生物分离工程

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生物分离工程

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第一章绪论1.生物分离工程是指从发酵液、酶反应也活动植物培养液中分离、纯化生物产品的过程。

2.生物分离的一般流程:发酵液的预处理;提取;精制;成品加工。

第二章发酵液的预处理1.过滤和离心是最基本的单元操作。

2.凝集是指在投加的化学物质作用下,发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。

3.絮凝是指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用,使胶粒形成粗大絮凝团的过程。

4.调节pH法:在进行pH调节时,一般采用草酸等有机酸或某些无机酸来进行。

Ca+经常选用酸化剂为草酸;Mg+的去除是采用加入磷酸盐,如三磷酸钠;Fe+通常加入黄血盐。

5.影响发酵液过滤的因素:菌种;发酵液粘度。

6.发酵液的过滤设备形式很多,按过滤的推动力分为:重力式过滤器、压力式过滤器、针孔式过滤器和离心式过滤器。

7.目前国内外对过滤液的分离和过滤常采用的设备为:板框式压滤机;板式压滤机;自动板框式压滤机和真空过滤机。

第三章细胞分离技术1.细胞破碎的方法可分为:机械破碎发、物理破碎法、化学渗透法及酶溶法。

2.变性剂的加入,可削弱氢键的作用,使胞内产物相互之间的作用力减弱,从而易于释放。

3.包埋病毒粒子具一定形状和大小的蛋白结晶体,在相差显微镜下呈现强的折光性,由单一多肽构成。

第四章沉淀技术1.盐析:蛋白是在搞离子强度溶液中溶解度降低,以致从溶液里沉淀出来的现象称为盐析。

2. 常用脱盐处理的方法有:透析法、超滤法及凝胶过滤法。

3.有机溶剂沉淀法的原理:①传统观点认为向蛋白质溶液中加入丙醇或乙醇等有机溶剂,水的活度程度降低,水对蛋白子表面的水化程度降低,即破坏了蛋白子表面的某水化蹭;另外,溶液的介电常数下降,蛋白子分之间的静电引力增大,从而聚集和沉淀。

②新观点认为,有机溶剂可能破坏蛋白质的某种键,使其空间结构发生某种程度的变化,致使一些原来包在内部的疏水基团暴露于表面并与有机溶剂的疏水基团结合形成疏水层,从而是蛋白子沉底,而当蛋白子的空间结构发生变形超过一定程度时,使会导致完全的变性。

生物分离工程

生物分离工程

生物分离工程1、生物分离工程概念指回收生物产品分离过程的原理与方法。

2、在设计生物分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保所设计的工艺过程最为经济、可靠?(1)产品价值;(2)产品质量;(3)产物在生产过程中出现的位置;(4)杂质在生产过程中出现的位置;(5)主要杂质独特的理化性质是什么;(6)不同分离方法的技术、经济比较。

3、生物分离工程包括哪些单元操作?固液分离过程采用过滤、离心、细胞破碎操作;浓缩阶段采用萃取、吸附、离子交换等操作;纯化环节用沉淀、色谱、电泳等操作;精制步骤采用结晶、干燥。

4、生物分离的依据根据混合物中不同组分间物理、化学和生物学性质的差别。

5、生物分离效率分离效率从两个角度评价:分离方法和设备;分离过程和产品。

(1)分离方法和设备评价指标有分离容量、分离速度、分辨率1)分离容量:单位体积的分离设备(或分离介质)处理物料或目标产物的体积或质量。

2)分离速度:单批次分离所需要的时间,或连续分离的进料速度。

3)分辨率:目标产品的纯化效果或杂质的去除能力。

(2)分离过程和产品从具体分离过程对目标产品的浓缩程度、纯化程度和回收率来评价。

6、细胞分离方法重力沉降、离心沉降、过滤。

1)凝聚是指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定的现象。

2)絮凝是指在某些高分子絮凝剂存在下,基于架桥作用,使细胞聚集形成粗大的絮凝团的过程。

7、细胞破碎方法机械破碎法、非机械破碎法(物理破碎、化学破碎、酶促破碎法)8、选择破碎方法的依据1)细胞处理量;2)细胞壁强度和结构(高聚物交联程度、种类和壁厚度);3)目标产物对破碎条件的敏感性;4)破碎程度;5)目标产物的选择性释放。

9、沉淀法基本原理就是采用适当的措施改变溶液的理化参数,控制溶液中各种成分的溶解度,根据不同物质在溶剂中的溶解度不同而达到分离的目的。

10、沉淀法应用范围不仅用于实验室中,因其不需专门设备,且易于放大,也广泛用于生产的制备过程,是分离纯化生物大分子,特别是制备蛋白质和酶时最常用的方法。

生物分离工程部分知识点

生物分离工程部分知识点

生物分离工程部分知识点生物分离效率三个指标:分离纯化浓缩程度,纯化倍数,回收率。

生物分离工程:从发酵液、酶反应液或动/植物细胞培养液中将目标产物提取、浓缩、分离、纯化和成品化的过程。

机械破碎法:固体剪切法(珠磨法、压榨法、撞击法) 液体剪切法(高压匀浆法、超声波破碎)工业常用方法:高压匀浆法、高速珠磨法。

优缺点:高压匀浆优点是细胞经历了高速造成的剪切、碰撞、高压到常压的变化,从而造成细胞破碎。

缺点是较容易造成堵塞的丝状真菌、放线菌以及较小的G+菌不适合用本法。

高压匀浆一般需多级循环操作,每次循环前需要进行级间冷却。

主要能耗是高压和维持低温操作能量消耗。

高速珠磨破碎法:破碎率与能耗成正比。

增加装珠量或延长破碎时间或增加转速均可提高破碎率,但同时能量消耗和产热增加,提高了制冷费和总能源消耗量。

当破碎率≥80%,能耗急剧增加。

超声波破碎:有效能量利用率低,冷却要求苛刻。

①常用的蛋白质沉淀方法有:盐析沉淀(硫酸铵,低温)、等电点沉淀、有机溶剂沉淀(丙酮/乙醇等有机溶剂)及热沉淀法等。

②有机溶剂沉淀蛋白质的机理是:向蛋白质溶液中加入有机溶剂,水的活度降低。

随着有机溶剂溶度的增大,水对蛋白质分子表面荷电基团的水化程度降低,液体的介电常数下降,蛋白质分子间的静电引力增大,从而凝聚和沉淀。

盐析的主要因素有无机盐的种类,浓度,温度和pH值。

lgS=-β—KsI。

盐的种类影响KS值,离子半径小而带电荷较多的阴离子盐析效果好。

温度和pH值影响β,在高离子强度溶液中,温度上升,有利于某些蛋白质失水,因此温度升高,蛋白质溶解度下降。

pH值接近蛋白质等电点有利于提高盐析效果。

水相pH值对弱电解质分配系数具有显著影响。

物理萃取时,弱酸性电解质的分配系数随pH值降低而增大,弱碱性电解质随pH值降低而减少。

弱电解质在水相中发生不完全解离,仅仅是游离酸或游离碱在两相产生分配平衡,而酸根或碱基不能进入有机相,所以萃取达到平衡状态时,一方面弱电解质在水相中达到解离平衡,另一方面,未解离的游离电解质在两相中达到分配平衡。

生物分离工程

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4、 生物技术下游加工过程的选择准则:(1)尽可能简单、低耗、高效、快速
(2)采用步骤应最少
(3)避免同一原理的多次出现
(4)尽量减少新化合物的进入待分离的溶液
按分离粒子大小分类:透析、微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透气化
4、表征膜性能的参数:截断分子量、水通量、孔的特征、 pH适用范围、抗压能力、对热和溶剂的稳定性等。
5、截留分子量:相当于一定截留率(通常为90%或95%)的分子量,随厂商而异。
6、截留率:其定义为 R=1- Cp/Cb
Cp和Cb分别表示在某一瞬间,透过液和截留液的浓度。
对于弱酸:pH< pK 时,分配系数大
对于弱碱:pH> pK 时,分配系数大
如R=1,则Cp=0,表示溶质全部被截留;R=0,则Cp= Cb,表示溶质能自由透过膜。
5、影响截留率的因素:①分子形状 ②吸附作用 ③浓差极化作用 ④温度/浓度 ⑤错流速度-,浓差极化作用ˉ ⑥pH、离子强度
6、水通量:纯水在一定压力(0.35MPa) ,温度(25℃)下试验,透过水的速度L / h×m2。
第四章 细胞的破碎与分离
1、细胞破碎:指利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内物质包括目的产物成分释放出来的技术。
2、细胞破碎技术:
(1)机械破碎:捣碎法、研磨法、匀浆法、超声法
(2)物理破碎:温度差破碎法、压力差破碎法
(3)化学破碎:有机溶剂、表面活性剂、剂酸碱
9、 错 流 过 滤:又称切向流过滤,在压力推动下,悬浮液以高速在管状滤膜的内壁作切向流动,利用流动的剪切作用将过滤介质表面的固体(滤饼)移走,而附着在滤膜上的滤饼很薄,因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。

《生物分离工程》知识点整理

《生物分离工程》知识点整理

生物分离工程第一章(绪论)生物分离工程的定义和过程生物分离工程定义(名词解释):为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相关硬件设备的总称,指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程。

过程:目标产物捕获目标产物初步纯化(萃取、沉淀、吸附等方法)目标产物高度纯化和精制细胞分离三种手段:重力沉降离心沉降过滤第二章离心分离原理和方法:原理:离心沉降是在离心力的作用下发生的。

单位质量的物质所受到的离心力:式中:r为离心半径,即从旋转轴心到沉降颗粒的距离;ω为旋转角速度;N为离心机的转数,s-1方法:(1)差速离心分级(2)区带离心(差速区带离心、平衡区带离心)离心分离设备:离心力(转速)的大小:低速离心机、高速离心机、超离心机按用途:分析性、制备性按工业应用:管式离心机、碟片式离心机实验室用以离心管式转子离心机,离心操作为间歇式悬浮液的预处理方法和目的:方法:1.加热:最简单和最廉价的处理方法。

黏度、促凝聚、固体成分体积、破坏凝胶结构、增加空隙率调pH值:方法简单有效、成本低廉2.凝聚:在凝聚剂(如铝盐、铁盐、石灰和NaCl)作用下,细胞蛋白质等胶体去稳定,并聚集成1mm大小的凝聚块的过程。

(机理:破坏双电层,水解后胶体吸附,氢键结合等)3.絮凝:在絮凝剂高分子聚合电解质的作用下,胶体颗粒和聚合电解质交连成网,形成10mm大小的絮凝团过程。

(机理:絮凝剂主要起中和电荷、桥架和网络作用)4.惰性助滤剂:一种颗粒均匀、质地坚硬的粒状物质,用于扩大过滤表面的适应范围,减轻细小颗粒的快速挤压变形和过滤介质的堵塞。

(使用方法:预涂层;按一定比率混合。

助滤剂种类:硅藻土、纤维素、未活化的炭、炉渣、重质碳酸钙等。

)目的:提高过滤速度和过滤质量是过滤操作的目标。

各种细胞破碎技术原理和优缺点:原理:许多生物产物在细胞培养过程中保留在细胞内,需破碎细胞,使目标产物选择性地释放到液相。

生物分离工程的原理是什么

生物分离工程的原理是什么

生物分离工程的原理是什么生物分离工程是一种利用生物学和工程学的原理和方法,对混合物中的生物分子或细胞进行分离和纯化的过程。

其原理主要包括物理分离原理、化学分离原理和生物分离原理。

物理分离原理是基于生物分子或细胞在不同物理环境中的特性差异进行分离的方法。

常用的物理分离方法有离心、过滤、凝胶电泳和超滤等。

离心是通过界面张力和离心力的作用下,在不同密度的溶液中将生物分子或细胞分离出来。

过滤是根据物质的大小选择性通过滤膜的原理进行分离,通常用于分离细胞或大分子。

凝胶电泳则是利用电场作用,通过电泳迁移速度的差异将带电的生物分子在凝胶中逐渐分离开来。

超滤则是利用压差将分子或细胞通过半导膜分离出来。

化学分离原理是通过不同化学特性将生物分子或细胞分离和纯化的方法。

其中常用的方法包括溶剂萃取、凝胶过滤、层析和电解等。

溶剂萃取是利用溶解性差异将目标物质从溶液中分离出来,通常是用有机溶剂与水溶液相互萃取。

凝胶过滤则是利用粒径差别将生物分子或细胞分离出来,通过选择性选择不同尺寸的过滤膜或纤维经过过滤操作,大分子或细胞可以被留在膜的一侧。

层析是一种利用不同成分在固定相上的迁移速度差异进行分离的技术,常用的层析方法包括凝胶层析、离子交换层析和亲和层析等。

电解是将分子或细胞通过正负电荷的相互作用来分离的方法。

生物分离原理则是利用生物学上的特性对生物分子或细胞进行分离的过程。

常用的生物分离方法包括细胞离心、免疫分离和蛋白质结合等。

细胞离心是一种通过多次离心来分离细胞的方法,通常需要根据目标细胞的密度来选择不同的离心速度和时间。

免疫分离是利用抗体与特定抗原结合的特异性来分离目标细胞或生物分子的方法。

蛋白质结合则是利用蛋白质与配体的亲和性来进行分离和纯化,常用的方法有亲和层析、亲和吸附和免疫沉淀等。

总之,生物分离工程是利用物理分离原理、化学分离原理和生物分离原理,通过不同的方法对混合物中的生物分子或细胞进行分离和纯化的过程。

这些原理和方法的选择取决于需要分离的目标物质的特性和要求,通过灵活应用这些原理和方法,可以实现对复杂混合物中生物分子或细胞的高效纯化和分离。

生物分离工程与日常生活的关系

生物分离工程与日常生活的关系

生物分离工程与日常生活的关系
生物分离工程是一门应用于生物工程领域的技术,主要用于分离、纯化和提取生物大分子、生物活性物质及其他相关物质。

它在很多领域都有广泛的应用,与日常生活也有一定的关系。

以下是生物分离工程与日常生活的一些关系:
1. 食品加工:生物分离工程在食品加工中起着重要的作用。

例如,通过分离技术可以提取食品中的营养成分、调味品、色素等,不仅提高了食品的品质和口感,还能增加食品的营养价值。

2. 药物开发:生物分离工程在药物开发领域有着重要的应用。

通过分离和纯化技术,可以获得药物原料和活性成分,从而制备出高纯度的药物,并提高药物的生物利用度和疗效。

3. 环境保护:生物分离工程也被用于环境保护领域。

例如,通过生物分离技术可以对废水、废气等进行处理,去除其中的有害物质,净化环境,保护生态系统。

4. 能源开发:生物分离工程在生物能源开发领域也有应用。

例如,通过分离技术可以提取生物质能源中的有用物质,用于生物燃料的制备和利用。

5. 医学诊断:生物分离工程在医学诊断中也有重要作用。

例如,通过分离和纯化技术可以获得高纯度的诊断试剂,用于疾病的检测和诊断。

总之,生物分离工程在日常生活中的应用相当广泛,涉及到食品、药物、环境、能源等多个方面,为我们的生活和健康带来了很多好处。

生物分离工程

生物分离工程

名词解释1.凝聚:气体由稀变浓或变成液体2.絮凝:是指水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒子的聚沉,达到固液分离的目的。

3.扩散双电层:胶核由于吸附或电离作用,并为带电的胶核,由于静电引力,吸引介质中持相反电荷的离子,形成双电层,由于静电作用与扩散作用两种作用同时存在,两种作用达到平衡后,双电层的返离子不是整齐的排在胶核表面,而是呈一个扩散状态分布在溶液中,这样的双电层称为扩散双电层。

4.凝聚价或凝聚值:电解质的凝聚能力,可用凝聚值来表示使胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度(毫摩尔每升)称为凝聚值。

5.过滤:过滤就是用机械方法使某一液体穿过多孔物质,使该液体的固相部分与液相部分分开。

6.滤饼过滤:滤饼过滤是使用织物、多孔材料或膜作为过滤介质只是起着支撑滤饼的作用,过滤介质的孔径不一定要小于最小颗粒的粒径。

7.深层过滤:深层过滤是指当颗粒尺寸小于介质孔道直径时,不能在过滤介质表面形成滤饼,这些颗粒便进入介质内部,借惯性和扩散作用趋近孔道壁面,并在静电和表面力的作用下沉积下来,从而与流体分离。

8.错流过滤:是在泵的推动下,料液平行于膜面流动。

9.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。

10.离心分离因数:离心分离机所转鼓内的悬浮液或乳浊液在离心力场中所受的离心力与其重力的比值,即离心加速度与重力加速度的比值。

11.沉降系数:用离心法时,大分子沉降速度的量度,等于每单位离心场的速度。

12.离心过滤:以离心力作为推动力,在具有过滤介质的有孔转鼓中加入悬浮液,固体粒子截留在过滤介质上,液体穿过滤饼层而流出,最后完成滤液和滤饼分离的过滤操作。

13.差速离心:根据颗粒大小和密度的不同,存在的沉降速度差别,分级增加离心力,从试样中依次分离出不同组分的方法。

14.密度梯度区带离心法(区带离心法):是将样品加在惰性梯度介质中进行离心沉降或沉降平衡,在一定的离心力下把颗粒分配到梯度中某些特定位置上,形成不同区带的分离方法。

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C盐类的影响
加入适当的盐类,在两相间形成电位差会大大促进带相反电荷的两种蛋白质的分离。
DpH值
PH会影响蛋白质中可以解离基团的解离度
会影响磷酸盐的离解程度
当研究分配系数与ph的关系时,加入不同的盐类,则由于电位差不同,这种关系也应不同。
交错分配法:而在等电点时,得到的均为不带电时分子的分配系数。对不同的盐系统,其等电点时的分配系数应相等,两条ph和分配系数关系的曲线必交于一点,该点所对应的ph值即为该特定蛋白质的等电点。
表面自由能和电荷的综合影响
表面自由能可用来量度表面的相对憎水性,改变成相聚合物的种类。聚合物的平均分子量和相对分子质量分布,都能影响相的疏水性。
一般地,大分子的表面积都很大,△γ的微小变化都会引起蛋白质大分子的分配系数产生很大变化。
加入系统的盐,以及体系的pH会影响相间电位差△φ和蛋白质所带的电荷数δ,因而也对分配系数产生大的影响。
B含水量
树脂颗粒在水中吸收水分打到平衡后用离心法在规定转速和时间内除去外部水分,得到含平衡水的湿树脂,然后105°c烘干,比较烘干前后的重量,即得到平衡含量占湿树脂的重量百分数。
含水量的大小取决于亲水基团的多少及树脂孔隙的大小。对凝胶型树脂,交联度对含水量的影响比较大。
C密度
湿视密度-----单位视体积(树脂本身的体积与颗粒间隙体积之和)内紧密无规排列的湿态离子交换树脂的质量。
离子交换树脂含弱酸或弱碱盐基团时,在水中水解
RCOONa+H2O-------RCOOH+NaOH
RNH2Cl+H2O--------RNH2OH+HCl
滴定曲线书P159
B交换容量
总交换容量:单位体积湿树脂或单位重量干树脂中,所有交换基团的总数
工作交换容量:单位体积湿树脂或单位重量干树脂所能吸附的1价离子的毫摩尔数来表示
多价:freundlich模拟
亲和吸附等温线:类似于langmuri表达
兰格米尔吸附等温线描述
吸附在活性中心上进行,吸附物分子之间无相互作用力。
每一个活性只能吸附一个分子,即形成单分子吸附层。
吸附速度与溶液浓度和吸附剂表面未被占据的活性中心数目成正比。
解吸速度与吸附剂表面为该溶质所占据活性中心数目成正比
第九章吸附
1.什么是吸附?常用的吸附剂有哪些?
吸附:利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择吸附的能力,使其富集在吸附剂表面,而从混合物中的分离的过程。
常用的吸附剂:
大网格聚合物吸附剂
活性碳:助滤、脱色、去热源
活性白土:脱组胺类过敏物、脱色
硅藻土:助滤、澄清
2.物理吸附的本质是什么?
吸附质与吸附剂之间的分子间引力即范德华力(定向力:极性分子间;诱导力:极性与非极性分子间;色散力:非极性分子间)和氢键力所引起。
C离子的水化半径
离子价数相同时,亲和力大小随着水合离子半径的减少而增大。依水化半径的次序,可将各种离子对树脂的亲和力大小排序如下:
1价离子:Li+<H+<Na+<NH4+<K+<Rb+<Cs+<Ag+<Ti+
2价离子Mg2+<Zn2+<Cu2+<Ni2+<Co2+<Ca2+<Sr2+<Pb2+<Ba2+
A-B>>A-A凝聚复合:形成均相的高聚物水溶液
2.两水相系统的类型有哪些?成因是什么?
两水相体系的类型
高聚物-高聚物
各个聚合物分子,都倾向于在其周围有相同形状、大小和极性分子,同时,由于不同类型分子间的斥力大于同它们的亲水性有关的相互吸引力,因此聚合物发生分离,形成两个不同的相,这就是聚合物不相溶性
系线反应的信息
A杠杆规则:系线上各点均为分成组成相同,而体积不同的两相
B性质差异:系线越长,两相间的性质差别越大,反之则越小
C临界点
D双节线的形状
相图的制作方法(浊点法)
向聚乙二醇的水溶液中逐渐加入硫酸铵的过程中,刚开始溶液澄清透明。
当达到某一个添加量时,溶液变浑浊,就是一个临界点。
继续加入水和硫酸铵,不断地会出现临界点。临界点的连线就是双节线。
流动相:在层析过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体等,都称为流动相。柱层析中一般称为洗脱剂,薄层分析时称为展层析。
基本概念的掌握:阻滞因子,保留时间和体积,塔板数和塔板高度
阻滞因子是在色谱系统中溶质的移动速度和标准的迁移率之比。
保留时间:样品进样到出现最大峰值时所需要的时间。
保留体积:样品进样到出现最大峰值时所使用的流动相体积。
塔板数
塔板高度
色谱分离技术的分类
凝胶色谱的分离原理及分类
固定相是多孔凝胶,各组份的分子大小不同,因而在凝胶上受阻滞的程度不同。
亲和色谱的分离原理
以在不同集体上,建和多种不同特性的配为体作固定相,用具有不同pH值的缓冲溶液作流动相,依据生物分子(氨基酸、肽、蛋白质、核算、核苷酸)与固定相亲和作用力的差别实现分离的过程。可用于各种酶、辅酶、激素和免疫球蛋白等生物分子的分离。
高极性吸附剂从非极性溶剂中吸附极性物质
中等极性吸附剂对两种情况均有吸附能力
孔径与比表面(孔径6倍于分子直径)
吸附法提取的生化物质大多是弱极性或非极性,一般选非极性或中等极性。
B无机盐的影响
无机盐存在,对吸附不仅无干扰,还有促进作用(盐析)
C吸附pH
弱酸物质:pH<pK
弱碱物质:pH>pk
中性物质:pH无影响(不会电离)
除去阴离子:再让水通过OH-型强碱性阴离子树脂
B氨基酸的分离
第七章两水相分离
1.两水相系统形成的原因
两水相形成的决定因素(不相容性)
熵:与分子数量有关,与大小无关------增加量相同
分子间作用力:相对分子量越大,作用越强
A-A>A-B相分离:互不溶性,形成两个水相,两种聚合物分别富集于上下两相
A-A<A-B混合:两相混合
单位:mmol/ml(湿树脂)mmol/g(干树脂)
C选择性
离子交换剂对不同离子的亲和力
5.影响离子交换选择性的因素
A离子价数
金属离子的价数增大,亲和力增大,离子交换树脂总是有限选择高价离子,而低价离子被吸附时则较弱。如Na+<Ca2+<Al3+<Th4+
B溶液浓度的影响
在稀溶液中比较大,而在浓溶液中选择性较小。因此可将溶液稀释,树脂选择吸附高价离子。
第十章层析
什么是色谱分离技术?
利用混合物中多组分间存在的物理化学性质的差异(如吸附力、分子极性、分子形状和大小、分子亲和力、电荷量等),使得各组分在两个向上分离。
色谱系统的组成,什么是固定相和流动相。
固定相、流动相、泵系统、检测系统。
固定相:固定相是层析的一个基质。它可以是固体物质(如吸附剂、凝胶,离子交换剂等),也可以是液体物质(如固定在硅胶或纤维素上的溶液),这些基质能与待分离的化合物进行可逆的吸附,溶解,交换等作用。
命名:分类名称+骨架名称+基本名称
3.了解离子交换树脂的主要物理性能和化学性能。掌握交联度,交换容量,滴定曲线的概念
物理性能
A外形:
颜色:苯乙烯系-----黄色;其他-----赤褐色、黑色
形状:球形颗粒,要求圆球率90%以上
粒度:分离用树脂粒径通常为数百微米;要求粒径分布范围窄。
单位用“目”表示
一般粒径在16-60目之间球体直径=16/目数(mm)
4.两水相萃取的理论中表面自由能和表面电荷是如何影响萃取过程的?
表面自由能的影响
表面自由能的影响来源于多种力,主要是表面张力
溶质分子的运动趋势
离子的布朗运动:均匀分数在体系
离子表面的表面张力:离子富集于某相
聚合物表面张力不同,则K值不同,得以分离
分子量相差越大,K值越大,越易分离
表面电荷的影响
一种电解质的阴阳离子对两相有不同的亲和力于是产生电位差,离子价之和越大,电位差越大。
高聚物-盐
无机盐的盐析作用
3.理解相图,并明确相图中系统等概念的意义?相图是如何制作的?
相图(书P81)
相图:描述两水相的形成条件和定量关系,是一根双节线,把均匀区和两相区分隔开。
当成相组分的配比取在:
曲线的下方时,为均相区
曲线的上方时,为两相区
在曲线上,则混合后,溶液恰好从澄清变为浑浊。
系线:双节线上两点的直线
树脂膨胀与下列因素有关:
可交换集团性质,易电离,水合程度高则膨胀程度高
骨架,尤其与交联度,孔径有关
外部溶液性质
机械性能功能团释出H+或OH-能力的不同表示酸碱性。
离子交换树脂含酸性或碱性基团时,在水中离解
RSO3H-------RSO3-+H+
R=NHOH------R=NH++OH-
5简述影响两水相萃取的因素及如何影响?
A成相聚合物的相对分子量
对于给定的相系统,如果一种高聚物被低相对分子质量的同种高聚物所代替,被萃取的大分子物质,如蛋白质、核酸、细胞粒子、将有利于在低相对分子质量高聚物一侧分配。
B成相系统的总浓度
当接近临界点时,生物大分子均匀地分配于两相,分配系统接近于1
成相聚合物的总浓度增加时,系统远离临界点,系统的长度增加,此时,两相性质的差别也增大,蛋白质趋向于向一侧分配,既分配系数K大于1或减小于1、成相物质额总浓度越高,系线越长,蛋白质越容易分配于其中的某一相。
2.离子交换树脂的类型及命名?
类型
A多个活性基团树脂:含有一个以上的活性基团
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