《现代分离方法与技术》课程教学大纲

 

适用层次（本/专科）：本科

总学时：36 学分：2 讲课学时：36

考核方式：考试 成绩评定比例：平时（含期中）30 %+期末70 %

先修课程：物理化学、分析化学、化工原理

适用专业：应用化学

教 材：丁明玉，《现代分离方法与技术》（第二版），化学工业出版社，2012

主要参考书：

1、陈欢林，《新型分离技术》，化学工业出版社，2005

2、刘茉娥，《膜分离技术》，化学工业出版社，2000

3、尹芳华，钟璟，《现代分离技术》，化学工业出版社，2009

一、本课程在课程体系中的定位

培养学生的解决化工过程中的分离问题能力。

二、教学目标

1、培养学生了解化工分离方面的新技术和新发展。

2、培养学生掌握化工分离的原理和化工分离的技术方法。

3、培养学生利用现代分离技术解决化工过程中分离问题的能力。

三、教学效果

通过本课程的学习，学生可具备：

1、了解化工分离方面的新技术和新发展。

2、掌握化工分离的原理。

3、掌握化工分离的技术方法。

4、从经济和技术两个方面考虑选择合适的分离方法。

5、利用现代分离技术解决化工过程中分离问题的能力。

四、教学内容和基本要求

第一章 绪论

教学内容：

分离科学及其研究内容、分离科学的重要性、分离过程的本质、分离方法分类、分离方法的评价、分离技术的展望

教学要求：

1、了解《现代分离方法与技术》课程的发展、性质、地位和作用；

2、了解分离方法分类以及研究内容；

3、掌握分离方法的评价；

4、了解分离技术的发展方向。

重点难点：

重点：分离方法的评价、分离技术的发展方向。

第二章 分离过程中的热力学

教学内容：

化学平衡、分配平衡、相平衡

教学要求：

1、了解封闭体系、敞开体系和有外场存在时的化学平衡；

2、理解分配定律；

3、掌握封闭体系中的化学平衡、双组分体系的气-液相平衡。

重点难点：

重点：封闭体系中的化学平衡、双组分体系的气-液相平衡

第三章 分离过程中的动力学

教学内容：

分子迁移—费可第一扩散定律、流体的迁移与扩散、带的迁移—费克第二扩散定律、有流存在下的溶质输送

教学要求：

1、了解费可第一扩散定律和费可第二扩散定律；

2、了解流体在管道中的迁移和扩散。

重点难点：

重点：分离方法的评价、分离技术的发展方向

第四章 分子间的相互作用与溶剂特性

教学内容：

分子间的相互作用、物质的溶解与溶剂极性、疏水相互作用

教学要求：

1、掌握分子间存在的几种相互作用力；

2、理解并掌握物质的溶解与溶剂极性；

3、了解疏水相互作用。

重点难点：

重点：分子间的几种相互作用力、物质的溶解与溶剂极性等之间的关系

难点：物质的溶解与溶剂极性等之间的关系

第五章 萃取分离法

教学内容

溶剂萃取、液相微萃取、微波辅助溶剂萃取、加速溶剂萃取、胶团萃取、超临界流体萃取、固相萃取

教学要求：

1、掌握萃取平衡、萃取过程热力学的方程；

2、掌握一些溶剂萃取体系及其应用；

3、了解影响溶剂萃取的因素、连续萃取的实验技术以及溶剂萃取的新技术；

4、掌握胶团的形成、胶团萃取的机理及影响反胶团萃取的主要因素，了解反胶团萃取在生物样品分离中的应用；

5、掌握双水相体系的形成与分配机理，了解双水相萃取体系的影响因素及双水相萃取的应用；

6、掌握超临界流体萃取的原理及其特性，了解超临界流体萃取过程与装置、影响超临界流体萃取的因素、超临界流体萃取的应用；

7、掌握固相萃取的原理与类型，了解固相萃取的仪器与操作、固相萃取的应用；

8、了解溶剂微胶囊的制备、溶剂微胶囊萃取的特点和应用。

重点难点：

重点：掌握萃取平衡、胶团的形成、胶团萃取的机理及影响反胶团萃取的主要因素、双水相体系的形成与分配机理，超临界流体萃取的原理及其特性

难点：掌握萃取平衡、萃取过程热力学的方程，胶团的形成、胶团萃取的机理及影响反胶团萃取的主要因素，超临界流体萃取的原理及其特性

第六章 色谱分离原理

教学内容：

色谱过程及其分类、区带迁移、色谱保留值、谱带展宽、分离度

教学要求：

1、了解色谱的历史、发展；

2、了解色谱过程及分类；

3、掌握区带迁移和色谱保留值；

4、掌握谱带展宽及速率理论；

5、掌握分离度的概念及其与色谱柱的特性、色谱分离条件的优化指标；

6、了解色谱分离时间。

重点难点：

重点：区带迁移和色谱保留值；谱带展宽及速率理论；分离度的概念及其与色谱柱的特性、色谱分离条件的优化指标

难点：分离度的概念及其与色谱柱的特性、色谱分离条件的优化指标

第七章 制备色谱技术

教学内容：

制备薄层色谱法、常规柱色谱技术、加压液相色谱法、逆流色谱法、超临界流体色谱法、模拟移动床色谱法、制备气相色谱法

教学要求：

1、了解和掌握制备薄层色谱法的原理及操作；

2、掌握常规柱色谱的常用固定相、操作方法及一些特殊的柱色谱法；

3、掌握加压柱液相色谱技术的方法和手段；

4、掌握逆流色谱法的原理和操作；

5、了解超临界流体色谱法、模拟移动床色谱法及制备气相色谱法。

重点难点：

重点：制备薄层色谱法的原理及操作、常规柱色谱的常用固定相的选择，色谱操作方法、加压柱液相色谱技术的方法和手段、逆流色谱法的原理和操作

难点：加压柱液相色谱技术的方法和手段、逆流色谱法的原理和操作

第八章 膜分离

教学内容：

膜分离技术的发展及特点、膜分离过程、微滤、超滤、反渗透、透析、膜蒸馏、膜萃取、液膜分离、亲和膜分离

教学要求：

1、了解膜分离的发展历史以及膜分离的特点；

2、掌握微滤、超滤和纳滤的技术特点及应用；

3、掌握反渗透的技术特点及应用；

4、掌握透析的技术特点及应用；

5、掌握膜蒸馏的技术特点及应用；

6、掌握膜萃取的技术特点及应用；

7、了解液膜分离和亲和膜分离的技术特点及应用。

重点难点：

重点：微滤、超滤和纳滤的技术特点及应用，反渗透的技术特点及应用，透析的技术特点及应用，膜蒸馏的技术特点及应用

难点：微滤、超滤和纳滤的技术特点及应用，反渗透的技术特点及应用

第九章 电化学分离法

教学内容：

自发沉积法、电解分离法、电泳分离法、电渗析分离法、化学修饰电极分离富集法、溶出伏安法、控制电位库伦分离法

教学要求：

1、掌握自发电沉积和电解分离的基本原理和应用；

2、了解电泳分离法、电渗析分离法、化学修饰电极分离富集法、溶出伏安法和控制电位库伦分离法的基本原理和应用。

重点难点：

重点：自发电沉积和电解分离的基本原理和应用

五、课时分配

六、课程考核

1、上课的基本要求（不迟到、早退、不无故缺课等）占10%。

2、课堂回答问题等表现及平时作业占10%。

3、期中考试成绩占10%。

4、期末考试成绩占70%。