课程名称(中文):分离过程化学
课程名称(英文):Separation process chemistry
课程代码:211208
开课学院:理学院
授课对象:硕士研究生
任课教师:姜彬、白靖文
学时:32 学分:2
课程类型:必修课
开课学期:第1学期
考核方式:考试
预修课程:无机化学、有机化学、物理化学、仪器分析
面向学科:应用化学、食品科学与工程、生物化工等专业
课程简介:
一、教学目的与基本要求:
教学目的是使学生了解现代分离过程化学研究进展,掌握分离过程化学基础理论。通过该课程的学习,可为学生将来从事生产实践和科学研究工作奠定比较牢固的基础,培养学生分析问题和解决问题的能力。
通过本课程学习,要求学生掌握传质分离中的一些与化学过程密切有关的过程,即液液萃取、超临界萃取、色谱分离、膜分离、沉淀分离、泡沫分离等过程,并掌握和运用这些分离过程的化学原理。
二、课程内容与学时分配
1. 课程主要内容:
本课程主要讲授传质分离过程中的一些与化学过程密切有关的过程,即分离过程中的热力学和动力学、液液萃取、超临界萃取、色谱分离、膜分离、沉淀分离、泡沫分离等过程,并介绍这些分离过程的化学原理。讲授共七章,32学时。溶剂萃取讲授萃取平衡、分配定律、分配比、萃取率和分离系数、萃取平衡常数和萃取反应中的标准焓、熵和自由焓的变化和各种萃取体系、影响萃取的各种因素、萃取热力学与动力学、有机物和生物物质的溶剂萃取、超临界流体萃取、胶体(胶团)萃取、双水相萃取和固相微萃取。色谱法讲授色谱法原理、离子交换色谱法和离子交换树脂、离子交换平衡及交换动力学、离子交换色谱的实践、萃取色谱法、凝胶色谱法、吸附色谱法和亲合色谱法。膜分离主要讲授超过滤、微滤和反渗透。简述泡沫吸附分离技术、沉淀和共沉淀问题。
2.课程具体安排:
章节 |
教 学 内 容 |
教学环节学时分配 |
讲授 |
自学 |
讨论 |
实验 |
上机 |
其他 |
第1章绪论 |
1.1分离科学及其研究内容 1.2分离科学的重要性 1.3分离过程的本质 1.4分离方法的分类 1.5分离方法的评价 1.6分离技术的展望 |
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第2章分离过程中的热力学和动力学 |
2.1化学平衡 2.2分配平衡 2.3相平衡 2.4分子迁移——费克第一扩散定律 2.5流体的迁移与扩散 2.6带的迁移——费克第二扩散定律 2.7有流存在下的溶质输运 |
3 |
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第3章 溶剂萃取 |
3.1萃取平衡 3.2各种萃取体系 3.3影响萃取的各种因素 3.4萃取热力学与动力学 |
3 |
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第3章 溶剂萃取 |
3.5有机物的萃取 3.6超临界流体萃取 |
3 |
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1 |
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第3章 溶剂萃取 |
3.7胶体(胶团)萃取 3.8双水相萃取 3.9固相微萃取 |
3 |
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第4章 色谱法 |
4.1色谱法原理 4.2离子交换色谱法和离子交换树脂 4.3离子交换平衡及交换动力学 4.4离子交换色谱的实践 4.5萃取色谱法 4.6凝胶色谱法 4.7吸附色谱法 4.8亲合色谱法 |
3 |
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1 |
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第5章 膜分离 |
5.1绪论 5.2电渗析 5.3超过滤、微滤和反渗透 5.4渗透汽化 5.5其它膜分离过程 5.6液膜分离 |
2 |
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1 |
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第6章 泡沫吸附分离技术 |
6.1泡沫吸附分离原理 6.2泡沫吸附分离的流程及影响因素 |
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第7章 沉淀和共沉淀 |
7.1沉淀分离法 7.2氨基酸和蛋白质的沉淀 7.3共沉淀过程 7.4沉淀的形成 |
2 |
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三、实践环节内容与要求(宋体,五号加粗,居左)
参观分离的仪器设备,撰写与毕业论文有关的且用到分离手段的综述论文。
四、教材及主要参考文献(顺序为:文献名,作者,出版时间,出版单位)(宋体,五号加粗,居左):
参考教材:
现代分离方法与技术(第二版),丁明玉,2012,化学工业出版社
分离过程化学,陆九芳、李总成、包铁竹编著,1998.12,清华大学出版社
主要参考文献:
1. 传质分离过程,刘家祺主编,2005.12,高等教育出版社
2. 膜技术基本原理,MarcelMulder著,李琳译,1999.7,清华大学出版社
3. 制备色谱技术,K.霍斯泰特曼(瑞士)著,赵维民,张天佑译.2000.4,科学出版社
4. 膜分离技术应用手册,刘茉娥等编,2001.2,化学工业出版社
5. 现代食品分离技术,张海德,2011,中国农业大学出版社
6. 现代分离技术,尹芳华,2009,化学工业出版社
7. Membrane Separations Technology,E.J. Hoffman,2003,ELSEVIER
8. Solid/Liquid Separation: Equipment Selection andProcess Design,SteveTarleton and Richard Wakeman,2006,ELSEVIER