現(xiàn)代分離技術(shù)復(fù)習(xí)題

1、第一章1、分離過程分類？機(jī)械分離 傳質(zhì)分離 (平衡分離、速率控制分離) 反應(yīng)分離分離裝置中，利用機(jī)械力簡(jiǎn)單地將兩相混合物相互分離的過程稱為機(jī)械分離過程。2、列舉幾種典型的機(jī)械分離過程：過濾、沉降、離心分離、旋風(fēng)分離、除塵。3、傳質(zhì)分離的分離過程如何分類？舉例說明：平衡分離：蒸發(fā)、閃蒸、蒸餾、吸收、萃取、吸附、離子交換、萃取蒸餾 結(jié)晶 速率控制分離：氣體滲透、反滲透、滲析、滲透蒸發(fā)、泡沫分離、色譜分離、電滲析4、 幾種典型的反應(yīng)分離技術(shù)？可逆反應(yīng)：（離子交換、反應(yīng)萃?。?不可逆反應(yīng)：（反應(yīng)吸收、反應(yīng)結(jié)晶） 生物分解反應(yīng)：（生物降解） 電化學(xué)反應(yīng) ：（雙極膜水解反應(yīng)）第二章1、 按膜的分離原理及推

2、動(dòng)力不同，膜分幾類？ 根據(jù)分離膜的分離原理和推動(dòng)力的不同，可將其分為微孔膜、超過濾膜、反滲透膜、納濾膜、滲析膜、電滲析膜、滲透蒸發(fā)膜等。2、 按膜的形態(tài)分類？ 按膜的形狀分為平板膜(Flat Membrane)、管式膜(Tubular Membrane)和中空纖維膜(Hollow Fiber)、卷式膜。3、 按膜結(jié)構(gòu)分類？ 對(duì)稱膜、非對(duì)稱膜和復(fù)合膜。4、 按膜的孔徑大小分類？ 多孔膜和致密膜。5、 微濾、超濾、納濾、反滲透，推動(dòng)力是壓力差。滲析，推動(dòng)力濃度差。電滲析，推動(dòng)力電位差。氣體分離、滲透蒸發(fā)推動(dòng)力是壓力差。液膜分離推動(dòng)力是濃度差。6、 常用的有機(jī)高分子膜材料？聚砜類、聚酰胺類、纖維素脂

3、類。7、 醋酸纖維膜的優(yōu)缺點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)：醋酸纖維素性能穩(wěn)定 缺點(diǎn)：在高溫和酸、堿存在下易發(fā)生水解，易受微生物侵蝕，pH值適應(yīng)范圍較窄，不耐高溫和某些有機(jī)溶劑或無機(jī)溶劑。8、 醋酸纖維膜的結(jié)構(gòu)？是一種非對(duì)稱的多孔膜。表皮層、過渡層、支撐層（多孔層）9、 固體膜的保存應(yīng)注意？主要應(yīng)防止微生物、水解、冷凍對(duì)膜的破壞和膜的收縮變形。微生物的破壞主要發(fā)生在醋酸纖維素膜； 而水解和冷凍破壞則對(duì)任何膜都可能發(fā)生。溫度、pH值不適當(dāng)和水中游離氧的存在均會(huì)造成膜的水解。冷凍會(huì)使膜膨脹而破壞膜的結(jié)構(gòu)。10、 工業(yè)上應(yīng)用的膜組件主要有中空纖維式、管式、螺旋卷式、板框式等四種型式。管式和中空纖維式組件也可以分為內(nèi)壓式和外

4、壓式兩種11、 四種膜組件中裝填密度最大的是？料液流徑最快的是？中控纖維膜裝填密度最高，管式料液流動(dòng)最快。12、 什么是濃差極化？如何消除濃差極化？ 在膜表面附近濃度高于主體濃度的現(xiàn)象稱為濃度極化或濃差極化。可通過降低膜兩側(cè)壓差，減小料液中溶質(zhì)濃度，改善膜面流體力學(xué)條件，來減輕濃差極化程度，提高膜的透過流量。13、 微孔過濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、納濾(NF)有什么共同特點(diǎn)？1、推動(dòng)力都是壓力差。2、四種膜中溶劑分子都能通過。不同：截流溶質(zhì)大小不同。14、 反滲透系統(tǒng)的主要部件 主要部件有：壓力容器（膜殼）、高壓泵、保安過濾器、自動(dòng)控制與儀器儀表、輔助設(shè)備15、.保安過濾器 是

5、反滲透裝置的最后一級(jí)過濾器，要求進(jìn)水濁度小于2mg/L以下，出水濁度低于0.3-0.12mg/L。16、段-前一組膜組件的濃水流經(jīng)下一組膜組件處理，流經(jīng)幾組膜組件即稱為幾段。 級(jí)-是指進(jìn)水（料液）經(jīng)過一次高壓泵加壓后通過膜裝置的過程17、 制備反滲透膜的材料？醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚芳砜、聚醚酮、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚。18、 超濾與微濾的操作方式？1、死端過濾（全過濾）2、錯(cuò)流過濾。19、 如何根據(jù)溶質(zhì)的分子量去選擇膜過濾方式？一般來說，分離溶液中分子量低于500的低分子物質(zhì)，應(yīng)該采用反滲透膜；分離溶液中分子量大于500的大分子或極細(xì)的膠體粒子可以選擇超濾膜，而分離溶液中的直徑0.110

6、m的粒子應(yīng)該選微孔膜。20、離子交換膜按其可交換離子的性能可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極離子交換膜。21、 電滲析的核心部件是離子交換膜。22、 電解氯化鈉采用陽離子交換膜與雙極膜。23、 以透水為目的制備滲透蒸發(fā)膜的較好材料？良好的親水性，因此聚乙烯醇（PVA）和醋酸纖維素（CA）都是較好的膜材料；24、以透過醇類物質(zhì)為目的時(shí)，憎水性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）則是較理想的膜材料。25、分離氫氣的膜材料：其材料主要有醋酸纖維素、聚砜、聚酰亞胺（最好）等26、分離富集氧氣的膜材料：聚二甲基硅氧烷（PDMS）及其改性產(chǎn)品和含三甲基硅烷基的高分子材料。27、液膜的應(yīng)用：優(yōu)點(diǎn)：液膜的特點(diǎn)是傳

7、質(zhì)推動(dòng)力大，速率高，且試劑消耗量少液膜的選擇性好，往往只能對(duì)某種類型的離子或分子的分離具有選擇性，分離效果顯著。缺點(diǎn)：強(qiáng)度低，破損率高，難以穩(wěn)定操作，而且過程與設(shè)備復(fù)雜 。28、 液膜的組成部分？ 膜溶劑、表面活性劑、添加劑/流動(dòng)載體。29、 液膜的類型有哪些，那種最廣泛？支撐型液膜、單滴型液膜、乳液型液膜。30、 液膜分離含酚類廢水的一般步驟？1、液膜制備2、液膜滲透3、澄清分離4、破乳第三章1、溶劑萃取法優(yōu)點(diǎn)： 操作可連續(xù)化，速度快，生產(chǎn)周期短；對(duì)熱敏物質(zhì)破壞少；采用多級(jí)萃取時(shí)，溶質(zhì)濃縮倍數(shù)大、純化度高。缺點(diǎn)： 由于有機(jī)溶劑使用量大，對(duì)設(shè)備和安全要求高，需要各項(xiàng)防火防爆等措施。2、單級(jí)萃取

8、的因素計(jì)算公式：萃取因素E：萃取因素也稱萃取比，其定義為被萃取溶質(zhì)進(jìn)入萃取相的總量與該溶質(zhì)在萃余相中總量之比。通常以E表示。若以Vl和V2分別表示萃取相和萃余相的體積，CL和CR分別表示溶質(zhì)在萃取相和萃余相中的平衡濃度。VF料液體積；Vs萃取劑的體積；C1溶質(zhì)在萃取液的總濃度； C2溶質(zhì)在萃余相的總濃度； D分配比； m濃縮倍數(shù)萃余率：理論收率：3、 多級(jí)錯(cuò)流的理論計(jì)算公式（收率）萃余率：理論收率4、 什么是HLB：每一種表面活性劑都有親水和疏水基團(tuán)，兩種基團(tuán)的強(qiáng)度的相對(duì)關(guān)系稱為HLB值（hydrophile-lipophile balance）親水親油平衡值 。完全不親水（HLB=0）和完全

9、親水（HLB=20）的兩種極限乳化劑作為標(biāo)準(zhǔn)，其它表面活性劑的HLB值就處于這兩種極限值之間。 O/W型(水包油型)乳狀液的乳化劑其HLB值常在818之間;作為W/O型(油包水型)乳狀液的乳化劑其HLB值常在36之間. 5、 影響乳狀液類型的因素有哪些？1、 相體積的影響2、乳化劑分子空間構(gòu)型的影響 3、界面張力的影響 4、容器壁性質(zhì)的影響6、 什么叫鹽析作用？加入無機(jī)鹽，使萃取效率明顯增加的作用，叫做鹽析。7、 鹽析的作用原理？由于鹽析劑與水分子結(jié)合，降低了被萃取物在水中的溶解度，使其易轉(zhuǎn)入有機(jī)相；鹽析劑降低有機(jī)溶劑在水中的溶解鹽析劑增大萃余相比重，有助于分相。8、 什么叫雙水相萃?。▋上喾?/p>

10、配技術(shù)） 利用不同的高分子溶液相互混合可產(chǎn)生兩相或多相系統(tǒng)，靜置平衡后，分成互不相溶的兩個(gè)水相，利用物質(zhì)在互不相溶的兩水相間分配系數(shù)的差異來進(jìn)行萃取的方法，稱為雙水相萃取法。9、 影響雙水相萃取的因素？1、成相高聚物的分子量2、成相聚合物濃度3、分配物質(zhì)的分子量4、鹽類的影響 5、溫度及其它因素。10、 常用雙水相系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？PEG-Dex系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：鹽的濃度低，易分相，不易失活。缺點(diǎn)：粘度大，價(jià)格高PEG-鹽系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：粘度小，價(jià)格低 缺點(diǎn)：鹽的濃度高，界面吸附多，易失活。11、 什么叫反膠束萃??？是表面活性劑分散在連續(xù)的有機(jī)相中自發(fā)形成的納米尺度的一種聚集體。12、 反膠束萃取選擇分離

11、蛋白質(zhì)的過程？1、萃取過程：目標(biāo)蛋白質(zhì)從主體溶液轉(zhuǎn)移至反膠束溶液中的過程；2、反萃取過程:目標(biāo)蛋白質(zhì)從反膠束溶液中轉(zhuǎn)移至第二水相(或以固體的形式游離出來)的過程。這些過程可連續(xù)操作，反膠束可在兩套系統(tǒng)中循環(huán)。13、 反膠束萃取的影響因素？1、表面活性劑的種類2、溫度3、離子強(qiáng)度4親和反膠束萃取14、 什么是超臨界萃取？以超臨界流體(SCF)作萃取劑，直接從固體（粉末）或液體樣品中萃取目標(biāo)物質(zhì)（有機(jī)物）。優(yōu)點(diǎn)：1.萃取劑在常溫常壓下為氣體，萃取后可以方便地與萃取組分分離。2.在較低的溫度和不太高的壓力下操作，特別適合天然產(chǎn)物和生物物質(zhì)的分離。3.超臨界流體的溶解能力可以通過調(diào)節(jié)溫度、壓力、夾帶劑

12、（如：醇類）在很大范圍內(nèi)變化；而且還可以采用壓力梯度和溫度梯度。4.不使用有毒溶劑，無污染。萃取速度快（通常30min左右）SFE的缺點(diǎn)：選擇性不夠高15、 什么叫超臨界流體？超臨界流體是指超過臨界溫度和臨界壓力狀態(tài)的流體。16、 超臨界流體的性質(zhì)？1.在臨界點(diǎn)附近，在臨界溫度稍高的區(qū)域內(nèi)，壓力稍有變化，就會(huì)引起密度很大的變化，流體的密度隨壓力增高而迅速增加，并接近液體密度； 2.在臨界溫度與臨界壓力以上，無論壓力多高，流體都不能液化；3.在超臨界狀態(tài)下，流體對(duì)很多液體、固體物質(zhì)的溶解能力都有較大增17、 利用CO2作為萃取劑主要有以下優(yōu)點(diǎn):1) 二氧化碳超臨界溫度(Tc=31.06)是所有溶

13、劑中最接近室溫的，可以在3540的條件下進(jìn)行提取,防止熱敏性物質(zhì)的變質(zhì)和揮發(fā)性物質(zhì)的逸散。2)在CO2氣體籠罩下進(jìn)行萃取,萃取過程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);又由于完全隔絕了空氣中的氧,因此,萃取物不會(huì)因氧化或化學(xué)變化而變強(qiáng)，并接近于液體的溶解能力。(3)由于CO2無味、無臭、無毒、不可燃、價(jià)格便宜、純度高、容易獲得,使用相對(duì)安全。(4)CO2是較容易提純與分離的氣體,因此萃取物幾乎無溶劑殘留,也避免了溶劑對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染。(5) CO2擴(kuò)散系數(shù)大而粘度小,大大節(jié)省了萃取時(shí)間,萃取效率高。 18、超臨界萃取的因素？1、壓力的影響：壓力增加，絕大多數(shù)化合物溶解度都急劇上升。2、溫度的影響 ：隨溫

14、度升高，CO2流體密度降低，導(dǎo)致其溶劑化效應(yīng)下降，對(duì)物質(zhì)的溶解度也下降；3、助溶劑（夾帶劑）：加入極性助溶劑對(duì)提高極性成分的溶解度有幫助，對(duì)非極性溶質(zhì)作用不大；相反，非極性助溶劑對(duì)極性和非極性溶質(zhì)都有增加溶解度的效能。4、物料性質(zhì)的影響 19、典型超臨界萃取的三種流程：變壓萃取分離(等溫法)、變溫萃取分離(等壓法)、吸附萃取法20、什么是固相萃?。恳怨腆w吸附劑作固定相，將目標(biāo)物或干擾物吸附到固定相中，使目標(biāo)物與基體或干擾組分分離的一種樣品前處理技術(shù)。21、固相萃取的主要萃取模式：1、正相固相萃取2、反相固相萃取3、離子交換固相萃取4、吸附固相萃取22、固相萃取的基本操作步驟：1、活化2、上樣3

15、、洗滌4、洗脫23、什么是亞臨界水？亞臨界水：適度壓力下的液態(tài)熱水。也稱超熱水或高溫水。24、亞臨界水的性質(zhì)：1、適度壓力下的液態(tài)水，隨溫度升高，其溶解能力顯著增強(qiáng)。2、亞臨界水與常溫常壓下的水相比，性質(zhì)差別很大。3、在一定壓力下，溫度升高極性降低。固對(duì)弱極性和非極性有機(jī)物具有一定的溶解能力。第四章1、物理吸附與化學(xué)吸附的區(qū)別？物理吸附： 吸附作用力為分子間引力、無選擇性、無需高活化能、吸附層可以是單層，也可以是多層、吸附和解吸附速度通常較快?；瘜W(xué)吸附：吸附作用力為化學(xué)鍵合力，需要高活化能、只能以單分子層吸附，選擇性強(qiáng)、吸附和解吸附速度較慢。2、 活性炭分幾種？粉末活性炭、顆?；钚蕴俊㈠\綸活性

16、炭3、 色譜分離法按固定相裝載方式不同，分幾類？柱層析、紙層析（以濾紙為固定相）、薄層層析4、 吸附層析柱常用的吸附劑？氧化鋁，硅膠（硅藻土天然的硅膠），羥基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)2;，前三者適用于分離不具有生物活性的物質(zhì)。最后的適用于分離有生物活性的物質(zhì)。5、 在吸附層析柱中流動(dòng)相的選擇原則：相似相容。強(qiáng)極性組分用強(qiáng)極性流動(dòng)相劑洗脫，反之，亦然。6、 分配柱層析的固定相是？適用于那些物質(zhì)？反相分離層析柱適用的分離那些物質(zhì)？分配柱層析固定相是水，適用于分離親水性物質(zhì)。反相分離柱層析適用于分離親油性（脂溶）物質(zhì)。7、 柱層析的分離步驟？裝柱、平衡 、上樣、洗脫8、 在濕管裝柱的過程應(yīng)注

17、意？ 在裝柱過程中不能帶入氣泡，裝好的層析柱不能夠產(chǎn)生節(jié)。在裝柱過程中吸附劑始終浸沒在液面之下9、 酚醛樹脂、苯乙烯樹脂、甲基丙烯酸樹脂是如何制備的？聚苯乙烯樹脂以聚苯乙烯為單體，交聯(lián)劑是二乙烯苯。酚醛樹脂單體是苯酚，交聯(lián)劑是甲醛。甲基丙烯酸樹脂單體是甲基丙烯酸，交聯(lián)劑是二乙烯苯的聚合樹脂骨架。10、 離子交換樹脂按物理結(jié)構(gòu)分幾類？有什么區(qū)別？凝膠型和大孔型凝膠型樹脂又稱微孔樹脂 (暫時(shí)孔穴)使用前要浸泡24小時(shí)以上。大孔徑樹脂（永久性空穴）11、離子交換樹脂按活潑基團(tuán)的性質(zhì)分類：12、001 ×7 表示強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，交聯(lián)度為7%201 ×7 表示強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂，交聯(lián)度為7%13、什么是總交換容量和工作容量？什么是交聯(lián)度？交聯(lián)度就是指樹脂的交聯(lián)程度，通常用加入樹脂中交聯(lián)劑的百分含量表示。單位體積濕樹脂或單位重量的干樹脂中所交換的基團(tuán)數(shù)總交換量（大于工作容量）單位體積濕樹脂或單位的重量干樹脂中，在離子交換柱中，實(shí)際參加反應(yīng)的活性基團(tuán)總數(shù)。工作容量14、 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)處以硅膠為吸附劑分離紅曲色素中的黃色素、桔紅色素、紅色素，舉例說明選用哪種洗脫劑？