描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122310026
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
化学专业的学生和教师，从事化学研究及化学工程技术开发的专业技术人员除了需要有四大化学（无机化学、分析化学、有机化学、物理化学）基础知识外，还需要学习两门更为基本和实用的专业基础课程：合成化学和分离化学。因为化学工作者常做的两件事主要是合成和分离。其中，合成是产生新物质的基本途径，而分离是获取所需物质的根本保证。而对于从事资源、冶金、材料、食品、医药、环保、分析检测等领域的科技和工程人员，合成工作有所减少，但分离工作分量越来越重。
本书的撰写是基于作者长期的工作积累以及未来科学技术发展的需要来开展的。笔者毕业于江西大学化学系，并留校任教。作为“稀有元素化学”课程的助教和“无机化学专业实验”课教师，系统辅导了多个年级的课程学习，熟悉各主要稀有元素的分离化学。并主讲了碱分解黑钨精矿制备仲钨酸铵和三氧化钨、氢还原制备钨粉、离子交换法分离镨钕、分液漏斗模拟串级萃取分离稀土、铜配合物稳定常数的测定等几个实验。在科研上，跟随贺伦燕和冯天泽老师开展离子吸附型稀土资源开采技术研究，完成了硫酸铵浸矿法提取稀土工艺的改进与工业推广应用，碳酸氢铵沉淀法提取稀土工艺的研究与工业试验。这些工作的核心内容是稀有元素的分离化学与技术，包括浸取、沉淀、离子交换和萃取。1985—1988年，在杭州大学攻读硕士学位，师从倪兆艾教授，开展了稀土元素配位规律性研究，主要关注伯胺和开链冠醚对稀土的萃取机理和规律性研究，也开展了一些固体配合物的合成与表征内容；2000—2003年，赴南京大学攻读博士学位，师从游效曾院士，侧重稀土功能配合物的合成与表征研究。从教35年来，一直从事以稀土为主要对象、以分离和配位为主要内容的教学与科研工作。工作的特色领域是稀土湿法冶金与环境保护、稀土微纳米材料。
分离科学与技术是化学化工、冶金环保、医药卫生等领域的科学基础，在新材料、新能源、新生活等高新技术领域发挥了十分重要的作用。本书是基于我们长期以来在分离化学与技术方面的教学经验和研究成果，并结合国内外这一领域的技术进步和发展要求来组织编纂的。与现行已经出版的一些与分离相关的专著和教材相比，本书侧重于从化学的角度来阐述分离原理，从提升分离效率和降低分离成本的要求来讨论分离技术，并以各相关领域的应用实例来体现分离的重要性和适用性。在内容安排上，突出了各分离科学的化学原理、技术特征及其应用进展，而对设备和工程化的内容只做了一般介绍。
本书一共包括7章内容。第1章为绪论，第2～6章分别为溶剂萃取分离、吸附和色谱及离子交换分离、溶解与浸取分离、沉淀与结晶分离、膜分离5个主体分离技术领域，第7章着重讨论新型分离技术及其发展问题。各章节的初稿分别由李永绣（第1章）、刘艳珠（第2、7章）、周雪珍（第3、6章）和周新木（第4、5章）完成，后由李永绣进行修改和定稿。在编纂和修改过程中，本实验室的杨丽芬、周晨、刘笑君、高红岩、王春波等研究生也参加了素材采集、图片制作等工作。本书适合作为化学化工、环境科学与工程、材料科学与工程、生物食品医药、分析检测等学科的本科学生专业课和研究生专业基础课教材，更适合于从事这些方面的研究人员和企业技术人员阅读。
本书作为南昌大学的研究生教材，列入南昌大学研究生院的优秀研究生教材出版计划并获得了经费支持。同时也获得了南昌大学稀土与微纳功能材料研究中心、江西省稀土材料前驱体工程实验室的资助。本书的完成得到了国内许多同行的支持和帮助，在此一并表示衷心的感谢。本书的撰写还得益于近几年我们在承担的科技部973课题“稀土资源高效利用和绿色分离的科学基础”（2012CBA01204）、科技部支撑计划课题“离子吸附型稀土高效提取与稀土材料绿色制备技术”（2012BAE01B02）、国家自然科学基金项目“风化壳中稀土元素三维空间分布与注入液体流动方向的基础研究”（51274123）的研究成果。
由于作者水平有限，书中肯定存在着一些不足，恳请读者能够及时指出，以便我们做进一步的改进和提高。
李永绣
2017年11月6日
于南昌大学前湖校区
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