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化学中常用的分离方法精选(九篇)

化学中常用的分离方法

第1篇:化学中常用的分离方法范文

[关键词]物理化学方法;水处理;发展趋势

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0393-01

前言:针对于污水的处理,当前物理化学方法已经被用于其中,其主要利用物理和化学方式之间的有效作用来去除水中很多的杂质,其主要的处理对象包含污水中很多无机溶解物和有机溶解物,还包含很多胶体物质。污水可以利用物理原理和化学原理实施简单的反应操作将污水进行净化,将杂质去除,物理化学方法的应用范围集中于杂志浓度相对较高的污水,可以作为污水再利用的有效方式。就目前国内外研究的针对污水处理的具体实践来看,城市污水的处理多数都采取生物法的形式,由于物理化学方法处理污水的成本相对较高,污水处理厂可能无法接受,成本太高,但是在处理工业废水、垃圾水和含油废水的处理首选应该是物理化学法。

一、物理化学方法在水处理中的应用

(一)中和法

很多污水中含有很多重金属离子,可以采取投入中和剂的形式在污水中形成氢氧化物之后沉淀,沉淀之后实施分离。中和法的污水处理方式有最合适的pH值和处理之后残品占到整个溶液中的重金属离子的浓度比。该种方式常使用的材料包含生石灰、消石灰、碳酸钙、碳酸钠等,消石灰是使用最多的一种。中和法在具体的实践中,需要分析杂质的共沉淀现象和络合现象[1]。

(二)离子交换法

离子交换法的形式主要利用离子交换树脂将溶解在废水中的很多离子转移到离子交换体当中,将其中的重金属进行去除或者回收。离子交换法的形式主要是基于固相离子交换剂和液相电解质溶液之间发生的,离子交换树脂通常的基本题都是苯乙烯、二乙烯基苯的聚合物,

由于离子交换树脂的价格比较高,再生的费用也很高,由此可见,通常的废水处理方式使用次数很少,但其处理量比较小,毒性太大,如果存在具有回收价值的重金属也是行得通的。

(三)吸附法

吸附法实际上是一种相对传统的水处理方式,其一直都是研究的核心问题,2013年的时候,肖蓝,王t龙,于水利等人将研究的重点放在沸石的对污水的处理价值,之前美国的UCC代表公司已经成功研制了沸石晶体,经过了水热合成工艺的创新之后,开始对沸石矿物质实施广泛应用。就目前来看,其已经被广泛的应用在重金属离子的消除上,除此之外,其中一种十分常用的吸附剂实际上属于一种活性炭,有人利用该种方式来有效的消除汞污染,当污水的含量中汞占了0.1~1.0ppm时,经活性炭吸附后可能减少到0.01~0.05ppm[2]。

(四)混凝

混凝实际上属于一种十分常见的水处理物理化学方式,利用向污水中投放一定的混凝剂,促使其中的胶粒物质出现凝聚和絮凝的状态,由此将水质进行净化分离。混凝实际上属于凝聚作用和絮凝作用的一个综合性称呼,凝聚实际上是电解质的投放,减少胶粒电动电势或使其消失,由此降低胶体颗粒的稳定性,脱稳胶粒相互凝Y形成,后者实际上是高分子物质的一种吸附性连接,促使胶体颗粒相互凝聚。

二、物理化学方法的未来发展趋势

(一)光催化氧化技术

光催化氧化技术的实施需要建立在催化剂的条件下,由此才能实现自身的光化学降解作用,其类型主要被分成均相降解和非均相降解两种。均相光催化降解的介质是Fe2+Fe3+H2O2其主要利用光助芬顿反应的发生来良好的降解污水中的污染物。非均相催化降解需要在污水中投放适当的光敏半导体材料,例如,常用的TiO2、ZnO等,之后由于光的辐射作用,导致光敏半导体材料基于太阳光的照射出现电子空穴,由此良好的将污水中的溶解氧、水分子等产生作用,由此产生氧化能力强大的自由基[3]。

(二)膜法水处理技术

膜其实际上是一种具有选择性的分离功能性材料,利用膜的选择性分离方式能够实现料液的良好区分,实现污染物的分离,之后纯化水,该过程就被看作是膜分离的过程。该种污水处理技术和传统型的过滤方式存在差异,其差异化表现在膜可以在固定的分子范围完成分离,且是物理过程的表现,不需要添加其他的物质。膜的孔径通常是微米级的,主要按照孔径的尺寸来划分类型,即常见的微滤膜、超滤膜、纳滤膜等;还会按照材料选择分成有机或者无机的,无机膜主要包含陶瓷膜和金属膜两种,由于以上两种材料的过滤精度相对很小,因此其应用受到限制[4]。有机膜实际上都是高分子材料制造的,例如,醋酸纤维素、芳香族聚酰胺等。

反渗透法实际上也被划入到膜分离技术中,其依靠半透膜的实际作用,将溶质阻挡在外面,如果污水的压力超过了渗透压的范围,废水可能流入到清水中,利用反渗透的形式,废水被浓缩,良好净化水质,作用显著。

(三)超声接入技术

声化学技术出现之后,功率超声一杯应用到污水的处理中,是污水处理的有效方式,由于该种降解方式相对比较温和,且降解的速度很快,因此得到了广泛的使用,还能单独的和其他类型的污水处理技术结合应用。超声接入技术针对于工业废水的有机物降解作用最显著,处理效果更加直接,能直接将污水中很多有害的物质转化成水和二氧化碳,无机离子比有机物的毒性显著降低,且不出现二次污染的状况。

综上所述,处理降解难度大且浓度高的有机废水时,物理化学方式实际上是效果最好的,其污水处理具有普遍性和高效率的特征,在未来的发展和创新中将会面对更多的机会。

参考文献

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第2篇:化学中常用的分离方法范文

【关键词】化工废水;处理技术;发展

化工业的迅速发展是推动经济发展的重点之一,它为其他行业的发展打下基础,是判断国家经济发展状况的指标。我国工业场所数量越来越多,然而在化工业的生产过程中会伴随着大量废水的排放,废水中常含着许多具有毒性的污染物质,若是缺乏处理或是处理不当就排放到环境中,对环境中的各类生物的生长会产生不良影响,危害到接触污染物的人类的健康甚至是生命。因此,要根据不同化工产业排放的不同废水污染物的特点,合理应用各类化工废水处理技术,将化工废水中的具有毒性的难以自然降解的物质进行处理,减少因化工废水排放造成的污染,避免产生社会危害。因此,人们都致力于开发出新的化工废水处理技术,处理效果好、成本低的化工废水处理技术的研究越来越多。

1. 现有常用化工废水处理技术

我国化工废水中,常常含有大量的有毒物质,不同的化工产业废水中的有毒物质不同,且一种废水中所含有毒物质有时不只一种,大多都是多环芳烃、有机物质、重金属化合物等不能自然降解的物质;废水中盐分含量一般大于1%,能抑制水中生物对有机物质的降解;废水排放的量及废水中有毒物质的量经常变化。为了将这些有毒物质除去,在废水处理中常常使用以下几种处理技术:

1.1物理法

滤过法、沉淀法、气浮法和吸附法等是常用的物理处理方法,主要是通过物理手段实现固液分离,从而去除废水中的颗粒性物质,操作比较简单,但是这种方法对于废水中的溶解性污染物无法清除,因此多用于预处理以及深处理当中。

1.2化学法

化学氧化法、混凝沉淀法、微电解技术等是常用的化学处理方法,是通过各类化学反应,达到清除废水中的各类杂质、解除或减小废水毒性的目的。化学氧化法是利用氧化反应,如利用氧化剂对废水中的污染物质进行氧化,使废水中的污染物质变成较易于降解的物质,解除或者减小污染物的毒性,这种方式适用于污染物为还原性强的废水的处理。氧化剂的氧化性强弱对废水处理的效果影响比较大,常用的较好的氧化剂有臭氧和氯气,处理废水污染物的能力较强,但是成本花费高。混凝沉淀法是利用化学投放具有凝聚作用的化学物质,对废水中的细小颗粒及胶体沉淀去除,同时对废水的颜色、微生物和较大分子有机物进行清除,然而这种方式对废水的pH值、温度、水量等要求较高,多用于预处理和深处理。微电解技术是利用原电池原理,对废水中的污染物质进行电化学作用,使污染物性质发生改变。电解过程中,同时会产生具有消毒作用的・OH和活性率,可进一步清除废水中的细菌。微电解技术多用于生物难降解的废水,而且利用了工业生产中的固体废弃物,实现了废物利用,但是微电解技术的研究还稍显不足,还只能对特殊类别的工业废水进行处理,还没形成一套完整的技术和理论。

1.3生物法

常用生物法有投放优势菌法、共代谢法、活性污泥法和生物膜法,是通过微生物的新陈代谢作用,对废水中的有机物进行生物转化,使有机物变性、失去毒性,从而达到去除污染物的目的。投放优势菌法是选用降解能力较高的菌株,将其投放到废水处理系统中,让其对废水中的污染物进行降解。共代谢法是利用微生物的协同代谢,使不能直接被微生物降解的污染物与微生物降解产物形成共基质条件,将不能直接被降解的物质降解,促进废水的处理效率。活性污泥法是利用微生物絮体形成的活性污泥,将废水中的污染物进行吸附和降解。生物膜法是利用生物膜,将废水中的污染物进行吸附和氧化,从而将废水进行处理。生物法的成本比较低,操作也比较简单。但是岁废水的pH值、温度、水量的要求较高,且单独使用生物法的技术处理难度较大,一般会将其与物理化学方法结合使用。

1.4综合技术

综合技术是多种技术的结合使用。生物法常常需要与其他方法结合使用,以提高化工废水处理的效果,这里主要探讨物理法和化学法的综合使用。萃取法、离子交换法和膜分离法等是常用的综合技术。萃取法是利用污染物在水中和萃取剂中的溶解度不同,使其从废水中分离,从而从废水中去除污染物。离子交换法利用水中的离子和离子交换剂相互反应,使有害离子物质从水中去除。膜分离法是利用半透膜,对废水中的分子进行过滤,进行反渗透,去除水中的固体物质和胶状物质,这种方法简单方便,但是选择性较强,花费较多,易于发生再次污染。

2.化工废水处理技术的进展

2.1物理法的进展

目前,人们研究用磁种的剩磁,将其与混凝剂一起使用,增强混凝剂吸附作用,提高颗粒性物质的去除效率,接着用磁分离器使污染物中的有机物分解,这种方法在国外已经开始运用。人们还研究利用声波技术,通过控制声波的频率而对有机物实现分离。非平衡等离子体技术是利用等离子体对有机物进行分解,等离子体可通过高压脉冲放电或者辉光放电产生。

2.2化学法进展

在化学氧化法方面,对光化学氧化、电化学氧化、声化学氧化进行研究,在光化学氧化方面进展较大。紫外光催化法是一种光化学氧化法,利用紫外光将废水中的有机物质进行氧化,已有成功运用的实例。湿化氧化是利用高温高压,将废水中有机物进行氧化,可以用于处理高浓度的难降解废水,在国外已有应用。超临界水氧化法是利用水的临界点,将有机物分解为水和二氧化碳,处理能力强大,被视为最值得研究的化工废水处理技术。

2.3生物法的进展

自然界的微生物对废水中的污染物降解能力比较差,利用高效优势菌菌株选育对细菌进行筛选,选出高效优势菌,可以提高细菌的降解效率。而为了提高高效菌的浓度,利用固定化生物技术,将筛选出的高效菌中的降解活性物质进行固定化,保持菌株的高效降解能力。

3.总结

化工废水处理技术近年来得到了更多的运用,也得到了更多的发展。目前国内主要使用物理、化学和生物的方法对化工废水进行处理,但是单一的方法难以实现废水处理目的,常常需要多种技术结合。在今后的研究中,要更加科学地结合各类技术,发展新的技术,提高废水处理效果、减少除了成本,解决难降解物质的处理问题。■

参考文献

[1] 郭鑫.化工废水处理技术与发展研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(9):87.

第3篇:化学中常用的分离方法范文

关键词:污水处理 保护水资源 环境保护

Abstract: The water is called the human "source of life. But it is so ordinary that the past people did not spend too much energy in the protection of water resources above,However, in recent years, with the rate of population growth in the world is getting faster and faster, the pace of life faster and faster. the index of the human beings on the Earth's water resources has become increasingly limited use of water resources at the same time and did not notice the protection of water resources, industrial wastewater, sewage wanton emissions. Available water resources on Earth has become less and less, which urgently requires that we protect the water resources, or the survival of humanity will face a very important test. This paper mainly On the wastewater treatment mechanism in the protection of water resources.Key words: sewage treatment protection of water resources and environmental protection

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

1人类所面临的水资源紧缺的大致情况

总的来说地球上的水资源还是很多的,大家知道地球上大部分表面都被水所覆盖,但是这些水资源中大部分都是海水,淡水资源所占比例只有0.72%。而且大部分水资源都以冰层和地下水的方式保存起来。能被人类所使用的淡水资源非常稀少。而且淡水资源在地球的上的分布并不均匀,约占世界人口总数40%的80个国家和地区约15亿人口淡水不足,其中26个国家约3亿人极度缺水。而中国正是全球最缺水的13个国家之一。

2污水处理中常用到的方法

一般情况下污水处理中主要用到的有3中方法,主要是物理方法,化学方法和生物方法,每一种方法都由若干不同的技术构成,本文在此大致分析一下这几种方法

物理方法

物理方面的方法主要是利用的污水中杂质物理性质的不同,如大小,密度等方面的差异将杂质与水分离开的方法。常见的物理方法有筛滤截留法、重力分离法、离心分离法、气液交换法、纳米技术和超声波技术等等。在这里我们对其中的几个常用的方法进行简单的讲解。

A筛滤截留法:这种方法是使用一个带有小孔的装置截留污水中的杂质的作法。一般我们由大到小将污水中的杂质分离出来。对于较大的杂质,一般使用类似栅栏的格栅将其截留,这种方法在一些下水道口通常很容易见到。对于污水中较小的废纸,纤维类的杂质我们一般使用小孔较小的筛网,这种带有较小孔的筛网可以有效的将纤维,纸浆这类悬浮物阻挡住。我们还可以使用类似布条的装置将污水中更加小的悬浮物去除,最后我们还可以使用砂滤设备去除污水中更为细微的杂质。

B离心分离法:离心分离法是使用一种可以高速旋转的容器去除污水中悬浮颗粒的方法。我们将带有杂质的污水装入到这个高速旋转的容器中,由于离心力的作用,悬浮颗粒将会按照质量从大到小的排列顺序由外到内分布,我们可以在容器的不同位置设置不同的出口将含有不同质量悬浮颗粒的污水分离开来进行不同的处理。这种方法根据离心力的产生方式一般分为水旋分离器和离心机这两种。

C重力分离法:重力分离法是一种最常用最基本,并且价格低廉的方法。这种方法的原理就是利用重力的作用是污水中的悬浮物与水分离,从而去除悬浮物净化污水的方式。主要分为沉降法和上浮法。污水中悬浮物的密度,大小,温度和粘滞度等因素会影响杂质上浮或者下沉的速度,我们一般根据这种方式将不同的杂质从污水中分离。

化学方法

化学方法就是利用不同物质间化学反应的原理使杂质从污 水中分离的方法。常用的化学原理有中和、电解、氧化还原、电渗析、萃取等等。同样的,在本文中我们只讲解几种比较常用的化学原理处理污水中杂质的方法。

A中合法:含酸废水和含碱废水是两种最常见的工业废水。回收价值一般不大,我们通常采用中和的方法使废水的PH值达到污水排放的标准。当我们使用中和法处理污水的时候我们首先应该对污水中的酸性离子或者碱性离子进行测量并且计算,使用合适量的碱性或者酸性材料使他们恰好发生反应。在使用这种方法的时候我们应该充分考虑使用材料的溶解度,反应速度,成本等因素。最重要的是注意不能发生二次污染。

B氧化还原法:我们知道氧化性较强的氧化剂具有消毒的效果。这种方法在废水处理中已经有了相当广泛的应用。我们最常见的就是在自来水中加少量的氯气起到一个消毒的效果。还有就是在游泳池的水中加入少量的氯气或者是漂白粉。我们还会使用一些比较常见的还原剂例如硫酸亚铁,铁屑,锌粉等处理含有铬的污水从而使污水中的六价铬离子变成三价。电解也是氧化还原的一种,我们经常使用电解法处理污水中的杂质,是污水中的杂质与水中的氢离子或者氢氧根离子发生反应,净化污水。

C萃取法:萃取法通常用来处理被有机物污染的水。这种方法的原理是向水中添加一种与水互不相溶但是又能良好的溶解污染物的溶剂。由于污水中的杂质在溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度,因此污水中的杂质就会溶解在添加的溶剂中。最后我们只要将溶剂和水分离开来同时就将水中的杂质从水中分离出来了。在采用这种方法的时候我们必须使用性质稳定的萃取剂,不仅要保证萃取剂不能溶于水,还要保证萃取剂不会和水中的物质发生反应,防止二次污染。

第4篇:化学中常用的分离方法范文

关键词:铀;放射性废水;处理方法

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)07-009-03

随着国民经济的快速发展,社会对能源的需求越来越大,能源安全问题日渐突显出来,成为了当前世界各国共同面临的难题。为了解决这一问题,适应日益增长的经济对能源的依赖和需要,各国大力发展新型能源,如:核能、风能、水能、潮汐能、太阳能、生物能等。在这些新型能源中,核能被广泛的利用,给我们带来了新的现实途径和新的希望,但是也产生了大量的放射性废物,放射性废水的处理问题是放射性废物处理研究的重要问题之一。

一、含铀放射性废水的介绍

1、铀元素简介

铀,英文名称Uranium,元素符号U,原子序数为92,密度为19.050 g/cm3,熔沸点各为1132 ℃、3818 ℃,外层电子排布为[Rn]5f36dl7s2,具有4种氧化态,分别为:+6、+4、+3、+5,其中前面两种价态的铀的化合物化学性质稳定性能要比后面两种价态的好,是一种具有良好的延展性的银白色的金属。主要以三种同位素的方式存在与自然界中,分别为:238U、235U、234U,这三种同位素共同组成了天然铀,具有强度非常大的放射性,放射性存在于所有铀的同位素中,不同的同位素具有不同的半衰期,但是都具有一个共同的特点,周期非常长,从数亿年到数十亿年不等。通过衰变的方式,铀能够转变成另外一种元素,在衰变的过程中,伴随着三种射线的产生,分别是α、β、γ射线,而且这是一个自发的反应。铀是一种极其重要的、具有战略意义的能源物资,广泛地应用到科研、农业、工业、医疗、国防等领域。

2、含铀放射性废水的来源、分类

放射性废水的来源有着非常广泛的途径,有以下途径:铀矿山开采过程中产生的废水、矿山废水、反应堆产生的废水、核电站运行产生的废水、实验室科研产生的废水、铀水冶过程中产生的废水、核燃料制作过程中产生的废水、核燃料后处理产生的废水、各种核武器试验产生的废水、异常事故产生的废水。按照放射性活度的高低分类是目前比较广泛的放射性废水分类方式之一,该分类方法是按照水体中放射性浓度Av来分类的,照此方法,可将含铀放射性废水分为以下三大类:

3、含铀放射性废水的特点、危害

放射性废水中铀浓度跟废水来源途径有着紧密的联系,来源途径的不同直接导致了水体中铀浓度的差异,在此需要说明的是,尽管水体中浓度铀浓度存在差异,但是铀在废水中存在的形态却是大同小异,铀存在的形式绝大部分是以Ⅵ、Ⅳ两种化合价态体现的。Ⅳ价态的的铀在溶液中比较溶液与无机碳反生化学反应,最终沉淀下来,但是Ⅵ价态的的铀(存在于溶液中大多数是以UO22+形式),在溶液中,能较好的以离子的形式存在,因而在一定程度上造成了去除的困难,大多数的去除铀研究工作都是围绕着Ⅵ价态的的铀及其化合物进行开展的[1]。含铀放射性废水的特点有[2-10]:(1)铀主要是以Ⅵ、Ⅳ两种化合价态与其他离子、化合物等物质共存于放射性废水中;(2)放射性废水中不只是含有铀一种放射性核素,还有其他天然的放射性核素存在,如:镭、钍、铅等,这些元素的半衰期T1/2非常的长,但是废水的比活度相对来说要比较的低;(3)从产生之初,就开始不断向周围环境辐射,产生放射性,从不间断;(4)废水中铀元素的放射性活度不能通过自然的阳光、温度等方式来改变,放射性是其固有的属性,意图用任何物理或者化学的方法来改变其放射性都是徒劳无功的;(5)废水中的放射性在生物体内会有累积效应,通过电离辐射的方式来发射射线;(6)组成放射性废水的成分及其的复杂,除了天然放射性核素的存在之外,很多其他的化学有害物质也经常在废水中被发现。

含铀放射性废水对我们身处的环境有着非常大的潜在的危害,如果不加以治理就直接排放的话,危害极其的严重,后果将不堪设想。其能够通过各种方式进入到水体中,将破坏水中的酸碱平衡,水系中的各种生物体都需要适宜的pH才能比较好的生存,一旦打破了这种平衡,很多生物体将面临死亡的威胁;另外,影响水系中动植物的生长,进入到水系中的动植物体,然后通过食物链最终进入到人体内。放射性废水可以通过很多途径来对我们人体造成伤害[11-13],例如:直接照射、呼吸道吸入、皮肤、直接接触、遗传、食物链等,作用的方式有两种,一种是内照射,另外一种是外照射。铀衰变时产生的射线照射到人体身上,由于其电离和贯穿的作用,使得细胞内原子和分子发生电离,一旦分子出现了解离现象,人体内正常的细胞会遭受到破坏,导致功能紊乱,人体可能出现异常情况。辐照损伤具有远期效应、躯体效应及遗传效应,放射性废水的危害不言而喻,因此,放射性废水的处理是非常有必要的,已经到了刻不容缓的地步了,人们随着环保意识的觉醒也比较关注放射性废水处理方面的问题。

二、含铀放射性废水的处理方法

如果在含铀放射性废水的处理过程中,我们采取的措施像对待处理一般的工业废水一样,意图用物理、化学或者生物的方法将其轻而易举的分解破坏从而达到处理的效果,那就大错特错了,要知道放射性是核素铀的固有属性,常规的物理、化学及生物方法都不能将其分解破坏,从本质上而言,只有自然衰变才是彻底消除放射性的根本途径,这也指导了我们在放射性废水处理的实际过程中可以采用贮存和扩散两种处理方式,贮存是将大体积的放射性废液通过一系列合适的方法浓缩成小体积的废物,然后储存起来;扩散是将放射性小于最大允许排放标准的废液,直接排放到所处的环境中去,利用环境中的条件来对其扩散稀释,最终达到无害化处理。针对放射废水处理的的方法有很多,总结归纳起来,比较常用有以下几种方法:

1、化学沉淀法[14-15]

化学沉淀法在中低放射性废水的处理领域得到了广泛的应用,绝大部分的原子能机构部门都是使用该方法处理的,通过在放射性废水中加入一些絮凝剂,搅拌使得加入的絮凝剂能够更好的在水中水解生产大量的胶体颗粒,胶体颗粒通过相互作用再形成大量的具有絮凝沉降性能的絮凝体,从而使得废水中放射性核素在絮凝剂的作用下得以去除。该方法处理起来相对比较简单,成分也比较的低,而且对放射性核素去除能够取得比较好的效果。

2、蒸发浓缩法[16-17]

该方法利用的是放射性核素在废水中受热性能稳定,不易挥发这一特点,放射性废水通过蒸发浓缩法处理以后,能够取得比较好的浓缩、净化效果。具体操作就是通过加热蒸发器中的放射性废液,废水中的水分以水蒸气的形式排出,由于废液中的放射性核素不挥发,绝大部分依然存在于蒸发残余的废液中,排出的水蒸气通过冷凝后最终恢复到液态,此时水中放射性核素的含有量极低,能够达到直接排放的标准,蒸发残余的废液再通过其他方法处理。该方法能够取得比较高的去污因数,在这方面要优越于其他方面,而且最终蒸发残液剩余量不多。

3、离子交换法[18]

离子交换法利用的是在离子能够在固液两相界面之间发生交换反应,而且该方法具有等当量交换、可逆等特点,在废水中大部分的放射性核素都是以离子状态的形式存在的,其中以阳离子居多,放射性废水采用离子交换法处理后取得的净化效率比较高。离子交换剂有很多,比较常用的有两大类:无机离子交换剂和有机离子交换剂,两类离子交换剂使用都比较的广泛。蒙脱土、高岭土、膨润土、凝灰岩、分子筛等都是比较常见的无机离子交换剂,阴离子、阳离子两种交换树脂都是比较常见的有机离子交换剂。该方法能够取得比较好的净化处理效果,而且设备简单。

4、膜处理法[19-20]

膜处理法实现废水中混合物的分离利用的是膜的选择性透过性能,这种方法比较新颖、技术要求比较高,该方法采用的设备简单,人员操作起来不会很麻烦,能够适应于多种复杂体系下,在使用的过程中物料不会发生相态的改变,对能源的消耗不大,因而,认为是一种最有发展潜力的技术,被大多数人看好,广泛的用于放射性废水的处理。

5、萃取法[21]

萃取法利用废水中放射性核素在所使用的有机溶剂中有较大的溶解度,通过使用一种或一种以上溶剂,将核素从废水中提取出来,实现核素在废除中的分离,达到处理效果。

6、吸附法[22]

吸附法是一种非常传统的重要的放射性废水处理方法,该方法在很多领域都被广泛的应用,在处理放射性废液的过程中,利用具有吸附性能的多孔性的固体来作为吸附剂,通过固液两相界面之间物质相接触来吸附废水中放射性核素,吸附剂必须具备有一定的活性。

三、结论

含铀放射性废水的来源广泛,特点显著,危害严重,处理方法较常用到的方法有:化学沉淀法、蒸发浓缩法、离子交换法、蒸发法、膜分离法、萃取法和吸附法。

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[18] 侯立安.特殊废水处理技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社, 2003: 4-7.

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[20] 杨 庆,侯立安,王佑君.中低水平放射性废水处理技术研究进展[J].环境科学与管理,2007,32 (9):103-107.

[21] 江林根.溶剂萃取法分离铀中钌的研究[J].核化学与放射化学,1988.(03).

第5篇:化学中常用的分离方法范文

关键词 结晶沉淀法;化学镀镍废水;处理研究

中图分类号 O6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)161-0171-02

化学镀镍以其镀层均匀、耐磨性好、硬度高等优点被广泛应用到各个领域中,但是也给环境带来了巨大的污染,严重威胁着人类的身体健康。对镀镍废水的处理正逐渐地引起越来越多的关注,相关手段的实施迫在眉睫,对相关方法措施进行研究有着十分重要的现实意义。

1 化学镀镍废水的主要组成、危害和常用的废液处理方法

1)主要组成。化学镀镍采用的是金属盐和还原剂在同一溶液介质中自行催化所发生的氧化还原反应,使镍离子能够在镀件的表面形成一层Ni―P非晶镀层。化学镀镍废水中含有一定量的未完全反应的镍盐和还原剂,还包括一定量的无机物络合剂、缓冲剂、稳定剂等,同时还有一定量的次磷酸根离子、亚磷酸根离子、钠离子和硫酸根离子。

2)主要危害。化学镀镍废水中的镍是一种强烈的致癌物质,排入到水体中会破坏水体的生态平衡,威胁水生生物的正常生长,造成水体的富营养化,还会沉淀吸附到食物链中,并最终危害人类的身体健康。主要表现在影响人类基因的突变或缺失、影响人体内多种生物酶的合成分泌、影响人体对营养物质的吸收、扰乱人类的内分泌系统等。

3)常用的镀镍废液处理方法。

(1)物理处理法。物理处理法是指在不改变离子存在形态的前提下,对镍离子进行吸附、浓缩和分离的方法。常用的物理处理法包括吸附法、离子交换法、膜分离法和溶剂萃取法等。

(2)化学处理法。化学处理法是指向镀镍废水中加入一定量的化学物质,是镍与其发生化学反应,进而生成不溶的沉淀物质,再进行过滤分析的方法。常用的化学处理法包括化学沉淀法、氧化还原法、电解法等。

(3)生物处理法。生物处理法是指利用人工培养的功能性菌酶,对废水进行催化转化、静电吸附、络合、絮凝等作用,将重金属离子分离的方法。常用的生物处理法包括生物化学法、植物生态修复法、生物絮凝法等。

(4)综合处理法。针对化学镀镍废水结构成分复杂多样的形式,实际处理中利用一种方法很难实现处理的达标,需要结合多种方法工艺来进行组合处理,统称为综合处理法。

2 结晶沉淀法简介

结晶沉淀法属于化学处理方法的范畴,在镀镍废水中放入碳酸盐、硫化物、氢氧化钠等化学物质,使之与重金属离子产生反应,形成沉淀并吸附在结晶材料上,然后随之一起取出。与传统化学沉淀法不同的是,结晶沉淀法工艺简单、操作方便、占地面积小、处理量大、重金属回收简单方便,且形成的沉淀物含水率较低、结构密实,在实际处理过程中,采用的频率比较高,发展前景十分广阔。

3 影响镍离子去除的相关因素分析

1)双氧水用量。当在废液中加入双氧水时,镍离子的去除效果十分明显,效率得到了快速提升,并且随着双氧水用量的不断增加,镍离子的去除率也随之增加,只是效果并不如初始状态那么明显。因为双氧水打破了以络合物状态存在的镍元素,使之成为了游离状态。当镍离子去除率不再变化时说明双氧水的用量达到了最佳值。

2)氢氧化钠用量。氢氧化钠用量对于镍离子的沉淀程度有着直接的影响,当氢氧化钠过量的时候,虽然镍离子能够完全沉淀,但是会使废水的pH值偏碱性,达不到污水排放的要求标准,需要对其进行中和处理,浪费资源;用量过少会导致沉淀不完全。当镍离子沉淀不随氢氧化钠的增加量而增加时,证明镍离子已经完全沉淀。

3)氧化破络时间。在实际镀镍废水处理过程中,反应时间越长,氧化破络的程度就越彻底,证明镍离子的去除率越高,一段时间过后,镍离子去除率的变化并不会随时间的延长而明显变化,证明氧化破络的时间恰到好处。氧化破络时间过长会是双氧水发挥过多,进而影响废水的处理效果。

4)沉淀反应温度。温度增加会是离子之间的活动加剧,进而能够促进分子之间的反应,加速镍离子的去除。镍离子与氢氧化钠生成沉淀的反应的剧烈程度与沉淀反应温度有着直接的关系,温度高不仅会促进二者反应,还会使双氧水的氧化破络作用得到促进,使废液中游离的镍离子含量增加,反应更彻底。

4 常用的结晶沉淀法处理化学镀镍废水工艺分析

在实际生产过程中,常用的结晶沉淀法主要有碳酸镍结晶法和硫化镍结晶法2种。

1)碳酸镍结晶法。碳酸镍结晶法主要是采用碳酸钠作为结晶沉淀剂对镀镍废水进行处理,使之形成碳酸镍沉淀,然后再进行过滤,将剩下的碳酸镍进行反复冲洗后回流至调节池二次溶解,再加入次氯酸离子进行氧化预处理,能够进一步提高镍离子的结晶效果,由于钙离子能够对沉淀效应起到促进协同的作用,因此在实际操作工艺中使用次氯酸钙的频率比较高。使用该方法,针对只含有镍离子一种重金属离子的废水,能够短时间内使镍离子去除速率达到稳定,且去除率很高,实际上镀镍废水往往含有多种重金属离子,这会直接影响沉淀反应的稳定性。结合剂的含量过高,会使镍的去除率大大降低,整个运行反应过程起伏不定,很难保证稳定性。

2)硫化镍结晶法。与碳酸镍结晶法不同的是,硫化镍结晶法使用的是硫化氢作为沉淀剂,且络合剂不会与硫化氢对镍离子展开竞争,反应生成的硫化镍的溶解度要比碳酸镍小得多。在实际生产过程中,增大含镍废水的面积,通入硫化氢气体,硫离子和硫氢跟离子都会增多,控制好硫化氢气体的输入量,使镍离子和硫离子达到化学平衡,沉淀就完全产生了。由于硫离子对镍离子的竞争吸引力度要明显更强些,因此使用硫化镍结晶法会省略预氧化的阶段,提高操作的简便性,在实际生产处理过程中所受的欢迎程度也会更高。所产生的硫化镍沉淀质地十分密实,当过滤装置表面附着满沉淀时,不需要立即更换滤布就可以继续过滤沉淀。

5 沉淀物的处理方法

针对常用的硫化镍结晶法,过滤完毕后将滤布从设备上拆下,通过焚烧的方式去掉后滤布,对剩余沉淀进行分离,将其放入蒸馏水中洗涤,将其他溶于水的物质清楚,在120℃的环境下烘干两个小时,得到比较纯净的氢氧化镍固体,然后再用硫酸与沉淀溶解反应,形成七水硫酸镍,镍离子得到了有效的收集。

6 结论

综上所述,在构建资源节约型和环境友好型社会的大背景下,采用结晶沉淀法对化学镀镍废水进行处理,能够有效将镍离子从废水中提取出来,使废水达到排放的标准,减少工业生产对自然环境的破坏污染,还能够有效地节约稀缺资源。鉴于当前相关技术发展还不够成熟,需要不断地完善现有技术,开发研究新技术,来实现镍元素更高纯度的提取。

参考文献

[1]吴之传,陶庭先,孙志娟.偕胺肟螯合纤维处理镀镍废液的研究[J].安徽工程科技学院学报:自然科学版,2003(2).

[2]李能斌,罗韦因,刘钧泉.国内外化学镀镍清洁生产技术概况[A].2005(贵阳)表面工程技术创新研讨会论文集[C],2005.

[3]王晓波,萨如拉,杨润昌,罗卫玲.化学镀镍废液处理新工艺及机理研究[J].湘潭大学自然科学学报,2004(1).

第6篇:化学中常用的分离方法范文

关键词:高效液相色谱仪;石油化工;食品安全

中图分类号: O657.7+2 文献标识码:A

高效液相色谱在20世纪70年代获得迅猛的发展,是一种常规的分离技术色品分析仪的应用最广是在化学领域上,食品与环境的领域上也出现多方面的应用。其中,化合物的分析就包括高分子化合物,离子型化合物,热不稳定化合物以及生活性的化合物等都可以用不同的方式进行离子交换色谱和离子色谱,体积排除法,亲和色谱法等,进行离子分析。

一、高液相色谱分析仪发展现状

随着高效液相色谱分析仪的转换,高效液相色谱仪器成为国际分析化学界发展较快的学科,高效液相色谱是由液相系统组成,分别是检测器,色谱柱,记录仪等三个方面的部分组成,为了取得更好的效果,科研工作者需要提升准确度以及精确度和灵敏度显示科研工作的重要性。

经常采用薄层色谱法(TLC)和气相色谱法(OC)进行含量测定,而液相色谱法(LC)只是用于对组分标样的测定和分离的可能性研究。色谱法是一种分类和混合的开发技术,是在1913年由俄国植物学家在实验中发现并且命名的技术,将植物的叶色素和石油醚,通过装有白色的碳酸钠颗粒的玻璃管,再用石油醚进行全面的冲洗,玻璃管的内壁出现不同颜色的色带,随着冲洗剂的不断转变,色带以不同的颜色进行冲洗,不同的色带以不同的速度向下移动并且分离,色谱法由此得名。

二、色谱分析仪的使用及工作原理

色谱柱通称为不锈钢柱,内装填充剂,常用的是硅胶作为填料,用于正相色谱,化学键固定相,根据色谱化学键的固定相,可以用来作为反相或者是反高的要求。输液系统要为 HPLC仪器提供流量恒定、准确、无脉冲的流动相,同时还要提供精度好、准确度高的多元溶剂梯度。早在2003年国家标准中就已经规定了液相色谱法检测食品中糖精钠和安赛蜜的检测方法,在质检机构中已经将之作为一种常规检验项目的基本检测方法来进行操作。近几年随着色谱柱填充制备技术的高速发展,已经可以一次性分离糖精钠、安赛蜜、苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸、柠檬黄、日落黄、胭脂红。

(一)、高效液相色谱仪的工作原理

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- 解吸的分配过程高的要求。

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,数据以图谱形式打印出来。

二、 高效液相色谱仪在石油化工的应用

高效的液相色谱分析仪在石油生产鉴定中占有重要的作用,在石油化工,农药,环保等方面,经常采用薄层色谱法(TLC)和气相色谱法(OC)进行含量测定,而液相色谱法(LC)只是用于对组分标样的测定和分离的可能性的研究。近几年来,HPLC在油品分析,尤其是在石油中多环芳烃、重质烃的测定方面取得了突破性的进展。以正己烷、二氯甲烷为流动相,用多维高效液相色谱技术及适宜的梯度,实现了烃族良好的分离和检测。

三、 高效液相色谱仪在生命科学领域的应用

生命科学研究工作中,最大的难题就是基因的解密工作,从基因组DNA序列尚不能回答某基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰的情况、以及它们的亚细胞分布等等。这些在基因组中不能解决的问题可望在蛋白质组学(Proteome)研究中找到答案。在所研究的细胞中会有3~5万种功能各异的蛋白质,目前蛋白质组研究所使用的双向电泳法一般只能分辨到2000~3000个蛋白质点。现代蛋白质组的分析可尝试使用第一向是体积排阻色谱的双向HPLC高效液相色谱作预分离。高效液相色谱和双向电泳将会成为蛋白质组学的重要分离工具。用HPLC-NMR研究了异环磷酰胺的毒性和代谢物,用1H-NMR观察尿液中各种指标的变化,包括尿糖、组氨酸、三甲胺丁二酸盐、乳酸、乙酸盐、甘氨酸、丙氨酸的上升和柠檬酸盐、马尿盐酸的下降。使用HPLC-MS测定人血浆中的依那普利及相对生物利用度和人体药学动力学研究。血浆样品中加入内标阿普仑后,经离心取上清液过固相萃取小柱,以甲醇洗脱,然后采用高效液相色谱质谱方法,电喷雾电离源正源选择离子峰检测,检测效果显著。

四、高效液相色谱仪在环境领域的应用

西方发达国家将HPLC方法作为常用的环境监测方法。如美国EPA531方法,用高效液相色谱―荧光法测定饮用水中的N―甲基氨基甲酸酯杀虫剂; EPA605方法用HPLC/电化学法测废水中的联苯胺类化合物; EPA8310方法用LC/荧光分析固体废弃物中的多环芳烃,就连气体中的有害有机物不少也是用HPLC测定。HPLC已在环境分析中得到广泛应用,特别适用于低挥发性、分子量大、热稳定性差的有机污染物质的分离和分析。如多环芳烃、酚类、多环联苯、邻苯二甲酸酯类、联苯胺类、阴离子表面活性剂、有机农药、除草剂等。

五、 结语

综上所述,高液相色谱法主要是采用新的科研技术,在化工生产和制药上占有领先的水平,生物化工,医学临床检验和环境监测等领域获得了广泛的应用和推广,其他方面的检测方法与高效的液相色谱法比较,会得出较好的结果,经过验证得出他们的可行性和准确性,高效液相色谱分析法不仅具有研究意义,还有相当长的发展前景。

参考文献:

[1] 赵青山, 许 晶, 付茂辉. 高效液相色谱仪器的进展 [J]. 生命科学仪器, 2005, 3(5): 17-18.

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[3] 罗绍远. 浅谈液相色谱仪及其在分析化学中的应用和维护[J]. 沈阳化工, 1987(6).

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第7篇:化学中常用的分离方法范文

关键词:初中化学;离子教学;教学研讨

文章编号:1005C6629(2015)7C0092C03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

何谓离子化合物?如何进行判断?现行各种版本的初中教材对离子化合物的介绍可谓只言片语,比如人教版中仅有“带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用就形成了氯化钠[1]”这样的描述,而对共价化合物的知识几乎不曾涉及。这似乎暗示着科学地认识和理解离子化合物是既简单又深刻的问题。为了便于研究,本文把离子(共价)化合物一并作为讨论对象。文献[2]中讲到:离子晶体中,正、负离子间以离子键结合,每个离子周围被异号离子包围,它们有一定的比例关系和一定的排列顺序。也有文献[3]中介绍:由正、负离子或正、负离子集团按一定比例组成的晶体称为离子晶体。离子晶体中正、负离子或离子集团在空间排列上具有交替相同的结构特征。还有文献[4]中对共价化合物有如下解释:以共价键结合形成的化合物,叫做共价化合物。不同种非金属元素的原子结合形成的化合物和大多数有机化合物,都属于共价化合物。以上文献从离子(共价)化合物形成的实质做出了科学的定义,但仍然没能解决如何判断离子(共价)化合物的难题。

我们在与一线教师交流时发现,某些教师对离子(共价)化合物的认识还存有误区,为此,本文将以一线教师提出的两个问题作为研究对象,撰文从多角度来认识中学阶段的离子(共价)化合物。

1 例谈对离子认识的误区

1.1 氧化汞是离子化合物吗

曾有老师指出,人教版教材(2012年版)第50页有如下描述“……加热红色的氧化汞粉末时,氧化汞分子会分解成氧原子和汞原子……”,这种说法值得商榷。因为氧化汞由金属元素汞和非金属元素氧组成,有可能是离子化合物,即不存在氧化汞分子,教材中的说法改为氧化汞的微粒更为科学。的确,由金属元素与非金属元素组成的AlCl3为共价化合物的事实,已被广泛认同,而对于HgO是离子还是共价化合物在初中阶段几乎不涉及,在中学的各种文献中也语焉不详。

这里,先介绍两种区分离子化合物和共价化合物的简易方法。

熔点判断法:通常情况下,熔点高于450℃的化合物,被视为离子化合物;熔点低于450℃的化合物被看作共价化合物。如NaCl的熔点为801℃,显著高于450℃,所以NaCl是典型的离子化合物。而AlCl3的熔点为190℃(2.5个标准大气压),沸点为178℃(升华),远远低于450℃,即通常认为AlCl3为典型的共价化合物。但这种经验方法的粗糙性和局限性是显而易见的,比如HgO的熔点是500℃(在此温度时分解)>450℃,据此就确定氧化汞为离子化合物?下面,再介绍一种更为精准、科学的判断方法。

电负性差值法:对于两种元素组成的化合物,用它们的电负性差值来进行判断。如表1所示:

由上表可以看出,电负性的差值≤1.6时,化合物呈现出明显的共价性;当电负性的差值≥1.8时,化合物的离子性则更加显著。所以,通常认为当电负性的差值大于1.7时,该化合物为离子化合物;反之则为共价化合物。在HgO中氧和汞的电负性分别为:3.44和2.00,两者差值为1.44,由此确定氧化汞为共价化合物,即它由分子构成。

含汞的大部分化合物由分子构成的事实并不鲜见。如常见的HgCl2在水溶液中几乎不会发生电离,而是以分子形式存在,它并非通常意义上的盐类物质。在化学上,把像HgCl2这类化合物称为“假盐”或“拟盐”。而HgCl2较低的熔点276℃[6]

仍需指出,电负性最早由化学家鲍林提出,现在也多以鲍林计算出的电负性数据为参考。而电负性的确定除鲍林计算法外,还包括R.S.密立根、A.L.阿莱和E.罗周所制定的另外两套标准[7]。每套标准从不同的角度出发,采用不同的方法进行计算,所得出的数据也略有差异,而且除电负性外电离能、电子亲合能等也是判断元素(非)金属性强弱的常用指标,因此用电负性的差值来判断化合物的离子(共价)性,也存在难以回避的局限性。

1.2 气态氯化钠是由离子构成的吗

还有老师提出:纯净的氯化钠在气态时也是由离子构成的吗?一些老师持肯定态度:因氯化钠是离子化合物,不管它处于何种状态都是以离子形式存在。反驳者的理由是:氯化钠虽然是离子化合物,但如果氯化钠呈气态时,就像气态氯化氢一样是以分子形式存在。

笔者认为,气态氯化钠也是以离子形式存在的,不仅如此,而且解离得比液态氯化钠更为充分。先从概念入手,在离子化合物形成的过程中已经存在钠离子和氯离子;其二,在高温的气态,若存在氯化钠分子(即钠原子和氯原子),这两种原子将变得极为活泼,更易得失电子而形成离子。只有在电解时,在电流的作用下,迫使钠离子和氯离子得失电子而变成原子。所以,认为气态的氯化钠是以分子形式存在的想法是没有科学依据的荒谬结论。

2 感悟与反思

行文至此,笔者有如下的感悟:

首先,离子化合物和共价化合物并没有严格界线,就像恩格斯曾指出:有机化合物和无机化合之间并不存在无法逾越的鸿沟。中学阶段讨论的离子或共价化合物都是典型的离子或共价化合物,如NaCl、HCl等。但有的化合物却同时呈现出离子和共价化合物的特性,如FeCl3的熔点为260℃

其二,教学应具有“阶段性”和“发展性”。

教学的阶段性是指教学应根据学生已有的知识水平,采用相应的教学方法,并达到阶段性的教学目标,教学目标过高或过低都是不合适的。比如,在初中阶段讲明NaCl是由离子构成的物质即可,不宜进行复杂的离子化合物的识别和判断。

教学的发展性是指教学不仅仅局限于认识能力的发展,而且应当使学生理解学习过程,教给他们学习的方法。注重研究学生的兴趣、动机等内部诱因,以促进学生潜能、个性、创造性的发挥,使每一个学生具有自信心和持续发展的能力。阶段性的教学应当为教学的后继发展打下基础。我们在教学中应留下余地,为学生深入思考和继续学习留下空间。这样能激发学生的思维,培养和提升学生的能力,对于培养创新人材是大有裨益的。比如,由此可以鼓励学生,离子化合物的判断是很复杂的问题,只要你在今后的学习中刻苦钻研,就能不断提升,加深认识,最终实现认知的飞跃。

种种事实表明物质是处于变化中的,化学问题尤为复杂,这正应了北京师范大学知名教授吴国庆所讲:“化学本身有规律,但化学的不规律比化学的规律更加普遍,这正是化学的魅力所在。”所以,化学教学也应当灵动而机智。

参考文献:

[1]王晶,郑长龙主编.义务教育课程标准实验教科书・化学(九年级)(上册,下册)[M].北京:人民教育出版社,2012:57.

[2]沈鑫甫主编.中学化学教师实验化学辞典[M].北京科学技术出版社,1997:68.

[3][6]冯新德主编.化学化工大辞典[M].北京:化学工业出版社,2003:1532,2604.

第8篇:化学中常用的分离方法范文

关键词:药品检测;离子色谱法;应用;有机酸

离子色谱法是基于传统的液相色谱分析法生产的一种分析新技术,是化学领域应用最多、研究最深的分析方法之一。从目前的工作情况分析,它在应用中是针对阴、阳离子的变化规律为基础,以有机分子、氨基酸等物质为一体的综合性分析方式。近年来,随着离子分析技术应用的日益广泛,它在药品检测工作中也得到了广泛的推广,成为众多国际制药公司采用最多的药物质量控制标准,同样它在我国的药品检测工作中的应用正值方兴未艾。

一、离子色谱法概述

在目前的社会发展中,离子色谱法已经广泛的应用在能源、环境、地质等多个领域当中,这也使得它本身的工作原理和理论日趋成熟。因此在近年来的离子色谱分析法当中,它在研究方面主要是针对应用问题进行分析的,首先是扩大了离子色谱法的应用范围,然后使其逐渐朝着简便化、标准化和精确化方向发展。离子色谱法技术在目前的药物分析领域的应用日益广泛,与之相关的检测技术方法日益丰富,成为当今工作中研究的焦点问题之一。

1、离子色谱法概念

离子色谱法是于上个世纪七十年代由美国最先提出的一种分析技术,它在应用的过程中具备着操作方便简单、分析结果准确的工作优势。时至今日,这种技术已经从最初的无机阴阳离子检测发展成为集氨基酸、羟基、蛋白质为一体的检测方法,且广泛的应用在多个社会生产领域,为我国社会经济的发展打下了坚实的理论技术。

2、离子色谱技术的发展

离子色谱技术在最早的应用工作当中主要的应用在那些被测物质离子性要求上的一种新型液相色谱技术方法,它在应用的过程中是基于离子性化合物与固定相表面功能基团电荷相互作用来达到预计工作要求的一种检测新技术。它在应用当中是以阴离子分析为主要的研究对象,这主要是因为阳离子本身具备向着对原子的吸收、分光、光度等作用。近年来,随着社会经济的发展和人们生活水平的提升,离子分析技术也发生了重大的转变,已经形成了及有机阴阳离子为一体的综合性分析技术,也产生了以商品化、综合化的分析新方式。

3、离子色谱法的工作原理

离子色谱法在应用的过程中是基于传统液相色谱技术基础上发展形成的,它与传统的液相色普法相比较存在着显著的差异,其最根本的问题在检测原理应用方面。简单的来说,离子色谱法在应用的过程中主要是根据离子交换原理为基础,采用不同离子的交换手段来对需要测量组分中的离子进行分离与几何,采用拟制柱扣除待测目标中的电导体,并且经过检测仪进行检测的一种现代化技术手段。

二、离子色谱法在药品检测中的应用分析

在目前的药品检测工作中,离子色谱法可谓是最为常见的一种,它因为本身存在的分析速度快、工作方法简单以及选择性强的优势能够满足各种药物生产的检测工作,对于整个药物生产质量起着决定性作用。在目前的药品检测工作中,离子色谱法的应用如下:

1、检测阴离子和有机酸

在药物生产工作中,绝大多数的药物都是碱性药物,这些药物当中本身存在着盐的形式,因此在检测的过程中主要是针对药物中存在的阴离子和有机酸进行检测。在检测当中,最为常见的有机酸包含了以下几种: (最多)、硫酸(次之)、硝酸、磷酸、醋酸、氢溴酸、马来酸、柠檬酸等,含有这些配位基团的药物都可通过测定配位基团的阴离子而间接测定其含量,如盐酸克仑特罗。含有机氯、碘、氟的药品可通过消解、吸收转换成阴离子而测定其含量,如盐酸胺碘酮。测定阴离子和有机酸,可选用阴离子柱分离,根据被测物质的性质选用不同的检测器,如电导、紫外、电化学等检测器。离子色谱法最新应用于药品主成分的含量测定、原材料和中间体的控制以及原料的溶剂残留控制。

2、检测阳离子和有机胺

近年来,伴随着社会经济发展和科学技术的进步,各种新型的离子色谱检测仪器逐渐的涌现了出来,它在药品检测工作中发挥出重大的作用与优势,也为药品检测精确度的提升打下坚实的理论基础。在目前的检测工作当中,对于电离子程度较大的置放进行检测通常都是直接采用电导检测,对有紫外吸收的苯胺等可选用紫外等检测手段。

3、药片检测分析

药品作为一种特殊的商品,关系到人民群众的生命健康。现代社会对药品质量越来越关注,对药品分析手段的准确度要求越来越高。离子色谱法在极性化合物的检测、医药生产环境的洁净度检查、生产用水、体液中离子型化合物的检测、生化物质的分析等方面有很大的优势,可以弥补HPLC和GC对离子型化合物分析的不足。

3.1 无机和有机阴离子的分析

离子色谱在早期的药物分析中较多地用于测定痕量阴离子杂质,包括常见及特定的无机阴离子如氟离子、氯离子、溴离子、亚硝酸根、硝酸根、硒酸根、砷酸根、碘离子及碳酸根等,被测样品包括制剂、原料药和注射用水等。近年来,随着免试剂离子色谱的逐步推广,使离子色谱的背景电导更低、检测灵敏度更高,而梯度淋洗方式使离子色谱可以一次性包括药物组成和药物杂质中大量的无机和有机阴离子同时分离,包括常见的小分子有机酸如草酸、柠檬酸、酒石酸、乙酸等,也包括药品中的相关主成分如甲基磺酸、葡萄糖酸等。

3.2 阳离子和有机胺的分析

离子色谱可用于测定药物成分中的阳离子,包括最常用于的碱金属、碱土金属和铵离子、过渡金属及有机胺类化合物。测定药物中的碱金属、碱土金属和铵离子是离子色谱最通用的方法。可以采用抑制电导检测也可以采用非抑制电导;离子色谱测定过渡金属离子不仅只是测定金属元素的含量,还可以测定金属离子的形态和价态,另外还可以解决一些用原子吸收光谱法难以测定的元素。

4、结束语

从离子色谱在国内外药品检测工作的应用分析不难看出,我国现有的药品标准中应用离子色谱法的还很少。因此,离子色谱法在我国药品检测方法中、在医药行业的应用中尚有很大的研究空间。笔者认为,离子色谱法因其基于离子分离分析的独特性,将在药品生产的制药用水检测,药品中的杂质检查、溶剂残留检测,中药材中有毒有害物质等安全性指标检测、主成分的含量测定等方面具有独特优势,可以弥补液相色谱和气相色谱对离子型药物进行分析时的不足。

参考文献

第9篇:化学中常用的分离方法范文

【摘要】详细讲述了液膜的构成,液膜解析措施的原理以及特征,以及液膜分离技术在医药化工中的使用情况及其重要意义,同时对其发展展开详细论述。

【关键词】液膜分离;原理;医药化工;应用

液膜分离技术是一项高功效、新式的分离分析,具备以往分离技术中所没有的长处,最近几年已经慢慢的引起各个行业的重视,同时在许多行业中都展现其高度的运用资本,具有非常广阔的发展空间。当然,其本身具有的一些缺陷也制约着。因此,液膜分离技术要想取得新的发展,就要仔细解析其自身性质,无论是物料或者相关技术措施改革都要试着去实验一下。并且,措施开发工作者也要全身心的长久开展这方面的研究。

1液膜

液膜大多是膜溶剂、活性剂和介质构成。液膜是由液体物料构成的膜,大多是漂浮在液体内的乳液颗粒经过化学反应构成的一种比较薄的薄层液体。液膜是膜溶剂、介质、表面活性剂和稳定剂构成。液膜离析技术也都称为液膜分离法,和固态液膜对比,拥有传递性能强、方便分离、消费低等优点,经过液膜萃取技术能够在最短时间内完成液体的分离以及浓缩。

1.1液膜的分类

液膜根据不一样的规范能够划分成几种不同的种类,例如,根据膜相的不同能过划分为水包油型和油包水型。液膜种类重点根据其构造类型以及操做形式的不同,能够划分为支撑和乳状液膜。这里,支撑油膜是隔离样式的液膜,关键是经过把媒介融解液滴到惰性多孔膜微孔,能够和别的颗粒分开。乳状液膜液滴比较小同时贴近乳化状,平时使用的比较多。根据媒介原理的不同,又可以划分为无介质和有介质两类。这里,无介质运输是由液膜溶剂以及活性剂构成,有介质运输是膜溶剂、活性剂和掺入一定的介质构成。现在,探索使用较为普遍的是有介质运输液膜。

1.2液膜分离技术的优点

液膜分离技术使用载体渗透性的不同开展液体解析,完成解析程序不用把液体溶液升温到达到沸点沸腾才能解析,更不用使液体达到气化状态,所以它的优势有:功效高;成本低;渗透能力强;易完成难度高的物质解析;操做浓度可大可小;操做技术简便,开支少。

现在医药化工行业,药物的制造一般使用以往的形式,例如:吸附、沉积、液-液萃取法、微生物发酵、液-液有机溶剂萃取等很多方式,其程序非常复杂,使用的时间较长,制造程序中要使用很多原料,消耗的能源高,回收情况差,所以,开发者日益关注改善药物的制造技术,伴随着液膜技术的不断变化发展,其在医药化工中得到了广泛的使用。

2液膜分离技术在医药化工中的应用

2.1乳状液膜在提取青霉素中的应用

液膜渗透速度很快,适合于分离和富集较不稳定的抗生素;推进了在抗生素分离和纯化中的应用。而且在抗生素提炼中的应用研究主要是青霉素的提取。

青霉素在以钠盐存在时呈稳定状态,在传统提取工艺中,是将酸添加到盐中使之变成游离酸的形式,再用乙酸丁酯或乙酸戊脂萃取游离酸。此工艺不可避免的损失x青霉素,且工艺复杂。用液膜法分离,可以在青霉素pH值为5~7条件下进行,这样避免了青霉素水解造成的损失。液膜分离具有浓缩与分离同时进行,节约大量能源的特点。

2.2液膜分离技术提取生物碱

液膜分离技术能够在平常的温度上完成液体物质迅速分离的操做,并且运用的设施装备都十分简单,操做方式也很容易看明白,液膜解析措施的使用范畴不光能够完成无机物的分离,还可以对有机物和生物生产品进行分离。所以能够把液膜分离技术使用在生物碱的生产制造中。以往的生物碱制造措施要使用很繁琐的设施、并且工作步骤多,操做起来很麻烦,并且使用的成本高,能够取得的萃取率也是十分的低。一些学者经过探索发展,使用液膜分离技术中表面活性剂开展生物碱的制造,能够在很大程度上减少了开支,操做方便,还可以获取较高的萃取率。一些学者分析萃取方式以及碱的液膜分离技术方案,能够提升萃取率达到百分之八十五。还有,很多学者经过对液膜分离技术进行分析研究,除了能够获取最佳的萃取方式,并能够创建有关的萃取函数式子。

2.3液膜分离技术为血液充氧

在给学些供氧时,必须将血液中的不是氧气的成分进行排除,比如,二氧化碳。这种排除主要是利用了碳氟化合物能够将二氧化碳以及氧进行溶解这一原理,然后将溶解的二氧化碳作为液膜的组成材料。再将含有二氧化碳的反应剂或者是吸收剂和含氟化合物混合起来,制成乳液,将水溶液作为内相,有机氟作为膜相,用全氟表面活性剂作为催化剂。制成的乳液充氧,同时要保证氧和有机氟化合物的膜相能够溶解在一起,直到饱和为止。这时,在血液中渗入了溶解在有机氟相中的氧,当血液中的二氧化碳渗透膜相进入乳状内相中,就会被吸收或者反应。

2.4液膜分离技术在制备中药口服液中的应用

液膜分离技术也大量的运用在医药领域,中成药中的口服液不仅使用方便、利于病人吸收,还能够达到疗效好、剂量准确的效果,一般而言,老人与幼儿服用较好,中药口服液的运用不仅节约成本,还具有汤剂的效果,因而发展迅速。

2.5液膜分离技术在提取金属中的应用

传统的金属分离富集方法以火试金法、溶剂萃取法、吸附法、离子交换法、离子浮选等为主。在湿法冶金中,溶剂萃取法是常用的方法,但这种方法的缺点是成本较高。因而采用液膜法,这种方法适合稀贵金属的分离和富集。美国埃克森公司最先将液膜分离技术用于铜的生产上,十几年来,国内外许多研究机构主要讲方向聚焦在利用液膜法回收稀土元素和贵金属上面,并已经取得了很大的进展。沈阳师范学院化学系刘芙燕等采用液膜分析法提取金,其首先制成一种油包水乳液,将此乳液分散于含外水相中,破乳后得到海绵态金。

3结束语

现在,在医药化工方面,药物的制造大多使用以往的吸附、沉积、液-液萃取法、微生物发酵、液-液有机溶剂萃取等很多方式,其操做程序非常复杂,使用的时间很长,制造程序中要使用很多原料,消耗的能源高,回收情r差,所以,改革药物的制造程序有着非常关键的作用,也是研发工作者日益关注的问题,伴随着液膜科技的发展,液膜技术在医药化工方面有着巨大的作用,文章就液膜解析措施在医药化工方面的使用以及前进展开了论述。

参考文献: