
【機】 fractionation
classify; grade
【計】 outline
【化】 classification; fractionation
【經】 grading; scale
part; detach; dispart; dissociate; divorce from; secede; segregate; split
【計】 decatenation; deconcatenation; decouple; kick-off; kick-out
【化】 isolation; segregation; separation
【醫】 abruptio; ap-; aphoresis; apo-; chorisis; detachment; dia-; diaeresis
diastasis; disassociation; disconnect; dissociation; divarication
isolate; isolation; segregation; separation; sequester; sequestration
solution; sublatio; sublation
【經】 separate
分級分離(Fractional Separation)是化工、化學及材料科學中的核心分離技術,指根據混合物中各組分的物理或化學性質差異(如沸點、溶解度、分子大小等),通過多級分離操作實現組分高效分離的過程。其核心在于"分級"(Fractional),強調分離過程的漸進性與層級性。以下是具體解析:
分級分離指通過連續多級分離單元(如蒸餾塔、萃取塔、色譜柱等),利用組分間揮發性、極性或吸附性等差異,逐步分離混合物中不同組分的技術。例如:
需串聯多個分離單元(如蒸餾塔的塔闆層),每級分離一種或一類組分。
沸點差(蒸餾)、溶解度差(結晶)、分子尺寸差(膜分離)等是分離基礎。
適用于複雜混合物(如天然産物提取),可精準分離性質相近的組分。
領域 | 應用實例 | 分離依據 |
---|---|---|
石油化工 | 原油分餾制取燃料和潤滑油 | 沸點差異(蒸餾) |
生物制藥 | 蛋白質純化(如柱色譜法) | 分子極性/尺寸差異 |
材料科學 | 聚合物分子量分級 | 溶解度差異 |
環境工程 | 廢氣中揮發性有機物(VOCs)回收 | 吸附性差異(活性炭) |
適用于高複雜度混合物,分離效率高,可規模化生産。
設備成本高,能耗較大(如蒸餾需持續加熱),對性質極相近的組分分離困難(需結合其他技術如共沸蒸餾)。
權威參考來源:
分級分離是一種根據物質的物理或化學性質差異進行逐步分離的技術,主要應用于生物化學和細胞生物學領域。以下是詳細解釋:
定義
分級分離通過物質的分子量、密度或大小差異,将混合物中的組分按層次逐步分離。例如,分離分子量相近的大分子(如血清球蛋白與白蛋白)時,需選擇特定凝膠,使目标物質的分配系數($K_d$)差異最大化。
與普通分離的區别
凝膠過濾層析
利用凝膠孔徑差異,大分子因無法進入凝膠孔而快速通過(全排阻),小分子滞留時間較長,從而實現分子量分級。公式表示為:
$$
K_d = frac{V_e - V_0}{V_t - V_0}
$$
其中,$V_e$為洗脫體積,$V_0$為外水體積,$V_t$為總柱體積。
離心法
細胞組分通過不同離心速度逐步分離,如低速離心去除細胞碎片,高速離心分離線粒體等細胞器。
總結來看,分級分離是一種精細化分離手段,需根據目标物質特性選擇合適方法,常用于科研和工業中對複雜混合物的分層處理。
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