1. 常用的分離技術有哪兩類各包括哪些這些常用的分離技術的基本原理是什麼
分離方法開始主要用於化工行業中化工產品的分離,但是隨著生物工程技術下游技術的不斷發展,結合傳統的化工分離方法,新的高效的分離方法被人們高度重視起來。
常用到得分離方法:鹽析、萃取分離法(包括溶劑萃取、膠團萃取、雙水相萃取、超臨界流體萃取、固相萃取、固相微萃取、溶劑微萃取等)、醫學|教育|網搜集整理膜分離方法(包括滲析、微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、膜萃取、膜吸收、滲透汽化、膜蒸餾等)、層析方法(離子交換層析、尺寸排阻層析、疏水層析、固定離子交換層析IMAC、親和層析等)。在這些方法中膜分離的方法和層析技術越來越受到人們的重視。
基本原理:
1、雙水相萃取的原理:
雙水相萃取與水 -有機相萃取的原理相似 ,都是依據物質在兩相間的選擇性分配 ,但萃取體系的性質不同 。當物質進入雙水相體系後 ,由於表面性質、電荷作用和各種力 (如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等 )的存在和環境因素的影響 ,使其在上、下相中的濃度不同 .{主要:靜電作用和疏水作用}
2、差速離心法原理:
採用逐漸增加離心速度或低速和高速交替進行離心,使沉降速度不同的顆粒在不同的分離速度及不同的離心時間下分批離心的方法,稱為差速離心法。當以一定離心力在一定的離心時間內進行離心時,在離心管底部就會得到和*重顆粒的沉澱,分出的上清液在加上加速轉速下再進行離心,又得到第二部分較大、較重顆粒的「沉澱」及含小和輕顆粒「上清液」,如此,多次離心處理,即能把液體中的不同顆粒較好分開,這時所得沉澱是不純的,需經再懸浮和再離心(2-3次),才能得到較純顆粒。
3、速率-區帶離心原理:
不同顆粒之間存在沉降系數差時,在一定離心力作用下,顆粒各自以一定離心速度沉降,在密度梯度不同區域上形成區帶的方法。介質梯度應預先形成,介質的密度要小於所有樣品顆粒的密度。
4、等密度梯度離心原理:
當不同顆粒存在浮力密度差時,在離心力場下,在密度梯度介質中,顆粒或向下沉降,或向上浮起,一直移動到與他們各自的密度恰好相等的位置上形成區帶,從而使不同浮力密度的物質得到分離。
2. 常見的分離和提純方法
傾析:從液體中分離密度較大且不溶的固體 分離沙和水
過濾:從液體中分離不溶的固體 凈化食用水
溶解和過濾:分離兩種固體.一種能溶於某溶劑.另一種則不溶 分離鹽和沙
離心分離法:從液體中分離不溶的固體 分離泥和水
結晶法:從溶液中分離已溶解的溶質 從海水中提取食鹽
分液:分離兩種不互溶的液體 分離油和水
萃取:加入適當溶劑把混合物中某成分溶解及分離 用庚烷
提取水溶液中的碘
蒸餾:從溶液中分離溶劑和非揮發性溶質 從海水中取得純水
分餾:分離兩種互溶而沸點差別較大的液體 從液態空氣中分離氧和氮, 石油的精煉
升華:分離兩種固體.其中只有一種可以升華 分離碘和沙
吸附:除去混合物中的氣態或固態雜質 用活性炭除去黃糖中的有色雜質
色層分析法:分離溶液中的溶質 分離黑色墨水中不同顏色的物質
3. 組織分離的常用分離方法
種菇要選朵大蓋厚,柄短,八九分成熟的優良品種。切去菇兩基部,在無菌箱內以0.1%的升汞水浸幾分鍾,再用無菌水沖洗並揩乾或用75%酒精棉球擦拭菌蓋與菌柄2次,進行表面消毒。
接種時,只要將種菇撕開,在萌蓋和菌柄交界處或菌褶處,挑取一小塊組織;移接 到PDA培養基上。置25℃左右溫度下培養3-5天,就可以看到組織上產生白色絨毛狀菌絲,轉管擴大即得到菌種。
如香菇、平菇等可以用此方法。 茯苓、豬苓、雷丸等菌的子實體不易採集。而常見的是它貯藏營養的菌核。用菌核分離,同樣可以獲得菌種。方法是將菌核表面洗凈,用酒精或升汞消毒後,切開菌核,取中間組織一小塊,約黃豆大小,接種在PDA 培養基斜面上,保溫培養。
應注重的是,菌核是貯藏器官,大部分是多糖類物質,只含有少量的菌絲,因此挑取的組織塊要大一些,假如組織塊過小,則不易分出菌種。 有一部分子實體不易找到,也沒有菌核,可以用菌素進行分離。如蜜環菌、假蜜環菌。
其操作方法是先用酒精或升汞將菌素表面黑色皮層輕輕擦拭2~3次, 然後去掉黑色外皮層(菌鞘),抽出白色菌髓部分;用無菌剪刀將菌髓剪一小段,接種在培養基上,保溫培養,即得該菌菌種。
菌素分離要注重:因菌素比較細小,分離素也比較細小,分離時極易污染雜菌,所以要嚴格操作。 1.著名的黑木耳菌種「菊三」、「冬梅1號」、「雪梅1號」、「雪梅3號」、「984」就是黑龍江省柴河食用菌學會冬梅食用菌廠,通過對野生木耳組織分離,馴化選育成功的。
2.香菇組織分離方法
選用的子實體先經0.1%開汞水或70%酒精表面消毒後。用無菌水沖洗並用無菌紗布擦去表面水分。
分離香菇時,用無菌解剖刀自菌柄處切開少許,再用手將子實體掰開為二,在菌蓋與菌褶交界處,切取0.3~0.4立方厘米的一小塊菌肉,移放在斜面培養基中央。如已開傘的種菇、則選菌蓋與菌柄交界處的菌肉。
分離草菇時,用無菌解剖刀把菌蕾縱切少許;再用手把菌蓋輕輕剝開,在菌柄上方和菌蓋交界處,切取1~5毫米的細塊,接在斜面培養基中。如種菇已受雨淋,吸水較多,應取菌褶作為接種材料。組織分離後將試管外面放在恆溫箱中培養。待組織塊周圍萌發出菌絲,並向 培養基蔓延生長後,再挑取生長健壯的菌絲進行轉管培養。
組織分離法操作簡便,又不易帶入雜菌,容易獲得純菌種。但對銀耳、黑木耳等膠質菌;因其子實體中菌絲的含量極少,如用組織分離培養,則往往不易成功。
4. 常見物質分離提純的10種方法
1.結晶和重結晶:利用物質在溶液中溶解度隨溫度變化較大,如NaCl,KNO3。
2.蒸餾冷卻法:在沸點上差值大。乙醇中(水):加入新制的CaO吸收大部分水再蒸餾。
3.過濾法:溶與不溶。
4.升華法:SiO2(I2)。
5.萃取法:如用CCl4來萃取I2水中的I2
6.溶解法:Fe粉(A1粉):溶解在過量的NaOH溶液里過濾分離。
7.增加法:把雜質轉化成所需要的物質:CO2(CO):通過熱的CuO;CO2(SO2):通過NaHCO3溶液。
8.吸收法:用做除去混合氣體中的氣體雜質,氣體雜質必須被葯品吸收:N2(O2):將混合氣體通過銅網吸收O2。
9.轉化法:兩種物質難以直接分離,加葯品變得容易分離,然後再還原回去:Al(OH)3,Fe(OH)3:先加NaOH溶液把Al(OH)3溶解,過濾,除去Fe(OH)3,再加酸讓NaAlO2轉化成A1(OH)3。
10.紙上層析(不作要求)
5. 常用的幾種物質分離方法
( 一)、常見物質分離提純的方法1、固—固混合分離型:灼燒、熱分解、升華、結晶(或重結晶)。2、固—液混合分離型:過濾、鹽析、蒸發。3、液—液混合分離型:萃取、分液、蒸餾、滲析。4、氣—氣混合分離型:洗氣。(二)、物質分離提純的原則在進行物質的分離提純時,選擇試劑和實驗措施應遵循以下四個原則:1、不能引入新雜質。2、提純後的物質成分不變。3、實驗過程和操作方法簡單易行。4、節約試劑。對多組分的混合物的分離提純,一般要考慮物理方法和化學方法綜合運用
6. 常用的分離方法有哪些九種
過濾,沉澱,蒸發結晶,冷卻結晶,分液,萃取,層析,滲析,洗氣,
7. 常見的物質除雜、分離方法總結
物質的分離是把原混合物中各成份一一分開,並恢復原樣品。物質的提純(除雜)就是除去物質中混有的雜質,從而得到純凈的某物質,其基本方法有:
一、 物理方法
1、 過濾法:適用於不溶於液體的固體與液體的分離或提純。
2、 結晶法:適用於可溶性固體與液體的分離和提純。具體方法有兩種。
① 降溫結晶法:適用於溶解度受溫度變化影響較大的固態物質的分離或提純。
② 蒸發結晶法:適用於溶解度受溫度變化影響不大固體物質的分離或提純。
二、 化學方法:
1、 原則:
①「不增、不減、易分」:
不增即最終不能引入新的雜質;
不減是除雜結果不應使所需物質減少;
易分是加入試劑後,使雜質轉化為沉澱、氣體和水等與所需物質易於分離。
②先除雜後乾燥。
2、 方法:(以下括弧里的均為雜質)
① 吸收法:如一氧化碳混有二氧化碳可用氫氧化鈉等鹼性溶液吸收;
② 沉澱法:如氯化鉀中混有氯化鎂可加氫氧化鉀溶液,再過濾;
③ 溶解法:如銅中混有氧化銅可加入過量的鹽酸,再過濾;
④ 轉化法:如銅中混有鋅可加硫酸銅溶液再過濾;
⑤ 氣化法:如氯化鈉中混有碳酸鈉可加入過量鹽酸,再蒸發結晶;
⑥ 加熱法:如氧化鈣中混有碳酸鈣可高溫灼燒;
⑦ 綜合法:當含有多種成分的雜質時,分離提純往往不僅僅使用一種方法,而是幾種方法交替使用。
三、知識解析:
物質的分離與除雜(提純)從內容上看,它包含著常見酸、鹼、鹽及其他重要物質的性質及特殊化學反應的知識;從過程上看,它是一個原理確定、試劑選擇與實驗方案確定、操作實施的過程。其考查點和趨勢是:
1、 考查物質的分離和提純原理。根據除雜質的原則,自選或從題給試劑中選出除雜試劑。判斷題給試劑的正誤等。
2、 考查物質提純的實驗設計。根據物質分離和提純的原則設計正確的實驗方案。
3、 考查評價物質分離和提純的實驗方案。對題給試、步驟、操作、效果等進行評價、比較,從中選出最佳方案。
4、 除去混合物中雜質,不僅要考慮反應原理正確可行,而且要考慮實際操作簡便易行,同時還要注意實驗的安全性和葯品、能源的節約等其它問題。
物質分離和提純方法
根據物質和雜質的化學性質,採用化學方法把混合物中雜質分離除去,從而保留一種較為純凈的成分,這一過程叫做物質的提純,又叫除雜。這里就初中化學常用的5種化學除雜方法,結合一些中考題逐一淺析如下:
一、吸收法
若氣態混合物中的雜質氣體能夠被某種試劑吸收,則可採用吸收法除雜。讓氣體混合物通過盛有某種試劑的洗氣瓶後即可得到純凈物。
例1 若CO中混有少量CO2,欲除去CO2將混合氣體通過( )溶液。
分析
CO2是酸性氧化物,酸性氧化物能跟鹼反應生成鹽和水,而CO不能溶於水也不跟鹼反應。所以可讓混合氣體通過石灰水或氫氧化鈉溶液。
二、沉澱法
往混合溶液(若混合物為固態,則應先製成溶液)中加入某種試劑,使其中雜質通過反應以沉澱析出,然後經過濾除去沉澱,得到純凈物的溶液。
例2 要除去氯化鈉中含有少量硫酸鐵雜質,應選用的一種試劑是 [ ]
A.氯化鈉溶液 B.氫氧化鋇溶液
C.碳酸鈉溶液 D.氫氧化鉀溶液
分析
本題只能選加氫氧化鋇溶液,跟硫酸鐵發生復分解反應,生成硫酸鋇和氫氧化鐵沉澱。但若選其餘物質,均易在除雜過程中引入新的雜質。
三、氣化法
通過把混合物加熱或加入試劑,使其中雜質發生化學反應,變成氣體而逸出。
例3 除掉氯化鈉溶液中混有的少量碳酸鈉,應選用適量的試劑是 [ ]
A.稀硫酸 B.硝酸銀
C.澄清石灰水 D.稀鹽酸
分析
本題除去雜質碳酸鈉,可考慮加入酸溶液與碳酸鈉發生復分解反應,把雜質變成CO2氣體逸出。但要注意加入的酸只能是鹽酸,否則又會產生新的鈉鹽雜質。
四、互變法
通過適當的方法,把欲除去的雜質轉變為純凈物,這樣不僅除了雜質,且增加了純凈物的量,可謂一舉兩得,因此是諸多方法中的最佳方法。
例4 欲除去KNO3溶液里的KOH雜質,可加入適量的_____溶液,有關反應的化學方程式為______。
分析 除去硝酸鉀中混有KOH雜質,實質上是除去OH-離子,所以可選加酸溶液,與之發生中和反應,即可把雜質變為硝酸鉀,但只能選用硝酸,而不能用其它酸,否則,除去了OH -,卻引進了新的雜質。
五、置換法
利用金屬跟酸或鹽溶液發生置換反應的規律,使所加試劑跟雜質發生置換反應,從而將雜質除去或轉變為純凈物。
例5 要除去後邊括弧中的雜質,填寫選用試劑的分子式:Cu(Zn)
分析 可根據Cu和Zn金屬活動性的不同,Cu不跟酸溶液反應,而Zn能溶於酸,故可加入鹽酸與稀硫酸。又因為鋅比銅活潑,故也可加入銅鹽溶液,也可使鋅置換出銅而溶解。
練習:
1.除去下列雜質,所用試劑和方法不正確的是( )
物質 雜質 除雜質所用的試劑和方法
A.KOH K2CO3 Ca(OH)2溶液、過濾
B.KNO3 K2SO4 Ba(NO3)2溶液、過濾
C.H2SO4 HCl AgNO3溶液、過濾
D.CuO KNO3 水、過濾(2003年中考題)
2.稀鹽酸中混有少量硫酸,為了除去硫酸,可加入適量( )
A.鐵屑 B.硝酸銀溶液 C.氯化鋇溶液 D.氫氧化鉀溶液
3.CO中混有少量水蒸氣和CO2,要得到純凈、乾燥的CO,可將混合氣體依次通過( )
A.灼熱的CuO、濃H2SO4 B.濃H2SO4、灼熱的CuO
C.濃H2SO4、NaOH溶液 D.NaOH溶液、濃H2SO4
4.下列各組物質可按溶解、過濾、蒸發的操作順序,將它們分離的是( )
A.銅粉和鐵粉 B.蔗糖和泥沙 C.水和植物油 D.氯化鈉和硝酸鉀
5.氯化鈉溶液中混有少量的硫酸鈉,可加入適量的( )
A.鐵屑 B.硝酸銀溶液 C.氯化鋇溶液 D.氫氧化鉀溶液
6.某工廠排出的廢液中含有大量的Cu2+,該廢液Ph<4,對人畜及農作物都十分有害,下列方法能回收銅並能消除危害的是( )
A.加入過量的燒鹼,再過濾灼燒 B.加入過量的石灰粉末後過濾
C.加入足量鐵粉再加適量的熟石灰 D.通入足量的二氧化碳後過濾
7.將含有N2、CO、H2、CO2和少量水蒸氣的混合氣體,依次通過足量的1KOH溶液、2灼熱的氧化銅、3濃硫酸後,剩餘氣體是( )
A.N2 B.CO2和N2 C.H2和CO D.H2和N2
8.欲除去下列物質中含有的少量雜質,請將除去雜質所加試劑的化學式填在橫線上。
氯化鉀(碳酸鉀) 。
氯化鋅(氯化銅) 。
9.下列各組物質中,都含有少量的雜質,分別用什麼試劑可以將括弧內的雜質除去(只要求寫所加物質的名稱或方法及化學方程式)
(l)CO(CO2) ;
(2)KCl(KCIO3) ;
(3)KNO3(KCl) ;
(4)NaCl(Na2CO3) ;
(5)FeSO4(CuSO4) ;
(6)NaOH(Ca(OH)2) ;
(7)Cu(NO3)2(CuSO4) ;
二、物質的簽別
2.只用一種試劑鑒別下列物質,在橫線上填所加試劑的化學式或名稱
(l)BaCI2 NaCI K2CO3
(2)NaNO3 MgCI2 (NH4)2SO4
(3)CaCI2 NaNO3 H2SO4
(4)NaCI H2SO4 Ca(OH)2
8. 分析化學中常用的分離和富集方法有哪些
通常分離和富集方法在分析化學中是共生的,如果要分開的話,就會有重復。
常用的經典分離方法有:沉澱分離、溶劑萃取分離、離子交換分離、層析分離、揮發分離、蒸餾分離等,新型分離方法有固相萃取分離、膜分離等。
常見的富集方法有:沉澱富集、液液萃取富集、交換富集、濃縮蒸發富集等,新型的富集方法有固相萃取富集、固相微萃取富集、分散萃取富集等。
9. 常用的分離方法有哪些
常用分離方法:
分液是一種物理方法是利用兩種溶液不互容,將兩種溶液放在一起是有分層然後,用分液漏斗進行分液.
分餾是利用各種物質的沸點不同,在不同的溫度是把不同物質蒸發出來比如,在進行石油加工是就是用分餾的方法進行的。
蒸餾是在溶液加熱到沸點時 溶液汽化再將蒸汽冷卻,從而得到蒸餾後的液體經過蒸餾後的液體是有一定純度的純凈物。
蒸發利用蒸發溶劑使晶體析出的一種方法比如蒸發硫酸銅溶液就是讓硫酸銅溶液中的溶劑減少從而讓硫酸銅晶體析出。
10. 分離方法
分離鋁的方法很多,常用的方法有氫氧化銨、苯甲酸銨、氫氧化鈉等沉澱分離、離子交換分離以及萃取分離等,其中以銅鐵試劑-三氯甲烷萃取法對於從大量鐵、鈦中分離鋁的效果較好。
用氫氧化銨沉澱鋁可使鋁與硼、鎂、鹼金屬、鹼土金屬,及一定量的鎳、錳分離,沉澱的酸度為pH5~7。為了更好地控制沉澱的條件,常採用尿素或六次甲基四胺等弱氨性試劑,但鐵、鈦以及很多金屬離子與鋁同時沉澱,不能分開。因此,用這種方法分離鋁必須和其他分離手段並用時方有效。
苯甲酸銨使鋁沉澱,可與鈷、鎳、釩、錳和鋅等元素分離,但鐵(Ⅲ)也同時沉澱。為了防止鐵(Ⅲ)沉澱,測鋁溶液中應先加入次亞硫酸鈉還原鐵,再加苯甲酸銨沉澱鋁。這樣,大量鐵雖可除去,但仍有少量鐵(Ⅱ)很快地氧化為鐵(Ⅲ)夾雜在鋁沉澱中。因此必須將苯甲酸鋁沉澱用酸溶解,在還原劑存在下,反復沉澱多次,才能使鐵與鋁完全分離。用苯甲酸銨沉澱鋁,酸度應在pH3.8左右,加入次亞硫酸鈉的量,以溶液中鐵的顏色消失並過量0.2~0.3g為宜。
用氫氧化鈉分離鋁是沿用已久的方法,但分離並不很完全。為了減低氫氧化物沉澱對鋁的吸附,通常在大量氯化鈉存在下,小體積沉澱鐵、鈦等元素。即使如此,微克量的鋁也難免不被吸附,特別是鎂、鎳、鈣的氫氧化物沉澱對鋁的吸附較大。分離方法是:將含鋁的鹽酸溶液,加熱蒸發至體積為1~2mL,冷卻,加入15gNaCl,攪拌均勻。加入10mL500g/LNaOH溶液,再攪勻後,加水稀釋至60~70mL,用中速濾紙過濾,用洗液(250mL水中含2gNaCl、5gNaOH)充分洗滌沉澱,濾液酸化後測鋁。
銅鐵試劑又稱亞硝基苯胲銨,在無機酸溶液中與很多金屬離子包括鐵(Ⅲ)、鈦(Ⅳ)、釩(Ⅴ)、鈾(Ⅳ)和錫(Ⅳ)等形成難溶性螯合物,此螯合物能用有機溶劑,如三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯、甲基異丁酮、鄰-二氯苯等萃取。有機溶劑對金屬螯合物的萃取能力與螯合物沉澱在酸中的溶解度有關,一般金屬螯合物在強酸中的溶解度愈小愈易被萃取。萃取應在鹽酸或硫酸溶液中進行,酸度通常約為10%(鹽酸為1mol/L,硫酸為1.5mol/L)。這樣可以保證微量鋁也能與其他金屬離子分離,酸度過低,例如pH>3.4時,鋁亦被萃取進入有機相。銅鐵試劑的用量,在理論上每0.1g鐵只需要0.84g銅鐵試劑。在實際工作中,銅鐵試劑用量卻要比理論值大,0.1g鐵最少需要16mL60g/L銅鐵試劑溶液,反應方能完全。銅鐵試劑易於分解,配製時勿加熱,萃取的全部過程均應在冷溶液中進行。
鋁的分離,還包括離子交換分離和汞陰極電解等方法。離子交換分離是在9mol/LHCl中利用陰離子交換樹脂使鋁與銅、鋅、鎘、鐵(Ⅱ)、鐵(Ⅲ)、鈷、錫(Ⅱ)、錫(Ⅳ)、銻(Ⅲ)、銻(Ⅴ)、鋅、釩(Ⅴ)、鉬(Ⅵ)、鎢(Ⅵ)、鉻(Ⅵ)、鈾(Ⅵ)和錳(Ⅶ)等元素分離,鋁不被吸附,交換後的溶液可測定鋁。汞陰極分離是在硫酸或高氯酸溶液中以鉑絲為陽極,汞為陰極進行電解,可使很多金屬離子包括鐵、鉻、鎳、銅、錫、鉬、鋅和鉛等與鋁分離,電流密度約為0.1~0.2A/cm2。上述兩種方法測定鋁時,分離雜質雖是有效的,但已很少使用。