现代分离方法与技术第1章·绪论.ppt

§1.4 分离方法的分类 按被分离物质的性质分类 按分离过程的本质分类 通常用于分离的物质性质 物理性质 力学性质、电磁性质、输送性质、热力学性质 密度、摩擦、表面张力、熔点、沸点、临界点、溶解度、蒸汽压、分配系数、吸附、电导率、扩散系数 化学性质 热力学性质、反应速率 化学平衡常数、化学吸附平衡常数、解离常数、反应速率常数、电离电势 生物学性质 生物亲和力、生物吸附平衡、生物学反应速率常数 按被分离物质的性质分类 （1）物理分离法：利用物理性质，采用适当的物理手段进行分离，如离心、蒸馏； （2）化学分离法：按被分离组分化学性质差异，通过适当的化学过程使其分离。如沉淀分离、溶剂萃取、色谱分离、选择性溶解； （3）物理化学分离法：按被分离组分的物理化学性质差异进行分离。如电泳、区带熔融、膜分离。 按分离过程的本质分类 （1）平衡分离过程 　　利用外加能量或分离剂使混合物体系形成两相界面，通过两相界面的平衡关系使均相混合物得以分离。如液-液萃取（达到平衡时的分配系数不同）；结晶（固-液平衡）；蒸馏（液-气平衡） （2）速度差分离过程 利用外加能量，强化特殊梯度场（重力梯度、压力梯度、温度梯度、浓度梯度、电位梯度等）。如高速或超速离心强化离心力场，使用过滤材料强化不同物质移动的速度差。电泳强化离子移动速度差等。一般用于非均相混合物的分离。 （3）反应分离过程 利用外加能量或化学试剂，使发生化学反应或化学反应被促进，达到分离目的方法。 例如:烟道气脱硫工艺中，将SO3与石灰水作用生成石膏分离；污水中有机物被微生物分解为CO2和水而分离。 常见的平衡分离方法 第二相 第一相 气相 液相 固相 超临界流体 气相 液相 固相 超临界流体 吸收、蒸馏 吸附、逆升华 汽提、蒸发、蒸馏 液-液萃取 结晶、吸附 超临界流体萃取 升华、脱附 区带熔融、固相萃取 超临界流体萃取 超临界流体吸收 超临界流体吸收 速度差分离方法 能量种类 场 热能 化学能 (浓度差) 机械能 电能 压力梯度 重力 离心力 均匀空间 真空 分子蒸馏 分离扩散 沉降 超速离心、旋风分离 质谱、电集尘 气相 热扩散 沉降 旋液分离、离心 电泳 液相 浮选 超速离心 磁力分离 非均匀空间 多孔滤材 气相 气体扩散、过滤集尘 液相 过滤 压力过滤 离心过滤 多孔膜 凝胶相 渗透汽化 透析 气体渗透 电泳 固相 反渗透 电渗析 常见的反应分离方法 反应体 反应体类型 反应类型 分离方法 有反应体 再生型 可逆反应或平衡交换反应 离子交换、螯合交换、反应萃取、反应吸收 一次性 不可逆反应 反应吸收、反应结晶、中和沉淀、氧化、还原(化学平衡) 生物体 生物反应 活性污泥 无反应体 电化学反应 湿式精炼 §1.5 分离富集在分析化学中的应用 1. 需用分离技术进行前处理的几种情况 2. 分离富集的目的 需用分离技术进行前处理的几种情况 （1）基体组成非常复杂，并且干扰组分量相对比较大的条件下——分离。 （2）试样中待测组分的含量较低，而现有测定方法的灵敏度又不够高——富集或分离富集。 2. 分离富集的目的 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. 分离富集的目的 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。 §1.6 分离富集方法 1 依据分离方法的性质分类—物理分离法和化学分离法 2 物理分离法的定义及分类 依据被分离对象所具有的某些物理性质的差异所建立的分离方法。如离心分离法、电磁分离法、质谱分离法、气体扩散法、热扩散法等。 §1.6 分离富集方法 3 化学分离法的定义及分类 依据被分离对象所具有的某些化学或物理化学性质的差异所建立的分离方法。如共沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法、色谱分离法、蒸馏挥发法、气泡浮选法、电化学分离法等。 §1.7 分离方法的评价 1 回收率的定义及公式 2 分离因子的定义及公式 3 富集倍数的定义及公式 1 回收率的定义及公式 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。 ①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。 常量