Separation and Enrichment Techniques

一、课程基本信息

课程代码：090211

课程名称：分离与富集技术

课程类别：专业必修课

学    时：45（理论：27；实验：18）

学　　分：2.5

适用对象: 应用化学专业（商品检验方向）

考核方式：考试，平时成绩占总成绩的50%

先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学

中文简介：分离富集理论及技术是应用化学（商品检验）专业必修专业课程。通过这门课程的学习，使学生进一步巩固专业基础理论和分析实验技能，比较系统地掌握复杂物质分析中各种常用分离与富集的基本理论与技术方法。

本课程的内容主要介绍沉淀分离法、溶剂萃取分离法、离子交换分离法、色谱分离法以及液膜法、电泳法、挥发法及蒸馏法等。要求通过理论教学，使学生了解相关分离富集方法的进展；熟悉各种方法的优缺点；掌握各种方法的基本原理。通过实验教学，加深学生对理论知识的理解并掌握基本操作和一些基本实验技能，锻炼学生的动手能力，培养学生实事求是的科学作风和独立从事实践工作的能力。

二、教学方法与手段

本课程是化学工程与工艺与应用化学专业的专业基础选修课程，实践性较强。采用课堂讲授，课堂讨论和实验教学等教学形式。

(一)课堂讲授

本课程属实践性强的课程，在讲述的过程中教师应尽量联系生产实际，注重实际意义，不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握分离技术的基本概念、基本方法和基本规律，要着重培养学生实验研究的能力，在课程内容方面既要保持理论的系统性，又要注意联系实际。

（二）课堂讨论

课堂讨论的目的是活跃学习气氛，开拓思路，。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一名同学的学习积极性，做好总结。

（三）实验

在商品检验方向的专业实验中以掌握分离技术的几种基本方法和基本技术的实验开展。

三、教学目的与要求

本课程是面向化学类专业学生的选修课程，通过本课程学习，使学生进一步巩固专业基础理论和分析实验技能，比较系统地掌握复杂物质分析中各种常用分离与富集方法的理论和实践知识；培养学生较综合运用各种专业知识解决实际工作中一般物质测试的能力。

四、教学内容与目标

第一章  概论

（一） 目的与要求

1． 熟悉分离富集定义

2． 了解分离富集技术在分析化学中的作用

3． 了解物相与分离富集方法分类

4． 掌握分离方法的评价

5． 了解分离富集技术的发展趋势。

（二） 教学内容

分离富集基本定义；分离富集技术在分析化学中的作用；物相与分离富集方法分类；分离方法的评价；分离富集技术的发展趋势。

第二章  沉淀分离法

（一）目的与要求

1.了解沉淀分离法的特点及应用　

2.掌握无机沉淀剂沉淀分离  

3.掌握有机试剂沉淀分离

4.掌握均相沉淀法

5.熟悉微量组分共沉淀分离富集

（二）教学内容

沉淀分离法的特点及应用；无机沉淀剂沉淀分离；有机试剂沉淀分离；均相沉淀法；微量组分共沉淀分离富集。

第三章  溶剂萃取分离

（一）目的与要求

1.了解物质的亲水亲油性质，　

2.掌握萃取过程本质，萃取分离的基本参数及分配平衡

3.了解溶剂萃取体系分类，萃取技术及操作方法

4.了解溶剂萃取在分析化学中应用

5.了解超临界萃取技术

（二）教学内容

  物质的亲水亲油性质；萃取过程本质；萃取分离的基本参数及分配平衡；溶剂萃取体系分类；形成螯合物的萃取体系；形成离子缔合物的萃取体系；协同萃取体系；萃取剂和萃取溶剂；溶剂萃取技术及操作方法；溶剂萃取在分析化学中应用；超临界萃取技术。

第四章  膜分离

（一）目的与要求

1.了解膜分离方法及应用

2.了解膜分离过程、膜分离机理

3.了解膜材料、膜的制备方法

4.熟悉微孔过滤、反渗透、超过滤的分离特点，学会根据对象进行膜类型的选择

5.了解液膜的概念、特点、组成，了解其他形式的膜分离技术。

（二）教学内容

  第一节 概述

     膜分离的概念、优点、分类

第二节 微孔过滤

推动力、微孔滤膜材料、滤膜孔径、截留分离对象、性能参数、截留机理、制备方法、装置及应用

第三节 反渗透

推动力、微孔滤膜材料、滤膜孔径、截留分离对象、性能参数、截留机理、制备方法、装置及应用

第四节 超 滤

推动力、微孔滤膜材料、滤膜孔径、截留分离对象、性能参数、截留机理、制备方法、装置及应用

第五节 液膜

推动力、微孔滤膜材料、滤膜孔径、截留分离对象、性能参数、截留机理、制备方法及应用

其他膜分离技术简介。

第五章　柱层析

（一）目的与要求

1.了解柱层析系统的组成、分类

2.掌握吸附柱层析、分配柱层析的原理

3.了解柱层析的应用

（二）教学内容

 第一节  概论

        第二节　吸附柱层析

        第三节　分配柱层析

第四节 应用示例

第六章 微波萃取

（一）目的与要求

1.了解微波基础知识

2.了解微波化学反应系统　  

3.掌握微波萃取方法

4.掌握影响微波萃取的因素

5.了解微波萃取的应用前景

（二）教学内容

第一节 微波萃取概述

1、微波基础知识简介

2、微波萃取概述

第二节 微波萃取系统

1、微波化学反应系统

2、微波萃取仪

第三节 微波萃取方法及影响因素

1、微波萃取方法

2、影响微波萃取的因素

第四节 微波萃取应用

 

第七章  超临界流体萃取

（一）目的与要求

1.掌握超临界概念

2.掌握超临界萃取原理　  

3.掌握超临界流体的选择

4.掌握影响超临界流体萃取的因素

5.掌握影响超临界二氧化碳萃取的特点

6.了解超临界萃取技术的应用

（二）教学内容

1.超临界概述

临界温度（Tc）、临界压力(Pv)、临界点、超临界状态。

2.超临界萃取　  

  原理、超临界流体的选择、影响超临界流体萃取的因素（密度、.夹带剂、粒度、温度等）

3.影响超临界二氧化碳萃取的特点

4.超临界萃取技术的应用

第八章 离子交换与吸附

（一）目的与要求

1.了解离子交换树脂的化学结构与类型

2.掌握离子交换平衡常数与分配系数

4.掌握离子交换的分离方式

5.了解离子交换的应用

（二）教学内容

第一节 离子交换剂

第二节 离子交换平衡

第三节 平衡系数

第四节 分离方式

第五节 实验技术

第六节 应用

五、各教学环节学时分配

教学环节   教学时数   课程内容	讲   课	习 题 课	讨 论 课	实验	其他教学环节	小   计
第一章	2					2
第二章	6			10		16
第三章	6					6
第四章	4					4
第五章	2					2
第六章	2			5		2
第七章	3					3
第八章	5					5
合计	30			15		45

实验课

实验一鱼粉粗脂肪的提取与丙二醛值的测定

主要仪器：索氏脂肪提取器； 恒温烘箱； 电热恒温水浴锅，纳氏比色管5支，分光光度计、烘箱、干燥器、电子天平、脱脂棉、滤纸、脱脂线、剪刀等

实验二 氨基酸分离与鉴定－－双向层析

主要仪器：层析缸25×40cm（×2）；培养皿15cm（×2）；喷雾器；毛细管内径0.1cm；电吹风；烘箱。层析滤纸12×12cm；铅笔，尺。

实验三 离子交换层析法分离氨基酸

主要仪器：20cm×1cm层析管; 恒压洗脱瓶; 部分收集器; 分光光度计

实验四 博落回中血根碱的分离与测定

主要仪器：高效液相色谱仪系统（C18色谱柱,紫外检测器,色谱工作站)；电子天平；电子恒温不锈钢水浴锅；聚乙烯薄膜柱，500 mm ×40 mm；

实验五 阳离子交换树脂总交换容量测定

主要仪器：烘箱、干燥器、电子天平、水浴锅、锥形瓶（带塞）、滤纸、培养皿、移液管、分析天平

课后练习：完成实验报告。

 

六、推荐教材和教学参考资源

[1]  化学分离富集方法及应用 中南大学出版社，2001

[2]  高明雄，林树无：《分析富集技术》，自编讲义

[3]  邵令娴：《分离及复杂物质分析》（第二版），高等教育出版社，1994

[4]  胡之德：关祖京：《分析化学中的溶剂萃取》；科学出版社，1994

[5]  陆九芳：《过程分离化学》，清华大学出版社，1993.12

 

七、其他说明　      

无

 

大纲修订人：舒绪刚                修订日期：2018年1月22日

大纲审定人：                         审定日期：