如何分类？按膜的形态分为平板膜、管式膜和中空纤维膜、卷式膜。
3.按照膜的结构不同，如何分类？按膜的结构分为对称膜、⾮对称膜和复合膜。
4.按照膜的孔径⼤⼩不同，如何分类？按膜的孔径⼤⼩分多孔膜和致密膜。
5.⽬前实⽤的⾼分⼦膜膜材料有哪些？⽬前，实⽤的有机⾼分⼦膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。
6.MF（微孔过滤膜）,UF（超过滤膜）,NF（纳滤膜）,RO（反渗透膜）的推动⼒是什么？压⼒差。
7.醋酸纤维素膜有哪些优缺点？醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之⼀。
醋酸纤维素性能稳定，但在⾼温和酸、碱存在下易发⽣⽔解。
纤维素醋类材料易受微⽣物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐⾼温和某些有机溶剂或⽆机溶剂。
8.醋酸纤维素膜的结构如何？表⽪层，孔径（8－10）×10－10m。
过渡层，孔径200×10－10m。
多孔层，孔径（1000－4000）×10－10m9.固体膜的保存应注意哪些问题？分离膜的保存对其性能极为重要。
主要应防⽌微⽣物、⽔解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。
微⽣物的破坏主要发⽣在醋酸纤维素膜；⽽⽔解和冷冻破坏则对任何膜都可能发⽣。
温度、pH值不适当和⽔中游离氧的存在均会造成膜的⽔解。
分离科学思考题答案PDF版
1. SPE 与 SPME 的特点各是什么？相同性？相异性？ SPE 特点：SPE 技术基于液-固相色谱理论，采用选择性吸附、选择性洗脱 的方式对样品进行富集、分离、净化，是一种包括液相和固相的物理萃取过程。 其特点主要为：可同时完成样品富集与净化，大大提高检测灵敏度；比液液萃取 更快；更节省溶剂,；可自动化批量处理；重现性好。 SPME 特点：集萃取、浓缩、解吸、进样于一体的样品前处理新技术，它以 固相萃取(SPE)为基础，保留了 SPE 的全部优点，排除了 SPE 需要柱填充物和使用 有机溶剂进行解吸的缺点，并可用于 GC 和 HPLC 等仪器上直接进样。它具有样 品用量少、选择性高、使用方便、快捷等特点。 共同点：节约有机溶剂 容易操作 可自动化控制 不会出现乳化现象 缩短样品预处理时间
极缓冲液离子强度增高，电流强度也增加，不仅降低分辨率(即电泳谱带的展宽 和组分的热混和)，严重时甚至烧断或熔化支持介质。 （6）筛孔在筛孔大的凝胶中溶质颗粒的泳动速度快。 11、什么是电渗？带电质点泳动速度与电渗的关系如何？ 电渗是支持物本身所带的电荷吸附溶液中性质相反的离子，在电场中移动的结 果。其带电愈高，电渗力愈大。当颗粒的泳动方向与电渗方向一致时，加快颗粒 的泳动速度；当颗粒的泳动方向与电渗方向相反时，则降低颗粒的泳动速度。 12、PAGE、SDS-PAGE、IEFE 中文名称是什么？简述各自的分离原理 聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺(Acr)和交联剂 N,N-甲 叉 双 丙 烯 酰 胺(Bis) 在 加 速 剂 N,N,N,N- 四甲基乙二胺 (TEMED) 和催化剂过硫酸铵 (AP) 或核黄素 (C17H2O6N4)的作用下聚合交联成三维网状结构的凝胶，以此凝胶为支持物的电 泳称为聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)。不连续 PAGE， （1）凝胶层的不连续；浓缩 胶浓度为 2.5%-4%，分离胶则根据被分离样品的情况而定。 （2）缓冲液离子成分 的不连续；在两层凝胶中加入前导离子，在电极缓冲液中加入尾随离子。为保持 溶液的电中性及一定的 pH，在缓冲液中加入一种与前导和尾随离子符号相反的 离子，为缓存配对离子。在分离蛋白质样品时，常用的前导离子为 Cl，甘氨酸根 负离子为尾随离子，采用三羟甲基氨基甲烷（Tris）作为缓冲配对离子。 （3）电 位梯度的不连续：前导离子后面形成了高的电位梯度。当前导离子、尾随离子和 蛋白质迁移率和电位梯度的乘积相等是，则三种离子移动速度相同。在前导离子 和尾随离子之间形成一个稳定的不断向阳极移动的界面。 也就是在高电位梯度和 低电位梯度之间形成一个迅速移动的界面。 （4）pH 值的不连续：在浓缩胶和分 离胶之间有 pH 的不连续，这是为了控制尾随离子的解离度，从而控制其有效迁 移率。要求在浓缩胶中，慢离子较所有被分离样品的有效迁移率低，以使样品夹 在前导和尾随离子界面之间， 使样品浓缩。而在分离胶中尾随离子的有效迁移率 比所有样品的有效迁移率高，使样品不再受离子界面的影响。 SDS－PAGE 是在电泳样品中加入含有 SDS 和β-巯基乙醇的样品处理液的一 种电泳方法。 SDS 即十二烷基硫酸钠(CH3-(CH2)10-CH2OSO3- Na+)， 是一种阴离子 表面活性剂即去污剂，它可以断开分子内和分子间的氢键，破坏蛋白质分子的二 级和三级结构，强还原剂β-巯基乙醇可以断开半胱氨酸残基之间的二硫键，破
现代分离方法与技术第五章课后答案
现代分离方法与技术第五章课后答案
1、分子蒸馏技术？
答：分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离技术，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。
2、它的原理？
答：当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。
这样，达到物质分离的目的。
3、需要如何的条件。
答：残余气体的分压必须很低，使残余气体的平均自由程长度是蒸馏器和冷凝器表面之间距离的倍数。
在饱和压力下，蒸汽分子的平均自由程长度必须与蒸发器和冷凝器表面之间距离具有相同的数量级。
4、有何应用？
答：食品工业、单甘酯的生产、鱼油的精制、羊毛脂的提取。
5、在分离中的应用。
答：色谱分离，MIPS最广泛的应用之一是利用其特异的识别功能去分离混合物，近年来，引人瞩目的立体、特殊识别位选择性分离已经完成。
其适用的印迹分子范围广，无论是小分子（如氨基酸、
药品和碳氢化合物等）还是大分子（如蛋白质等）已被应用于各种印迹技术中。
分离技术复习题
分离技术复习题分离技术复习题随着科技的不断发展，分离技术在各个领域中扮演着重要的角色。
无论是在环境保护、医学研究还是工业生产中，分离技术都发挥着至关重要的作用。
本文将从不同的角度探讨分离技术的应用，并给出相关的复习题。
一、环境保护中的分离技术1.1 大气污染治理大气污染是当前全球面临的严重问题之一。
分离技术在大气污染治理中起到了关键作用。
请简要介绍以下几种常见的大气污染物分离技术，并列举其应用场景。
1.1.1 除尘技术1.1.2 脱硫技术1.1.3 脱氮技术1.1.4 VOCs分离技术1.2 水处理中的分离技术水资源是人类生存和发展的基础，而水污染问题也日益严重。
分离技术在水处理中起到了至关重要的作用。
请简要介绍以下几种常见的水处理分离技术，并列举其应用场景。
1.2.1 沉淀技术1.2.2 膜分离技术1.2.3 吸附技术1.2.4 活性炭过滤技术二、医学研究中的分离技术2.1 蛋白质分离技术蛋白质是构成生物体的重要组成部分，对于了解生物体的结构和功能具有重要意义。
分离技术在蛋白质研究中扮演着重要的角色。
请简要介绍以下几种常见的蛋白质分离技术，并列举其应用场景。
2.1.1 凝胶电泳技术2.1.2 液相色谱技术2.1.3 质谱技术2.1.4 亲和层析技术2.2 细胞分离技术细胞是生命的基本单位，对于研究生物学、医学等领域具有重要意义。
分离技术在细胞研究中起到了关键作用。
请简要介绍以下几种常见的细胞分离技术，并列举其应用场景。
2.2.1 离心分离技术2.2.2 流式细胞术技术2.2.3 磁珠分离技术2.2.4 免疫分离技术三、工业生产中的分离技术3.1 化学品分离技术化学品分离技术在工业生产中起到了至关重要的作用。
请简要介绍以下几种常见的化学品分离技术，并列举其应用场景。
3.1.1 蒸馏技术3.1.2 结晶技术3.1.3 萃取技术3.1.4 色谱技术3.2 石油炼制中的分离技术石油炼制是现代工业生产中的重要环节，分离技术在石油炼制中起到了关键作用。
最新转-现代分离技术思考题答案
精品文档一、名词解释 ............ 1截留率: . (1)水通量: (1)浓差极化: (1)配系数: (1)萃取因素 (1)带溶剂: (1)结晶:. (1)晶核: (1)重结晶: (2)双水相萃取: (2)超临界流体萃取: (2)离子交换技术: (2)膜污染: (2)凝聚值 (2)精馏: (2)最小回流比: (2)萃取精馏: (2)共沸精馏: (2)分离因子: (2)絮凝: (2)错流过滤称切向流过滤: (2)比移值 (2)二、简答题 (2)1.简述进行料液予处理的目的并说明常用的料液预处理方法 (2)2.超临界萃取的特点是什么23.常用的细胞破碎方法有哪些 (2)4.溶剂萃取中萃取剂的选择原则 (2)5.影响溶剂萃取的因素有哪些 (3)6.乳化现象是如何发生的生产中应如何防止乳化现象的发生如何破乳 (3)7.说明双水相萃取的原理影响双水相分配的主要因素有哪些 (3)9.试给出几种常用的工业起晶方法并说明维持晶体生长的条件 (3)10.晶体质量的指标通常包括哪些内容生产中如何获得高质量的晶体产品 (3)11.选择重结晶适宜溶剂的原则是什么 (3)12.离子交换树脂有哪些分类方法 (3)13.离子交换树脂的主要性能指标物理化学性质 (3)14.离子交换树脂为什么要再生活化如何再生 (3)15.微滤超滤纳滤反渗透分离技术的特点及适用范围 (3)16.简要分析膜污染产生的原因和防、治方法 (4)17.简述色谱分离技术的原理及分类 (4)三、实例分析 (4)1.乙醇沉析法提取柑橘皮中的果胶 (4)2.头孢菌素C盐分离工艺剖析 (4)一、名词解释截留率:指溶液经超滤处理后被膜截留的溶质量占溶液中该溶质总量的百分率。
水通量:纯水在一定压力温度0.35MPa25℃下试验透过水的速度L/h×img1815file:///C:/Users/asus/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-14539.png2。
分离科学思考题答案 2
分离科学思考题答案一、名词解释截留率:指溶液经超滤处理后被膜截留的溶质量占溶液中该溶质总量的百分率。
水通量:纯水在一定压力温度0.35MPa25℃下试验透过水的速度。
浓差极化:电极上有电流通过时电极表面附近的反应物或产物浓度变化引起的极化。
分配系数:物质在两种不相混的溶剂中平衡时的浓度比HLB值:表面活性剂亲水-亲油性平衡的定量反映。
萃取因素:影响双水相萃取的因素包括聚合物体系无机盐离子体系PH体系温度及细胞温度的影响。
带溶剂:易溶于溶剂中并能够和溶质形成复合物且此复合物在一定条件下又容易分解的物质也称为化学萃取剂。
结晶:.物质从液态溶液或溶融状态或气态形成晶体。
晶核:过饱和溶液中形成微小晶体粒子是晶体生长必不可少的核心。
重结晶:利用杂质和洁净物质在不同溶剂和温度下的溶解度不同将晶体用合适的溶剂再次结晶以获得高纯度的晶体操作。
双水相萃取:利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行的分离操作。
超临界流体萃取:利用超临界流体作为萃取剂对物质进行溶解和分离。
离子交换技术:通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换而达到分离纯化的方法。
膜污染:指处理物料中的微粒胶体或溶质大分子与膜存在物理化学作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附沉积造成膜孔径变小或堵塞使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。
凝聚值:胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度。
精馏:利用液体混合物中各组分挥发度的差异及回流手段来实现分离液体混合物的单元操作。
最小回流比:当回流比减小到某一数值后使两操作线的交点d落在平衡曲线上时图解时不论绘多少梯级都不能跨过点d表示所需的理论板数为无穷多相应的回流比即为最小回流比萃取精馏:向原料液中加入第三组分称为萃取剂或溶剂以改变原有组分间的相对挥发度而得到分离。
共沸精馏:体系中加入一个新的组分称为共沸剂共沸剂与待分离的组分形成新的共沸物用精馏的方法使原体系中的组分得到分离。
凝聚:指在投加的化学物质铝、铁的盐类作用下胶体脱稳并使粒子相互聚集成1mm大小块状凝聚体的过程。
现代分离技术思考题
现代分离技术思考题一、名词解释：截留率、水通量、浓差极化、分配系数、HLB值、萃取因素、带溶剂、结晶、晶核、重结晶、双水相萃取、超临界流体萃取、离子交换技术、膜污染、凝聚值、精馏、最小回流比、萃取精馏、共沸精馏、分离因子、凝聚、絮凝、错流过滤（称切向流过滤）、比移值、二、简答题1．简述进行料液予处理的目的，并说明常用的料液预处理方法2．超临界萃取的特点是什么？3．常用的细胞破碎方法有哪些？4．溶剂萃取中萃取剂的选择原则？5．影响溶剂萃取的因素有哪些？6．乳化现象是如何发生的？生产中应如何防止乳化现象的发生？如何破乳？7．说明双水相萃取的原理？影响双水相分配的主要因素有哪些？9．试给出几种常用的工业起晶方法并说明维持晶体生长的条件？10．晶体质量的指标通常包括哪些内容？生产中如何获得高质量的晶体产品？11．选择重结晶适宜溶剂的原则是什么？12．离子交换树脂有哪些分类方法13．离子交换树脂的主要性能指标（物理化学性质）？14．离子交换树脂为什么要再生（活化）？如何再生？15．微滤，超滤，纳滤，反渗透分离技术的特点，及适用范围？16．简要分析膜污染产生的原因和防、治方法？17．简述色谱分离技术的原理及分类？三、实例分析1．乙醇沉析法提取柑橘皮中的果胶操作方法（1）将提取液加入1％的硅藻土作助滤剂，然后送入板框压滤机。
过滤后得无色透明的果胶稀溶液，滤渣弃去（2）将过滤收集的滤液置于真空浓缩装置中，于75℃温度下浓缩，直至浓缩到果胶浓度为4％左右。
（3）将浓缩液置于搪瓷桶中，并冷至室温，然后乙醇以喷淋方式加至已浓缩好的果胶溶液中，乙醇含量控制在40％～50％的范围内，不断搅动。
这时，果胶聚结成海绵状析出。
（4）将果胶—乙醇混合物经1～2h静置后，送入板框压滤机过滤。
收集滤饼(果胶)，然后用80％乙醇溶液洗涤滤饼1～2次，再用95％的乙醇洗涤1～2次。
洗完后压干（5）将以上滤好的果胶置于真空干燥器中于55℃左右干燥，即得果胶纯品。
现代分离方法与技术第三版答案第五章答案
现代分离方法与技术第三版答案第五章答案第五章分离方法与技术
1.现代分离技术包括哪些？
A.离心分离、膜分离、层析分离、溶剂萃取、电泳分离、细胞分离、
凝胶电泳、组蛋白分离，表面增强拉曼散射等。
2.什么是吸附分离？
A.吸附分离是一种利用介质对待分离物质表面的吸附作用实现分离的
方法，主要有离子交换、活性炭吸附、动态混凝土吸附、多孔介质吸附、
吸附液晶体等。
3.层析分离的基本原理是什么？
A.层析分离是一种基于物质的性质（如电荷、大小、密度、极性等）
在特殊介质中的分离机理，通常是利用物质在介质中的不同移动速度实现
分离的。
4.溶剂萃取的优势是什么？
A.溶剂萃取是一种利用溶剂间的不相溶和亲和力，将待分离物质从一
个介质中迁移到另一个介质中实现分离的方法。
溶剂萃取的优势在于多数
化合物的组分都能在指定的溶剂中受到萃取，萃取过程快速，分离效率高，可操作性强，可实现完全分离等。
5.电泳分离的原理是什么？
A.电泳分离是利用电场引起电荷对等物质在液相介质中的有规律迁移
实现分离的方法，也可称之为电动力层析。
它是利用物质在电场作用下的
有规律的移动，对具有不同电荷或分子量的物质经电泳的不同移动速度实现分离的。
分离技术思考题
现代分离技术思考题1、分离混合物的一般方法有哪些？试提出分离下列混合物的满意方法：①环己酮与醋酸；②对硝基苯酚和邻硝基苯酚；③苯甲醛和水杨醛。
2、简要叙述色谱法的分离原理及其特点。
3、什么是色谱分离法？其本质和特点是什么？4、试述塔板理论在解释色谱分离过程中的作用及其的不足。
5、试述Van Deemter方程的理论根据及其式中各项的含意。
6、程序升温气相色谱法适用于哪些类型样品的分析？7、裂解气相色谱分析的基本原理是什么？它在应用上有哪些局限性？8、从分离原理、仪器构造、及应用范围简述GC与HPLC的异同点。
9、CC、TLC和HPLC之间的相同与不同是什么？HPLC为什么不能完全代替CC和TLC？10、利用色谱方法进行定量分析时，为什么要加入内标物？什么情况下可以不加内标物？11、什么叫梯度洗脱？它与气相色谱中的程序升温有何异同？12、什么是化学键合固定相？它的突出优点是什么？13、高效液相色谱法是如何实现高效和高速分离的（与经典的柱色谱比较）？14、在液相色谱中，提高柱效的途径有哪些？其中最有效的途径是什么？15、在气相色谱定量分析中为什么要测校正因子？如何测量？什么情况下可以不测？16、什么是键合固定相？它与机械涂渍的固定相相比有哪些特点？17、在分配色谱中，如何调整保留因子k？18、简述在气相色谱和液相色谱中如何调整选择因子？19、在以氧化铝为填料的HPLC中，用苯/丙酮为流动相进行梯度洗脱，试指出在不断冲洗柱子的过程中，应该增加还是降低苯的比例？为什么？20、根据联用技术的，你认为液相色谱与质谱联用时，在接口处应考虑哪些问题？21、什么是抑制柱？为什么要使用它？22、何谓气体的超临界温度和超临界压力？何谓超临界流体？23、超临界流体的哪些性质在色谱分离中是重要的？24、试指出超临界流体的仪器与气相色谱仪和液相色谱仪有哪些区别？25、与液体萃取相比较，超临界流体萃取有何优点？26、当用超临界CO2为流体时，试指出下述的改变将如何影响超临界流体色谱中的洗脱时间？(1)恒定压力和温度，增加流速；(2)恒定温度和流速，增加压力；(3)恒定压力和流速，增加温度。
现代分离方法与技术复习题
1、名词解释1)分配系数，2)絮凝，3)层析分离，4)吸附分离，5)分子印迹技术分子印迹技术（MIT）是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子（印迹分子）完全匹配的聚合物的实验制备技术。
6)反渗析，7)共沉淀分离，8)离子交换分离，9)沉降分离，10)液膜分离，11)临界胶团浓度，12)等电点，13)液膜分离，14)反相色谱，15)密度梯度离心分离，16)泡沫吸附分离，2、问答1)溶剂萃取过程的机理是什么？2)在液相色谱、溶剂萃取分离和蒸馏分离过程中，分别涉及的最主要的分子间相互作用是什么？3)液一液萃取时溶剂的选择要注意哪些问题？4)简述吸附色谱分离技术的原理？5)何谓超临界流体萃取，并简述其分离原理？6)何谓双水相萃取，影响双水相萃取有哪些？7)简述结晶过程中晶体形成的条件，影响结晶的因素主要有哪些？8)简述气相色谱工作原理及载气流速对色谱分析的影响，9)简述生物分离过程的特点?10)膜分离技术的类型和定义？举例说明其应用。
11)简述各种超滤和反渗透膜分离物质的原理及过程。
12)盐析的原理及影响因素？13)简述气相色谱工作原理及载气流速对色谱分析的影响。
14)试述溶剂萃取的原理及影响因素，简述当前萃取方法的新技术。
15)微孔膜过滤技术的应用？16)影响电泳分离的主要因素？17)简述在色谱分离及电泳分离过程中，影响分子迁移与扩散的因素?18)试讨论影响高效液相色谱（HPLC）分离度的各种因素，如何提高分离度？19)试述柱层析的基本操作过程。
20)离子交换过程？离子交换的机理是什么？影响交换速度的因素？21)根据溶解度不同，蛋白质有几种分离纯化方法。
22)请结合你所从事的专业举例说明分离过程（可以从分离原理、分离条件、影响因素、分离效果评价等方面分析）。
现代分离技术（PDF）
第四章 气体渗透、渗透汽化和膜基吸收（习题解答）4-1采用气体渗透膜分离空气（氧21％，氮79％），渗透物中氧浓度达78％。
试计算膜对氮气的截留率R 和过程的分离因子α，并说明这种情况下哪一个参数更能表达该过程的分离状态。
解：截留率：R=7215.0792211,,22=-=-FN p N c c 分离因子：34.137921227822==N oα 对于气体膜分离，以分离因子表示膜的选择性为宜。
4-3 用渗透汽化膜过程进行异丙醇脱水。
在80℃下，所用亲水复合膜厚为8μm ，该膜对异丙醇的渗透通量可忽略不计。
测得不同含水量的异丙醇进料液透过膜的水通量数据如下： 料液中含水量/％（质量） 1 2 3 4 5 6水通量/{kg/(m 2·h)} 0.03 0.12 0.45 0.82 1.46 2.12已知水在无限稀释溶液中的活度系数为3.9，且在以上浓度范围内不变。
试画出水通量随溶液浓度及活度的变化曲线；计算各组成下水的渗透系数{cm 3·cm/(cm 2·s ·kPa)}。
解：查表得异丙醇的Antoine 方程常数，并计算其饱和蒸气压：3640.20exp 9.7702-0.09235353.54P MPa ⎛⎫== ⎪-⎝⎭异丙醇查饱和水性质表得80℃下水的饱和蒸气压及密度：00.04739P MPa =水 3971.8/kg m ρ=水的渗透系数可用下式计算：()220p AA A A A A A A A A A AJ J Q p x f p y Q p x γγ≈=-−−−→= 计算结果见下表：1 2 3 4 5 60.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 20.03 0.12 0.45 0.82 1.46 2.12 0.0326 0.0637 0.0935 0.1220 0.1493 0.17540.12700.24840.36450.47560.58210.6842321.14E-122.33E-12 5.96E-12 8.32E-12 1.21E-11 1.50E-11 水通量随溶液浓度及活度的变化曲线如下：（左Y 轴为摩尔分数，右Y 轴为活度，X 轴为渗透系数）0.000.020.040.060.080.100.120.140.160.18A4-4 蒸汽渗透或气体分离过程中，原料和渗透物压强比一定，且原料液流与渗余液流的浓度近似相等时，渗透物浓度最高。
现代分离科学与技术复习题
现代分离科学与技术复习题1、名词解释1)分配系数,指一定温度下,处于平衡状态时,组分在流动相中得浓度与在固定相中得浓度之比,以K表示。
分配系数与组分、流动相与固定相得热力学性质有关,也与温度、压力有关。
在不同得色谱分离机制中,K有不同得概念:吸附色谱法为吸附系数,离子交换色谱法为选择性系数(或称交换系数),凝胶色谱法为渗透参数2)絮凝,使水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒子得聚沉,达到固-液分离得目得,这一现象或操作称作絮凝3)层析分离,就是利用各组分物理性质(吸引力、溶解度、分子得形状与大小、分子得电荷性与亲与力)得不同,将多组分混合物进行分离得方法。
主要就是利用不同物质在固定与流动相上得亲与性差异,利用移动速度得不同进行分离。
4)吸附分离,吸附就是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附得能力,使其富集在吸附剂表面,再用适当得洗脱剂将其解吸达到分离纯化得过程5)分子印迹技术分子印迹技术就是指为获得在空间结构与结合位点上与某一分子(印迹分子) 完全匹配得聚合物得实验制备技术。
6)反渗析,利用反渗透膜选择性得只能通过溶剂(通常就是水)得性质,对溶液施加压力,克服溶液得渗透压,使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来得过程。
7)共沉淀分离,共沉淀分离法就是富集痕量组分得有效方法之一,就是利用溶液中主沉淀物(称为载体)析出时将共存得某些微量组分载带下来而得到分离得方法8)离子交换分离,通过分子中得活性离子将溶液中带相反电荷得物质吸附在离子交换剂上,然后用适当得洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来,达到分离得目得。
9)沉降分离,在外力场作用下,利用分散相与连续相之间密度差,使之发生相对运动而实现非均相混合物分离。
10)液膜分离,液膜萃取,也称液膜分离,就是将第三种液体展成膜状以隔开两个液相,使料液中得某些组分透过液膜进入接收液,从而实现料液组分得分离。
11)临界胶团浓度,表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束得最低浓度12)液膜分离,13)反相色谱,根据流动相与固定相相对极性不同,液相色谱分为正相色谱与反相色谱。
分离工程思考题
分离⼯程思考题第⼀章1、⽣物技术与⽣物分离的关系是什么？为什么说⽣物分离过程是⽣物技术的重要组成部分？⽣物技术的主要⽬标是⽣物物质的⾼效⽣产，⽽分离纯化是⽣物产品⼯程的重要环节。
因此，⽣物分离是⽣物技术的重要组成部分。
2、⽣物物质有哪些？现代⽣物技术产品的主体是什么？⽣物物质总类繁多，包括⼩分⼦化合物，⽣物⼤分⼦，超⼤分⼦，细胞和具有复杂结构与组成成分的⽣物体组织。
现代⽣物技术产品的主体---蛋⽩质类药物.1)细胞因⼦:⼲扰素、⽣长因⼦、红细胞⽣成素2)激素：胰岛素、⽣长激素3)抗体药物：单克隆抗体、抗体⽚段4)酶类药物：尿激酶5)基因⼯程疫苗6)基因治疗3、⽣物分离过程设计应考虑哪些因素？为什么⾊谱是分离过程的核⼼技术？考虑因素：1)⽬标产物的存在位置：胞内或胞外2)⽬标产物的存在形式：活性表达产物或包含体3)⽬标产物分⼦的⼤⼩、疏⽔性、电荷性质、溶解度和稳定性4)⽬标产物的商业价值和对纯度的要求4、⽣物分离过程有哪些特点？1)⽣化产物的稳定性差，产物可能失活2)分离难度⼤，⼀般需⽤特殊的⾼效分离技术3)⽣物产物的原料构成成分复杂，需要采⽤多种分离技术和多个分离步骤完成⼀个⽬标产物的分离4)对最终产物的质量要求很⾼5)需对原料液进⾏⾼度浓缩5、⽣物分离过程中需要考虑分离对像的哪些性质？1)根据物理性质的差异实现分离i.⼒学性质：密度、尺⼨和形状。
⽤于重⼒沉降、离⼼、膜分离等ii.热⼒学性质：溶解度、挥发度等。
⽤于如蒸馏、蒸发、结晶、吸附和离⼦交换等iii.传质性质：粘度、扩散系数、热扩散现象等。
即利⽤传质速度的差别进⾏分离iv.电磁性质：荷电性质、电荷分布、等电点等。
⽤于电泳、电渗析、离⼦交换、磁性分离等2)根据化学性质的差异实现分离i.化学性质包括热⼒学(化学平衡)、反应动⼒学(反应速率)和光化学特性等。
ii. 化学吸附和化学吸收即利⽤化学性质实现分离。
3) 根据⽣物学性质的差异实现分离a) ⽣物分⼦间的识别作⽤，如亲和⾊谱b) 利⽤酶的⽴体选择性，如对⼿性分⼦进⾏选择性修饰后以增⼤分⼦间差异，从⽽⽤常规⽅法进⾏分离6、什么是平衡分离？什么是差速分离？差速分离（速度分离）分离机理：根据溶质在外⼒作⽤下产⽣的移动速度的差异实现分离。
其它课程-分离课后习题及答案_1
分离课后习题及答案第一章绪论1.分离技术的三种分类方法各有什么特点？答：（1）按被分离物质的性质分类分为物理分离法、化学分离法、物理化学分离法。
（2）按分离过程的本质分类分为平衡分离过程、速度差分离过程、反应分离过程。
（3）场流分类法2.分离富集的目的？答：①定量分析的试样通常是复杂物质，试样中其他组分的存在常常影响某些组分的定量测定，干扰严重时甚至使分析工作无法进行。
这时必须根据试样的具体情况，采用适当的分离方法，把干扰组分分离除去，然后才能进行定量测定。
②如果要进行试样的全分析，往往需要把各种组分适当的分离，而后分别加以鉴定或测定。
③而对于试样中的某些痕量组分，进行分离的同时往往也就进行了必要的浓缩和富集，于是就便于测定。
因此物质的化学分离和测定具有同样重要意义。
3.什么是直接分离和间接分离？答：直接分离是将待测组分从复杂的干扰组分分离出来；间接分离是将干扰组分转入新相，而将待测组分留在原水相中。
4.阐述浓缩、富集和纯化三个概念的差异与联系？答：富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。
浓缩：将溶剂部分分离，使溶质浓度提高的过程。
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（摩尔分数）的不同进行区分：（方法被分离组分的摩尔分数）富集0.9。
5.回收因子、分离因子和富集倍数有什么区别和联系？答：（1）被分离物质在分离过程中损失量的多少，某组分的回收程度，用回收率来表示。
待测组分A 的回收率，用RA 表示，QA °---为富集前待测物的量；QA---富集后待测物的量。
%100?= AA A Q Q R （2）分离因子：两组分的分离程度。
用SA ，B 表示。
BA B A B A B ,//R R Q Q Q Q S A =??= A —待测组分；B —干扰组分。
如果待测组分A 符合定量要求，即可认为QA ≈ Q oA ，SA,B ≈ Q oB/QB = 1/RB ，常量组分测定：SA,B ≈103；分离因子越大，分离效果越好。
现代分离方法与技术期末复习资料
一、名词解释： 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。
富集：通过分离，使目标组分在某空间区域的浓度增大。
浓缩：将溶剂部分分离，使溶质浓度提高的过程。
纯化：通过分离使某种物质的纯度提高的过程 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。
回收率：0100Q R Q ⨯实际回收量回收率＝％欲回收总量 富集倍数：富集倍数＝待分离组分的回收率/基体回收率分离因子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S A,B 为,0,0,//A A B A B B A BR Q Q S R Q Q == 氢键：氢原子在分子中与电负性较大的原子X 形成共价键时，还可以吸引另一个电负性较大、且含有孤对电子的原子Y ，形成较弱化学结合。
分配平衡常数：在一定温度下，当某一溶质在互不相容的两种溶剂中达到分配平衡时，该溶质在两相中的浓度之比分配比（D ）：某种物质在两相之间各形态总浓度的比值[][]A i org org i A aq iaqi A C D C A ==∑∑ 相比：有机相和水相两相体积之比 直接溶剂萃取：可溶于水的有机分子（如羧酸、醇类、糖）因具有明显疏水性，可以直接从水相萃取到有机相。
间接溶剂萃取：无机离子通过与萃取剂形成疏水化合物后，再被有机相萃取。
协同萃取效应：混合萃取剂同时萃取某一物质时，其分配比显著大于相同浓度下各单一萃取剂分配比之和。
相对保留值：组分2与组分1调整保留值之比：r 21 = t´R2 / t´R1= V´R2 / V´R1 分配系数：在某温度T 时，组分在两相间达到分配平衡时的浓度之比。
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现代分离技术复习思考题及答案第一章膜分离1.什么是分离技术和分离工程？分离技术系指利用物理、化学或物理化学等基本原理与方法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的一种手段。
在工业规模上，通过适当的技术与装备，耗费一定的能量或分离剂来实现混合物分离的过程称为分离工程。
2.分离过程是如何分类的？机械分离、传质分离(平衡分离、速率控制分离)、反应分离第二章膜分离1.按照膜的分离机理及推动力不同，可将膜分为哪几类？根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。
2.按照膜的形态不同，如何分类？按膜的形态分为平板膜、管式膜和中空纤维膜、卷式膜。
3.按照膜的结构不同，如何分类？按膜的结构分为对称膜、非对称膜和复合膜。
4.按照膜的孔径大小不同，如何分类？按膜的孔径大小分多孔膜和致密膜。
5.目前实用的高分子膜膜材料有哪些？目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。
6.MF（微孔过滤膜）,UF（超过滤膜）,NF（纳滤膜）,RO（反渗透膜）的推动力是什么？压力差。
7.醋酸纤维素膜有哪些优缺点？醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之一。
醋酸纤维素性能稳定，但在高温和酸、碱存在下易发生水解。
纤维素醋类材料易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。
8.醋酸纤维素膜的结构如何？表皮层，孔径（8－10）×10－10m。
过渡层，孔径200×10－10m。
多孔层，孔径（1000－4000）×10－10m9.固体膜的保存应注意哪些问题？分离膜的保存对其性能极为重要。
主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。
微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。
温度、pH值不适当和水中游离氧的存在均会造成膜的水解。
冷冻会使膜膨胀而破坏膜的结构。
膜的收缩主要发生在湿态保存时的失水。
收缩变形使膜孔径大幅度下降，孔径分布不均匀，严重时还会造成膜的破裂。
当膜与高浓度溶液接触时，由于膜中水分急剧地向溶液中扩散而失水，也会造成膜的变形收缩。
10.工业上应用的膜组件有哪几种？工业上应用的膜组件主要有中空纤维式、管式、螺旋卷式、板框式等四种型式。
11.在上述膜组件中装填密度最高的是那种？料液流速最快的是那种？中空纤维式，管式。
12.什么叫浓差极化？如何消除浓差极化现象？在膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高。
这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。
它是一个可逆过程。
只有在膜运行过程中产生，停止运行，浓差极化逐渐消失。
它与操作条件相关，可通过降低膜两侧压差，减小料液中溶质浓度，改善膜面流体力学条件，来减轻浓差极化程度，提高膜的透过流量。
13.MF,UF,NF,RO有哪些共同点和不同点？14.反渗透装置有哪些主要部件？保安过滤器有什么作用？主要部件有：压力容器（膜壳）、高压泵、保安过滤器、自动控制与仪器仪表、辅助设备保安过滤器是反渗透装置的最后一级过滤器，要求进水浊度小于2mg/L以下，出水浊度低于0.3-0.12mg/L。
15.微滤和超滤的操作模式有哪两种？内压式和外压式。
死端过滤和错流过滤。
16.什么叫级和段？段---前一组膜组件的浓水流经下一组膜组件处理，流经几组膜组件即称为几段。
级---是指进水（料液）经过一次高压泵加压后通过膜装置的过程17.制备反渗透的膜材料有哪些？制备反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚、聚芳砜、聚醚酮、聚芳醚酮、聚四氟乙烯等。
18.离子交换膜按照可交换离子的性能是如何分类的？离子交换膜按其可交换离子的性能可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极离子交换膜。
这三种膜的可交换离子分别对应为阳离子、阴离子和阴阳离子。
19.电渗析的核心部件是什么？电渗析的核心是离子交换膜。
20.离子膜电解和双极膜电解氯化钠的产物是否相同？不同。
21.以渗透水为目的渗透蒸发较好膜材料有哪些？聚乙烯醇（PVA）和醋酸纤维素（CA）22.以渗透醇类为目的渗透蒸发较好膜材料是什么？憎水性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）23.分离氢气的气体膜材料有哪些？其材料主要有醋酸纤维素、聚砜、聚酰亚胺等。
24.分离富集氧气的膜材料有哪些？聚二甲基硅氧烷（PDMS）及其改性产品和含三甲基硅烷基的高分子材料。
25.液膜分离法有哪些优缺点？优点：传质推动力大，速率高，且试剂消耗量少，选择性好，分离效果显著。
缺点：强度低，破损率高，难以稳定操作，而且过程与设备复杂。
26.液膜有哪些成分组成？膜溶剂：有机溶剂或水, 构成膜的基体表面活性剂：控制液膜的稳定性添加剂/流动载体：提高膜的选择性, 实现分离传质的关键因素27.画出下列过程的工艺流程图示意图A离子膜电解氯化钠 ;B双极膜电解氯化钠C电渗析法利用海水制备饮用水;D反渗透法由自来水制备纯净水28.以液膜分离法处理含有苯酚的废水为例，说明液膜分离法的步骤。
包括液膜制备、液膜渗透、澄清分离和破乳四部分第三章新型萃取分离技术1.溶剂萃取法有哪些优缺点？溶剂萃取法优点：①操作可连续化，速度快，生产周期短；②对热敏物质破坏少；③采用多级萃取时，溶质浓缩倍数大、纯化度高。
缺点：由于有机溶剂使用量大，对设备和安全要求高，需要各项防火防爆等措施。
2.什么叫分配定律、分配比、萃取因素、分离因素、浓缩倍数？分配定律：在一定温度、一定压力下，某一溶质在互不相溶的两种溶剂间分配时，达到平衡后，在两相中的活度之比为一常数。
分配比：萃取因素E为：分离因素：在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。
浓缩倍数：3.单级萃取萃取因素E如何计算？萃取率如何计算？式中 VF——料液体积；Vs——萃取剂的体积；C1——溶质在萃取液的总浓度； C2——溶质在萃余相的总浓度；D——分配比； m——浓缩倍数4.多级错流萃取萃取率如何计算？5.多级逆流萃取萃取率如何计算？6.什么是表面活性剂的亲水亲油平衡值（HLB）？每一种表面活性剂都有亲水和疏水基团，两种基团的强度的相对关系称为HLB 值。
完全不亲水（HLB=0）、完全亲水（HLB=20）O/W型(水包油型)乳状液的乳化剂其HLB值常在8~18之间；W/O型(油包水型)乳状液的乳化剂其HLB值常在3~6之间。
7.影响乳状液类型的因素有哪些？相体积的影响、乳化剂分子空间构型的影响、界面张力的影响、容器壁性质的影响8.什么是盐析作用，产生盐析作用的原因是什么？在萃取过程中在水溶液中加入无机盐，萃取效率增加，这种现象叫盐析作用。
①由于盐析剂与水分子结合，降低了被萃取物在水中的溶解度，使其易转入有机相；②盐析剂降低有机溶剂在水中的溶解③盐析剂增大萃余相比重，有助于分相。
9.什么是双水相萃取？双水相萃取技术，又称水溶液两相分配技术，它利用不同的高分子溶液相互混合可产生两相或多相系统，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法，称为双水相萃取法。
10.影响双水相萃取的因素有哪些？成相高聚物的分子量、成相聚合物浓度、分配物质的分子量、盐类的影响、温度及其它因素。
11.常用的双水相系统有什么优缺点？PEG-Dex系统优点：盐的浓度低，易分相，不易失活。
缺点：粘度大，价格高PEG-盐系统优点：粘度小，价格低。
缺点：盐的浓度高，界面吸附多，易失活。
12.什么是反胶束？反胶束（reversed micelle），也称反胶团，是表面活性剂分散在连续的有机相中自发形成的纳米尺度的一种聚集体。
13.在反胶束萃取中，目前工业上应用最多的反胶束体系是什么？AOT（阴离子型），其化学名为丁二酸乙基己基酯-磺酸钠。
14.反胶束选择性的分离蛋白质包括那几个过程？萃取过程和反萃取过程两个。
15.反胶束萃取的影响因素有哪些？表面活性剂的种类、水相pH值、温度、离子强度、亲和反胶束萃取16.什么叫超临界流体萃取法(SFE)？超临界流体萃取技术（SFE)，又称压力流体萃取、超临界气体萃取、临界溶剂萃取等，是利用处于临界压力和临界温度以上的溶剂流体所具有增加物质溶解能力来进行分离纯化的技术。
17.SFE萃取有哪些优点？优点：①萃取剂在常温常压下为气体，易分离。
②在较低的温度和不太高的压力下操作。
③超临界流体的溶解能力可以通过调节温度、压力、夹带剂在很大范围内变化；而且还可以采用压力梯度和温度梯度。
④不使用有毒溶剂，无污染。
萃取速度快。
缺点：选择性不够高。
18.什么叫超临界流体、超临界流体有哪些哪些特性？超临界流体是指超过临界温度和临界压力状态的流体。
特性：①在临界点附近，在临界温度稍高的区域内，压力稍有变化，就会引起密度很大的变化，流体的密度随压力增高而迅速增加，并接近液体密度；②在临界温度与临界压力以上，无论压力多高，流体都不能液化；19.利用CO2作为萃取剂萃取有哪些优点？(1)二氧化碳超临界温度(Tc=31.06℃)是所有溶剂中最接近室温的，可以在35～40℃的条件下进行提取,防止热敏性物质的变质和挥发性物质的逸散。
(2)在CO2气体笼罩下进行萃取,萃取过程中不发生化学反应;又由于完全隔绝了空气中的氧,因此,萃取物不会因氧化或化学变化而变质。
(3)由于CO2无味、无臭、无毒、不可燃、价格便宜、纯度高、容易获得,使用相对安全。
(4)CO2是较容易提纯与分离的气体,因此萃取物几乎无溶剂残留,也避免了溶剂对人体的毒害和对环境的污染。
(5) CO2扩散系数大而粘度小,大大节省了萃取时间,萃取效率高。
20.超临界萃取的影响因素有哪些？(1)压力：高压时,超临界流体的溶解能力强,可最大限度地溶解大部分组分；低压时，在临界点附近,仅能提取易溶解的组分,或除去有害成分;压力增加，绝大多数化合物溶解度都急剧上升。
(2)温度：对流体密度的影响，随温度升高，CO2流体密度降低，导致其溶剂化效应下降，对物质的溶解度也下降；对物质蒸气压的影响，随温度升高，物质的蒸气压增大，使物质在CO2流体中的溶解度增大。
(3)助溶剂（夹带剂）：加入极性助溶剂对提高极性成分的溶解度有帮助，对非极性溶质作用不大；相反，非极性助溶剂对极性和非极性溶质都有增加溶解度的效能。
(4)物料性质21.画出超临界萃取的三种典型的流程图。
22.超临界萃取的三种典型的流程有哪些用途？等温法与等压法：主要用于萃取相中的溶质为需要精制的产物；吸附法：主要适用于那些萃取质为需除去的有害成分，而萃取槽内留下的萃余物为提纯产物。
23.什么叫固相萃取？以固体吸附剂作固定相，将目标物或干扰物吸附到固定相中，使目标物与基体或干扰组分分离的一种样品前处理技术。