分離化学工学 第１３回

いろいろな分離方法
抽出
晶析
吸着
これまでのまとめ

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1. 分離化学⼯学 第１３回 2017年7月15日 (土) 0 理⼯学部 応用化学科 データ化学⼯学研究室 専任講師 ⾦⼦ 弘昌
2. いろいろな分離⽅法 平衡分離(蒸留・ガス吸収の仲間) • 抽出、晶析、吸着、イオン交換 速度差分離(膜分離の仲間) • 遠心分離、沈降濃縮、ろ過 (固液・固気分離) 1
3. 抽出 分離したい成分を、溶剤を用いて溶かし出し、溶液２相間における 溶解度の差を利用して分離する⽅法 • (例)酢酸とベンゼンの混合物から、⽔を溶剤として酢酸を分離 • 酢酸は⽔によく溶ける、ベンゼンは⽔にほとんど溶けない ⁃ 混合物に⽔を入れて混ぜる ⁃ ベンゼンと混ざっていた酢酸が⽔にとける (平衡状態) ⁃ 比重の軽いベンゼンが上に、比重の重い⽔が下に 繰り返し実施することで、純度が⾼くなる 液液抽出(溶媒抽出)︓分離したい成分が液体 固液抽出(浸出)︓分離したい成分が固体 • コーヒー、お茶、だし、植物から微量成分を取り出す、 ウランの分離 など 2
4. 晶析 溶解度の温度依存性に差があることを利用し、 冷却や加熱により溶液から分離したい成分を結晶化させ、 選択的に分離 • 結晶化、再結晶 繰り返し実施することで、純度が⾼くなる • 医薬品製造、廃液の減容化 3
5. 吸着 固体-液体、固体-気体、液体-液体、気体-液体などの相と相との 界⾯に成分が集まり、界⾯の成分の濃度が流体中の成分の濃度より ⼤きくなることで分離 • 吸着剤、吸着材、吸着媒︓吸着する⽅ • 吸着質︓吸着される⽅ • 吸着 ⇔ 脱着 物理吸着︓ファンデルワールス⼒、静電気⼒などの相互作用⼒が 働き吸着 化学吸着︓吸着サイトの官能基と化学結合 • アミンによる⼆酸化炭素の分離、活性炭 4
6. これまでのまとめ 5