主管单位：中国科协主办单位：中国技术经济研究会主编：明廷华ISSN：1671-1815CN：11-4688/T地址：北京学院南路86号邮政编码：100081 科学论文科技简报科学学论坛 中文核心期刊要目总览统计源期刊（中文核心期刊）中国科技论文统计源期刊(科技类核心期刊）中国知识资源总库CNKI源期刊CEPS中文电子期刊服务全文收录期刊中文科技期刊数据库（全文版）统计刊中国学术期刊文摘（中国科协主办）源期刊中国学术期刊综合评价数据库CAJCED统计期刊 1 文稿要求(1) 文稿应未在其他刊物上发表过，译文稿件须附上原作者的书面许可证明。内容要有科学性、创新性和实用性；论点明确、数据可靠、说理严谨、数学推导简明；语言流畅、文字简练、层次分明、重点突出。(2) 学术论文请按GB7713—1987《科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》书写，篇幅以版面不超过6 000字（包括图表所占篇幅）为宜。请在稿件上注明下列几项内容：a) 作者单位、地址、电话、E-mail 信箱和邮政编码；b) 论文题目和作者单位英译文，作者姓名的汉语拼音；c) 作者的简历，包括姓名、出生年、性别、职称、学位、当前从事的研究工作等项；d) 200字左右的中文摘要，3~8个关键词，以及摘要和关键词相应的英文文本。摘要采用第三人称写法，应是一篇独立的短文，内容包括论文的目的、方法、结果和结论四要素。若为国家基金资助项目或部、省级重大科研攻关项目，请提供项目号，并且注明。2 书写格式(1) 要求文稿正文字号为5号，汉字字体为宋体，英数字体为Times New Roman，希腊字体为Symbol。(2) 计量单位采用国家法定计量单位和符号，不能用“大气压”、“kg/cm2”、“卡”、“ppm”……等已废除的计量单位。(3) 文中和公式中容易混淆的字符请用红字注清文种（希文、英文、罗马字等）、大小写、上下标及上下标字母含义，表示向量及矩阵的字母要特别注明。(4) 文稿标题中不宜用缩略词（化学符号和公知公用者除外）；摘要和正文中的缩略词在第一次出现时都必须写出全称，后加括号附缩略词。3 表格、插图及参考文献(1) 表格尽量采用“三线表”。表格的上方写表序和表名。表名应有自明性且中文、英文表名并列。表注放在表底，缩2个字以“注：”起头排版。(2) 插图的下方应有图序和图名。图名应有自明性且中文、英文图名并列。工程图、电气图和函数图采用AutoCAD、Adobe Illustrator或Corel DRAW软件绘制，工程图和电气图要符合国家标准规定，函数图要标明曲线序号及其注释，坐标轴上要有标值，坐标轴外侧居中处应有标目，注明物理量和单位；照片图要求层次分明，图像逼真；数码照片图宜具备200万像素以上。(3) 图表中文字、变量、单位和数字要标注清楚。(4) 参考文献应尽量选用公开发表的资料，按在正文中出现的先后次序列表于文后，以1、2…标识序号，且与正文中的指示序号对应。按《文后参考文献著录规则，GB/T 7714—2005》和《中国学术期刊（光盘版）检索与评价数据规范，CAJ-CD B/T 1—2006修订版试行稿》的要求著录文后参考文献。中文参考文献后要并列其英文译文。 数学复合Rayleigh分布模型尺度参数的Bayes估计----王琪(69)力学突扩管流动形态的数值模拟----周再东(73)物理学基于FLOTRAN的管道中流动气体时间延迟的仿真分析*----庄会东,张晓东(64)回归分析在F-P标准具测量实验中的应用----刘松江(41)最大熵原理导出理想气体分子的速度和速率分布----晋宏营(50)城市小区移动通信基站电磁辐射场强的计算机仿真----陈习权,孙杰(48)化学6-甲酰基香豆素的合成及提纯----孔祥文(74)地球科学苏里格气田西区上古生界低阻气层成因分析----徐静(56)增湿-除湿太阳能海水淡化装置实验研究----邵理堂,刘学东,刘卿龙(42)基于改进Dix公式层速度求取方法应用研究----朱四新(73)拓频地震数据在测井约束反演中应用的效果分析----张秀丽,姜岩,秦月霜(48)云南ZC金矿床地质特征及其外围物化探找矿实践----陈进超,王绪本,王丽坤,李晶(49)浅析铬钒钙铝榴石的颜色成因----向亭译(33)高密度电法在探测煤矿采空区赋水情况的应用研究----肖川,张义平(43)医药卫生盐酸托烷司琼片溶出度方法的研究----高立军(35)一般工程技术基于满意滤波的自适应阈值算法----缑林峰,牛瑞芳,韩冰洁(49)考虑节点与边失效的网络全端可靠性上界拓展算法----陈默(43)矿冶技术基于改进操作模式的锌冶炼过程参数优化----伍铁斌(35)变焦距小径管射线探伤曝光参数的选择----胡玉华,郑强,杨坪(35)石油技术高渗油藏注凝析气吞吐增产机理研究----马翠玉,刘月田(52)修井作业浮动式井口防溅保护器的研制----张方圆(40)川南硬脆性页岩井壁失稳机理实验研究----汪传磊(47)井楼油田一区核三段Ⅲ5-11小层隔夹层的研究----甘宁(46)北小湖油田八道湾组储层四性关系研究----王允霞(37)射孔完井水平井筒单相流动压降的改进模型----张权(43)煤层气采收率影响因素分析----张骞(54)井间地层压力分布预测方法及应用----姚君波(49)王府凹陷青山口组地层超压及油气运移深度研究----王文文,卢双舫,陈方文(43)一种能有效监测稠油出砂信号的室内实验装置设计----韩金良(47)仪表技术速度调节阀两种节流方式调速效果的分析与研究----廖理(39)动力技术应用多孔消能墙改善直接空冷系统换热效率的数值模拟研究----李福林,王琦峰,宋婧婧(46)机电技术风机盘管用永磁电机控制器IPM模块散热的研究----薛晓明(40)云南电网无功优化配置方案----吕秋萍(35)通信技术扩频测控信号固有抗干扰性能的评价方法研究----朱诗兵,童菲,孟生云(39)一种改进的LDPC码最小和译码算法----郭军军(35)基于CPLD和Verilog的高精度线阵CCD驱动电路设计----黄文林(32)基于Aurora协议的光传输方案验证----胡谨贤(37)基于ZigBee和GPRS的远程无线抄表系统设计与实现----刘颖,王再英,彭倩,陈媛(46)一种基于FPGA的高精度数字鉴相器----贺为婷,裴广利,刘继勇(40)带电沙尘对微波传播特性的影响----董群锋(29)一种新的模拟电路故障诊断方法研究----邱世卉(19)计算机技术特征点提取算法性能分析研究----江铁(67)船载测控雷达天伺馈仿真训练系统关键技术研究----石启亮,李林泽,雷国建(40)运动模糊图像复原技术研究----彭娟(47)基于优化模型的类级测试数据自动生成研究----屈迟文(39)结合示例空间概念权重的多示例核学习方法?----潘强,张钢,王春茹(42)采用SN和CFAR优化的模板匹配方法的动态目标监控----林雯(34)基于泛函序列的模糊C均值算法----杨攀,闫仁武(52)基于模拟退火PSO-BP算法的钢铁生产能耗预测研究----黄文燕(38)一种应用于电子地图道路特征点提取的新方法----刘文强(39)基于PC并行口的FLASH卡测试系统设计与实现----李振华(38)基于全局最优-局部最优粒子群算法的PID 控制----刘琪(41)加工轨迹C2连续优化算法研究----赵崇光,王清辉(32)一种优化COMET请求调度策略的应用研究----姚敦红(40)一种基于最小费用最大流理论的Ad hoc路由协议----王军(73)建筑技术矿物成分强度对岩石单轴抗压强度的影响----张威(30)排水预压法处理软基固结沉降计算方法的改进研究----曲晓帆(34)深基坑工程中预应力锚索受力机制的研究----白荣林,秦刚(53)剪胀角对粗糙条形基础地基极限承载力的影响----郑锋勇,秦会来,沈炳林(33)交通运输船艇推进轴系的扭转——纵向耦合振动的建模与仿真----邱云明,田宇中,熊庭(35)一种修正格型自适应陷波器在科氏流量计上的应用----乌伟(31)基于模糊贴近度的故障诊断----黄小龙(35)路面类型对能耗和排放影响研究----王陆峰,王俊峰,李树杰(31)基于神经网络的车道偏移自动检测的研究----马兆敏,齐保谦,廖凤依,王洋佳(33)供求不确定条件下配送中心选址研究----罗海星(37)航空航天一种非匀速连续旋转寻北的新方法----王荣荣(45)基于贝叶斯网络的机场航班延误因素分析----邵荃(40)导弹分离发动机盖板的设计研究----王博哲,吴竞峰,范开春,陈伟(42)滑动时间窗算法关键参数研究----张毅(36)股票价格心理关口实证研究----雷力君(36)目标跟踪中飞机无坡度转弯操纵方法研究----耿建中,武虎子,段卓毅(38)复合固体推进剂/衬层粘接界面细观结构数值建模及脱粘过程模拟----王广,赵奇国(37)基于系统辨识的滑油试验台油温智能控制----石宏,李昂,张帅,张维亮(37) (9137)相对论BCS-BEC渡越热力学 傅永平 杨海涛 郗勤 (9140)三聚氰胺的密度泛函理论研究 刘存海 张勇 江炎兰 柳叶 (9144)约束层速度反演方法及其处理系统的Qt研发 周洪生 程冰洁 张薇 高妍 梁群 (9150)夹层板系统压缩力学性能试验研究 田阿利 沈超明 徐超 (9154)欠平衡钻井直井段岩屑运移规律研究 靳鹏菠 黄欣 宋巍 (9158)敖古拉中高温油田微生物驱油可行性分析 乐建君 陈星宏 王蕊 柏璐璐 乐世豪 (9163)低渗气藏多层合采层间干扰系数的确定 王渊 何志雄 李嘉瑞 李成福 李闽 (9167)基于响应曲面法的新型阻尼器特性分析 朱龙英 朱德帅 (9173)基于CFD的空化喷嘴结构参数研究 马超群 (9178)基于小波变换的电网畸变信号检测的研究 胡智宏 杜晓冉 (9182)一比特压缩传感的贪婪重构算法 肖涛 马社祥 (9186)一种基于单幅图像双消失点的摄像机标定方法 崔灿 张国华 (9191)双机编队闪烁干扰研究 朱莹 高其娜 孙文芳 (9196)装载机工作装置的模型与自适应迭代学习控制 朱龙英 鲁迎波 洪松 (9203)变论域模糊PID算法在供热控制中的应用 葛楠 李铁鹰 王宇慧 (9207)基于RBF核函数的集成分类AdaBoost算法研究 娄生超 (9211)基于并行协同演化的差分进化算法 李俊州 (9215)基于运动矢量分散度的增强型MVFAST搜索算法张子敬 张志华 霍家道 (9221)情境相关的RBAC策略研究张丹 (9225)基于双通道脉冲耦合神经网络的应用研究郭新榀 段先华 夏加星 (9234)采用特征分辨率和等价类相关矩阵的特征选择符红霞 黄成兵 (9238)蚁群算法优化RBF神经网络的网络流量预测廖金权 (9243)邻氨基酚分子印迹聚合物的制备及识别性能研究罗汝新 霍景娥 程亚群 范顺利 (9247)一种新型高效率振冲器结构的设计及动态性能研究韩兵兵 张功学 (9250)降雨对公路边坡稳定性影响的有限元分析火映霞 王旭东 (9256)重型汽车驱动桥轮毂轴承配合失效分析杨英 雷刚 征小梅 (9260)传感器/执行器失效的电动汽车EPS鲁棒容错控制周冰 刘海妹 冯俊萍 (9265)机匣安装边螺栓联接结构的优化设计艾延廷 陈勇 陈潮龙 (9270)基于PBN的中小机场终端区飞行程序优化研究戴福青 李解 (9275)一种涡轮泵故障阈值检测算法胡汉文 牛志嘉 向洋 石明全 (9280)星载图像传感器电路系统可靠性优化设计曾议 赵欣 王煜 司福祺说明：杂志目录每期都会更新有一定的时效性，仅供参考
现代分离科学理论框架的研究耿信笃, 张养军(西北大学 现代分离科学研究所ö 现代分离科学陕西省重点实验室, 陕西 西安 710069)摘要: 分离科学是研究物质在分子水平上的空间分布和移动规律的一门科学。如果这一看法是正确的话, 那么, 分离科学理论就应该有一个能将各种分离技术原理及支持这些原理的共同理论, 即分离科学理论框架。既然分离科学是从分子在空间迁移和分布规律的全过程来设计的, 该理论必然要涉及到溶质分子在流体中的空间迁移和分布, 就必须了解在体系中组分的宏观性质。即①分离过程中的热力学; ②溶质的迁移和扩散, 因为目前绝大多数组分的分离是在界面(特别是液2固界面)上完成的, 这就是③分离过程中发生在界面上的计量置换。然而要从微观上深入了解物质能够被分离的实质便是④平衡分离的分子学基础及⑤疏水效应。在了解了物质的微观、宏观性质及迁移规律后, 如何才能使分离进行得更好, 这便是⑥分离过程中的最优化和选择分离方法时必须对各种分离方法的特点有所了解的, ⑦分离方法的简介和比较。上述七部分内容应当成为现代分离科学的理论骨架。关 键 词: 分离科学; 热力学; 溶质计量置换保留理论; 疏水效应; 分离方法; 最优化; 理论骨架中图分类号:O 651 文献标识码:A 文章编号: 10002274Ò (2002) 0520433205 从几千年前我国的炼丹术、酿酒术发展到近一个世纪以来, 出现了多种分离技术或分离方法。特别是近年来, 由于精细化工、生命科学和材料科学等新兴学科的发展, 加之计算机和现代分离手段的广泛应用, 促使这些新的分离方法的理论日臻完善, 技术水平不断提高。遗憾的是, 多年来, 这些分离方法各自讨论其分离原理, 如色谱中就有分配、吸附、离子交换、反相和疏水色谱等, 故有关分离理论方面的内容均分散在一些分离方法和其他学科之中。虽然国外也出版过几本有关“分离方法”的书, 但其只是以各个“分离方法”为主体分别进行阐述, 对于“分离方法”的基础理论及各个“分离方法”之间的联系却涉及甚少。1973 年, B L Karger 等 3 人出版了“A nIn t roduct ion to Separat ion Science”一书[ 1 ], 虽然讲述分离科学的理论部分不超过全书 1ö 3 的篇幅, 然而他们的贡献是首次提出了“分离科学”这个概念。1991 年, 理论色谱学家 J C Giddings 写的“AU n if ied Separat ion Science”一书, 用化学势场和流这两个各种分离方法共有的参数为纽带, 将原来似乎毫无关系的、分散在各种分离方法中的分离原理统一在一起讨论, 并称其为统一的分离科学[ 2 ]。随着高技术产业的出现, 特别是生物工程和生物技术及材料科学的发展, 迫切要求提供更先进、更优化的分离方法。一些国家和地区, 如美国的加州早在7 年前就成立了分离科学协会, 其年会规模逐渐扩大, 现已发展成一个国际性的年会, 还有《专门分离科学》、《分离科学》及《分离工程杂志》出版, 表明分离科学作为一个独立的科学分支正在形成和发展。既然分离科学是一个独立的科学分支, 就必然有其支撑的理论, 有一个能支持各种分离方法, 至少是绝大多数的现代分离技术原理的基本理论。1990年, 笔者之一出版了《现代分离科学理论导引》一书[ 3 ], 对此问题进行了探索, 又经过 10 年的探索和实践, 对原书作了大幅度的修改, 并增加了新的内容和章节。最近, 该书已经被教育部研究生办公室推荐为研究生教学用书, 并由高等教育出版社出版[ 4 ]。在该书前言中首次提出了现代分离科学理论框架的论点。然而, 分离科学作为科学的一个独立分支, 是一个不断发展和壮大的学科, 理论也在不断发展丰富,内容也愈来愈丰富。所以,“现代分离科学理论框架”到底应该包括那些内容, 仍是一个值得进一步探讨的学术问题。无论是什么分离方法和多么新的分离工艺, 都是在研究物质在分子水平上的空间分布和移动规律, 以及如何更好地实现这一目标。如果这一看法正确的话, 那么, 现代分离科学理论就应该是为解决这一问题而所必须的理论基础。1 分离过程中的热力学分离过程必然伴随着一种或几种组分的定向移动以达到分离和浓集的目的, 所以分离过程是一个组分在空间的再分配过程, 这就存在着一个哪些组分能够在空间被浓集和哪些组分不能够被浓集, 以及能够在空间被浓集到什么程度这样两个问题。分离过程中的热力学就是为了判断这一过程的方向,确定它的限度以及研究如何运用热力学知识以促使某个或某些组分向我们期望的方向移动, 实现最大限度的分离和浓集等有关理论及计算问题。分离过程中所遇到的某些热力学的基本要点, 则一定会涉及到相间的分配平衡、在分离过程中作为分子移动驱动力的外加场作用下的平衡、相平衡、分配平衡、气2液平衡热力学及溶液模型等方面的理论, 以及如何将热力学第一和第二定律应用到密闭和开放的体系中和运用化学势概念来解决问题。化学势是分离过程中各个组分分离的驱动力, 尽管绝大多数的分离是在外加场存在下实现的, 但这些外加场都可以换算成化学势并使其成为总化学势的一部分。活度系数及标准态是描述该过程中两个很重要的概念,在应用时容易出现差错, 所以必须引起重视。平衡概念是描述分离过程应用最多的概念, 其中相平衡原理被用来描述单组分、双组分及 3 组分相图以及如何将这些相图应用于简单组分的分离。分配平衡主要涉及气2固、液2固和气2液 3 种平衡, 常用吸附等温线对其过程进行描述和表征。由于这3 种平衡不涉及化学反应, 因此被称之为第一类化学平衡, 而涉及到利用化学反应进行分离的叫作第二类化学平衡, 这类平衡在分离过程中亦经常遇到。溶液行为模型是在研究气2液分离过程中的理论时经常遇到的问题, 该模型涉及到对气相和液相(理想溶液、真实溶液和正规溶液)中的某些热力学参数(包括过剩热力学参数在内)的处理。2 分离过程中溶质在两相界面上的计量置换以往的分离方法中, 在涉及相分离时, 往往只涉及溶质在两相间的分配系数和化学势差等概念, 而很少涉及相界面过程和这些过程对分离所作出的贡献。对于溶质在两相界面上行为的处理, 涉及到近年来才提出的计量置换的概念[ 5 ]。计量置换的提出, 实质上是基于物理学中“能量守恒”和“一个空间不能同时容纳两个物体”的两个基本原理, 这一概念对于许多科技工作者来讲并不陌生。例如, 离子交换时,在某一离子被交换剂吸留的同时, 交换剂上即会释放出等当量的同电荷符号的另一离子。这就是计量置换的一个广为人知的事例。随着科学技术的发展,现已知道, 计量置换可发生在其他许多埸合。例如,某组分在相间分离过程中, 从 Α相进入 Β相(或表面或内部)时可能置换的是 Β相中的溶剂分子(如果 Β相是液相的话)。研究这样的置换过程, 即研究组分从一相进入另一相时, 在相界面上发生了什么过程,其组分如何在界面上进行迁移, 而相应的能量又是如何变化, 如何将计量置换用于组分分离的宏观和微观变化, 对了解分离机理和提高分离效果是十分重要的。因为组分可在液2固、液2液、气2液相间进行分离, 特别是液2固和液2液相间分离用得最多。所以, 深入了解组分在相界面上迁移时所产生的化学势突跃及其伴随的计量置换过程必将对组分的分离有益。液固相界面上的计量置换, 包括新概念的定义、物理及化学理论基础、计量置换模型的建立及其在物理化学、生物化学、基因工程和色谱分离中的应用。它指出了分离过程中, 在相界面上发生的基本过程——溶质与置换剂(在许多情况下是溶剂)分子间的计量置换关系。这种关系建立在体系中溶质、置换剂和吸附剂分子间的多种热力学平衡和计量置换这一概念的基础上, 从建立理论模型到引用一些数据对模型进行检验以及通过液2固体系中溶质的计量置 换 吸 附 理 论, 从 理 论 上 推 导 出 朗 格 缪 尔(L angm u ir)及弗仑德利希(F reundlich)公式并与之进行比较, 表明该理论更具有指导意义。因为该理论是在多个热力学平衡的基础上推导的, 具有坚实的理论基础。另外, 该理论中的参数皆具有明确的物理意义, 这些都对它的应用以及对一些现象的解释奠定了基础。现在, 该理论已经用于对液2液分配等温线的预计和对液相色谱中的溶质保留机理和反相液相色谱中溶质保留过程的热力学的研究。经检验该理论, 还可用于除尺寸排阻色谱以外的各类色谱以及沉淀表面吸附过程。其计量参数既可以用来研究生物大分子的构象变化, 也可用于蛋白质折叠过程中自由能的测定, 还可用于表征色谱中作用力的类型和溶剂强度。由于从热力学角度对柱相比的定义和准确测定, 使热力学的研究可以更深入地进行。有关溶质计量置换理论的发展及其应用已有详尽的综述[ 6 ]。3 溶质的迁移与扩散溶质在空间的再分配一定涉及到溶质分子的迁移, 即在外加埸或内部化学势作用下向预定的、趋向于平衡的方向移动。与此同时, 分子又不可避免地要随机运动, 而且总是由高浓度向四周的低浓度区扩散, 使分离开的溶质趋向于混合, 所以扩散是分子的随机运动, 没有确定方向。迁移是提高分离度和浓集所必需的, 因而应设法增强, 而扩散则相反, 是阻碍分离和浓缩的, 所以应设法使其减弱直至最小。为此, 必须了解在不同介质和不同分离体系中组分迁移和扩散的基本性质和运动规律, 特别是与分离体系密切相关的定量关系应有所了解, 以便对选择分离体系的最优化条件有所帮助。溶质的迁移与扩散应包括分离过程中动力学方面的问题。将机械运动与 1 mo l 分子迁移进行比较, 以经典的牛顿力学推导出分子迁移规律——费克(F ick ) 第一和第二定律。通过对费克第二定律求解, 可以得出在理想条件下溶质带迁移过程中的迁移模式——高斯浓度分布曲线。在此基础上便能理解在气体、电解质溶液、在流和在填充柱中的迁移与扩散规律以及迁移方程的物理意义, 并且还可描述分离速度、摩擦系数及分子参数之间的关系[ 7, 8 ]。这些都是描述带的形成与扩散不可缺少的一个重要组成部分。另外, 高斯带、统计矩、随机过程、理论板高以及在洗脱系统中的板高,是加深理解对带的迁移和扩散不可缺少的概念, 也可促进对分离方法的优化研究。而且, 可以不用“理论塔板”概念, 完全从理论上推导出洗脱曲线的形状及板高, 这些都有利于从理论高度对分离过程的模拟和理解。了解带的扩展机理, 计算分离度——峰容量, 对如何提高分离度也十分有用。除了理想状态外, 非理想条件下的非高斯带和稳态带的特性及其数学表达式, 也是组成分离科学理论的重要问题之一。4 平衡分离的分子学基础在利用热力学方法及有关参数来处理和选择分离的最佳条件时, 有时会遇到分离系统中的一些参数, 如温度、压力、组成等不总是随时都可知道的。这样, 就有必要对确定分配系数大小的基础——分子间相互作用力[ 1 ]进行深入地了解, 以便选择最佳分离条件。在许多情况下, 这些分子间的相互作用力又与它们的分子结构、环境条件等因素有关, 因此从分子结构的观点阐明溶质在两相间的分配规律, 并从分子间的相互作用力得出溶解度参数及扩展的溶解度参数的概念[ 9 ]、计算方法、从分子水平描述带扩展机理(色谱动力学)以及它们在分离科学中的应用等, 是这部分讨论的目的。平衡分离的分子学基础着重从分子间相互作用力的分类、性质、作用力的大小计算入手, 对这些作用力与分子结构间的关系以及结构与分离性质之间的关系进行讨论, 这部分的内容包括经典的赫尔德布兰德(H ildeb rand)的溶解度参数概念、计算方法以及扩展的溶解度参数理论。这样, 就可以给出色散溶解度参数、诱导偶极和定向溶解度参数和氢键溶解度参数的表达式及实验测定方法。将这些参数用于描述液相色谱溶质保留行为, 形成了扩展溶解度参数理论, 依次可以解释各类色谱的实质性问题。另外, 马丁方程的分子学基础及熔化熵、弗劳瑞—休金斯(F lo ry2 Huggin s)方程[ 10, 11 ]及分配系数对温度的依赖关系的讨论, 以及平衡分离的分子学的其他概念, 能使分离过程中出现的许多现象与分子间的作用力及分子结构相互联系起来, 并能运用这方面的知识设计最优化分离方案, 以期得到最佳的分离效果。5 疏水效应凡是涉及到有水溶液相存在的分离, 如液2固、液2液分离都涉及到水溶液。为了研究在此条件下分离过程的本质, 特别是研究生物大分子的分离过程,必须了解“疏水效应” (hydrophob ic effect) , 或“疏水相互作用” (hydrophob ic in teract ion, 简写为H I)等概念。那么, 什么是“疏水效应” ? 什么是“疏水相互作用”呢? 迄今还无公认的定义。顾名思义, 这是与水溶液有关的一种特殊现象。人的生命离不开水, 人体的生化过程几乎全是在体液(水溶液)中进行的。这些生化过程包括生物大分子的构象变化、蛋白折叠、 酶与底物的结合、几条支链结合形成多支链的酶、生物大分子高度凝聚形成的生物膜等, 而这些过程的发生主要是在疏水相互作用力驱动下进行的。因为分离科学不仅要从宏观上研究溶质间相互分离的程度(即纯度)及回收率, 而且要考虑到分离过程中分子构象是否发生了变化(即微观变化)和引起宏观及微观变化的原因, 所以这不仅涉及到具有生物活性的生物大分子的分离和纯化, 而且涉及到小分子的分离机理。疏水相互作用力, 简称疏水力, 它不是讨论分子间的相互作用力, 主要是讨论吸附力, 是讨论溶剂对溶质的作用。确切地说, 是溶剂分子对溶质分子产生的推力, 与分离过程中的分子平衡研究对象相同, 属微观过程, 但这种微观过程的变化又会引起宏观热力学量的改变。从以上所述可知, 疏水相互作用是与范德华力有关但又不完全相同的一种作用力。基于这一概念,在现代科技及现代分离科学中十分重要但又不很成熟的这一特点, 应着重掌握疏水相互作用的基本概念、基本方程及稀溶液中的疏水相互作用, 并通过标准迁移自由能及复杂相间溶质迁移的标准化学势计算, 理解标准迁移化学势的计算方法。还应了解有关疏水相互作用的一些名词的含意、了解疏水相互作用大小、对式疏水相互作用、完全成对的相关函数、溶剂对疏水相互作用自由能的影响和二聚平衡等简单过程中的热力学函数的测定和计算。多质点间的疏水相互作用是建立在对式疏水相互作用基础之上的, 质点数为m 时, 疏水相互作用的近似测量方法是为了解从简单溶质到蛋白质的疏水相互作用这一桥梁作用的理解。另外, 还需了解微胞水溶液中的疏水相互作用及人工合成和生物聚合物中的疏水相互作用以及疏水相互作用对温度和压力的依赖性, 这对于了解蛋白质分离过程中分子构象变化及失活的本质的研究十分重要。疏水相互作用对温度和压力的依赖关系和实验及测量方法奠定了该理论的基础, 同时亦能提高对文献中的错误概念、数据可靠性的判断能力。6 对分离方法的科学分类以上是从热力学、动力学以及分子学的基础上对分离科学的理论框架进行论述的, 其最终目的是要对分离过程进行优化, 对分离方法进行有效的选择, 这就涉及到分离科学中的分类和优化问题。分类学是一门独立的科学, 从研究化学元素周期表对发现新的化学元素就是一个很好的例证, 表明了分类学对科学的贡献。分离方法曾有过多种分类。但是,以Giddings[ 2 ]提出的以化学势和流两个因素进行分类最为科学。通过比较各类分离方法的相似点及不同点, 探索出各种分离方法之间的内在联系并寻找出分离科学中普遍存在的规律, 从而将多年来分散在各个学科和技术领域中的, 表面上看来似乎毫无联系的各类分离方法, 以这种化学势和流两个因素将其联系起来进行讨论和比较, 为创立新的分离方法和分离科学(最优化中选择分离方法)奠定了基础。了解各种分离方法的内在联系和描述这种内在联系的数学表达式, 深刻理解在外加场存在下的无流(静态)分离法——电泳和沉降的特性, 稳态流中的二相分离——萃取和有关方法, 流的辅助分离作用即平行流分离——淘析、超滤、区带熔融和有关方法以及垂直流分离——场级分流、色谱和有关方法。7 分离科学中的优化分离科学中的最优化就是如何在最短的时间内, 用最低的消耗以获得最佳的分离效果, 获得一个能表征各类分离方法的统一的优化模型, 这是一个迄今尚未解决的问题。它涉及到一个分离体系的优化目标, 又涉及到多方面的局部优化, 如分离方法的选择、实验方法的建立、实验方案中每一单元操作的优化, 以及各个单元操作之间的最佳组合, 如此等等。一般说来, 用于分析测试及工业制备对分离最优化的要求是不完全相同的, 前者因消耗很少, 多以在追求最佳分离效果的前提下, 以尽可能地缩短分离时间为主, 辅之以低消耗; 而工业生产上的优化则是追求最大经济效益——获取最高利润为惟一目的,故对于后者, 一切分离方法及选择分离工艺的优化均以此为基础。例如删除一步分离就能达到质量要求的简单工艺, 但因成本高工业生产上就不会采纳,而会采纳成本很低的, 那怕是多 2～ 3 步的分离方案。上述事例说明, 既便是局限于分离这一狭窄领域中的每一个细节, 也难用一个通用的模型来描述其最优化。分离科学中的最优化是通过对单元分离共用的、最关键的参数进行优化, 辅之以工业上的整体优化。无论哪一种分离方法, 从原则上讲: ①通过增大外加场; ②减小分离过程中欲分离物质熵的增大;③加大难分离物质对之间化学势的差异这 3 个最重要的因素, 以及通过对这 3 个方面进行协同作用使分离过程达到最优化, 才是达到提高分离效率, 降低生产成本的至关重要的优化因素。综上所述, 分离科学是一门内容极其丰富的学科, 对于工农业生产和基础科学研究十分重要。随着高技术产业的出现, 特别是生物工程和新材料科学的发展, 必将对分离科学提出更高的要求和新的挑战, 也必然会推动分离科学迅猛发展, 为人类的健康和幸福作出更大的贡献。
可以安排南北核心、SCI、EI等各方面的学术期刊。Separation and Purification Technology的ISO4标准期刊缩写为「S P T」。ISO 4(信息及文档——标题字词及出版物标题的缩写规则)separation+and+purification+technology的中文翻译 separation+and+purification+technology 分离+纯化+技术
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各有各的好处。desalination期刊主要研究方向工程技术-WATER，RESOURCES水资源。ENGINEERING，CHEMICAL工程：化工。《分离与净化技术》是一本致力于在化学和环境工程中为均质溶液和非均质混合物传播分离与纯化新方法的杂志。《分离与净化技术》欢迎对分离和纯化以及工艺开发和模拟、设备设计和制造过程中相关现象的实验研究和理论分析作出的贡献。如果预期的分离和/或净化是工作的重要组成部分，而不是材料特性化的工具，则可考虑对分离和/或净化操作中使用的材料进行制备和修改。这种新材料应考虑到现有材料无法实现的分离。替代材料（例如吸附）不够新颖。
化学分离和提纯说明如下：化学分离和提纯是指试样在进行测定（或检出）以前，常常需要使待测（或检出）物质与干扰物质彼此分离。样品中待测物质的含量极少，以致其在试液中的浓度仅接近或甚至低于分析方法的测定（检出）下限，此时就需要进行富集。富集可认为是提高浓度的分离方法；而提纯则可视为主体物质与所含杂质的分离。分离提纯方法：1、蒸馏利用液体混合物中各组分挥发性的不同，将它们分离的方法和过程，它可以将液体混合物中各组分部分地或全部地分离。除了简单的蒸馏技术外，还有分馏、减压蒸馏、共沸蒸馏、水汽蒸馏、萃取蒸馏、等温蒸馏和亚沸点蒸馏等。2、升华固态物质不经液态直接转变成气态的现象，可作为一种应用固-气平衡进行分离的方法。可分为常压升华、真空升华和低温升华。3、结晶和沉淀都是从液相中产生一个可分离的固相过程。固体在溶剂中的溶解度一般随温度增高而增大，若把固体溶在较高温的溶剂中达到饱和，冷却后因溶解度降低使溶液达到过饱和而析出结晶，这种结晶技术是提纯物质的常用方法。沉淀作用是表示一个新的难溶固相的形成过程，或由于加入沉淀剂使某些离子成为难溶化合物而沉积的过程。在一定温度下，在难溶化合物的饱和溶液中组成沉淀的各离子的浓度的乘积是一常数，称溶度积常数。溶度积常数决定了从溶液中可分离出组分的限度。4、溶剂萃取又称液-液萃取。 指溶于水相的溶质与有机溶剂接触后经过物理或化学作用，部分或几乎全部转移到有机相的过程。常用分配比（D）和萃取率（E）表示萃取的情况。分配比定义为有机相中被萃取物的总浓度与水相中被萃取物的总浓度之比，它随实验条件（如被萃物浓度、溶液的酸度、萃取剂的浓度、稀释剂的性质等）的变化而异。分配比大的物质，易从水相中转移到有机相，分配比小的物质，易留在水相，借此将它们分离。萃取率则是指萃入有机相的物质总量占两相中物质总量的百分比，是表示萃取的完全程度。分配比愈大，萃取率愈高。5、离子交换这是以离子交换树脂上的可交换离子与液相中离子间发生交换为基础的分离方法。离子交换树脂是一种具有网状结构和可电离的活性基团的难溶性高分子电解质，可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性离子交换树脂、螯合树脂和氧化还原树脂等。6、色谱分离利用欲分离的诸组分在体系中两相的分配有差异?即分配系数或吸附等温线不同），当两相作相对运动时，这些组分随着移动，可反复进行多次的分配?组分的分配系数虽然只有微小差异?在移动速度上却有颇大的差别，于是这些组分得到分离。色谱法两相中，一个相是固定不动的，称为固定相；另一相是移动着的，称为流动相。根据流动相和固定相的不同，分为：①气相色谱法。其流动相是气体，固定相是固体的叫气固色谱，固定相是惰性固体上涂着液体的叫气液色谱。②液相色谱法。其流动相是液体，又分为液固色谱和液液色谱。有时为了强调某一特点，就以其特点命名、分类，如薄层层析、凝胶色谱法、离子色谱法和电泳等。色谱法特点是分离效能很高，但通常处理量较少，故很适合于作微量组分的分析分离。7、离心分离借助于离心力，使比重不同的物质进行分离的方法。除常见的固-液离心分离、液-液、气-气（如235U的浓缩）、固-气离心分离等以外，由于超速离心机的发明，不仅能分离胶体溶液中的胶粒，更重要的是它能测定胶粒的沉降速率、平均分子量及混合体系的重量分布，因而在胶体化学研究、测定高分子化合物（尤其是天然高分子）的分子量及其分布，以及生物化学研究和细胞分离等都起了重大作用。离心分离法与色谱法结合而产生的场流分级法（或称外力场流动分馏法），则是新的更有效的分离方法，不但对大分子和胶体有很强的分离能力，而且其可分离的分子量有效范围约为103～1017。8、电渗析利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电的溶质粒子（如离子）通过膜而迁移的现象称为电渗析。电渗析法就是利用电渗析进行提纯和分离物质的技术，也可以说是一种除盐技术，最初用于海水淡化，现在广泛用于制备纯水和在环境保护中处理三废等。9、电化学分离方法除上述电泳、电渗析以外，还有：①控制电位的电解分离法。采用饱和甘汞电极作参比电极，在电解过程中不断调整电阻R以控制并保持阴极电位不变，可以将溶液中氧化还原电位相近的一些金属离子进行电解分离。②汞阴极电解分离法。利用H+在汞阴极上被还原时有很大的超电压，可以在酸性溶液中电解分离掉一些易被还原的金属离子，使一些重金属（如铜、铅、锌、镉）沉积在汞阴极上，形成汞齐，而和那些不容易被还原的离子分离。③内电解分离法。在酸性溶液中，利用金属氧化还原电位的不同，可以组成一个内电解池，即不需要外加电压就可以进行电解，分离出微量的易还原的金属离子。10、盐析少量的盐（如硫酸铵、硫酸钠、氯化铵等）能促进蛋白质的溶解。当向蛋白质中加入的盐溶液达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。蛋白质的盐析是一个可逆过程，盐析出的蛋白质稀释后仍能溶解，并不影响蛋白质的活性。采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质。制肥皂（高级脂肪酸钠）时要加入饱和食盐水降低在水中溶解度使肥皂析出，也属于盐析。11、其他方法除以上常用方法外，还有共沉淀、吸附、选择溶解、浮选、毛细管电泳、分子筛分离、富集技术和区域熔融等提纯手段。
简单的说分离就是在混合物中把需要的物质粗提取出了 ，里面还有其他杂质，而提纯就是将刚才说分离的物质中的杂质提取出来
分离就是将混合物分开，提纯就是除杂，留下自己需要的物质
各有各的好处。desalination期刊主要研究方向工程技术-WATER，RESOURCES水资源。ENGINEERING，CHEMICAL工程：化工。《分离与净化技术》是一本致力于在化学和环境工程中为均质溶液和非均质混合物传播分离与纯化新方法的杂志。《分离与净化技术》欢迎对分离和纯化以及工艺开发和模拟、设备设计和制造过程中相关现象的实验研究和理论分析作出的贡献。如果预期的分离和/或净化是工作的重要组成部分，而不是材料特性化的工具，则可考虑对分离和/或净化操作中使用的材料进行制备和修改。这种新材料应考虑到现有材料无法实现的分离。替代材料（例如吸附）不够新颖。
可以发表在化学方面的嘛！具体的可以在 杂志之家 看一下！
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《化学进展》《化学学报》等等，具体可以找发表吧问
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