現(xiàn)代分離技術(shù)期末考試復(fù)習(xí)資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上現(xiàn)代分離技術(shù)期末考試復(fù)習(xí)資料第一章 緒論1、什么是分離? 利用混合物中各組分在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)或生物學(xué)性質(zhì)上的差異，通過適當(dāng)?shù)难b置或方法，使各組分分配至不同的空間區(qū)域或在不同的時間依次分配到同一空間區(qū)域的過程。2、分離的主要目的? 濃縮、富集、純化、掩蔽與除雜。3、對分離方法的一般要求? 分離度大、回收率、富集倍數(shù)高、重現(xiàn)性好；設(shè)備廉價、操作簡單、分離速度快；所需能量或分離劑少；對分離組分的玷污和損失小。第二章 原料的預(yù)處理及固液分離1、生化發(fā)酵液有什么組成？最多的什么？ 水（70%-80%）；菌體（細(xì)胞體）、碎片20%-30%；胞內(nèi)外代謝產(chǎn)物；培養(yǎng)基殘留成分。 固

2、體顆粒：細(xì)胞、雜質(zhì)、蛋白質(zhì)絮凝體，催化劑顆粒。 可溶性雜質(zhì)：金屬離子、色素 最多的是水（含有大量的核酸、蛋白質(zhì)和多糖）2、原料液預(yù)處理的目的？A、改變發(fā)酵液及其中固形物質(zhì)的物理性質(zhì)，加快從懸浮液中分離固形物的速度，提高固液分離效率；B、去除發(fā)酵液的部分雜質(zhì)，以利于后續(xù)操作；C、盡可能使產(chǎn)物轉(zhuǎn)入后續(xù)反應(yīng)的相中（液相）。3、預(yù)處理要求？ 菌體分離；去除固體懸浮物、金屬離子、有機(jī)雜質(zhì)、蛋白質(zhì)；改變發(fā)酵液的性質(zhì)。4、發(fā)酵液預(yù)處理的方法？ 加熱、凝聚和絮凝、吸附、反應(yīng)消除。5、絮凝：使用絮凝劑（通常是天然或合成的大分子聚電解質(zhì)），在懸浮粒子之間產(chǎn)生架橋的作用而使膠粒形成粗大的絮凝體的過程。6、凝聚：在特

3、定的電解質(zhì)作用下，破壞懸浮固形顆粒、菌體和蛋白質(zhì)等膠體粒子的分散狀態(tài)，使膠體粒子聚集的過程。7、固液分離的方法：（沉降、離心和過濾）第三章 多組分精餾1、什么是蒸餾？ 利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差異及回流的工程手段來實(shí)現(xiàn)分離液體混合物的單元操作。2、易揮發(fā)組分（沸點(diǎn)低 揮發(fā)性大 飽和蒸汽壓高 輕組分） 難揮發(fā)組分（沸點(diǎn)高 揮發(fā)性小 飽和蒸汽壓低 重組分）3、什么是飽和蒸汽壓？ 一定的溫度下，與同種物質(zhì)的液態(tài)(或固態(tài))處于平衡狀態(tài)的蒸汽所產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫飽和蒸汽壓。4、部分氣化部分冷凝才能被分離。5、什么是揮發(fā)度？達(dá)到平衡時，某一組分在汽相中的分壓與該組分在相應(yīng)條件下液相中濃度之比。 揮發(fā)度隨溫

4、度改變而變。6、相對揮發(fā)度大于、小于1，能分離；等于1不能。7、蒸餾方式（操作方法）有哪些？ 簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾（衡沸精餾 萃取精餾）、水蒸氣精餾。第四章 膜分離技術(shù)1、膜的定義？ 如果在一個流體相內(nèi)或兩個流體相之間有一薄層凝聚相物質(zhì)把流體相分隔開來成為兩部分,那么這一薄層物質(zhì)就是膜。2、膜必須具備的兩個特性？膜不管薄到什么程度，至少必須具有兩個界面。膜正是通過這兩個界面分別與被膜分開于兩側(cè)的流體物質(zhì)互相接觸。Ø膜應(yīng)具有選擇透過性。膜可以是完全透過性的，也可以是半透過性的。3、濃差極化?溶質(zhì)A在膜表面的濃度XAi高于在料液中的濃度，這種現(xiàn)象稱為濃差極化。4、由壓力差引

5、起的膜分離 （微濾 超濾 反滲透 氣體分離） 由濃度差引起的膜分離 （滲透 滲透蒸發(fā) 控制擴(kuò)散）5、什么是電滲析？以直流電為推動力，利用陰、陽離子交換膜對水溶液中的陰、陽離子的選擇透過性，使一個水體中的離子通過膜轉(zhuǎn)移到另一個水體中的物質(zhì)分離過程。6、什么是膜污染？由于在膜表面上形成了覆蓋層或膜孔堵塞等外部因素而引起膜的通量和分離效果持續(xù)下降的現(xiàn)象引起的原因：覆蓋層（濾餅層 結(jié)垢層 吸附層） 膜孔堵塞預(yù)防和消除方法：選擇合適的膜材料（自清潔）和膜孔徑、對膜表面進(jìn)行改性對料液進(jìn)行預(yù)處理、優(yōu)化膜過程工藝消除方法：物理清洗法（海綿球擦洗法 水沖洗法 水-氣聯(lián)合清洗法 反沖洗法）化學(xué)清洗法酸溶液或螯合劑

6、清洗堿溶液清洗（對有機(jī)物、油脂污染及硅垢有效）、堿溶液清洗（針對無機(jī)污垢）、氧化性試劑洗滌（對有機(jī)物、油脂及水溶性高分子污染有效）7、什么是膜劣化？膜因自身發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的變化等內(nèi)部原因而導(dǎo)致膜性質(zhì)改變的現(xiàn)象引起原因:化學(xué)劣化（膜材料發(fā)生了水解、氧化還原反應(yīng)等）、物理劣化（膜因壓密、干燥等原因）、生物劣化（膜因發(fā)生生物降解等反應(yīng)）預(yù)防方法：采用預(yù)處理的方法預(yù)防（改變膜本身的性質(zhì)、預(yù)處理料液等）（膜材料發(fā)生了水解、氧化還原反應(yīng)等）8、什么是滲透：滲透是水分子經(jīng)半透膜擴(kuò)散的現(xiàn)象 什么是反滲透：反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作9、電滲析的應(yīng)用（水的脫鹽 電解質(zhì)的

7、濃縮 電解質(zhì)與非電解質(zhì)的分離）適用于飲用水、工業(yè)用水、低壓鍋爐補(bǔ)給水、機(jī)床用水的脫鹽、脫堿、脫硬等，一般可將水中的電解質(zhì)含量由3500mg/L脫至10mg/L以下。海水、鹽泉鹵水濃縮制鹽 醫(yī)藥、食品工業(yè)中的應(yīng)用脫除有機(jī)物（在電場中不離解為離子的物質(zhì)）中的鹽分有機(jī)物中酸的脫除和中和第五章 萃取1、什么是萃??？利用溶質(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系數(shù)的不同而使溶質(zhì)得到純化或濃縮的方法稱為萃取。2、萃取劑與被萃物反應(yīng)原則?類比原則 軟硬酸堿原則：軟親軟、硬親硬3、什么是超臨界流體？超臨界流體是處于臨界溫度和臨界壓力以上的高密度流體。既不是氣體，也不是液體，性質(zhì)介于氣體和液體之間，特點(diǎn)是具有優(yōu)異的溶劑性質(zhì)

8、。4、超臨界流體的特點(diǎn)？流體處于超臨界狀態(tài)時，其密度接近于液體密度，并且隨流體壓力和溫度的改變發(fā)生十分明顯的變化，而溶質(zhì)在超臨界流體中的溶解度隨超臨界流體密度的增大而增大。超臨界萃取正是利用超臨界流體的這一性質(zhì)而進(jìn)行。第六章 離子交換分離1、離子交換反應(yīng)是可逆反應(yīng)2、當(dāng)K 越大，離子交換樹脂對A離子的選擇性越大（相對A離子而言），反之，K <1 時，樹脂對B離子的選擇性為大。3、離子交換反應(yīng)的分類？中性鹽的分解反應(yīng)、成鹽反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)中和反應(yīng)成鹽反應(yīng)4、吸附的定義？固體物質(zhì)表面對氣體或液體分子的吸著現(xiàn)象稱為吸附結(jié)合性質(zhì)的不同：物理吸附（范德華吸附、可逆）、 化學(xué)吸附（劑分子間化學(xué)鍵、不可

9、逆）5、吸附法的特點(diǎn)？常用于從稀溶液中將溶質(zhì)分離出來，由于受固體吸附劑的限制，處理能力較小；對溶質(zhì)的作用較小，這一點(diǎn)在蛋白質(zhì)分離中特別重要；可直接從發(fā)酵液中分離所需的產(chǎn)物，成為發(fā)酵與分離的耦合過程，從而可消除某些產(chǎn)物對微生物的抑制作用；溶質(zhì)和吸附劑之間的相互作用及吸附平衡關(guān)系通常是非線性關(guān)系，故設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)的工作量較大。6、樹脂處理過程第七章 吸附1、吸附劑的選擇原則、選擇要求、必須特征一樣的問題？（1）要有盡可能大的比表面積，以增強(qiáng)其吸附能力；（2）對待分離組分要有足夠的選擇性，以提高被分離組分的分離程度；（3）合適的粒度和粒徑分布范圍； （4）重復(fù)使用壽命長。2、什么是吸附平衡（吸附

10、速率=解析速率）3、常見的吸附劑有哪些？活性炭（憎水） 分子篩，沸石（親水） 活性氧化鋁（親水）硅膠（介于親水與憎水之間） 吸附樹脂天然吸附劑:4、Q（吸附量）：吸附劑上吸附質(zhì)的平均含量是干嘛的？q：吸附劑上吸附質(zhì)的平均含量，kg/kg衡量吸附劑吸附能力的重要指標(biāo)5、什么是吸附劑的劣化？第八章 色譜分離1、色譜法的創(chuàng)始人：色譜法是1903年，俄國植物學(xué)家茨維特提出的。2、流動相是液相的：液相色譜 流動相是氣體的：氣相色譜3、按分配機(jī)理不同分類？凝膠過濾層析（排阻色譜) 離子交換層析 正反相層析（離子對色譜） 疏水性相互作用層析 親和層析4、薄層色譜可分為？吸附薄層色譜分配薄層色譜離子交換色譜排

11、阻薄層色譜5、色譜法的特點(diǎn)？（1）高選擇性 （2）高柱效 （3）靈敏度高、試樣用量少（4）分析速度快 （5）定量準(zhǔn)確 （6）應(yīng)用范圍廣6、氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)？載氣（氣路）進(jìn)樣系統(tǒng)：進(jìn)樣器（注射進(jìn)樣）、氣化室分離系統(tǒng)：核心部分：色譜柱 A. 填充柱（固體吸附劑）B. 毛細(xì)管柱（高沸點(diǎn)有機(jī)物固定液）溫度控制系統(tǒng)（色譜柱室 氣化室 檢測器）數(shù)據(jù)處理和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)7、液相色譜儀主要組成部分？流動液貯存、脫氣、輸液泵 進(jìn)樣系統(tǒng) 分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng) 控制與記錄系統(tǒng)載氣（流動相為氣體）：惰性氣體（氮?dú)?氫氣 甲烷 乙烷 二氧化碳沒有氧氣）8、固定液要求，條件？對組分的分離有很好的選擇性 化學(xué)惰性好 成分穩(wěn)定潤

12、濕性比較好 凝固點(diǎn)底，粘度適當(dāng)9、固定液選擇：相似相容原理分離極性的物質(zhì)用 （極性的固定液） 極性小的先出來分離非極性的物質(zhì)用 （非極性的固定液） 沸點(diǎn)高低 底的先出來分離極性和非極性的混合物 （極性固定液）非極性的物質(zhì)先出來能形成氫鍵的試樣（極性或氫鍵性固定液）不易形成氫鍵的先出來10、氣相色譜常用檢測器熱導(dǎo)檢測器 火焰離子化檢測器 電子捕（俘）獲檢測器光電離檢測器 熱離子化檢測器 火焰光度檢測器原子發(fā)射檢測器 氮磷檢測器 質(zhì)譜檢測器11、HPLC與GC差別（1）分析對象的區(qū)別GC：適于能氣化、熱穩(wěn)定性好、且沸點(diǎn)較低的樣品；但對高沸點(diǎn)、揮發(fā)性差、熱穩(wěn)定性差、離子型及高聚物的樣 品，尤其對大多數(shù)生化樣品不可檢測占有機(jī)物的20% HPLC：適于溶解后能制成溶液的樣品（包括有機(jī)介質(zhì)溶液），不受樣品揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性的限制，對分子量大、難氣化、熱穩(wěn)定性差的生化樣品及高分子和離子型樣品均可檢測用途廣泛，占有機(jī)物的80% （2）流動相差別的區(qū)別GC：流動相為惰