分离化学与技术

本书是基于作者长期以来在分离化学与技术方面的教学经验和研究成果，并结合靠前外这一领域的技术进步和发展要求来组织编纂的。本书的编写贯穿两条基本主线：一是分离化学基础，重点介绍分离的化学原理和研究方法，讲究科学性和学术性；二是分离技术，重点介绍各分离方法及其具体的应用成果。所选应用实例主要来自作者实验室的工作及靠前上近5年来的近期新成果，可以充分体现其前沿性和实用性要求。 各分离技术在应用方面的内容将重点结合湿法冶金、食品及生物医药、环境保护与物质回收利用、化学化工制备的近期新成果来展开。 适合化学化工、材料、有色金属冶炼、环境科学与技术、食品与生物医药等领域研究生和科研人员阅读。

李永绣，南昌大学化学系，南昌大学稀土与微纳功能材料研究中心，中心主任，教授， 李永绣，教授,博士，中国稀土学会理事，兼稀土化学与湿法冶金专业委员会副主任，稀土环境保护专业委员会副主任，稀土地质采矿选矿专业委员会委员，稀土发光专业委员会委员；江西省稀土学会副理事长，兼稀土应用专业委员会主任；主要从事稀土资源高效提取，稀土环境保护和稀土新材料的研究和技术推广应用工作。

第1章概论001
1.1分离的概念与重要性001
1.2分离的基本要素及分离技术研究的主要任务002
1.3分离过程的分类004
1.3.1机械分离004
1.3.2传质分离005
1.3.3分离化学与技术006
1.4现代分离技术与新型分离技术的发展006
1.4.1基于传统分离方法的新型分离技术008
1.4.2基于材料科学的发展形成的分离技术——膜分离技术010
1.4.3基于多种分离方法耦合与集成的新型分离技术011
1.5选择分离技术的一般规则012
1.5.1选择的基本依据012
1.5.2过程的经济性014
1.5.3组合工艺排列次序的经验规则014
1.6分离技术在各领域的应用015
1.6.1冶金分离与材料制备015
1.6.2有机化学合成与药物分离016
1.6.3环境保护领域的废水废气处理016
1.7现状、挑战与本书的内容安排016
参考文献017
第2章溶剂萃取分离019
2.1概述019
2.1.1溶剂萃取技术及其重要性019
2.1.2溶剂萃取的基本原理和过程020
2.1.3液液萃取平衡及相关的参数021
2.2溶剂萃取化学027
2.2.1物理萃取和化学萃取027
2.2.2物理萃取中的化学问题028
2.2.3化学萃取中的萃取剂034
2.2.4极性有机化合物萃取分离的化学问题041
2.2.5金属离子萃取分离及其配位化学048
2.2.6萃取过程动力学059
2.3萃取过程的界面化学与胶体化学063
2.3.1萃取体系的界面性质063
2.3.2界面现象与传质064
2.3.3萃取体系中胶体组织的生成及影响064
2.3.4溶剂萃取中微乳状液（ME）的生成及对萃取机理的解释067
2.3.5乳化的形成及其消除068
2.3.6萃取过程三相的生成与相调节剂070
2.3.7稀释剂与相调节剂的选择071
2.4萃取分离技术的应用074
2.4.1金属离子萃取分离074
2.4.2有机化合物的萃取与分离094
2.5串级萃取理论与工艺096
2.5.1萃取分离的基本过程096
2.5.2串级萃取及方式097
2.5.3串级萃取理论100
2.5.4稀土串级萃取工艺的应用与提升111
2.6萃取分离的未来发展119
参考文献119
第3章吸附、色谱及离子交换分离122
3.1概述122
3.1.1定义122
3.1.2吸附的类型及特性123
3.1.3影响吸附的因素124
3.2吸附剂及其结构与性能125
3.2.1吸附分离常用吸附剂126
3.2.2色谱分离用固定相与流动相129
3.2.3离子交换分离的离子交换剂130
3.3吸附分离化学与技术135
3.3.1吸附平衡热力学与吸附等温线方程135
3.3.2固液吸附动力学138
3.3.3吸附分离工艺140
3.3.4吸附分离技术的应用举例146
3.4色谱分离技术151
3.4.1定义与特点151
3.4.2色谱分离的分类152
3.4.3几种常用色谱分离的特点153
3.4.4色谱理论及表示156
3.4.5色谱流出曲线与参数159
3.4.6生产规模气液色谱及其应用165
3.4.7大规模固液吸附色谱及其应用167
3.5离子交换分离170
3.5.1概述170
3.5.2离子交换过程机制171
3.5.3离子交换分离技术176
3.5.4离子交换分离技术的应用180
参考文献189
第4章溶解与浸取分离191
4.1溶解和浸取的基本概念及分类191
4.1.1基于浸取过程化学反应和浸取试剂的分类方法191
4.1.2原料及中间产品与可供选择的浸取方法192
4.1.3浸取效果的计算193
4.2溶解和浸取过程化学基础193
4.2.1热力学193
4.2.2动力学195
4.3溶解与浸取分离201
4.3.1水溶解反应与水浸取201
4.3.2电解质离子交换浸取202
4.3.3酸溶解反应与酸浸取207
4.3.4碱溶解反应与碱浸取211
4.3.5配位溶解反应与配位浸取216
4.3.6氧化还原溶解反应与浸取220
4.3.7多种溶解反应的相互促进浸取221
4.3.8生物浸取222
4.4溶解与浸取分离的发展225
参考文献225
第5章沉淀与结晶分离227
5.1概述227
5.2沉淀与结晶分离化学228
5.2.1溶解平衡与溶度积规则228
5.2.2沉淀与结晶的生成230
5.2.3沉淀的胶体特征及其稳定与聚沉238
5.3沉淀与结晶分离技术245
5.3.1基于金属离子氢氧化物沉淀的分离245
5.3.2基于金属离子硫化物沉淀的分离技术249
5.3.3基于金属离子草酸盐沉淀的分离方法250
5.3.4基于金属碳酸盐沉淀的分离技术254
5.3.5基于金属卤化物的沉淀结晶分离技术265
5.3.6基于胶体聚沉的蛋白质和生物活性物的沉淀分离技术266
5.3.7基于有机物沉淀法的金属选择性沉淀分离268
5.3.8结晶分离技术及其应用269
5.4沉淀结晶分离技术的发展273
5.4.1新试剂与新技术273
5.4.2从单纯的分离功能提升到材料制备功能274
参考文献275
第6章膜分离277
6.1膜材料277
6.1.1膜的定义277
6.1.2膜分离技术的发展历史278
6.1.3膜的分类及特性278
6.1.4膜的制备282
6.1.5膜材料及分离原理285
6.1.6膜材料的性能表征299
6.1.7膜组件300
6.1.8膜分离过程的概念、分类和适用范围304
6.2反渗透、纳滤、超滤与微滤305
6.2.1反渗透306
6.2.2纳滤310
6.2.3超滤311
6.2.4微滤316
6.3气体渗透、渗透汽化与膜基吸收318
6.3.1气体分离319
6.3.2渗透汽化及蒸汽渗透原理320
6.3.3膜基吸收322
6.4透析、电渗析与膜电解324
6.4.1透析（渗析）324
6.4.2电渗析与膜电解327
6.4.3双极膜水解离337
6.5膜分离技术的应用与发展342
6.5.1膜法水处理技术342
6.5.2膜法食品加工技术343
6.5.3膜分离技术的发展345
参考文献346
第7章新型分离技术348
7.1新型萃取技术348
7.1.1超临界流体萃取348
7.1.2双水相萃取352
7.1.3液膜萃取353
7.1.4反胶束萃取355
7.1.5液相微萃取356
7.1.6固相微萃取356
7.1.7微波萃取357
7.1.8超声波萃取357
7.1.9预分散溶剂萃取357
7.1.10凝胶萃取358
7.1.11离子液体萃取358
7.1.12膜基溶剂萃取359
7.2新型精馏技术359
7.2.1恒沸精馏359
7.2.2反应精馏360
7.2.3分子精馏362
7.3泡沫分离技术363
7.3.1原理及方式363
7.3.2影响泡沫分离的因素366
7.4分子识别与印迹分离368
7.4.1分子识别特征368
7.4.2分子识别体系369
7.4.3分子识别的热力学基础以及印迹分离选择性372
7.4.4分子印迹分离技术373
7.5基于多种分离方法耦合与集成的新型分离技术374
7.5.1反应-分离的耦合与集成过程374
7.5.2分离-分离的集成过程379
参考文献380