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二相二线是什么意思
什么是二相分离?
二相分离是一种重要的化学分离技术,它是利用两种相别在物理上、化学上、电学上等方面的不同性质,在一些物理过程中,通过选择性地分离出固体、有机物、无机物、有机相、水相等成分的技术,被广泛应用于化学、环保、生物医药、食品等领域。
二相分离的原理和机理
二相分离是根据物理、化学、电学等方面的性质,把物料分为两个相的一种分离方法。这两个相之间在物理和化学性质上有显著差异,可以通过选配适当的分离介质,使某一相在介质上的分离系数大于1,而另一相的分离系数小于1,从而实现固体、液体、气体的分离。
在二相分离过程中,原始混合物中的各组分在分离过程中经过一系列的化学变化,形成两个或多个区别较大的相,最终实现不同组分的分离和提纯。
二相分离的应用
二相分离技术被广泛应用于不同的工业领域,其中最常见的应用场景是在化学、环保、生物医药、食品加工等领域。
在化学领域,二相分离常被用来分离水溶性物质和有机物质,比如用于萃取碱性化合物、提取酸性化合物、回收有机溶剂等。在环保领域,二相分离被广泛应用于处理居民污水、工业废水、生活垃圾等。在生物医药领域,二相分离被广泛应用于生产生物制剂、药物精制、深度净化等等。在食品加工领域,二相分离被广泛应用于提取和分离食品中的有用成分,以便生产高质量的保健食品和营养剂。
二相分离的优点和局限性
二相分离具有以下多个优点:
适用于不同的物料与工艺流程,易于实现规模化生产;
可实现很高的产出率和纯度;
反应条件比较温和,不会破坏物料的大多数成分,保留物料的有机整体特性;
实现环保效果好,过程中不生成有毒有害废物,对环境没有污染。
但二相分离技术也存在一些局限性,例如在某些情况下,难以达到高纯度和高产率的目标;在过程中可能会产生大量废弃物,需要作为危险废弃物进行处理和清理;二相分离的设备和工艺也需要长期维护和更新,对成本和投入要求较高。
结语
二相分离作为一种重要的化学分离技术,具有广泛的应用前景,尤其在环保、生物医药、食品等领域的提炼和分离中发挥着重要作用。其功效需要我们在实践中进一步探索和应用。同时,二相分离还需要我们不断优化和完善其工艺流程和设备设计,进一步降低成本,提高效率和纯度。
HPLC原理是什么
原理:
储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附-解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别。
被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据就可以以图谱形式打印出来,以便研究人员分析。
扩展资料:
高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography \ HPLC)又称“高压液相色谱”、“高速液相色谱”、“高分离度液相色谱”、“近代柱色谱”等。
①高压:流动相为液体,流经色谱柱时,受到的阻力较大,为了能迅速通过色谱柱,必须对载液加高压。
②高速:分析速度快、载液流速快,较经典液体色谱法速度快得多,通常分析一个样品在15~30分钟,有些样品甚至在5分钟内即可完成,一般小于1小时。
③高效:分离效能高。可选择固定相和流动相以达到最佳分离效果,比工业精馏塔和气相色谱的分离效能高出许多倍。
④高灵敏度:紫外检测器可达0.01ng,进样量在μL数量级。
⑤应用范围广:百分之七十以上的有机化合物可用高效液相色谱分析,特别是高沸点、大分子、强极性、热稳定性差化合物的分离分析,显示出优势。
⑥柱子可反复使用:用一根柱子可分离不同化合物
⑦样品量少、容易回收:样品经过色谱柱后不被破坏,可以收集单一组分或做制备。
此外高效液相色谱还有色谱柱可反复使用、样品不被破坏、易回收等优点,但也有缺点,与气相色谱相比各有所长,相互补充。
高效液相色谱的缺点是有“柱外效应”。在从进样到检测器之间,除了柱子以外的任何死空间(进样器、柱接头、连接管和检测池等)中,如果流动相的流型有变化,被分离物质的任何扩散和滞留都会显著地导致色谱峰的加宽,柱效率降低。高效液相色谱检测器的灵敏度不及气相色谱。
HPLC使用的色谱柱是很细的(1~6 mm),所用固定相的粒度也非常小(几μm到几十μm),所以流动相在柱中流动受到的阻力很大,在常压下,流动相流速十分缓慢,柱效低且费时。
为了达到快速、高效分离,必须给流动相施加很大的压力,以加快其在柱中的流动速度。为此,须用高压泵进行高压输液。高压、高速是高效液相色谱的特点之一。HPLC使用的高压泵应满足下列条件:
a. 流量恒定,无脉动,并有较大的调节范围(一般为1~10 mL/min);
b. 能抗溶剂腐蚀;
c. 有较高的输液压力;对一般分离,60×10^5Pa的压力就满足了,对高效分离,要求达到150~300×10^5Pa。
⑴往复式柱塞泵
当柱塞推入缸体时,泵头出口(上部)的单向阀打开,同时,流动相进入的单向阀(下部)关闭,这时就输出少量的流体。
反之,当柱塞向外拉时,流动相入口的单向阀打开,出口的单向阀同时关闭,一定量的流动相就由其储液器吸入缸体中。这种泵的特点是不受整个色谱体系中其余部分阻力稍有变化的影响,连续供给恒定体积的流动相。
⑵气动放大泵
其工作原理是:压力为 p1 的低压气体推动大面积( SA )活塞A ,则在小面积( SB )活塞 B 输出压力增大至 p2 的液体。压力增大的倍数取决于 A 和 B 两活塞的面积比,如果 A 与 B 的面积之比为 50 : 1 ,则压力为 5 × Pa 的气体就可得到压力为 250×Pa 的输出液体。这是一种恒压泵。
参考资料:
分离过程的分类和特征是什么
分离过程可分为机械分离和传质分离两大类,特征如下:
1、与过程系统工程相结合。过程系统工程主要包括系统模拟、系统分析、系统综合及系统优化等。
2、反应与分离结合。反应过程与分离过程是化工生产的两个重要环节,二者相互结合,相得益彰。化学吸收、化学萃取、反应精馏、膜反应器、膜控制释放、膜生物反应器等新工艺不断推广。
3、分离与分离结合。萃取结晶、吸附蒸馏、膜蒸馏、膜吸收、膜萃取等。
4、与节能技术相结合。分离过程占化工过程能耗的50-90%,分离过程与节能技术密不可分。
5、新分离过程不断出现。加盐精馏、分子蒸馏、超临界萃取、膜分离、超临界结晶、大型色谱分离等,使分离过程由大型化向精细化发展,应用范围拓宽,分离效率提高。
常用膜分离过程:
1、超滤和微滤都是成熟的膜分离技术,已广泛应用于化工、医药、轻工、机械电子和环保等领域。其中微滤是目前应最广泛的膜分离过程。
2、描述超滤膜的重要参数是透过和截留性能。其中透过性能以纯水的透过速度表示,而截留性能以截留相对分子质量表示。截留相对分子质量为膜对物质截留达到90%时所对应物质的相对分子质量。一般商品超滤膜的截留相对分子质量为几百至几百万。
3、超滤和微滤是简单的筛分过程。溶质或悬浮物料按微粒或分子大小不同而分离,比膜的物质和溶剂(水)一起透过膜,而较大的物质则被截留。
热诱导相分离法
它的工艺过程及原理是在聚合物的熔点以上,将聚合物溶于高沸点,低挥发性的溶剂(又称稀释剂)中,形成均相溶液。然后降温冷却。在冷却过程中,体系会发生相分离。这个过程分两类,一类是固-液相分离(简称S-L相分离),一类是液-液相分离(L-L相分离)。控制适当的工艺条件,在分相之后,体系形成以聚合物为连续相,溶剂为分散相的两相结构。这时再选择适当的挥发性试剂(即萃取剂)把溶剂萃取出来,从而获得一定结构形状的聚合物微孔膜。与NIPS法相比,TIPS有许多优点:它通过较为迅速的热交换促使高分子溶液分相,而不是缓慢的溶剂一非溶剂交换;TIPS法避免了NIPS法(非溶剂致相分离法)由于存在溶剂一非溶剂交换,导致成膜液中部分溶剂参与了聚合物的凝胶化,所以孔隙率低的缺点;TIPS法可用于难以采用NIPS法制备的结晶性聚合物微孔滤膜的制备,而且TIPS法的影响因素要比NIPS法少,更容易控制;由TIPS法可获得多种微观结构,如开孔,闭孔,各同向性,各异向性,非对称等。
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