分离科学与技术

定　　价：59 元

丛书名：

• 作者：陈立钢，廖丽霞主编
• 出版时间：2014/11/1
• ISBN：9787030419323
• 出 版 社：科学出版社

适用读者:可作为化学、化工、生物、医药、材料、环境等专业的科研科技工作者，以及高年级本科生和研究生

• 中图法分类：O652.6 
• 页码：360
• 纸张：胶版纸
• 版次：1
• 开本：16K
• 字数：(单位：千字)

内容简介

　　《分离科学与技术》较为全面地介绍了各种分离技术，包括萃取分离、色谱分离、沉淀分离、膜分离、电泳分离、蒸馏分离、浮选分离、重结晶分离和离心分离。其中萃取分离又包括溶剂萃取、双水相萃取、胶团萃取、浊点萃取、固相萃取、固相微萃取、液相微萃取和基质固相分散萃取、超声萃取、微波萃取、加速溶剂萃取、超临界流体萃取。色谱分离又包括柱色谱、薄层色谱、纸色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱和高速逆流色谱。《分离科学与技术》在经典的分离方法之上，增加了一些较为前沿的内容，如在固相萃取中介绍磁性固相萃取法，在微波萃取中介绍微波萃取与其他相关分析技术的在线联用等。
　　《分离科学与技术》可作为化学、化工、生物、医药、材料、环境等专业高年级本科生和研究生的教材，也可作为从事上述专业研究工作的科技人员的参考书。


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序 言

　　分离是研究物质分离、富集和纯化的一门学科。精细化工、生命科学、材料科学等学科的发展，使各种分离手段得到广泛应用，促使分离科学的基础理论日臻完善。随着技术水平的不断提高，分离科学逐渐发展成为一门相对独立的学科。目前许多高校开设了与分离有关的课程，为了满足科学研究的需要，有些学校还为研究生开设了相关选修课。目前，涉及分离技术的书籍很多，但大多数书籍的侧重面各有不同，所以包含的分离方法不是特别全面，大多数只介绍单一分离方法，如萃取分离法，或者只介绍萃取分离法中的一种，如固相萃取、固相微萃取、超声萃取等。因此，有必要编写一本内容全面，在介绍分离技术的过程中能够体现理论性和应用性并重，并能反映现代分离技术前沿的专业书籍作为有关人员的参考书。
　　本书共10章，第1章为绪论，后面9章为各种分离方法的介绍，包括萃取分离、色谱分离、沉淀分离、膜分离、电泳分离、蒸馏、浮选分离、重结晶分离和离心分离。其中萃取分离和色谱分离的扩展内容较多，如萃取分离又包括溶剂萃取、双水相萃取、胶团萃取、浊点萃取、固相萃取、固相微萃取、液相微萃取、基质固相分散萃取、超声萃取、微波萃取、加速溶剂萃取和超临界流体萃取12种方法。色谱分离又包括柱色谱、薄层色谱、纸色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱和高速逆流色谱7种方法。在本书编写过程中，力图兼顾基本理论和实际应用两方面。在保证对一些常用分离技术进行比较充分、完整论述的前提下，尽可能多地介绍一些具有良好应用前景的新型分离技术及其应用。通过本书的阅读和学习，读者可以深入了解各种分离技术的原理、特点、方法以及应用。
　　本书是编者近年来在从事与分离科学相关的教学和科研工作的基础之上，参考了大量国内外相关书籍、文献编写而成的。本书由东北林业大学陈立钢（第1章，第2章的2．5～2．8、2．10、2．11和第3章的3．5～3．7）、廖丽霞（第2章的2．1～2．4，第3章的3．8和第4章）、贾丽娜（第5章、第9章和第10章）、方涛（第2章的2．9、2．12，第6章和第8章）和史瑞欣（第3章的3．1～3．4和第7章）共同编写。全书由陈立钢统稿。此外，高磊、刘浩驰、游晓晓等学生为本书的插图绘制做了很多工作。吉林大学丁兰教授和哈尔滨工业大学高云智教授对本书进行了审核，在此表示感谢。
　　由于时间比较仓促，编者水平有限，书中难免存在疏漏，恳请读者批评指正。
　　编者
　　2014年7月

目 录

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 分离科学与技术简介 1
1.1.1 分离的定义 1
1.1.2 分离的形式 1
1.1.3 分离的特点 1
1.2 分离的重要性 2
1.3 分离方法的分类 3
1.4 分离方法的评价指标 5
1.4.1 回收率 5
1.4.2 分离系数 5
1.4.3 富集倍数 6
1.5 分离方法的选择 6
1.5.1 选择的一般原则 6
1.5.2 选择依据 6
参考文献 7
第2章 萃取分离 8
2.1 溶剂萃取 8
2.1.1 概述 8
2.1.2 溶剂萃取的本质和原理 8
2 1.3 溶剂萃取的影响因素 11
2 1.4 溶剂萃取的类型 12
2.1 5 提高萃取率及选择性的方法 13
2 1.6 溶剂萃取中乳化的形成和消除 19
2.2 双水相萃取 22
2.2.1 概述 22
2.2.2 双水相萃取原理及体系相图 23
2.2.3 影响双水相萃取体系的因素 27
2.2.4 双水相萃取的应用 28
2.3 胶团萃取 33
2.3.1 概述 33
2.3.2 胶团的形成 33
2.3.3 胶团萃取的原理 36
2.3.4 反胶团萃取的影响因素 37
2.3.5 反胶团的制备 38
2.3.6 反胶团萃取的应用 39
2.3.7 反胶团萃取的进展 41
2.4 浊点萃取 41
2.4.1 概述 41
2.4.2 浊点萃取的原理 41
2.4.3 浊点萃取的影响因素 41
2.4.4 浊点萃取的应用 44
2.5 固相萃取 45
2.5.1 概述 45
2.5.2 固相萃取的原理 46
2.5.3 固相萃取的裴直 47
2.5.4 固相萃取的一般步骤 48
2.5.5 固相萃取的吸附剂 49
2.5.6 柱形固相萃取的应用方式 59
2.5.7 磁性固相萃取 60
2.6 固相微萃取 63
2.6.1 概述 63
2.6.2 固相微萃取的模式 64
2.6.3 固相微萃取的定量依据 66
2.6.4 固相微萃取的原理 67
2.6.5 固相微萃取的影响因素 71
2.6.6 固相微萃取的涂层技术 73
2.6.7 固相微萃取与后续装置的联用 76
2.7 液相微萃取 79
2.7.1 概述 79
2.7.2 液相微萃取的模式 80
2.7.3 液相微萃取的原理 83
2.7.4 液和微萃取的影响因素 86
2.8 基质固相分散萃取 88
2.8.1 概述 88
2.8.2 基质固相分散萃取的过程 89
2.8.3 基质固相分散萃取的影响因素 90
2.9 超声萃取 90
2.9.1 概述 90
2.9.2 超声萃取的原理 91
2.9.3 超声萃取的特点 93
2.9.4 超声萃取的影响因素 93
2.9.5 超声萃取的装置及仪器设备 94
2.9.6 超声萃取的应用 95
2.10 微波萃取 96
2.10.1 概述 96
2.10.2 微法萃取的原理 98
2.10.3 微波萃取的特点 99
2.10.4 微波萃取的影响因素 100
2.10.5微波萃取的类型和装置 102
2.10.6 微波萃取与相关分析技术的在线联用 109
2.11 加速溶剂萃取 117
2.11.1 概述 117
2.11.2 加速溶剂萃取的原理 118
2.11.3 加速溶剂萃取的特点 119
2.11.4 加速溶剂萃取的装置 119
2.11.5 加速溶剂萃取的萃取模式和步骤 120
2.12 超临界流体萃取 121
2.12.1 概述 121
2.12.2 超临界流体萃取的原理 121
2.12.3 超临界流体萃取的特点 123
2.12.4 超临界流体萃取的影响因素 124
2.12.5超临界流体萃取的装置 126
2.12.6 超临界流体萃取的应用 128
参考文献 132
第3章 色谱分离 141
3.1 概述 141
3.1.1 色谱分离的发展过程 141
3.1.2 色谱分离的原理 141
3.1.3 色谱分离方法的分类 142
3.2 柱色谱 142
3.2.1 柱色谱的原理 142
3.2.2 柱色谱的固定相 143
3.2.3 柱色谱的流动相 144
3.2.4 柱色谱的操作技术 145
3.3 薄层色谱 150
3.3.1 薄层色谱的原理 150
3.3.2 薄层色谱的固定相 150
3.3.3 薄层色谱的事合剂 152
3.3.4 薄层色谱法的技术参数 153
3.3.5 薄层色谱的操作技术 153
3.3.6 常规，薄层色谱的应用 159
3.3.7 其他薄层包培技术 160
3.4 纸色谱 162
3.4.1 纸色谱的原理 162
3.4.2 纸包谱的操作技术 163
3.5 离子交换色谱 166
3.5.1 概述 166
3.5.2 离子交换剂 167
3.5.3 离子交换平衡 169
3.5.4 离子交换动力学 172
3.5.5 离子交换树脂的性能 173
3.5.6 离子交换的选择性 175
3.5.7 离子交换操作方法 177
3 5.8 新型离子交换剂 178
3.5.9 离子交换法应用实例 180
3.6 凝胶色谱 182
3.6.1 概述 182
3.6.2 凝肢色谱的分离原理 183
3.6.3 凝肢的种类与性质 183
3.6.4 凝肢的选择和处理 187
3.6.5 凝肢色谱柱的设计和制备 188
3.6.6 凝肢色谱操作 189
3.6.7 凝肤色谱中的主要参数测算 191
3.6.8 凝肢色谱的应用 192
3.7 亲和色谱 193
3.7.1 概述 193
3.7.2 亲和色谱的原理 193
3.7.3 亲和吸附剂的选择 194
3.7.4 亲和吸附剂的制备 196
3.7.5 亲和吸附剂中 手臂 198
3.7.6 亲和色谱的操作 198
3.8 高速逆流色谱 199
3.8.1 概述 199
3.8.2 高速逆流色谱的仪器结构 199
3.8.3 高速逆流色谱的基本操作 201
3.8.4 高速逆流色谱的分离原理 202
3.8.5 高速逆流色谱溶剂的选择
3.8.6 高速逆流色谱的洗脱方式 204
3.8.7 高速逆流色谱的优点 208
3.8.8 高速逆流色谱的应用 209
3.8.9 高速逆流色谱的一些新进展 211
参考文献 211
第4章 沉淀分离 213
4.1 概述 213
4.2 沉淀的生成 213
4.2.1 沉淀生成种类 213
4.2.2 沉淀形成过程 214
4.3 无机沉淀剂沉淀分离法 217
4.3.1 氢氧化物沉淀分离 217
4.3.2 硫化物沉淀分离 219
4.3.3 其他无机沉淀剂分离 220
4.4 有机沉淀剂沉淀分离法 221
4.4.1 螯合物沉淀剂 222
4.4.2 离子缔合物沉淀剂 223
4.4.3 三元配合物沉淀剂 224
4.4.4 有机械沉淀剂 224
4.5 共沉淀分离法 224
4.5.1 吸附共沉淀 225
4.5.2 混晶共沉淀 ι25
4.5.3 形成晶核共沉淀 227
4.6 均相沉淀分离法 228
4.6.1 均相沉淀剂 228
4.6.2 均相沉淀法的沉淀途径 229
4.7 新型沉淀分离法及其应用 230
4.7.1 盐析沉淀法 230
4.7.2 等电点沉淀法 230
4.7.3 非离子多聚物沉淀法 231
参考文献 232
第5章 膜分离 233
5.1 概述 233
5.1.1 膜与膜分离技术 233
5.1.2 膜分离技术的特点 233
5.1.3 膜与膜过程 233
5.1.4 我国膜工业发展现术及特点 235
5.2 反渗透膜分离技术 236
5.2.1 概述 236
5.2.2 反渗透的原理及特点 ι37
5.2.3 反渗透膜的分离积理及分离规律 238
5.2.4 反渗透膜的主要性能参数和测试方法 240
5.2.5 典型的反渗透膜 242
5.2.6 反渗透膜的制备 243
5.2.7 反渗透膜的污染及其改善措施 245
5.2.8 反渗透的应用 246
5.3 纳滤膜分离技术 ι47
5.3.1 概述 247
5.3.2 纳滤的特点、分离机理与分离规律 247
5.3.3 典型纳滤膜材料 248
5.3.4 纳滤膜的制备方法 250
5.3.5 纳滤的操作模式 250
5.3.6 纳滤的主要用途 251
5.4 超滤膜分离技术 252
5.4.1 概述 252
5.4.2 超滤的基本原理及特点 252
5.4.3 典型超滤膜材料 253
5.4.4超滤膜污染及研制抗污染膜的主要方法 255
5.4.5 超滤的主要用途 257
5.5 微滤膜分离技术 258
5.5.1 概述 258
5.5.2 微滤的过程及特点 259
5.5.3 微滤的分离机理 260
5.5.4 典型微滤膜材料 261
5.5.5 微法膜的制备方法 262
5.5.6 微滤膜性能的评价及测试方法 264
5.5.7 微滤的主要用途 266
5.6 渗透汽化膜分离技术 267
5.6.1 概述 267
5.6.2 渗透汽化膜的分离原理及传质过程机理 268
5.6.3 渗透汽化膜的性能指标及影响因素 269
5.6.4 渗透汽化的优点及主要用途 270
5.7 膜萃取技术 271
5.7.1 概述 271
5.7.2 膜萃取过程、特点及其研究方向 272
5.7.3 膜萃取的传质特性 273
5.7.4 膜萃取过程的影响因素 274
5.7.5 膜萃取的应用 275
5.8 其他膜分离技术简介 275
5.8.1 电渗析 275
5.8.2 膜蒸馏 276
5.8.3 膜生物反应器 277
参考文献 279
第6章 电泳分离 283
6.1 概述 283
6.2 电泳分离的基本原理 283
6.3 电泳分离法的分类 285
6.3.1 等速电泳 285
6.3.2 等屯聚焦电泳 286
6.3.3 凝肢电泳 287
6.3.4 薄膜电泳 290
6.3.5 IEF/SDS-PAGE双向电泳 290
6.3.6 毛细管电泳 292
6.4 电泳分离的影响因素 295
6.4.1 缓冲液 295
6.4.2 pH 296
6.4.3 分离电压 296
6.4.4 温度 296
6.4.5 添加剂 296
6.4.6 进样 296
6.5 电泳分离的应用 297
6.5.1 以纸为支持体分离金属离子 297
6.5.2 以毛细管为支持体分离金属离子 297
参考文献 298
第7章 蒸馏 299
7.1 气液相平衡理论 299
7.1.1 理想溶液 299
7 1.2 非理想溶液 300
7.2 常压蒸馏 300
7.2.1 常压蒸馏的原理 300
7.2.2 常压蒸锚的装置 301
7.2.3 常压蒸锚的操作方法 302
7.2.4 常压蒸锚的注意事项 303
7.3 简单分馆 304
7.3.1 简单分锚的原理 304
7.3.2 简单分锚的装置 305
7.3.3 简单分锚的操作 305
7.4 减压蒸馏 306
7.4.1 减压蒸锚的原理 306
7.4.2 减压蒸锚的装置 306
7.4.3 减压蒸馏的操作 308
7.4.4 旋转蒸发仪的使用方法 309
7.5 水蒸气蒸馏 310
7.5.1 水蒸气蒸锚的原理 310
7.5.2 水蒸气蒸锚的装置 311
7.5.3 水蒸气蒸锚的操作 312
7.5.4 水蒸气蒸馏操作注意事项 313
7.6 恒沸蒸馏 313
7.6.1 怪沸蒸馏的原理 313
7.6.2 恒沸蒸馏的装置 314
7.7 分子蒸馏314
7.7.1 分子蒸馏的原理 314
7.7.2 分子蒸锚的装置 316
7.7.3 分子蒸馏的应用 316
参考文献 317
第8章 浮选分离 318
8.1 概述 318
8.2 浮选分离的基本原理 318
8.2.1 浮选分离的依据 319
8.2.2 浮选分离新工艺 320
8.3 浮选分离技术 321
8.3.1 闪速浮选 321
8.3.2 泡沫分离浮选 322
8.3.3 重力浮选 322
8.3 4 磁浮选 323
8.3.5 生物浮选 324
8.3.6 离子浮选 325
8.3.7 沉淀浮选 326
8 4 浮选分离的特点 327
8.5 浮选分离的影响因素 328
8.5.1 捕收剂 328
8.5.2 起泡剂 328
8.5.3 调整剂 328
8.6 浮选分离的仪器装置 329
8.6.1 浮选机性能 329
8.6.2 浮选机分类 330
8.7 浮选分离操作方式 336
参考文献 336
第9章 重结晶分离 337
9.1 概述 337
9.2 重结晶的基本原理 337
9.3 重结晶提纯法的一般过程 337
9.3.1 溶剂选择 337
9.3.2 固体物质的溶解 339
9.3.3 活性炭脱色 339
9 3 4 趁热过滤 340
9.3.5 晶体的析出 340
9.3.6 晶体的收集和洗涤 340
9.3.7 晶体的千燥 341
9.4 重结晶的应用 341
9.4.1 反溶剂重结晶方法 341
9.4.2 反向重结晶 342
参考文献 342
第10章 离心分离 343
10.1 概述 343
10.2 离心分离的基本原理 343
10.3 离心分离方法介绍 343
10.3.1 差速离心 343
10.3.2 密度梯度离心 344
10.3.3 分析离心 345
10.3.4 区带离心 345
10.3.5 沉淀离心 345
10.4 离心机的选用 346
10.5 离心分离的应用 347
10.5.1 肢体化学 347
10.5.2 高分子化学 348
10.5.3 生物化学 348
10.5.4 环境保护 348
10.5.5 其他应用 348
参考文献 349

文 摘

　　1．2分离的重要性
　　随着现代科学技术的发展，分离对象更加复杂，从而对分离科学提出了更高的要求，同时现代工业的发展和人们生活水平的提高促使对物质分离纯度的要求不断提高，分离难度越来越大。21世纪的科学目标被许多国家定为人类科学，而分离科学的现代化便是实现这一目标的重要手段。从以下几个方面我们可以认识到分离的重要性。
　　1．分离是认识物质世界的必经之路
　　人们研究一种新物质（无论是从自然界发现还是在实验室中合成）的物理化学性质，认识它的作用，必须通过分离得到它的纯品，所研究的内容才被人们认可。这样分离就起到关键的作用，体现了分离的重要性。例如，元素周期表中的每一种元素的发现，无论是自然界中存在的还是人造的，都必须先分离制备出纯物质，然后进行结构鉴定、理化性质测试，才能最终为人们所承认。
　　2．分离是生产实践中的重要手段
　　为了得到人们需要的高纯度物质，分离在实际生产中起关键作用。许多工业都应用分离过程，如化学、冶金、石油、食品、生化、医药、电子和原子能等。例如，原子能工业中同位素的分离，冶金中的浮选和机械分离，有机合成中产物和中间产物的分离，生物工程中抗生素的纯化和病毒的分离，超纯水的制备和稀有气体的分离等均离不开分离过程。生产上技术的革新和诸多的要求使常规分离方法（如蒸发、蒸馏、吸收、吸附、萃取、沉淀或结晶等）不断改进和发展，新的分离方法（如膜分离和色谱分离等）不断出现并应用于工业。
　　3．分离是各种分析技术的前提
　　随着科学的不断发展，人们对复杂的样品分析越来越感兴趣，研究的内容更加细致、深入。被分析的对象往往处于一个复杂的多组分环境中，共存物质干扰目标物质的分析。样品的物理、化学状态不适合直接测定，目标物质在样品中分布不均匀或含量很低，没有合适的标准物质作参考，样品本身有剧毒或有强放射性等，基于这些原因，分析之前需要采用适当的分离技术对样品进行前处理。在分析化学中常规分离方法不断完善和发展，新的分离方法不断出现和应用。
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