分离原理与技术(绪论).ppt

本科生课程 分离原理与技术 The principles and technology for separation 自我介绍 姓名：丁 明玉 研究方向： 色谱技术及其应用 中药化学与中药新剂型研究 电话O) E-mail: dingmy@mail.tsinghua.edu.cn 授课安排 总课时：32学时（16讲） 授课教师： 丁明玉：前8周；罗国安：后8周 内容分配： 前半部分：基本原理＋分离技术 后半部分：分离技术 参考书目 1.《化学分离富集方法及应用》编委会，化学分离富集方法及应用， 中南工业大学出版社，1997 2. 陆九芳等，分离过程化学，清华大学出版社，1993 3. 吕一波等，分离技术，中国矿业大学出版社，2000 4. 刘克本，溶剂萃取在分析化学中的应用，高等教育出版社，1990 5. J.M.米勒编，叶明吕等译，化学分析中的分离方法， 上海科学技术出版社，1981 6. 邵令娴，分离及复杂物质分析，高等教育出版社，1994 7. 大矢晴彦著，张瑾译，分离的科学与技术，中国轻工业出版社，1999 前半部分目录 第1章 绪论（2hr） 第2章 分离过程热力学（2hr） 第3章 分子间的相互作用（2hr ） 第4章 实验试剂的制备与纯化（2hr） 第5章 离子交换分离法（2hr） 第6章 溶剂萃取分离法（2hr/4hr） 第7章 固相萃取与超临界萃取分离法（2hr） 第1章 绪论 1.1 分离科学及其研究内容 1.2 分离科学的意义 1.3 分离过程的本质 1.4 分离方法的类型 1.5 分离方法的评价 1.6 分离（富集）技术的发展趋势 1.1 分离科学及其研究内容 分离（separation）的概念 分离是一种假设状态，在这种状态下，不同的物质被分开了（isolation）。 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： 在分离的过程中使对象物质在某空间区域的浓度增加。 从大量基体物质中将欲测量的组分集中到一较小体积的溶液中，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 纯化（purification）： 通过分离操作使某种物质的纯度提高的过程。 纯度（purity）： 主组分含量高低或所含杂质多少的一个概念； 纯是相对的，不纯是绝对的； 不同目的对纯度的要求不同； 纯度越高，成本越高。 1.1 分离科学及其研究内容 分离科学（separation science）的定义： 研究从混合物中分离、纯化或富集某些组分以获得相对纯物质的过程的规律及其应用的一门学科。 分离科学已成为一门独立的新学科 （分离科学系、分离科学专业、分离科学杂志） 1.1 分离科学及其研究内容 分离的目的 确认对象物质或准确测定其含量； 获取单一纯物质或某类物质以作它用； 浓缩（富集）某个或某类物质； 消除干扰，提高分析方法选择性和灵敏度。 1.1 分离科学及其研究内容 分离的两种形式—组分离与单一分离 组（族）分离—将性质相近的一类组分一起分离。 1. 石油炼制中的轻重油分离; 2. 中药有效部位的分离. 单一分离—将某一组分以纯物质形式分离出来。 1. 工业上纯物质的制备； 2. 化学标准品的制备； 3. 药物对映异构体的分离。 1.1 分离科学及其研究内容 单一分离结果的主要形式 相互完全分离 (a,b,c,……) ? (a) + (b) + (c) + …… 从混合物中分离出某种物质 (a,b,c,……) ? (a) + (b,c,……) 部分分离 (a,b,c,……) ? (a,b) + (b,a) + …… 1.1 分离科学及其研究内容 分离富集技术的特点 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（?g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） 1.1 分离科学及其研究内容 分离科学的研究内容 分离过程的共同规律 1. 用热力学原理讨论分离体系的功、能量和热的转换关系，以及物质