- 分離化學與技術
- 李永繡 劉艷珠 周雪珍 周新木編著
- 1611字
- 2020-08-21 11:57:39
前言
化學專業的學生和教師,從事化學研究及化學工程技術開發的專業技術人員除了需要有四大化學(無機化學、分析化學、有機化學、物理化學)基礎知識外,還需要學習兩門更為基本和實用的專業基礎課程:合成化學和分離化學。因為化學工作者常做的兩件事主要是合成和分離。其中,合成是產生新物質的基本途徑,而分離是獲取所需物質的根本保證。而對于從事資源、冶金、材料、食品、醫藥、環保、分析檢測等領域的科技和工程人員,合成工作有所減少,但分離工作分量越來越重。
本書的撰寫是基于作者長期的工作積累以及未來科學技術發展的需要來開展的。筆者畢業于江西大學化學系,并留校任教。作為“稀有元素化學”課程的助教和“無機化學專業實驗”課教師,系統輔導了多個年級的課程學習,熟悉各主要稀有元素的分離化學。并主講了堿分解黑鎢精礦制備仲鎢酸銨和三氧化鎢、氫還原制備鎢粉、離子交換法分離鐠釹、分液漏斗模擬串級萃取分離稀土、銅配合物穩定常數的測定等幾個實驗。在科研上,跟隨賀倫燕和馮天澤老師開展離子吸附型稀土資源開采技術研究,完成了硫酸銨浸礦法提取稀土工藝的改進與工業推廣應用,碳酸氫銨沉淀法提取稀土工藝的研究與工業試驗。這些工作的核心內容是稀有元素的分離化學與技術,包括浸取、沉淀、離子交換和萃取。1985—1988年,在杭州大學攻讀碩士學位,師從倪兆艾教授,開展了稀土元素配位規律性研究,主要關注伯胺和開鏈冠醚對稀土的萃取機理和規律性研究,也開展了一些固體配合物的合成與表征內容;2000—2003年,赴南京大學攻讀博士學位,師從游效曾院士,側重稀土功能配合物的合成與表征研究。從教35年來,一直從事以稀土為主要對象、以分離和配位為主要內容的教學與科研工作。工作的特色領域是稀土濕法冶金與環境保護、稀土微納米材料。
分離科學與技術是化學化工、冶金環保、醫藥衛生等領域的科學基礎,在新材料、新能源、新生活等高新技術領域發揮了十分重要的作用。本書是基于我們長期以來在分離化學與技術方面的教學經驗和研究成果,并結合國內外這一領域的技術進步和發展要求來組織編纂的。與現行已經出版的一些與分離相關的專著和教材相比,本書側重于從化學的角度來闡述分離原理,從提升分離效率和降低分離成本的要求來討論分離技術,并以各相關領域的應用實例來體現分離的重要性和適用性。在內容安排上,突出了各分離科學的化學原理、技術特征及其應用進展,而對設備和工程化的內容只做了一般介紹。
本書一共包括7章內容。第1章為緒論,第2~6章分別為溶劑萃取分離、吸附和色譜及離子交換分離、溶解與浸取分離、沉淀與結晶分離、膜分離5個主體分離技術領域,第7章著重討論新型分離技術及其發展問題。各章節的初稿分別由李永繡(第1章)、劉艷珠(第2、7章)、周雪珍(第3、6章)和周新木(第4、5章)完成,最后由李永繡進行修改和定稿。在編纂和修改過程中,本實驗室的楊麗芬、周晨、劉笑君、高紅巖、王春波等研究生也參加了素材采集、圖片制作等工作。本書適合作為化學化工、環境科學與工程、材料科學與工程、生物食品醫藥、分析檢測等學科的本科學生專業課和研究生專業基礎課教材,更適合于從事這些方面的研究人員和企業技術人員閱讀。
本書作為南昌大學的研究生教材,列入南昌大學研究生院的優秀研究生教材出版計劃并獲得了經費支持。同時也獲得了南昌大學稀土與微納功能材料研究中心、江西省稀土材料前驅體工程實驗室的資助。本書的完成得到了國內許多同行的支持和幫助,在此一并表示衷心的感謝。本書的撰寫還得益于近幾年我們在承擔的科技部973課題“稀土資源高效利用和綠色分離的科學基礎”(2012CBA01204)、科技部支撐計劃課題“離子吸附型稀土高效提取與稀土材料綠色制備技術”(2012BAE01B02)、國家自然科學基金項目“風化殼中稀土元素三維空間分布與注入液體流動方向的基礎研究”(51274123)的研究成果。
由于作者水平有限,書中肯定存在著一些不足,懇請讀者能夠及時指出,以便我們做進一步的改進和提高。
李永繡
2017年11月6日
于南昌大學前湖校區