分离的概念:
分离的形式
1.组分离(族分离):性质相近的一类组分从混合物体系中分离。例如:药物和石油的分离。
3.多组分相互分离:混合物中所有组分相互分离(复杂天然产物分离为纯组分)
乘客险4.特定组分分离:将某一感兴趣物质从中分离(其余物质混合在一起)
5.部分分离:每种物质都存在于被分开的几个部分中,对每一个部分而言,是以某种物质为主,含有少量其他组分(每种物质都存在于被分开的几个部分)
富集:目标化合物浓度在某空间增加
浓缩:溶剂与溶质的相互分离
纯化:目标产物中除去杂质
纯度:表示纯化产物主组分含量高低或所含杂质多少的概念。
重结晶是化学合成中最常用的提纯手段
分离科学的表述:是研究从混合物中分离、富集或纯化某些组分以获得相对纯物质的规律及其应用的学科。
分离技术应用原因:
1.实际样品的复杂性
2.分析方法灵敏度的局限性
干扰的消除:
1.控制实验条件
2.使用掩蔽剂
3.分离
满足对灵敏度的要求:
1.选择灵敏度高的方法
2.富集
评价分离效果:
1.干扰成分减少至不再干扰
2.待测组分有效回收
质量分数湖北二手车> 1% 回收率> 99.9 % 以上
质量分数0.01% ~1% 回收率> 99 %
质量分数< 0.01 % 回收率> 95 % 或更低
分离的目的:
①分析操作的样品前处理
②确认目标物质的结构
③获取单一纯物质或某类物质以作他用
④除掉有害或有毒物质:例如污水排放
分离技术的特点:
①分离对象物质种类繁多
②分离目的各不相同
③分离规模差别很大
④分离技术形形
⑤应用领域极为广泛
分离科学的内容:
1.研究分离过程的共同规律(热力学、动力学、平衡)
2.研究基于不同分离原理的分离方法、分离设备及其应用分
分离的基本原则:
1.离因子尽可能高;
3.产品纯度尽可能高;
4.设备极可能便宜;
5.操作尽可能简单;
6.分离速度尽可能快。
分离科学的重要性:
1.分离是认识物质世界的必经之路
2.分离是各种分析技术的前提
3.富集和浓缩延伸了分析方法的检出下限
4.分离科学是其他学科发展的基础
5.分离科学大大提高了人类的生活品质
分离过程的本质
疏水作用势能
重力势能作用
亲水作用势能
吉布斯自由能的改变=熵的变化+分子之间相互作用势能
按被分离物质的性质分类:
物理分离法:离心分离,电磁分离
化学分离法:沉淀分离、溶剂萃取、谱分离、选择性溶解
物理化学分离法:蒸馏、挥发、电泳、区带熔融、膜分离
底盘护甲按分离过程本质分类:
平衡分离:利用外加能量或分离剂,使原混合物体系形成新的相界面,利用互不相容的两相界面上平衡关系使均相混合物得以分离的方法。
速度差分离:利用外加能量,强化特殊梯度场度,压力梯度、温度梯度、浓度梯度、电位梯度。
反应分离:利用外加能量或化学试剂,促进化学反应达到分离的方法
场-流分类法
两大类因素控制和影响着溶质的迁移和分离。
化学势(场):控制溶质迁移的选择性和最终平衡态。
流:随着外加场的方向,一相相对于另一相(或膜)的迁移所有分离都是沿着流的方向,在化学模式的控制下进行。相、膜和外力是达到所需模式提供方便的介质。
分离方法的评价
1.回收率:反映的是被分离物在分离过程中损失量的多少,是分离方法准确性的表征。
2.分离因子:表示两种物质被分离的程度。回收率相差越大,分离效果越好。分离因子的数值越大,分离效果越好。
分离因子既与分离前样品中A与B的比列相关,也与分离后二者的比例相关。在定量分离中,目标组分的回收率接近100%,即回收因子QA/Q0,A接近1,这时分离因子等于B的回收因子的倒数。
3.富集倍数:目标组分与基体组分的回收率之比
富集是通过分离将目标组分在样品中的摩尔分数提高的一个过程,反过来说就是基体组分
摩尔分数减少的过程。
在富集过程中分离出的目标组分比例越高或基体组分比例越低,则富集后的样品中目标组分的摩尔分数越大。
分离技术的展望
1.谱分离技术已成为最有效和应用最广泛的分离技术
2.不同分离技术相互渗透形成新的分离方法
3.其他学科对分离技术的促进
4.分离富集技术的自动化
5.在线分离技术大有可为
6.微分离技术迅速崛起
最佳分离方法(满足条件):
最佳分离因子
最纯的产物
消耗最少的能量、试剂和时间
最简单的设备
最简单的操作流程
热力学要解决的问题:
1. 能否实现分离?
2. 分离是否完全?
3. 如何寻最佳分离方法
热力学研究内容:
1. 通过熵、自由能、化学势的变化判断分离进行的方向和程度。
2. 分离过程能量、热量与功的守恒与转换。
3. 分离过程物质平衡与分布,结合分子间相互作用与分子结构关系,选择和建立高效的分离体系。
系统:在研究时必须先确定研究对象,把一部分物质与其余分开,这种被划定的研究对象称为系统(体系或物系)
环境:系统以外有关的物质和空间称作环境。 系统和环境之间有一界面,把系统和环境分开,并作为系统和环境之间传递能量的介质。
系统或体系的分类:
1.敞开系统:与外界有能量交换,也有物质交换
2.封闭系统:与外界有能量交换,无物质交换
3.孤立系统:与外界无能量交换和物质交换
系统:动态(复杂) → 平衡状态(简单)
自发过程总是使体系自由能降低
丰田考斯特商务车当系统的性质不随时间而改变,则处于热力学平衡态,热力学平衡包括以下平衡:
1.热平衡:系统内各部分以及环境温度相等,无温度不同引起的热量交换。
2.力平衡:系统内各部分以及环境的各种力达到平衡,无力不平衡引起的坐标变化。
限行新规定2023最新消息及时间3.相平衡:系统内各相之间达到平衡,其物质的净传递为零。
4.化学平衡:无因化学反应产生的系统随时间的变化。
为什么研究分离过程的平衡状态?
1. 平衡状态比较简单。
2. 孤立体系都有自发趋向平衡的趋势。
3. 分离过程需要对物质进行输运。
4. 许多分离过程的输运速度较快,是在非常接近平衡的状态下完成的。
发布评论