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分离技术概论范文
分离技术概论范文分离技术（Separation Technology）是指一类用于将不同物质分离的技术方法和过程。
它在化工、制药、环保等领域中得到广泛的应用，对于纯化、提取和回收目标物质具有重要意义。
分离技术的基本原理是根据不同物质的物理性质或化学性质的差异，利用一系列技术手段将混合物中的成分分离开来。
经过分离后，可以得到纯度较高的目标物质，从而满足不同产品的要求。
常用的分离技术包括蒸馏、萃取、结晶、过滤、离心、溶剂萃取、吸附和膜分离等。
以下将详细介绍其中几种常用的分离技术。
蒸馏（Distillation）是一种利用物质的沸点差异来分离混合物的技术。
通过加热混合物，使沸点较低的物质先蒸发，然后再将其冷凝和收集，得到纯净的目标物质。
蒸馏广泛应用于石油、化工、食品等行业中，用于分离纯化液体和气体混合物。
萃取（Extraction）是指利用溶剂将混合物中的目标物质从固体或液体中提取出来的技术。
通过选择适当的溶剂和萃取条件，可以将目标物质与原混合物分离开来。
萃取广泛应用于化工、制药、食品等行业中，用于提取有机物、药品和天然产物等。
结晶（Crystallization）是指将溶液中的溶质通过结晶方式使其从溶液中析出的技术。
通过调节溶液的温度、浓度和搅拌条件等，使其过饱和，从而使溶质结晶。
结晶广泛应用于制药、化工、冶金等行业中，用于纯化和分离溶质。
过滤（Filtration）是一种通过孔径较小的过滤介质将固体颗粒从混合物中分离出来的技术。
通过适当选择过滤介质和筛选条件，可以将固体颗粒与混合物分离开来。
过滤广泛应用于环保、制药、食品等行业中，用于分离悬浮物和杂质。
离心（Centrifugation）是一种通过物理旋转将混合物中的组分分离开来的技术。
通过利用离心机的离心力，可以使密度较大的组分沉淀下来，从而实现分离。
离心广泛应用于生物化学、医药、生物制品等行业中，用于分离细胞、蛋白质和颗粒物。
溶剂萃取（Solvent Extraction）是一种通过溶剂将混合物中的目标物质富集到溶剂中的技术。
分离技术
1.简述分离技术的分类及其分离原理？（一）机械分离对象是由两相或两相以上所组成的混合物，其目的是简单地将各相加以分离，过程中间不涉及传质过程。
名称分离因子分离原理举例沉降重力密度差水处理离心离心力密度差油精制、牛乳脱脂旋风分离惯性流动力密度差喷雾干燥过滤过滤介质粒子大小除菌、喷雾干燥/果汁澄清、颗粒分离压榨机械力压力下液体流动油脂生产（二）传质分离是指在分离过程中，有物质传递过程的发生，传质分离的原料，可以是均相体系，也可以是非均相体系。
分为两大类：平衡分离过程和速率控制分离过程1平衡分离过程为借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等）使均相混合物系统变为两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。
2速率控制分离过程是指借助某种推动力，如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物的分离操作。
分为膜分离和场分离（三）其他物理场辅助分离技术1.超声波萃取 2.微波辅助萃取 3.超声微波协同萃取2食品为什么要分离？1获得需要的产品①农作物中非食用物质与食用物质的分离。
②多层次、多样化产品的需求。
2食品安全性的要求①农药残留。
②工业“三废”进入食物链危害人体健康。
③天然食品在生长过程中次生代谢产生多种微量的有毒成分。
3食品分离过程的特点:分离对象种类多，性质复杂。
产品质量与分离过程密切相关。
产品要求食用安全。
分离对象在分离过程中易腐败。
4食品分离技术的选择原则：先要确定分离的目的，了解待分离混合物中各组分的物理，化学，生物学方面的性质，并要充分关注分离的目标成分。
对目标成分，要了解目标成分的性质，它的相对分子质量，化学结构，理化性质，电荷性，热敏性以及生物活性等基础性资料对确定分离方法的选择起决定性作用。
5食品分离技术的考虑因素:产品纯度，回收率（主要）产品价格目标产物的特性混合物中的分子性质经济因素安全与环保6食品分离技术在食品工业中的地位与作用 1. 是重要的食品工艺过程之一2. 提高农作物综合利用程度，生产高附加值的产品。
(完整word版)生物分离技术题库.docx
生物分离技术一、名词解释1．凝聚：在解作用下，破坏胞菌体和蛋白等胶体粒子的分散状，使胶体粒子聚集的程。
2．分配系数：在一定温度、力下，溶分子分布在两个互不相溶的溶里，达到平衡后，它在两相的度一常数叫分配系数。
3．絮凝：指在某些高分子絮凝存在下，在浮粒子之生架作用而使胶粒形成粗大的絮凝的程4．萃取程：利用在两个互不相溶的液相中各种分（包括目的物）溶解度的不同，从而达到分离的目的5．吸附：是利用吸附液体或气体中某一分具有性吸附的能力，使其富集在吸附表面的程。
6．离子交：利用离子交脂作吸附，将溶液中的待分离分，依据其荷差异，依靠力吸附在脂上，然后利用合适的洗脱将吸附从脂上洗脱下来，达到分离的目的。
7．助：助是一种具有特殊性能的粉或，它能使某些以的物料得容易。
8．色技：是一相关分离方法的称，色柱的一般构含有固定相（多孔介）和流相，根据物在两相的分配行不同（由于和力差异），多次分配（吸附 - 解吸 - 吸附 - 解吸⋯），达到分离的目的。
9．等点沉淀：体系pH ，使两性解的溶解度下降，析出的操作称等点沉淀。
10．膜分离：利用膜的性（孔径大小），以膜的两存在的能量差作推力，由于溶液中各分透膜的迁移率不同而分离的一种技。
11．超界流体：超界流体是状超气液共存的最高力和最高温度下物特有的点——界点后的流体。
12．反渗透：在只有溶能通的渗透膜的两，形成大于渗透的力差，就可以使溶生倒流，使溶液达到的效果，种操作成反渗透。
13．膜的差极化：是指但溶透膜，而溶留在膜上，因而使膜面度增大，并高于主体中度。
14．盐析：是利用不同物质在高浓度的盐溶液中溶解度的差异，向溶液中加入一定量的中性盐，使原溶解的物质沉淀析出的分离技术。
15．反相色谱：是指固定相的极性低于流动相的极性，在这种层析过程中，极性大的分子比极性小的分子移动的速度快而先从柱中流出。
16．亲和层析：是利用生物活性物质之间的专一亲和吸附作用而进行的层析方法。
是近年来发展的纯化酶和其他高分子的一种特殊的层析技术。
第1讲 分离技术(绪论)
中，从而提高检测灵敏度。
分离与富集的关系：
富集需要借助分离的手段，在分析过程中分离与富集往往是 同时实现的。
富集与分离的目不同，富集只是分离的目的之一。
1.1 分离科学及其研究内容
分离的目的
高效的分离性能使复杂样品的分离得以实现； 制备色谱是天然产物、生物医药产品制备与纯化的最有
力的工具； 色谱与其他分析技术的联用提高了色谱方法的灵敏度和
定性分析能力。
1.6 分离（富集）技术的发展趋势
2. 不同分离技术相互渗透形成新的分离方法 萃取色谱法（extraction chromatography）：
如：蒸馏、升华、超临界萃取、固相萃取、吸附。
2. 速度差分离过程－强化特殊梯度场。用于非均相混合 物的分离。
如：沉降、离心、电泳、透析、反渗透。
3. 反应分离过程－促进化学反应达到分离。
如：沉淀、离子交换、反应晶析、反应萃取。
1.5 分离方法的评价
回收率 1. 回收率=分离后组分的含量/分离前组分的含量100％ 2. 对回收率的一般要求
含有m种化学组分的混合物被分成m个常量范围。 把m种化学组分分成m种纯的形式，并把它们置于m个独立
的容器中。 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。
1.1 分离科学及其研究内容
富集（concentration）的概念：
实例：Fe3+和Ti4+的分离实验（二）
Fe3+ 、Ti4+ 6mol/L HCl 乙醚
分离技术概论范文
分离技术概论范文摘要：随着科技的不断发展，分离技术在各个领域中得到了广泛的应用。
本文通过对分离技术的定义、分类、原理以及应用进行探讨，旨在为读者提供一个全面了解分离技术的概论。
关键词：分离技术、定义、分类、原理、应用1.引言分离技术是一种将混合物中的不同成分分离开来的方法。
随着科技的不断进步，分离技术在生物学、化学、环境科学等众多领域中得到了广泛的应用。
本文将对分离技术的定义、分类、原理以及应用进行探讨。
2.分离技术的定义分离技术是指通过物理或化学手段将混合物中的不同成分分离开来的过程。
它是一种将各种物质分为不同组分的方法，可以根据物质的不同性质来选择适当的分离技术。
分离技术可以将混合物中的各种成分分离开来，以便对它们进行进一步的分析和利用。
3.分离技术的分类分离技术可以根据不同的原理和方法进行分类。
按照物质的不同性质，可以将分离技术分为物理分离技术和化学分离技术两大类。
3.1物理分离技术物理分离技术是指通过改变混合物中各成分的一些物理性质来实现分离的技术。
常见的物理分离技术包括蒸馏、萃取、过滤、离心和凝固等。
3.2化学分离技术化学分离技术是指利用物质之间的化学反应差异来实现分离的技术。
常见的化学分离技术包括溶剂萃取、脱水、沉淀、化学沉淀和离子交换等。
4.分离技术的原理分离技术的原理是根据混合物中成分的不同性质，通过改变物质之间的物理化学性质来实现分离。
具体来说，物理分离技术通过改变混合物中各成分的一些物理性质（如沸点、溶解度、密度等）来实现分离；化学分离技术则是通过利用物质之间的化学反应差异来实现分离。
5.分离技术的应用分离技术在许多领域中都有广泛的应用。
在生物学领域，分离技术可以用于分离和纯化蛋白质、核酸以及细胞等生物大分子。
在化学领域，分离技术可以用于合成和纯化化学物质，提高化学反应的产物纯度。
在环境科学领域，分离技术可以用于水污染物的分离和处理，提高水质。
6.结论分离技术作为一种将混合物中不同成分分离开来的方法，在科技的不断发展中得到了广泛的应用。
分离技术
4. 注意事项
文献调研 化学成分预试 设计合理的实验方案 简单、环保 结构和活性稳定 建立适合于分离的活性筛选模型
2.一般原理及常用方法
2.1 提取 溶剂法、水蒸汽蒸馏法、升华法等
2.2 分离
2.2.1 根据物质溶解度 2.2.2 根据物质在两相溶剂中的分配比 2.2.3 根据物质的吸附性 2.2.4 根据物质分子大小 2.2.5 根据物质解离程度
2.2.1根据物质溶解度差别
改变温度：结晶、重结晶 改变极性：沉淀多糖、蛋白质等 改变pH值：酸碱法分离生物碱、黄酮，
固－液吸附、物理吸附和化学吸附 吸附规律：相似者易于吸附（吸附剂、
溶质、溶剂） 简单吸附法进行物质的浓缩与精制 吸附柱色谱用于物质的分离
硅胶、氧化铝、聚酰胺、大孔吸附树脂等 分离材料
2.2.4 根据物质分子大小差别
透析法 凝胶法
原理 种类：葡聚糖凝胶（Sephadex）和羟丙基 葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）
第一讲
天然产物的提取分离
主要内容
1. 提取分离前的准备工作 2. 一般原理及常用方法 3. 活性成分的分离方法 4. 注意事项
1.提取分离前的准备工作
1.1 考察研究材料的学名、产地、药用部 位、采集时间与方法等
1.2 文献调研，以了解利用前人经验 1.3 化学成分预试实验 1.4 确定提取分离方案
超滤法 超速离心法
2.2.5 根据物质解离程度不同
离子交换法 电泳技术
3. 活性成分的分离方法
分离得到纯品后再进行活性测试
分离与活性测试分为两个阶段，结果易判 断，但盲目性大，活性成分易丢失（微量成分）
活性指导法进行分离
选用简易、灵敏、可靠的活性测试方法作 指导，对分离进行活性评估，追踪活性部分和 活性成分。能有效地指导分离，排除干扰，调 整方案，得到活性成分，但需具备分离和活性 测试的知识、设备、经费等。
分析化学中的分离技术综述
注：季铵盐只萃取能形成络阴离子的金属元素。不
能形成络阴离子的金属元素，如碱金属、碱土金属 等均不萃取。
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常用季铵盐的商品名称如下：
Arquad 2HT-75 氧化二甲苯双十八烷基接：
Arquad 2C R2N(CH3)2Cl 式中R平均约合16个碳原子；
Hyamine 1622 氯化二异丁基二甲苄基苯乙氧乙基铵；
伯、仲、叔胺都能接受氢离子，人们通常把它们当
作弱碱．但是，当铵离子的四个氢原子被四个烃基取代
后，生成的季铵是一种强电解质，不能再接受氢离子， 季铵以离子对的形式萃取阴离子．如甲基三烷基铵的硝
酸盐，其分子式为，
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它在有机相中的NO3-，可与水相中的金属络阴离子，如 稀土的络阴离子RE(NO3)4-， RE(NO3)52- ， RE(NO3)63发生阴离子交换，而使稀土进入有机相．其反应可写成
在溶液中加入中性盐使溶质生成沉淀析出；
易产生共沉淀，选择性差；
成本低，简便； 蛋白质的分离：对其生物活性有稳定作用；
常用的中性盐：硫酸盐、磷酸盐、氯化物等；在蛋白质
的分离中硫酸铵、硫酸钠应用较多。
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内容选择
第一节 概述 第二节 沉淀分离法
第三节 溶剂萃取分离法
第四节 离子交换分离法
第二章 分析化学中的 分离技术
第一节 概述
一、 概述
二、 常用分离方法
三、现代分离技术进展 四、分离基本原理
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一、概述
1. 分析对象的复杂性
天然产物——提取具有生理活性的组分；紫杉醇 中草药——有效组分的测定、分离
2. 药物、高纯试剂的制备
青霉素过敏的原因：含微量其他组分； 提纯后——可口服 235铀、 238铀的分离： 利用235UF 和235UF 蒸汽扩散速 6 6 度的差别。
现代分离技术论文
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本文主要阐述了膜分离技术的原理、特点、发展历史及其在工业生产、食品工业、制药行业和海水淡化等领域的应用，并简述了膜分离技术的未来发展方向。
关键词：膜分离技术；膜分离技术的应用；微滤；纳滤；超滤；反渗透1 膜分离技术的国内外研究历史[1]膜分离现象早在250多年以前就被发现, 但是膜分离技术的工业应用是在20世纪60年代以后。
其大致的发展史为: 20世纪30年代微孔过滤；40年代渗析；50年代电渗析；60年代反渗透；70年代超滤; 80 年代气体分离；90年代渗透汽化。
数十年来, 膜分离技术发展迅速, 特别90年代以后,随着膜 (TFC 膜) 的研制成功, 膜分离技术的应用领域已经渗透到人们生活和生产的各个方面。
膜分离技术作为一种新兴的高效分离技术, 已经被广泛应用于化工、环保、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药、生物工程、能源工程等。
我国膜技术始于上世纪 50 年代末，1966年聚乙烯异相离子交换膜在上海化工厂正式投产。
1967年用膜技术进行海水淡化工作。
我国在70年代对其它膜技术相继进行研究开发( 电渗析、反渗透、超滤、微滤膜) ，80年代进入应用推广阶段。
中国科学院大连化物所在 1985年首次研制成功中空纤维氮气氢气分离器，现已投入批量生产。
我国在1984年进行渗透汽化研究，1998年我国在燕山化工建立第一个千吨级苯脱水示范工程。
中国科技部把渗透汽化透水膜、低压复合膜、无机陶瓷膜及天然气脱湿膜等列入”九五”重点科技攻关计划，分别由清华大学、南京化工大学及中科院大连化物所、杭州水处理中心承担，进行重点开发公关。
分离技术
b）加热产生的灭菌作用：不同的微生物对温度的耐受性不同， 综合料液温度与目标产物的耐热性的关系，改变料液温度而达到 料液纯化的效果
① 你 ② 凝聚和絮凝
对料液中颗粒较小的固形物，采用凝聚和絮凝的技术来 增大体积，加快固体颗粒沉降，提高分离速度。 在特定电解质的作用下，破坏悬浮固体颗粒、菌体和蛋 白质等胶体粒子的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。
Ri
Q0
③
分离因子 A :混合物中的A、B两种组分，分离程度用 分离因子表示，表示被测组分与干扰组分的分离程度。 S A (QB / QA ) /(QOB / QOA )
B
SB
④
纯度：分离产物中含杂质的多少。
FC
FP CTP+CXP FW CTW+CXW
CTC+CXC
浓缩率：
mT
CTP CTC
2.2.4过滤
过滤是利用多孔介质对固形颗粒的筛分截留作用来实现固液分离 的。按照原料液的流动情况,可以将过滤分为常规过滤和错流过 滤,其中常规过滤由于形成明显滤饼层,并且料流动方向与滤饼方 向垂直,因此也被称为死端过滤。在滤饼和过滤介质的筛分作用 下,常规过滤能够截留10~100gm的固形颗粒。
d）物质的浸出：通过物理或者化学手段，使混合物中 有效成分（目标产物）浸出的方法。 直接浸出法：用溶剂直接浸取 转换浸取：针对不能直接浸取的物质，采用一定的方法 使其转换为易溶于溶剂的物质。通常通过溶度积常数来 表征转换条件。（如常温下用碳酸钡浸取硫酸钡） 细菌浸出：利用某些细菌及其代谢产物的作用，使矿石 中的有效组分进入溶液 e)有机物分解：包括干法灰化法和湿法硝化法 f)有机物的溶解与提取：
若分离对象为具有活性的蛋白质，则纯化程度用纯化因子表 示为： AP 其中A称为比活， 1 AC m g
分离技术综述
现代分离技术综述分离技术是研究生产过程中混合物的分离、产物的提取或纯化的一门新型学科，随着社会的发展，对分离技术的要求越来越高，不但希望采用更高效的节能、优产的方法，而且希望所采用的过程与环境友好。
正是这种需求，推动了人们对新型分离技术不懈的探索。
近十余年来，新型分离技术发展迅速，其应用范围已涉及化工、环保、生化、医药、食品、电子、航天等领域，不少技术已趋成熟。
本文对分子蒸馏技术、膜分离技术、超临界萃取技术、新型生物膜技术进行综述。
1、分子蒸馏技术1.1分子蒸馏过程技术的基本原理分子蒸馏(molecular distillation)是指在高真空的条件下，液体分子受热从液面逸出，利用不同分子平均自由程差导致其表面蒸发速率不同，而达到分离的方法[1]。
分子分离过程如图1所示，经过预热处理的待分离料液从进料口沿加热板自上而下流入，受热的液体分子从加热板逸出。
由于冷凝和蒸发表面的间距一般小于或等于蒸发分子的平均自由程，逸出分子可以不经过分子碰撞而直接到达冷凝面冷凝，最后进入轻组分接收罐。
重组分分子由于平均自由程小，不能到达冷凝板，从而顺加热板流入重组分接收罐中，这样就实现了轻重组分的分离[2]。
图1分子蒸馏过程1.2分子蒸馏过程理论的研究国内外许多学者在过去几十年里，尝试建立了两种不同方法来研究分子蒸馏过程。
一种是蒸发系数法，即把各种阻力对分子蒸馏速率的影响归纳于参数蒸发系数E，但是由于在某种条件下得到的E值并不能用于另一种条件下的分子蒸馏速率的预测，所以采用该方法研究分子蒸馏并无太多的现实意义。
另一种方法是数学模型化法，即对分子蒸馏过程各个阶段产生的阻力进行研究，分别建立数学模型并求解，计算出分子蒸馏的速率。
Rees G J[3~4]针对离心式分子分馏器从传质传热机理出发，建立了一维数学分析模型，提出了蒸发面温度、液膜厚度与蒸发速率相关联的有限元方程，从微观方面分析了分子蒸馏过程。
M等[5]用高质量流量下膜理论描述了静止式分子蒸馏器液体内部传递过程对液相温度和组成分布的影响，理论和实验结果取得了一致。
分离技术
分离的主要目的：（1）分析前对样品的预处理：消除对分析有干扰的共存物，提高分析方法的准确性及可靠性；对被测样品进行浓缩或富集，以达到分析方法的检测灵敏度；（2）确认目标物质的结构:红外、核磁、质谱；（3）获取单一纯物质或某类物质以作他用：天然产物提取分。
（4）除去有害或有毒物质：如除去废水中的重金属（选择性吸附或沉淀分离法）。
P11T3根据你自己的理解，用自己的语言阐述分离与分析两个概念的区别与联系。
分离是利用混合物中各组分在物理性质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在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。
分析化学是开发分析物质成分、结构的方法，使化学成分得以定性和定量，化学结构得以确定。
区别：1、目的不同：化学分析是确定物质的结构，分离是从物质中分离相关物质。
2、特点不同：化学分析是确定成分的含量，分离是将成分分离，不用确定含量。
3、方法不同：分析法常使用如电泳、色谱法、场流分级等方法。
分离：盐析、萃取分离法（包括溶剂萃取、胶团萃取、双水相萃取。
P49T4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。
分离方法的好坏，理论上可以用分离度、回收率、富集倍数、准确性和重现性等进行评价。
测定回收率的方法很多，通常采用标准加入法和标准样品法流动相不同路径的流速差异引起溶质分布区带扩展，称为涡流扩散效应，或称多路径效应H M1、给定被测组分后，色谱分离过程中，影响分配系数K的因数有（A/C）A固定相的性质 B流动相的性质c温度 D流动相和固定相的体积2、在气一液色谱系统中，被分离组分与固定液分子的类型越相似，它们之间（C）A、作用力越小，保留值越小B、作用力越小，保留值越大C、作用力越大，保留值越大D、作用力越大，保留值越小3、van- -Deemter方程主要阐述了（C）A、色谱流出曲线的形状B、组分在两相间的分配情况C、色谱峰扩张柱效降低的各种动力学因素D、塔板高度的计算4、指出下列哪些参数改变会引起相对保留值的增加ACDA、柱长增加B、相比增加C、降低柱温D、流动相速度降低5、改变如下条件，可减少板高H（即提高柱效）（CEF）A、增加固定液含量B、减慢进样速度 C增加气化室温度D、增加载气流速E、减少填料的颗粒度F、降低柱温6、比移值与容量因子的关系是 Rf=1/（1+K）保留值与容量因子的关系是 t R=t0（1+k）7、保留值大小反映了组分与固定相之间作用力的大小，这些作用力包括定向力、透导力、色散力、氢键作用力等。
分离技术
一、绪论选择分离技术的基本原则：1、了解目标成分的性质2、选择和确定定性定量的方法3、确定分离的方法并进行试验4、方法评估5、工业生产食品分离过程有什么特点1分离对象种类多性质复杂2产品质量与分离过程密切相关3产品要求食用安全4分离过程易腐败机械分离：对象是由两相或两相以上所组成的混合物，其目的是简单地将各相加以分离，过程中间不涉及传质过程传质分离：是指在分离过程中，有物质传递过程的发生，传质分离的原料，可以是均相体系，也可以是非均相体系分离技术的评价回收率和产品纯度、产品质量、产品安全性、简化生产工艺、降低能耗场地节省成本食品分离的地位：1、食品工业的基础2、提高农作物的综合利用3、改变食品的营养和风味4、使产品更加符合卫生安全标准5、改变生产面貌二、分子蒸馏分子蒸馏；是一种在高真空度条件下进行非平衡分离操作的连续蒸馏过程，它是以液相中逸出的气相分子依靠气体扩散为主题的分离过程分子蒸馏技术与传统精馏的区别：1、分子蒸馏的蒸发面与冷凝面距离很小，整个系统可在很高的真空度条件下工作；传统蒸馏蒸汽分子要经过很长的距离才可冷凝为液体，整个过程的真空度远低于分子蒸馏2、普通减压精馏是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可形成相平衡状态；分子蒸馏过程是不可逆过程3、普通蒸馏的分离能力只于分离系统各组分间的相对挥发度有关；而分子蒸馏还与各组分的分子量有关4、普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象；分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发过程，无鼓泡、沸腾现象。
分子蒸馏需要具备的条件：1蒸发与冷凝面之间应保证较高的温度差2蒸发面与冷凝面应保持较短的距离3分子蒸馏分离系统中用保持较高的真空度4蒸发面上的液体膜应尽可能的薄5分子蒸馏装置装置应有必要的设备系统分子蒸馏技术的特点：1操作温度低，可大大节省能耗2蒸馏压强低，要求在高真空度下操作3受热时间段降低热敏性物质的热损伤4分离效率高分子蒸馏过程四步骤：物料分子从液相主体向蒸发表面扩散、物料分子在液层上自由蒸发、分子从蒸发表面向冷凝面飞射、轻分子在冷凝面上冷凝分子蒸馏系统：1物料输入，输出系统2蒸发系统3家而和冷凝系统4真空系统5控制系统分子蒸馏的优点：1、适合与高沸点，热敏及易氧化物料的分离2、可有效脱除有机溶剂和臭味3、选择性好4分子蒸馏的分馏过程是物理过程，因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害分子蒸馏的缺点：1生产能力不大2若混合物内各组分的分子平均自由程相近时，则可能分离不开3生产成本高、生产技术难度大常见分子蒸发器：静止式、降膜式、刮膜式、离心式常见分子蒸发器通用蒸馏过程四步骤：物料在加热表面上形成液膜、液体在液膜表面上自由蒸发、逸出分子想冷凝面运动、蒸发分子在冷凝面上冷凝影响分子运动平均自由程的因素1温度2压力3分子有效直径四、毛细管电泳分离技术电泳：是指溶液中带电粒子在电场中定向移动的现象，电渗流：由于处在扩散中的正离子的溶剂化作用，它在电场中发生迁移时，将带动整个溶液向阴极移动，形成电渗流影响电泳分辨率的因素：1毛细管电泳中的电解效应及缓冲溶液的选择2电压的影响3黏度4区域的畸变提高分辨率途径：1是通过增大分离电压来提高柱效2控制电渗流当电渗流移动方向与分离组分的迁移方向相反而速度大小相等时，分辨率为最大毛细管电泳装置：1直流高压电源2毛细管3进样装置4检测器5记录仪影响电泳淌度的因素1带电分子的本质2电泳系统的性质（A电泳缓冲液的里构成B温度C电泳缓冲液的PH 值D操作电压E载体介质）三、膜分离技术膜技术：用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量和化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离分级提纯和富集的方法膜分离工艺流程：1、乳化液制备2、分离浓缩3、解乳化常见的有机膜材料：醋酸纤维素、聚砜、聚苯并咪唑、聚偏肤乙烯、芳香族聚酰胺常见的无机膜材料：金属、金属化合物、玻璃、陶瓷、沸石膜分离包括：渗透、反渗透、超滤、透析、电渗析、液膜技术、气体渗透和渗透蒸发膜分离的特点：1、能耗低2、常温操作3、选择性好4、操作简单5、应用范围广离子交换膜的性能指标：1、膜电阻2、交换容量3、含水量4、反离子迁移数和选择透过度反渗透：借助半透膜能透过溶剂而截留溶质的作用，在高于溶液渗透压的压力推动下，使溶剂透过膜，是溶质保留在溶液中从而达到溶质与溶剂分离目的对反渗透膜的基本要求：1透水率大2脱触率高3耐压性能好4致密性好5化学稳定性好6能在高温下使用7抗污染性能好反渗透膜的透过机理：氢键和结合水—空穴有序扩散模型、毛细管流模型、溶解-扩散和孔隙开闭模型影响反渗透的因素：浓差极化、膜的压实、膜的降解、膜的结垢反渗透膜组件：板式、管式、中空纤维、螺旋式膜组件反渗透所用的膜：纤维素膜、聚酰胺膜、复合膜反渗透一级多段适合于以浓缩为目的的分离操作反渗透膜的性能评价：截留率Rj、溶剂的渗透通量Jw、膜通量的衰减悉数Jt浓差极化：当溶质不透过膜而溶剂却透过膜发生迁移时，在溶液与膜的界面上，溶质逐渐积累，当其浓度超过主体液的浓度时，这种现象称作---危害：降低透水速率和膜系统的分离能力降低。
分离技术整理
第一章绪论1 、分离技术的定义：分离技术是指利用物理、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。
2、分离技术的发展需要：新型分离技术开拓与发展的必要性（1）科技发展与探索的需求（新材料、新产品、新工艺）（2）资源利用与清洁生产的需求（节能、增产）（3）生态环境保护的需求(环保和资源综合利用)3、分离过程的几个概念：（1）分离过程：通常由原料、产物、分离剂及分离装置组成；（2）分离剂：加到分离系统中使过程得以实现的能量或物质；（3）分离装置：分离过程得以实施的必要物质设备，它可以是某个特定的装置，也可指从原料到产品之间的整个流程。
4、分离过程的分类：按照分离过程原理，可分为三大类：（1）机械分离（2）传质分离( 平衡分离、速率控制分离)（3）反应分离5、新型分离技术三大类（1）对传统技术或方法加以改良的分离技术：超临界流体萃取、液膜萃取、双水相萃取以及色谱分离等（2）基于材料科学发展形成的分离技术：反渗透、超滤、气体渗透、渗透汽化等膜分离技术；（3）膜与传统分离相结合形成的分离技术：膜吸收、膜萃取、亲和超滤、膜反应器等。
6、分离技术选择的基本依据(1) 待处理物的物性——混合物至少在物理、化学、电磁、光学、生物学等性质方面存在以下一个或多个差异：a. 物性参数：分子量、尺寸与形状、熔点、沸点、密度、溶解度等；b. 力学性质：表面张力、摩擦因子；c. 电磁性质：分子电荷、电导率、介电常数、电离电位、磁化率等；d: 传递特性常数：迁移率、扩散速度、渗透系数；e ：化学特性常数：分配系数、平衡常数、离解常数、反应速率、络合常数等。
(2) 目标产物的价值与处理规模——目标产物的价值与规模大小密切相关，常成为选择分离方法的主要因素：目标产物的经济价值比较低，则应采用低能耗、无需分离剂、或廉价分离剂以及大规模生产过程；而高附加值产物则可采用中小规模生产。
(3) 目标产物的特性——包括其热敏性、吸湿性、放射性、氧化性、光敏性、分解性、易碎性等，这些特性常是导致目标产物变质、变色、损坏等的根本原因，因此成为分离方法选择中的一个重要因素。
分离技术
分离技术的特点•分离对象种类繁多（所有天然和合成物质）•分离目的各不相同（检测、制备、定性定量）•分离规模差别很大（μg级→吨级）•分离技术形形色色（过滤、萃取、离心）•应用领域极为广泛（生物医药、石油、化工）能的改变分离有时是自发过程、混合有时也不能自发进行；•总自由能决定体系是趋向分离、还是趋向混合，即：G总＝势能项＋熵项＝μi＋RT lnai•均相体系中只存在浓度差⇒自发混合。
•非均相体系中除浓度差外，还存在各种相互作用（势能）⇒各组分趋向于分配在低势能相。
（自由能降低）用于物质分离的性质物理性质力学性质密度、摩擦因素、表面张力、尺寸、质量热力学性质熔点、沸点、临界点、蒸汽压、溶解度、分配系数、吸附电磁性质电导率、介电常数、迁移率、电荷、淌度、磁化率输送性质扩散系数、分子飞行速度化学性质热力学性质反应平衡常数、化学吸附平衡常数、离解常数、电离电位反应速度反应速度常数生物学性质生物亲和力、生物吸附平衡、生物学反应速度常数分离操作分离的实施⇒两相体系1.分离通常在多相体系中完成，两相体系占绝大多数。
2.寻找适当的两相体系，使各种被分离组分在两相间的作用势能之差增大，使它们选择性地分配于不同相中。
3.在分离体系中引入两相可以减少由于熵效应使分开的组分再混合，避免分离效率降低。
分离方法分类按被分离物质性质分类：1. 物理分离法－按被分离组分物理性质的差异，采用适当的物理手段进行分离。
如：离心、电磁分离。
2. 化学分离法－按被分离组分化学性质的差异，通过适当的化学过程使其分离。
如：沉淀、溶剂萃取、色谱、选择性溶解。
3. 物理化学分离法－按被分离组分物理化学性质的差异进行分离。
如：蒸馏、挥发、电泳、区带熔融、膜分离。
按分离过程实质1.平衡分离过程—使原混合物系形成新的相界面。
利用互不相溶的两相界面上的平衡关系使均相混合物得以分离。
平衡分离操作示例（从第1相移至第2相）气相SCF相液相固相第1相第2相气相××蒸发、蒸馏脱吸、升华SFC相××SCF萃取SCF萃取液相吸收SCF吸收萃取固相萃取固相吸附SCF吸附晶析、吸附×2.速度差分离过程—强化特殊梯度场。
分离技术
物质透过膜的主要三种方式：被动传递、促进传递、主动传递。
(1) 被动传递：物质由高化学位相向低化学位相传递，这一化学位的差就是膜分离过程的推动力。
推动力：压力差、浓度差、电位差、温度差。
(2)促进传递：膜内有载体，在高化学位一侧，载体同被传递的物质发生反应，而在低化学位一侧又将被传递的物质释放，这种传递过程有很高的选择性。
(3）主动传递：膜中的载体同被传递物质在低化学位侧发生反应并释放能量，使被传递物质由低化学位一侧被传递到高化学位一侧，物质的传递方向为逆化学位梯度方向。
反渗透的基本原理如果用一张只能透过水而不能透过溶质的半透膜将两种不同浓度的水溶液隔开，水会自然地透过半透膜渗透从低浓度水溶液向高浓度水溶液一侧迁移，这一现象称渗透（图4a）。
这一过程的推动力是低浓度溶液中水的化学位与高浓度溶液中水的化学位之差，表现为水的渗透压。
随着水的渗透，高浓度水溶液一侧的液面升高，压力增大。
当液面升高至H时，渗透达到平衡，两侧的压力差就称为渗透压（图4b）。
渗透过程达到平衡后，水不再有渗透，渗透通量为零。
如果在高浓度水溶液一侧加压，使高浓度水溶液侧与低浓度水溶液侧的压差大于渗透压，则高浓度水溶液中的水将通过半透膜流向低浓度水溶液侧，这一过程就称为反渗透（图4c）。
反渗透技术所分离的物质的分子量一般小于500，操作压力为2～100MPa。
用于实施反渗透操作的膜为反渗透膜。
反渗透膜大部分为不对称膜，孔径小于0.5nm，可截留溶质分子。
反渗透膜的分离机理至今尚有许多争论，主要有氢键理论、选择吸附—毛细管流动理论、溶解扩散理论等。
溶解-扩散理论：①溶剂和溶质被吸附溶解于膜表面；② 溶剂和溶质在膜中扩散传递，最终透过膜。
反渗透膜技术应用领域:（1）海水、苦咸水的淡化制取生活用水，硬水软化制备锅炉用水，高纯水的制备。
（2）在医药、食品工业中用以浓缩药液、果汁、咖啡浸液等。
（3）印染、食品、造纸等工业中用于处理污水，回收利用废业中有用的物质等。
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1、列举一个给你日常生活带来很大益处，而且是得益于分离科学的事例。
分析解决这个分离问题时可采用哪几种分离方法，这些分离方法分别依据分离物质的那些性质。
2、中国科学家屠呦呦因成功研制出新型抗疟疾药物青蒿素，获得 2015 年诺贝尔医学奖。
青蒿素是从中医文献中得到的启发，用现代化学方法提取的，请通过查阅资料说明提取分离中药有效成分都有哪些具体的实施方法。
3、了解国内纯净水生产的主要分离技术是什么，该技术掉了原水中的哪些物质（写出详细工艺流程）。
4、活性炭和碳纳米管是否有可能用来做固相萃取的填料？如果可以，你认为它们对溶质的保留机理会是一样的吗？5、固体样品的溶剂萃取方法有哪几种，从原理、设备及复杂程度、适用物质对象和样品、萃取效果等方面总结各方法的特点。
1 答：海水的淡化可采用膜分离技术膜分离技术 ( Membrane Separation ， MS) 是利用具有选择透过性的天然或人工合成的薄膜作为分离介质，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分药材进行分离、分级、提纯或富集的技术。
膜分离技术包括微滤、纳滤、超滤和反渗透等。
2答：1．经典的提取分离方法传统中草药提取方法有：溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法两种。
溶剂提取法有浸渍法、渗源法、煎煮法、回流提取法、连续提取等。
分离纯化方法有，系统溶剂分离法、两相溶剂举取法、沉淀法、盐析法、透析法、结晶法、分馏法等。
2．现代提取分离技术超临界流体萃取法、膜分离技术、超微粉碎技术、中药絮凝分离技术、半仿生提取法、超声提取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶法、大孔树脂吸附法、超滤法、分子蒸馏法。
超临界流体萃取法（ SFE）：该技术是 80 年代引入中国的一项新型分离技术。
其原理是以一种超临界流体在高于临界温度和压力下，从目标物中萃取有效成分，当恢复到常压常温时，溶解在流体中成分立即以溶于吸收液的液体状态与气态流体分开。
萃取过程一般分为流体压缩→萃取→ 减压→分离四个阶段。
膜分离技术：摸分离技术是近几十年来发展起来的分离技术，其分离基本原理是利用化学成分分子量差异而达到分离目的．在中药应用方面主要是滤除细菌、微粒、大分子杂质（胶质、鞣质、蛋白、多糖）等或脱色。
该工艺与传统的醇流工艺比较省去了醇沉工艺中的多道工序，达到除杂的目的，仍然保持了传统中药的煎煮和复方配伍具有侵膏干燥容易、吸湿性小，添加赋形剂少，节约大量乙醇和相应的回收设备，缩短生产周期，减少工序及人员，节约热能等特点。
超微粉碎技术；超微粉碎技术是利用超声粉碎、超低温粉碎技术，使生药中心粒径在 5～10μm以下，细胞破壁率达到 95％。
药效成分易于提取也容易被人体直接吸收，这种新技术的应用，不仅适合于各种不同质地的药材，而且可使其中的有效成分直接暴露出来，从而使药材成分的溶出和起效更加迅速完全。
中药絮疑分离技术：黎波分离技术是在混悬的中药提取液中加入一种素凝沉淀剂吸附溶液中的悬浮物，以达到提高产品澄明度和质量。
如利用壳聚糖为原料制成的絮凝沉淀剂制备丹参。
服液的实验表明，絮凝法工艺在指标成分原儿茶醛的稳定性和经济指标等方面均优于水提醇沉法。
用絮凝法处理中药肉苁蓉的水提液，并与醇流法对比，结果表明，絮凝法较好的保留了指标成分。
半仿生提取法： 1995 年张兆旺等提出了 " 半仿生提取法 " 的中药提取新概念。
即从生物药剂学的角度，将整体药物研究法与分子药物研究法相结合，模拟口服给药后药物经胃肠道转运的环境，为经消化道给药的中药制剂及计提供了新的提取工艺思路。
即先将药料以一定 PH的酸水提取，继以一定 PH 的碱水提取，提取水的最佳 PH和其它工艺参数的选择，可用一种或几种有效成分结合主要药理作用指标，采用比例分割法来优选。
以芍药甙、甘草次酸为指标比较芍甘止痛颗粒 " 半仿生提取法 " 优于传统水煎煮法，以小檗碱、黄芩甙、栀子成为指标。
超声提取法：超声提取法是近年来应用到中草药有效成分提取分离的一种提取手段，其原理主要是利用超声增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，提高药物溶出速度和溶出次数，缩短提取时间的浸提方法。
与常规提取法（煎煮法、水蒸法、蒸馏法、渗病等）相比，具有提取时间短（＜ 30min），提出率高（增大 2～3 倍），低温提取有利于保护有效成分等优点。
例如用超声提高薯蓣皂甙得率的实验研究表明超声提取工艺与回流提取工艺对比分析得知，前者比后者可节约原药材27％。
超声波从黄劳报中提取黄芩甙的方法，与常规煎煮法相比，无需加热，缩短了提取时间，提高了得出率。
旋流提取法：此法是采用PT－1 型组织搅拌机，搅拌速度为8000r ／min。
原料不必预先加以粉碎。
提取用水温度分别为 20℃和 100℃，处理时间20-30min ，旋流法（ 8000r ／min）提取侧金盏花，对提取液中黄酮类化合物、皂甙、有机酸等进行分析，表明旋流法的提取效率较高。
加压逆流提取法：此法是将若干提取装置患联、溶剂与药材逆流通过，并保持一定接触时间的方法。
此法可使冬凌草提取滚浓度增加 19 倍，而溶剂及热能单耗分别降低 40 ％和 57％。
酶法：酶工程技术是近几年来用于中药工业的一项生物技术。
中草药成分复杂，有有效成分，也有如蛋白质、果胶、淀粉、植物纤维等非有效成分。
这些成分一方面影响植物细胞中活性成分的浸出，另一方面也影响中药液体制剂的澄清度。
大孔树脂吸附法；大孔树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸附剂，70 年代末开始将其应用于中草药成分的提取分离。
大孔树脂的常用型号有：D－101 型、 D－ 201 型、MD－05271 型、GDX－105 型、CAD－40 等，其特点是吸附容量大，再生简单，效果可靠，尤其适用于分高纯化甙类、黄酮类、皂甙类．生物碱类等成分及大规模生产。
作为一种分离手段，大孔树脂吸附分离技术正广泛地应用于中药生产中。
将大孔树脂吸附用于银杏叶的提取，提取物中银杏黄酮含量稳定在 26％以上。
用大孔树脂吸附测量三七及其制剂冠心宁总皂甙，试验证明： D－101 型吸附树脂对三七、人参三萜皂甙在水溶液中不仅吸附快、解吸也快，而且吸附容量相当可观，方法简便有效，用于分高纯化植物中皂甙一定价值。
超滤法：超滤技术是 60 年代发展起来的一种以多孔性半透膜-- 超滤膜。
作为分离介质的腰分离技术，具有分离不同分子量分子的功能。
其特点是：有效膜面积大、滤速快，不易形成表面浓度极化现象，无相态变化，低温操作破坏有效成分的可能性小，能耗小等。
近几年来，国内科学者将其应用于中药提取液的澄清分离，效果良好，可与其他分离方法如高速高心法，醇处理法等结合用于中药液体制剂的澄清分离，提取，浓缩。
而且还可用于除菌除热原。
目前该技术在中药生产中应用刚刚起步，试验研究较多，用于大规范生产，及设备使用率，工艺术条件等方面，还有待于进一步完善提高。
分子蒸馏技术。
此技术同于一种高新技术。
在分离过程中，物料处于高真空、相对低温的环境，停留时间短，损耗极少，故分子蒸馏技术特别适合于高沸点，低热敏性物料，尤其是挥发油类，如玫瑰油、藿香油。
该技术在我国属起步阶段，但随着分子蒸馏装置的国产化，必将加快推广应用。
3答：通过调研可知，国内纯净水生产主要应用活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧生物活性炭、膜分离技术等，其中膜分离技术被公认为是目前最有前途的水分离技术。
下面以膜分离技术为例做详细介绍：膜是一种起分子级分离过滤作用的介质，当溶液或混合气体与膜接触时，在压力下，或电场作用下，或温差作用下，某些物质可以透过膜，而另外一些物质则被选择性的拦截，从而使溶液中不同组分或混合气体的不同组分被分离，这种分离是分子级分离。
膜技术在水处理中应用是利用水溶液中的水分子具有选择透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力作用下对水溶液进行分离，获得纯净的水，从而达到提高水质的目的。
纯净水生产工艺流程a)水处理原水→多介质预处理（石英砂）→活性碳→加药泵→软水器→精滤→RO 反渗透→贮水桶杀菌→灌装线臭氧发生设备：原水多级泵→加压泵（提供水量及水压）→石英砂过滤机（除去颗粒、胶体等杂质，降低浊度）→活性碳过滤机（除去氯气、色素、异味、有机物）→精密过滤器（除去1um以上的悬浮物，保护RO膜不被堵塞）→ RO反渗透膜（有效去除水中泥沙、悬浮物、颗粒性杂技及有害金属、有毒物质、细菌、病菌）→紫外线、臭氧杀菌系统（在贮水桶中杀灭细菌、病毒、抑制细菌繁殖）b)桶装水拔盖机→检漏机→内外刷桶机→自动上桶机→微电脑三合一灌装空气压缩机机（冲、灌、拧）→灯检台→热收缩机→提桶套袋机上桶盖冲洗机4.答：活性碳是一种以无定形态存在的多层状结构，其边缘存在大量的缺陷（或称悬挂键）能量较高，很容易发生氧化反应。
而纳米碳管其柱面为稳定的六员环结构，两端的五员环活性较高。
但总体上，碳纳米管的结构完整，均一。
要想破坏其完整的结构需要的能量要远远高于氧化活性碳的能量。
5.答：固体样品的溶剂萃取方法主要有连续萃取、索氏萃取、离子液体萃取、加速溶剂萃取、超声波辅助溶剂萃取、微波辅助溶剂萃取、液相微萃取。
原理设备复杂适用物质萃取效果程度对象连将含有被分离萃取器、适合于分增加纯度，提高萃取续物质的水相与有机烧瓶、冷凝器。
配比较小的溶效率萃相多次接触质的萃取。
取索利用溶剂回流冷凝管、适合于从有机溶剂用量少；提氏及虹吸原理，对固体脂肪提取器、固体样品中萃取时间显著缩短；萃取效萃混合物中所需成分滤纸筒、虹吸取化合物率高；萃取液与基体相互取进行连续提取 , 使固管、蒸汽管、分离，后续处理简单；仪体物质连续不断地萃取瓶器简单，商品化仪器可多被纯溶剂萃取样品同时萃取加是一种新的连加热炉、在较高温有机溶剂用量少；快速续自动溶剂萃取技萃取池、排气度和较高压力速；基体影响小；萃取效溶术，是在较高温度和孔、收集池条件下用溶剂率高萃取选择性好；萃取剂较高压力条件下用萃取固体或半液与基体相互分离，后续萃溶剂萃取固体或半固体样品的液 -处理简单 ; 自动化程度高取固体样品的液 - 固提固提取方法取方法超超声波能够加目标萃取无需高温；常压萃取，声速介质质点运动，并物范围广泛安全，简单，维护保养方波在溶剂和样品之间便；萃取效率高，萃取时辅产生声波空化作用，间短；具有广谱性，适用助导致溶液内气泡的性广；可供选择的萃取溶溶形成、增长和爆破压剂种类多；减少能耗；原剂缩，从而使固体样品料处理量大，有效成分易萃分散，增大样品与萃于分离、净化；萃取工艺取取溶剂之间的接触成本低，综合经济效益显面积，提高目标物从著。
固相转移到液相的传质速率微利用微波加热设备简有利于萃快速高效；加热均匀；波来加速溶剂对固体单，操作容易。
取热不稳定的具有选择性；生物效辅或半固体样品中某物质应( 非热效应 )助些有机成分与基体溶有效地分离剂萃取液可独立作为样装置简适合萃取有机溶剂用量小，一相品的前处理技术，也单，成本低在水溶液中溶般为几到几十微升，污染微可与气相色谱、液相解度小、含有酸少；集目标物的萃取、纯萃色谱联用。