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

2.

3.

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<0.1；浓缩0.1－0.9；纯化>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。

（2

A SA,

B ≈

（3

第二章分离过程中的热力学

2.气体分子吸附在固体吸附剂表面时，某吸附等温线可以由朗格缪尔吸附方程得到。试分析吸附物质的吸附平衡常数K与该气体物质在气相的分压p需满足什么条件才能使朗格缪尔吸附等温线近似为直线。

答：溶质吸附量q 与溶质气体分压p 的关系可以用朗格缪尔吸附方程表示：p K p K q q A A +=1max ，式中qmax 为溶质在固相表面以单分子层覆盖的最大容量；KA 为溶质的吸附平衡常数。在低压时，p K q q p K A A max 1=，《。

第三章 分离过程中的动力学

1.

相比可

2.在无流和有流情况下，溶质分子的迁移分别用什么公式描述？对公式的物理意义做简单的阐述。 答：无流时：22dx c d D dx dc Y dt dc +-=，有流时：22)(dx

x d D dx dc v Y dt dc +'+-= 物理意义：（参考费克第一定律物理意义的形式自己描述）

3.费克扩散定律描述的是什么样的特殊条件下溶质分子的迁移？

答：费克第一定律dx

dy A x J dx dc D J -=-=)(或，是假设溶质浓度c 在扩散方向上不随时间变化，其物理意义为：扩散系数一定时，单位时间扩散通过截面积的物质的量（mol ）与浓度梯度成正比，负号表示扩散方向与浓度梯度方向相反。其适用条件是：扩散物质处于稳态扩散条件下。

，即存1.2. 答：蒸馏分离中为范德华力和氢键、离子交换分离中为静电相互作用和范德华力和电荷相互作用、沉淀分离中电荷转移相互作用

4.举例说明范德华力在分离过程中的应用。

答：色谱：利用固体表面与分子间相互作用力（范德华力、氢键）的不同，使各组分在固定相中停留时间不同，从而将不同溶质分离开来，达到分离目的。

萃取：加速溶剂萃取中，提高的温度能极大地减弱由范德华力分子和样品基质的吸引所引起的相互作用力。

6.根据自己的理解阐述疏水相互作用的机理。

答：疏水水合过程中溶质表面水分子的有序化，使形成溶质水合物过程的熵减少。即不利于非极性分子溶于水；

7.

分离过程中单一溶剂选择的一般方法：

第一步：根据相似相容规律，选择与溶质极性尽可能相等的溶剂，以使溶质在溶剂中溶解度达到最大；

第二步：在保持溶质极性不变的前提下，更换溶剂种类，调整溶剂的选择性，使分离选择性达到最佳。

分离过程中混合溶剂选择的步骤：

第一步：选择一种非极性溶剂（p '接近0）和一种极性溶剂，将二者按不同比例混合得到

一系列不同极性的混合溶剂，其极性p '可按∑'=+'+'='i i p p p p φφφ 221

1计算得到；

5.混合物中提取所需要的化合物。不同点：前者是利用相似相溶原理，用液态萃取剂处理与之不互溶的组分溶液，实现组分分离的传质分离过程，后者用溶剂分离固体混合物中的组分。

7.加速溶剂萃取是通过什么途径使溶剂萃取加快的？

答：通常在较高温度（50~200℃）和较高压力（10~20MPa）条件下用溶剂萃取固体或半固体样品。

8.固体样品的溶剂萃取方法有哪几种？从原理、设备复杂程度、适用物质对象和样品、萃取效果等方面总结各方法的特点。

答：

第八章膜分离

2.

3.无机膜和有机膜各有什么优势和缺陷？

答：无机膜较有机膜有以下优点：热稳定性好；化学稳定性好；清洗方便；机械稳定性好。但无机膜制备成本高，使用寿命较有机膜短，且有机膜制备技术成熟，来源丰富，价格低

廉。

5.反渗透分离法和离子交换法都是水处理的主要工业化技术，这两种技术各有什么优缺点？

答：反渗透分离法：混合物中的水分分离出来，在常温不发生相变的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离，浓缩，与有相变的分离方法相比，能耗低；

6.

N2吸附8.

9.液膜分离过程中的液膜是怎样形成的？其分离原理与溶剂萃取的表面相似性和本质差异是什么？

答：膜形成：乳状液膜是将含有表面活性剂和膜溶剂的油相和水相置于容器中，在高速搅拌下制成油包水型乳状液，再将此乳状液分散到另一种水溶液中，这样就得到了水包油再

油包水型乳状液膜。

液膜分离过程与溶剂萃取过程具有较多的相似之处，都是由萃取与反萃取两步骤组成，但溶剂萃取中的萃取与反萃取是分步进行的，他们之间的偶合是通过外部设备实现的；而液膜分离过程的萃取与反萃取分别发生在膜两侧界面，溶质从料液相萃入膜相，并扩散到膜相另一侧，再被反萃入接收相，由此实现萃取与反萃取的“内偶合”。

2.

3.

换和阴阳离子在电场中的定向迁移。区别：电渗析由阴极池，阳极池，料液池和离子交换膜四部分组成，它能将阴离子，阳离子以及沉淀颗粒三者全部分开。

4为什么要进行电极修饰？修饰电极的主要类型有哪些？

答：电极修饰可在电极表面形成某种微结构，赋予电极某种特定性质，可以选择性的在电