化學(xué)分離原理與技術(shù)

內(nèi)容概要

本書主要介紹了分離過程的平衡理論、遷移與擴(kuò)散理論、浸取與溶解、萃取分離、膜分離技術(shù)、離子交換分離、吸附分離、色譜分離技術(shù)和分離方法的選擇等內(nèi)容，著重論述了新型化學(xué)分離過程中的化學(xué)分離理論、分離方法、特點(diǎn)以及最新的應(yīng)用和研究方向。　　本書可作為化學(xué)化工、材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、金屬冶金學(xué)等專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教科書，亦可作相關(guān)研究人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論　　1.1 分離科學(xué)及其研究對(duì)象　　　1.1.1 分離科學(xué)與現(xiàn)代分離科學(xué)　　　1.1.2 現(xiàn)代分離科學(xué)的重要性　　　1.1.3 現(xiàn)代分離科學(xué)研究的對(duì)象　　　1.1.4 現(xiàn)代分離科學(xué)的發(fā)展趨勢　　1.2 分離過程的分類和特征　　　1.2.1 機(jī)械分離　　　1.2.2 傳質(zhì)分離　　　1.2.3 反應(yīng)分離　　1.3 分離科學(xué)中的基本概念　　　1.3.1 不同濃度組分的分離　　　1.3.2 回收因子、分離因子和純度　　1.4 分離效率的評(píng)價(jià)  　1.5 選擇分離技術(shù)的一般規(guī)則　　　1.5.1 選擇依據(jù)　　　1.5.2 分離過程的經(jīng)濟(jì)性　第2章 分離過程的平衡理論　　2.1 化學(xué)平衡　　　2.1.1 化學(xué)平衡的特點(diǎn)　　　2.1.2 密閉體系中的化學(xué)平衡　　　2.1.3 開放體系的平衡　　　2.1.4 活度系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)　　　2.1.5 外加場作用下的平衡　　2.2 多相平衡　　　2.2.1 單組分體系　　　2.2.2 雙組分體系　　　2.2.3 三組分體系　　　2.2.4 雙水相相圖　　2.3 相平衡理論　　　2.3.1 氣-液平衡體系熱力學(xué)　　　2.3.2 單分子層吸附理論　　　2.3.3 多分子層吸附理論　　　2.3.4 固體對(duì)非電解質(zhì)溶液的吸附　　　2.3.5 固體對(duì)電解質(zhì)溶液的吸附　　2.4 分配平衡　　　2.4.1 分配等溫線　　　2.4.2 第二類化學(xué)平衡　　2.5 溶液行為模型　　　2.5.1 理想溶液　　　2.5.2 稀溶液　　　2.5.3 超額函數(shù)　　2.6　分離因子　　　2.6.1 平衡分離過程的固有分離因子　　　2.6.2 速率控制過程的固有分離因子　　　2.6.3 分離因子與過程能耗的定性關(guān)系　　　參考文獻(xiàn)　第3章 遷移與擴(kuò)散理論　　3.1 遷移過程與不可逆過程熱力學(xué)　　　　3.1.1 不可逆過程熱力學(xué)　　　3.1.2 機(jī)械運(yùn)動(dòng)與分子遷移　　　　3.1.3 分子遷移——費(fèi)克（Fick）第一擴(kuò)散定律　　3.2 溶質(zhì)在介質(zhì)中的遷移與擴(kuò)散　　　3.2.1 流體的遷移與擴(kuò)散　　　3.2.2 在毛細(xì)管中的遷移與擴(kuò)散　　　3.2.3 超臨界流體中的遷移與擴(kuò)散　　　3.2.4 在電解質(zhì)溶液中的遷移與擴(kuò)散　　　3.3 氣體擴(kuò)散系數(shù)　　　3.3.1 氣體擴(kuò)散系數(shù)的Chapman-Enskog理論　　　3.3.2 動(dòng)力學(xué)理論的特性　　　3.3.3 氣體擴(kuò)散系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)式　 　　3.3.4 高壓下的氣體擴(kuò)散　　3.4 液體中的擴(kuò)散系數(shù)　　　3.4.1 由Stokes-Einstein方程給出的液相擴(kuò)散系數(shù)　 　　3.4.2 Stokes-Einstein方程的推導(dǎo)　　　3.4.3 濃溶液中的擴(kuò)散　　　3.5 固體中的擴(kuò)散　　　3.5.1 依據(jù)晶格理論的金屬中擴(kuò)散系數(shù) 　　3.5.2 較復(fù)雜的固體中擴(kuò)散 　3.6 聚合物中的擴(kuò)散  　　3.6.1 稀溶液中的聚合物溶質(zhì) 　　3.6.2 聚合物溶劑中的低分子溶質(zhì) 　　3.6.3 聚合物溶劑中的聚合物溶質(zhì) 　參考文獻(xiàn) 第4章 浸取與溶解  　4.1 浸取過程的熱力學(xué)  　　4.1.1 浸取過程的熱力學(xué)分析   　　4.1.2 離子熵的對(duì)應(yīng)原理 　　4.1.3 電位-pH圖 　4.2 常用的浸取過程 　　4.2.1 無機(jī)物質(zhì)的浸取 　　4.2.2 有機(jī)物質(zhì)的浸取 　4.3 浸取過程的動(dòng)力學(xué) 　　4.3.1 動(dòng)力學(xué)方程式  　　4.3.2 影響浸出速率的各種因素　　　　　　　　　　4.4 溶解和分解　　　　4.4.1 溶解法　　　4.4.2 熔融法　　　4.4.3 燒結(jié)法　　　4.4.4 有機(jī)試樣的分解　　　4.4.5 有機(jī)試樣的溶解　　參考文獻(xiàn)　　第5章 萃取分離　　5.1 溶劑萃取原理　　　5.1.1 萃取過程的分配平衡　　　5.1.2 萃取相平衡原理　　　5.1.3 伴有化學(xué)反應(yīng)萃取的相平衡　　　　　　　　　5.2 混合溶劑萃取與協(xié)同萃取　　　5.2.1 混合溶劑萃取　　　5.2.2 協(xié)同萃取　　5.3 萃取體系的分類與萃取劑　　　5.3.1 萃取體系分類　　　5.3.2 萃取劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)　　　5.3.3 萃取劑的種類　　5.4 超臨界流體萃取　　　5.4.1 超臨界流體及其性質(zhì)　　　5.4.2 超臨界流體和溶質(zhì)所組成體系的熱力學(xué)相平衡模型　　　　5.4.3 超臨界流體萃取中相際平衡的狀態(tài)方程方法　　　　5.4.4 超臨界流體萃取過程　　　5.4.5 超臨界流體萃取過程的質(zhì)量傳遞　　　5.4.6 超臨界萃取分離方法和操作條件　　5.5 雙水相萃取　　　5.5.1 雙水相體系　　　5.5.2 雙水相分配原理　　　5.5.3 影響雙水相分配的主要因素　　　5.5.4 雙水相系統(tǒng)的選擇　　　5.5.5 雙水相萃取技術(shù)的研究和應(yīng)用　　參考文獻(xiàn)　　第6章 膜分離技術(shù)　　6.1 膜分離技術(shù)概況及發(fā)展趨勢　　　6.1.1 各種膜技術(shù)的發(fā)展趨勢　　　6.1.2 膜材料的開發(fā)趨勢　　　6.1.3 仿生膜的基礎(chǔ)研究　　　6.2 膜材料和膜制備　　　　6.2.1 膜材料　　　　6.2.2 膜材料的改性　　　6.2.3 膜的制備　　6.3 分離膜的表征　　　6.3.1 多孔膜的表征　　　　6.3.2 離子膜的表征　　　　6.3.3 無孔膜的表征　　6.4 反滲透和納濾分離過程　　　6.4.1 分離機(jī)理　　　　6.4.2 其他分離機(jī)理模型　　　6.5 濾和微濾分離過程　　　6.5.1 摩擦模型　　　　　　　　　　6.5.2 篩分模型　　6.6 電滲析分離過程　　　　6.6.1 電滲析過程　 　　6.6.2 電滲析分離的傳遞現(xiàn)象　　　6.6.3 電滲析分離的基本理論　　6.7 濃差極化現(xiàn)象與膜污染　　　6.7.1 濃差極化現(xiàn)象　　　　6.7.2 壓力驅(qū)動(dòng)膜過程中的濃差極化　　　　6.7.3 濃差極化現(xiàn)象的描述　　　　6.7.4 膜污染　　6.8 膜器件類型與設(shè)計(jì)　　　6.8.1 膜材料與膜組件　　　6.8.2 板框式膜組件　　　6.8.3 卷式膜組件　　　6.8.4 管式膜組件　　　6.8.5 中空纖維膜器　　參考文獻(xiàn)　第7章 離子交換分離　　　7.1 離子交換的基本原理　　　7.1.1 離子交換平衡　　　7.1.2 離子交換選擇性　　　7.1.3 離子交換反應(yīng)　　7.2 離子交換動(dòng)力學(xué)　 　　7.2.1 離子交換速率理論　　　7.2.2 離子交換容量與離子交換動(dòng)力學(xué)　　　　7.2.3 離子交換樹脂的溶脹行為對(duì)離子交換性能的影響　 　7.3 離子交換分離過程　　　7.3.1 樹脂的選擇　　　7.3.2 柱上操作　　　7.3.3 穿透曲線　　　7.3.4 分步淋洗和梯度淋洗　　7.4 離子交換的應(yīng)用　　　　7.4.1 離子交換樹脂法提取分離稀有金屬和稀土金屬　　　7.4.2 離子交換樹脂法提取分離氨基酸　　　　7.4.3 離子交換樹脂法提取純化抗生素　　　　7.4.4 離子交換樹脂法提取分離生物堿　　　　7.4.5 離子交換樹脂法脫鹽、脫色　　　　7.4.6 離子交換樹脂法脫水　　　參考文獻(xiàn)242 第8章 吸附分離244 　8.1 固體表面上的吸附作用244 　　8.1.1 吸附與吸附量　　　8.1.2 吸附量隨溫度、壓力和體相濃度的變化　　　8.1.3 脫附遲滯現(xiàn)象　　　　8.1.4 物理吸附與化學(xué)吸附　　　8.1.5 變溫吸附和變壓吸附　　　8.2 固體吸附的實(shí)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)和理論方法　　 　　8.2.1 實(shí)驗(yàn)方法　　　8.2.2 半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀　　　?.2.3 理論方法　　8.3 吸附分離材料　　　　8.3.1 吸附分離材料的分類　　　8.3.2 吸附分離材料的發(fā)展前景　　8.4 吸附分離特性參數(shù)　　　8.4.1 穿透曲線　　　8.4.2 優(yōu)惠與非優(yōu)惠吸附線　　　8.4.3 傳質(zhì)區(qū)理論長度　　　8.4.4 殘余吸附量qR　　　8.4.5 床層高度與直徑　　 　8.5 液-固界面上的溶質(zhì)計(jì)量置換吸附模型　　　　8.6 各種液-固吸附等溫線的比較　　　　參考文獻(xiàn)　第9章 色譜分離技術(shù)　　9.1 色譜分離法的分類　　9.2 色譜法的基本原理　　　9.2.1 分配系數(shù)　　　9.2.2 阻滯因數(shù)Rf　　　9.2.3 洗脫體積Ve　　　　9.2.4 塔板理論　　　　9.2.5 色譜分離回收率和純度　　　9.3 萃取色譜法　　　9.3.1 萃取色譜法的原理和特點(diǎn)　　　　9.3.2 萃取色譜分離　　　9.3.3 萃取色譜分離的應(yīng)用　　　9.4 凝膠色譜法　　　9.4.1 原理和分類　　　9.4.2 凝膠色譜分離　　　9.4.3 應(yīng)用　　9.5 親和色譜法　　　9.5.1 原理與操作　　　　9.5.2 親和吸附介質(zhì)　　　9.5.3 親和色譜分離過程及其理論分析　 　9.6 電泳分離技術(shù)　　　9.6.1 基本原理　　　9.6.2 紙電泳　　 　　9.6.3 薄層電泳　　　9.6.4 凝膠電泳　　　9.6.5 等電聚焦電泳　　 　參考文獻(xiàn)　第10章 分離方法的選擇　　10.1 分離方法選擇標(biāo)準(zhǔn)　 　10.2 選擇分離方法的要素　　　　10.2.1 分離對(duì)象的性質(zhì)　　　　10.2.2 分析的要求　　10.3 分析方法的確定　　參考文獻(xiàn)

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