沉淀法
《分析化学》知识点沉淀法概述
引言概述:分析化学是化学的一个重要分支，通过对物质的成分和结构进行分析和鉴定，从而了解物质的性质和变化规律。
其中，沉淀法作为一种基本的分析方法，被广泛应用于物质的分离与鉴定。
本文将围绕着《分析化学》中的知识点——沉淀法展开深入的探讨。
正文内容:1.沉淀法的基本原理1.1沉淀的形成沉淀的形成机制沉淀的条件与影响因素1.2沉淀物的鉴定及其性质沉淀物的形态与颜色沉淀物的溶解度沉淀物的化学性质与反应2.沉淀和驱动力2.1沉淀的原理溶液中沉淀的动力学沉淀的平衡条件2.2驱动力对沉淀的影响pH值对沉淀的影响温度对沉淀的影响沉淀速度与超饱和度的关系3.沉淀法的应用及实验操作3.1重金属离子的沉淀法分析镉离子的沉淀法铅离子的沉淀法3.2硫酸盐的沉淀法分析硫酸钡沉淀法硫酸钠沉淀法3.3沉淀法的实验操作技巧沉淀滤液的过滤与洗涤沉淀物的收集与干燥沉淀法实验中的注意事项4.沉淀法的优缺点及改进措施4.1沉淀法的优点简单易行成本较低可以分离不同化合物4.2沉淀法的缺点沉淀物的纯度较低有一定的选择性4.3改进措施应用配位复合物来提高沉淀物的纯度控制温度和pH值来提高选择性5.沉淀法与其他分析方法的比较和结合应用5.1与滴定法的比较原理的不同应用的领域差异5.2与光谱分析的结合应用红外光谱分析与沉淀法紫外可见光谱分析与沉淀法总结:通过对《分析化学》中的知识点——沉淀法的概述，我们了解了沉淀法的基本原理、沉淀和驱动力、应用及实验操作、优缺点与改进措施以及与其他分析方法的比较和结合应用。
沉淀法作为一种常用的分析方法，在实际应用中具有广泛的可行性和适用性。
我们深信通过对沉淀法的深入研究和实践应用，将更好地为化学分析提供有效的手段和方法。
沉淀法
阴阳离子盐析效果
阴离子盐析效果 ： 柠檬酸＞PO43- ＞SO42- ＞ CH3COO-＞ Cl-＞
NO3-＞SCN-
阳离子盐析效果：
NH4+ ＞ K+＞Na+ ＞高价阳离子
硫酸铵是最常用的蛋白质盐析沉淀剂 盐析作用强，溶解度大且受温度影响小，
（硫酸铵的溶解度在0～30℃范围内变化 很小，25℃时的饱和浓度约为4 mol/L. 用1.0L水制备硫酸铵的饱和溶液，需加 入767g硫酸铵，饱和溶液体积为 1.425L) 。 不使蛋白质变性，价廉易得； 缺点：缓冲能力差，水解后变酸；高pH 释氨，腐蚀性；残留，对产品有影响。
等电点沉淀法适用于憎水性较强的蛋白质，
例如酪蛋白在等电点时能形成粗大的凝聚 物。但对一些亲水性强的蛋白质。如明胶， 则在低离子强度的溶液中，调 pH在等电点 并不产生沉淀。 所以其很少单独使用，往往与盐析法、有 机溶剂沉淀法或其他沉淀法一起使用。
有机溶剂沉淀法
定义：向水溶液中加入一定量亲水性的有
沉淀法
(precipitation)
沉淀的手段，主要是为了通过沉 淀达到浓缩的目的，或者通过沉淀，固液分 相后，除去留在液相或沉积在固体中的非必 要成分；其次，沉淀可以将已纯化的产品由 液态变成固态，加以保存或进一步处理。 沉淀方法用于分离纯化是有选择性的，即有 选择地沉淀杂质或有选择地沉淀所需成分。
选择性溶剂沉淀法
金属离子沉淀蛋白质
一般可分三类： ①能与羧基、胺基等含氮化合物以及含氮杂环化 合物强烈结合的一些金属离子，如：Mn2+.Fe2+ . Ｃo2+.Ni2+ .Ｃu2+.Zn2+ .Cd2+ ; ②能与羧酸结合而不与含氮化合物结合的一些金 属离子，如：Ca2+ .Ba2+.Mg2+ .Pb2+ ; ③能巯基化合物强烈结合的一些金属离子，如： Ｈg2+ .Ag2+ .Pb2+ 。 实际应用时，金属离子的浓度常为0.02mol/L。 复合物中金属离子的去除，可用离子交换法或 EDTA金属螯合剂。
4沉淀法
（ 3 ）中和电荷，减少静电斥力， 中性盐加入蛋
PH＜PI，带正电荷， 又有水膜，是稳定的 亲水胶体
在等电点状态的 酶蛋白，水膜未脱， 是不稳定的亲水胶体
PH＞PI，带负电荷， 又有水膜是稳定的 亲水胶体
+ + +
+
+
+ + + +
H
+
+
_
+ +
_
_
OHH+
+
+ +
OH-
_
+
_ _ _ _ _ _ _ _
柠檬酸＞PO43- ＞SO42- ＞CH3COO-＞ Cl-＞ NO3-＞SCN阳离子盐析效果： NH4+ ＞ K+＞Na+ ＞高价阳离子
盐析中常用的盐：硫酸铵、硫酸钠、磷酸钾、磷酸钠 硫酸铵是最常用的蛋白质盐析沉淀剂
（1） 价廉 ； （2） 溶解度大，温度系数小，许多蛋白质可以盐析出来；
（3）硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好，
4.3盐析
Salt induced precipitation
1.概念：在高浓度的中性盐存在下，蛋白质（酶） 等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低，产生 沉淀的过程。 盐析是可逆的
早在1859年，中性盐盐析法就被用于从血液中分离 蛋白质，随后又在尿蛋白、血浆蛋白等的分离和分 级中使用，得到了比较满意的结果。
7.盐析注意事项
选择适宜饱和度 采用分步盐析 盐析的成败决定于溶液的pH值与离子强度，稳定pH 用磷酸
缓冲液 在加入盐时应该缓慢均匀，搅拌也要缓慢，越到后来速度应 该更注意缓慢，如果出现一些未溶解的盐，应该等其完全溶 解后再加盐，以免引起局部的盐浓度过高，导致酶失活。 盐析后最好缓慢搅拌一个小时而且再在冰浴中放臵一段时间。 为了避免盐对酶的影响，一般脱盐处理后再测酶活性。 盐析后的蛋白质最好尽快脱盐处理，以免变性，透析较慢， 一般可用超滤
第六章 沉淀法..
影响蛋白质溶解度的因素 蛋白质性质 溶液性质
由于改变蛋白质性质较难，故对 其溶解度的调控，常常是通过改变溶 液的性质来实现的。
当溶液中蛋白质超过了溶解度时，液相 中的蛋白质分子处于过饱和状态，不再全部 溶剂化，在其相互作用下沉淀逐渐增多并凝 聚在一起以保持一个稳定的构型，这是一个 排斥溶剂分子的过程。 蛋白质在这样的沉淀中，是以一种刚性 的、稳定的状态存在，这种状态又可通过溶 解度的重新调整，恢复到原先的溶剂化形式。
沉淀法的选择原则
沉淀剂是否会引起蛋白质分子的破坏
沉淀剂本身的性质
沉淀操作的成本和难易程度
残留沉淀剂的去除难度
最终产品的产率
纯度的要求
蛋白质沉淀方法
①加入中性盐盐析；
②加入可溶性有机溶剂；
③将pH值调节到等电点；
④加入非离子型亲水性聚合物；
⑤加入聚电解质絮凝； ⑥加入多价金属离子。
496
431 392 353 314 275 237 198 157 79
对于加入固体盐，其需用量也可按 下式计算：
G( S 2 S1 ) X 1 (VG / 1000 )S 2
(6-3)
式中X为每升溶液中加入固体盐的
数量(g)；G为饱和溶液中的盐含量(g/L)；
S1为初始盐浓度(百分数)；S2为所需盐
40
45 50 55 60 65 70 75 80 90
31
63
32
97
65 33
132
99 66 33
168
134 101 67 34
205
171 137 103 69 34
245
210 176 141 105 70 35
285
沉淀法
一些盐类对碳氧血红蛋白的盐析常数：
（二）、pH和温度的影响
ß 值与蛋白质种类关系较大，但和
盐的种类基本上无关系，而和pH与 温度有关。
通常ß 在等电点附近有极小值，蛋
白质的相对溶解度随pH变化很大。
在高浓度盐的溶液中，蛋白质的溶解度随温度升高而减小。
图中直线都 相互平行，说明 Ks不随PH和温度 而变。
盐析法制得的蛋白质，用有机溶剂沉淀法进
一步精制时，事先必须经过透析。
11、多价阳离子（Ca2＋, Zn2＋）会与蛋白质形成
复合物，这种复合物在水或有机溶剂中的溶解度较低，
因而，可以降低使蛋白质沉淀的有机溶剂浓度，这对于 分离那些在有机溶剂—水溶液中有明显溶解度的蛋白质 来说，是一种较好的方法。
四、非离子型聚合物沉淀法
第四节、 蛋白质沉淀方法
根据所加入沉淀剂的不同来进行分类，包括：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
加入中性盐盐析； 加入可溶性有机溶剂； 将pH值调节到等电点； 加入非离子型亲水性聚合物； 加入聚电解质絮凝； 加入多价金属离子等。
选择方法时，应考虑的因素：
沉淀剂是否会引起蛋白质分子的破坏 沉淀剂本身的性质 沉淀操作的成本和难易程度
盐析的原因：
中性盐的亲水性大于蛋白质分子的亲水性，加入大 量中性盐后，夺走了水分子，破坏了水膜，暴露出疏水 区域，同时又中和了电荷，破坏了亲水胶体，蛋白质分 子即形成沉淀。
二、等电点沉淀法
两性电解质，在达到电中性时溶解度最低，易发生
沉淀，从而实现分离。 氨基酸、蛋白质、酶和核酸都是两性电解质，可以 利用此法进行初步的沉淀分离。
影响Ks的因素： Ks与温度和pH无关，但和蛋白质与盐的种类有关， 但这种变化不是很大。 例如：以硫酸铵作为沉淀剂时，Ks值对不同的蛋白 质来说其变化不会超过1倍。
沉淀法
沉淀法、浸渍法制备催化剂沉淀法（Deposition-precipitation，简称DP法）是将金属氧化物载体加入到HAuCl4的水溶液中形成悬浮液，在充分搅拌的条件下，控制一定的温度和pH值，使之沉积在载体表面上，随后进行过滤、洗涤、干燥、焙烧等处理，得到负载金催化剂。
对于制备高活性的纳米金催化剂，该方法是广泛使用并且比较有效的方法之一。
该方法的关键是控制合适的pH值，从而可以得到活性组分均匀分散、粒度较小、活性较高的纳米金催化剂。
通常认为，控制反应液浓度10mol/L，最佳pH值范围7~8，反应温度323~363K，氯金酸的水溶液就会选择性的以氢氧化金的形式沉积在载体表面，而尽可能少的在液相中沉淀。
通常，采用DP法制备纳米金催化剂最合适的载体是等电点在6~9之间的氧化物，如TiO2 (IEP=6)，CeO2 (IEP=6.75)，ZrO2 (IEP=6.7)，Fe2O3 (IEP=6.5~6.9)和Al2O3 (IEP=8~9)等。
该法的优点在于活性组分全部保留在载体表面，提高了活性组分的利用率；得到的催化剂金颗粒尺寸分布比较均匀。
该法对于制备低负载量金催化剂非常有效，但是要求载体有较高的比表面积(至少50m/g)，而且不适用于等电点小于5的金属氧化物和活性炭载体。
步骤制成催化剂。
这也是常用于制备高含量非贵金属、金属氧化物、金属盐催化剂的一种方法。
具体可以分为共沉淀、均匀沉淀和分步沉淀等方法。
借助于沉淀反应。
用沉淀剂将可溶性的催化剂组分转变为难溶化合物。
经过分离、洗涤、干燥和焙烧成型或还原等。
2.1、共沉淀方法将催化剂所需的两个或两个以上的组分同时沉淀的一个方法，可以一次同时获得几个活性组分且分布较为均匀。
为了避免各个组分的分步沉淀，各金属盐的浓度、沉淀剂的浓度、介质的pH值以及其他条件必须同时满足各个组分一起沉淀的要求。
2.2、均匀沉淀法它不是把沉淀剂直接加到待沉淀的溶液中，也不是加沉淀剂后立即产生沉淀反应，而是首先使沉淀的溶液与沉淀剂母体充分混合，造成一个均匀的体系，然后调节温度、逐渐提高PH值或在体系中逐渐生成沉淀剂等方式，创造形成沉淀的条件，使沉淀作用缓慢地进行。
第二章 沉淀法..
（3）多价阳离子的作用 蛋白质和多价阳离子（如Zn2+和Cu2+等）能 结合形成复合物，使蛋白质在有机溶剂中的 溶解度降低。这对在高浓度溶剂中才能沉淀 的蛋白质特别有益。 例如，在某些蛋白质溶液中只要加入0.0050.02nmol/L Zn2+，就可大大减少有机溶剂的 用量，而将蛋白质沉淀出来。
三、 蛋白质沉淀剂
四、聚乙二醇沉淀作用
水溶性非离子型聚合物，可使蛋白质发生沉淀作用。
沉淀作用较满意的聚合物是分子量在400-6000之间的聚 乙二醇。 优点：条件温和，不易引起蛋白质变性，沉淀较完全， 应用范围广。 缺点：易受各种因子如pH、离子强度、蛋白质浓度及聚 合物分子量的影响。
五、选择性沉淀法
根据各种蛋白质在不同物理化学因子（如温度、 酸碱度和有机溶剂等）作用下稳定性不同的特 点，用适当的选择性沉淀法，即可使杂蛋白变 性沉淀，而欲分离的有效成分则存在于溶液中 （或者发生可逆性沉淀），从而达到纯化有效 成分的目的。
原理：等电点、热变性、酸碱变性和特殊 的可逆沉淀作用 优点：选择性较强，方法简单，种类较多
缺点：应用范围较窄 应用范围：各种生物大分子物质的沉淀
六、 结晶
—改变溶解度产生沉淀的方法
蛋白质沉淀：晶体沉淀和无定形沉淀 结晶过程是纯化过程。在提纯阶段，当某一纯蛋白质 溶液的浓度达到较高（5%-30%）水平时，若条件适合， 就能产生一定形状的结晶。当蛋白质溶液中混有杂质 时，即使条件适合，也得不到整齐的结晶，或无结晶 形成。 用显微镜观察结晶的有无及形状，为判断提纯物质纯 化程度的一种方法。
透析时注意：
（1）透析袋的处理
新的透析袋用蒸馏水洗净，无漏洞时，即可使用。 除去透析袋中所含盐类时，处理方法： 将透析袋置500毫升含1mmo1/L EDTA-Na2的2％碳酸氢钠 溶液中煮沸10分钟，用干净镊子或戴橡皮手套取出，蒸 馏水煮沸、漂洗后，可使用。用过的透析袋同样处理后， 能重复使用。 保存：泡在蒸馏水中置低温（4℃）或泡在70％的乙醇中 保存。
各种沉淀方法的基本原理
各种沉淀方法的基本原理沉淀是一种将溶液中的溶质分离出来的物理或化学方法。
在分析、制备和处理化学物质中，沉淀方法被广泛应用。
以下是一些常见的沉淀方法及其基本原理：1.重力沉淀：重力沉淀是指利用重力作用将悬浮在溶液中的颗粒沉积至底部。
其原理是根据溶质颗粒与溶剂的密度差异，使得密度较大的溶质颗粒下沉至底部形成沈淀。
重力沉淀常用于分离较大颗粒或悬浮物。
2.离心沉淀：离心沉淀是利用离心机的离心力将溶质分离出来的方法。
离心机通过旋转使溶液中的颗粒产生向外径向分离的离心力，从而使溶质沉淀于管底。
离心法适用于颗粒很小且难以通过过滤等方法分离的溶质。
3.过滤沉淀：过滤沉淀是通过过滤器将溶液中的悬浮物分离出来的方法。
过滤器具有精细的孔隙结构，可以阻挡溶液中颗粒较大的悬浮物，使其滞留在过滤器表面上形成沈淀。
过滤沉淀适用于分离固体颗粒大小较大的溶质。
4.沉淀剂沉淀：沉淀剂沉淀是通过添加沉淀试剂使溶液中的溶质发生沉淀的方法。
沉淀试剂与溶液中的溶质发生化学反应，生成难溶的沉淀物，从而使溶质得以分离。
一些常用的沉淀剂包括醋酸铅、硫酸钙等。
5.溶剂结晶沉淀：溶剂结晶沉淀是通过改变溶剂条件（如温度、浓度等）使溶质结晶形成沉淀的方法。
在溶液中，溶质的溶解度与溶剂条件有关，当溶剂条件发生变化时，溶质的溶解度也会发生改变，导致溶质结晶形成沉淀从而分离出来。
6.蒸发沉淀：蒸发沉淀是通过蒸发溶液中溶剂使溶质沉淀的方法。
在溶液中，当溶剂蒸发时，溶质的溶解度会发生变化，当溶解度超过饱和度时，溶质结晶形成沉淀。
因此，通过蒸发溶液中的溶剂，使溶质结晶沉淀分离出来。
以上介绍了一些常见的沉淀方法及其基本原理。
不同的沉淀方法可以根据溶质的性质和分离目的选择适当的方法。
在实际应用中，还需结合需要分离的溶质特性以及操作条件，选择最合适的沉淀方法。
第二章 沉淀法
。
②硫酸铵盐析
A.固体法：逐步加入固体硫酸铵，当加到一定 的饱和度时，蛋白质便可沉淀出来。 B.饱和溶液法：逐步加入预先调好pH值的饱和硫酸铵， 蛋白质便可沉淀出来。 C.透析法：透析袋放入一定浓度的大体积溶液中，通过 透析作用来改变蛋白质溶液中的盐浓度，沉淀蛋白质 。
A.固体法
盐析后要在冰浴中放置一段时间，待沉淀
此法比加入固体硫酸铵沉淀法温和，但是对 于大体积样品不适用。因为硫酸铵溶液的大量加 入，将导致样品溶液体积增加。例如，当样品达 到50％硫酸铵饱和度时，其体积增加一倍。
C.透析法：透析袋放入一定浓度的大体积溶液中， 通过透析作用来改变蛋白质溶液中的盐浓度， 沉淀蛋白质。
此法仅在要求较精确、样品体积小的试验使用。
注意事项 (1)低温下操作 防止有机溶剂的放热使蛋白变性
(2)中性盐作用
增加蛋白质溶解度，防变性
结合蛋白质，致其溶解度降低
(3)多价阳离子作用
3．蛋白质沉淀法
蛋白质沉淀法所用的试剂则仅对一类或一种蛋白质沉淀起 作用，常见的有碱性蛋白质、凝集素和重金属等。 (1)碱性蛋白质：如鱼精蛋白，除能有效地沉淀核酸物质外， 还能沉淀某些蛋白质。当把鱼精蛋白加入部分纯化的酵母磷 酸果糖激酶溶液时，溶液中的酶蛋白便吸附到鱼精蛋白核酸 沉淀物上。沉淀物用磷酸缓冲液洗脱后，收得的磷酸果糖激 酶的纯度比原来提高了9倍。
5. 选择性沉淀法
6. 结晶沉淀法
（一）盐析法
原理：高浓度中性盐存在下，使生物分子在水溶液中溶解
的溶解度降低而产生沉淀的方法，多用于蛋白质（酶）的
分离。 常用的盐类是硫酸铵。 优点： ①成本低，不需要特别昂贵的设备。
②操作简单、安全。
③对许多生物活性物质具有稳定作用。
第二章-沉淀法
3.3 DNA与RNA的分离
3.3.1 盐析法 利用：DNA与RNA在不同NaCl溶液中溶解度不同 DNA：在1－2mol/L NaCl溶液中溶解度较大；
在0.14mol/L NaCl溶液中溶解度极小。
RNA： 在0.14mol/L NaCl溶液中溶解度较大； 在1－2mol/L NaCl溶液中溶解度较小。
使分层明显； 残留的酚、氯仿用乙醚萃取去除，残留乙醚68°C蒸馏去
除。
沉淀法
3.1.3 加蛋白水解酶
• 溶菌酶、蛋白酶K、蛋白酶E • 蛋白酶E中含DNase，用前80°C，5min，或
37°C温育0.5~1hr.
沉淀法
3.2 消除多糖杂质
• 选用选择型沉淀剂：异戊醇、十六烷基三甲基溴 化铵（CTAB)
沉淀法
2.4.2 有利于结晶的措施 加少量“晶种”； 适当搅拌。
沉淀法
小结：蛋白质沉淀法
• 盐析法：机理 方法：固体法、饱和溶液法、透析法 影响因素：Ks、pH、纯度、浓度等
有机溶剂法：操作注意点
聚乙二醇法：分子量
结晶法：
沉淀法
第三节 核酸的制备
• 思路：从生物材料中分离出DNA-protein（DNP） 或RNA_protein（RNP)－－－解聚－－－去除蛋 白质－－－沉淀核酸
沉淀法
C、蛋白质纯度和浓度的影响： D、其他因素的影响： 金属离子：加EDTA－Na2溶液 加（NH4)2SO4时间：2hr加完
沉淀法
5) 脱盐
• 凝胶过滤法： • 透析法： 透析方法：
搅拌下，3hr平衡，样品液：透析液＝1:10； 或静止，过夜，样品液：透析液＝1:20。
沉淀法
2.2 有机溶剂沉淀法
第六章 沉淀法和吸附法
3、有机溶剂沉淀实例
（四）生成盐复合物沉淀——柠檬酸钙盐沉淀
1、提取过程的化学反应： 2C6H8O7•H2O+3CaCO3 →Ca3(C6H5O7)2•4H2O+3CO2↑+H2O Ca3(C6H5O7)2•4H2O+3H2SO4+ 4H2O
→ 2C6H8O7•H2O+3CaSO4 •2H2O
1、工艺流程：
吸附作用力也是范德华力。它是一组分子引力 的总称，包括三种力，即定向力、诱导力和色散力。 定向力：是极性分子之间产生的作用力，是极性分子间
的静电引力，分子的极性越大，力也越大。
诱导力：指极性分子和非极性分子之间的吸引力，极性 分子产生的电场作用会诱导非极性分子极化， 两者之间相互吸引而发生吸附作用。这种力与 温度无关。
优点：
许多无机酸的价格低廉，并能为食品标准允许。
缺点：
酸化时，容易引起蛋白质失活，因为蛋白质 对低pH比较敏感。
等电点沉淀实例
从猪胰脏中提取胰蛋白酶原：胰蛋白酶原的pI ＝8.9，可先于pH 3.0左右进行等电点沉淀，除
去共存的许多酸性蛋白质(pI=3.0)。工业生产
胰岛素(pI＝5.3)时，先调pH至8.0除去碱性蛋
有机溶剂的种类：选择的溶剂必须能与水互溶，
但与产物如蛋白质等不发生反应。
温度：降低温度可以增加收率。同时许多生物分 子如蛋白质、核酸等对温度特别敏感，温度稍有
升高，便发生变性。
pH：选择溶解度最低时的pH，有助于提高沉淀 效果。因此在接近等电点处，以引起沉淀所需有 机溶剂的量较少。合适的pH也可大大提高分离的 分辨能力。
第六章 沉淀法和吸附法
一、沉淀法
二、吸附法
常见的化学沉淀方法(一)
常见的化学沉淀方法（一）引言概述:化学沉淀方法是一种常用的实验室分析和处理材料的技术，通过将化合物溶液中的离子转化为固体沉淀以实现分离和纯化的目的。
本文将介绍五种常见的化学沉淀方法。
正文内容:一、溶剂沉淀法1. 通过调节溶液的pH值使特定物质沉淀。
2. 利用溶液中的降低溶解度产生沉淀。
3. 通过添加沉淀剂来诱导沉淀的形成。
4. 用钝化剂来提高沉淀的纯度。
5. 控制溶液温度和反应时间来实现沉淀的分离。
二、草酸盐沉淀法1. 添加草酸盐沉淀剂使得金属离子与草酸盐结合形成沉淀。
2. 通过调节溶液pH值来控制沉淀的形成。
3. 用洗涤剂洗涤沉淀以去除杂质。
4. 通过干燥和煅烧来得到纯净的沉淀物。
5. 用酸溶或碱溶来溶解沉淀以进一步应用。
三、硫化物沉淀法1. 添加硫化剂使金属离子与硫离子结合形成沉淀。
2. 控制反应温度和pH值以促进沉淀的形成。
3. 采用过滤和离心技术来分离沉淀。
4. 用溶剂或酸溶来去除杂质。
5. 通过烘干和煅烧来得到纯净的沉淀物。
四、氢氧化物沉淀法1. 通过添加碱性沉淀剂使金属离子与氢氧化物结合形成沉淀。
2. 采用搅拌和温度控制来促进沉淀的形成。
3. 通过离心和过滤来分离沉淀。
4. 用酸溶解和洗涤来去除杂质。
5. 将沉淀经过干燥和煅烧得到纯净的氢氧化物。
五、碳酸盐沉淀法1. 通过添加碳酸盐沉淀剂使金属离子与碳酸盐结合形成沉淀。
2. 通过调节溶液pH值控制沉淀的形成。
3. 采用搅拌和过滤技术来分离沉淀。
4. 用酸溶和洗涤来去除杂质。
5. 通过烘干和煅烧得到纯净的碳酸盐沉淀物。
总结:常见的化学沉淀方法包括溶剂沉淀法、草酸盐沉淀法、硫化物沉淀法、氢氧化物沉淀法和碳酸盐沉淀法。
这些方法通过控制溶液的pH值、添加特定的沉淀剂以及使用适当的分离技术来实现沉淀的形成与分离。
这些方法在实验室分析和处理材料中具有广泛的应用。
生物工艺学下游技术第四章 沉淀法
硫酸铵盐析 固体法 533(S )/(100 100g = 533(S2-S1)/(100-0.3S2)
g：1升溶液中需加入固体硫酸铵的克数 S1：表示需要达到的百分饱和度 S2：表示原溶液中的百分饱和度
(20 ℃)
饱和溶液法 V = V0(S2-S1)/ (S3-S1)
表示需要加入的硫酸铵溶液体积（ml） V ：表示需要加入的硫酸铵溶液体积（ml） 表示原来溶剂的体积（ml） V0 ：表示原来溶剂的体积（ml） S1与S2同上 S3 ：表示需要加入的硫酸铵溶液的饱和度
定义 沉淀是物理环境的变化引起溶质的溶解度
降低、生成固体凝聚物的现象。 降低、生成固体凝聚物的现象。
沉淀的种类
盐析 等电点沉淀 有机溶剂沉淀 非离子型聚合物沉淀法 聚电解质沉淀法 高价金属离子沉淀法 热沉淀法
蛋白质的溶解特性
亲水性氨基酸残基基本分布在蛋白质立体结构 的外表面,形成亲水区 亲水区。 的外表面,形成亲水区。 在水溶液中， 在水溶液中，多肽链中的疏水性氨基酸残基具 有向内部折叠的趋势，即便如此， 有向内部折叠的趋势，即便如此，一般仍有部分疏 水性氨基酸残基暴露在外表面，形成疏水区 疏水区。 水性氨基酸残基暴露在外表面，形成疏水区。 蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成荷电 蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成荷电 亲水区和疏水区构成。 区、亲水区和疏水区构成。
防止蛋白质凝聚沉淀的屏障
蛋白质周围的水化层（ shell)， ⑴蛋白质周围的水化层（hydration shell)， 保护了蛋白质粒子，避免了相互碰撞， 保护了蛋白质粒子，避免了相互碰撞，使蛋白 质形成稳定的胶体溶液。 质形成稳定的胶体溶液。 蛋白质两性电解质 分子间静电排斥作用。 两性电解质， ⑵蛋白质两性电解质，分子间静电排斥作用。 存在双电层） （存在双电层）蛋白质粒子在水溶液中是带电 的，带电的原因主要是吸附溶液中的离子或自 身基团的电离。 身基团的电离。蛋白质表面的电荷与溶液中反 离子的电荷构成双电层。 离子的电荷构成双电层。
沉淀法的定义
沉淀法的定义嘿，朋友们！今天咱来唠唠沉淀法。
你说沉淀法啊，就好比是一场神奇的魔法表演！想象一下，你有一杯浑浊的水，里面啥杂质都有。
这时候沉淀法就闪亮登场啦！它就像是一个超级厉害的魔术师，能让那些杂质乖乖地沉到水底去。
这不就把水给变清了嘛！在我们的生活中啊，沉淀法的用处可多了去了。
比如说，你在做化学实验的时候，想要得到纯净的某种物质，沉淀法就能帮上大忙呀！它能把不需要的东西分离出去，只留下你想要的宝贝。
这多厉害呀！咱再打个比方，这就像你在一堆沙子里找金子。
沉淀法就是那个能帮你把沙子筛掉，让金子留下来的好帮手。
你说要是没有它，你得费多大劲才能找到那一点点金子呀！而且哦，沉淀法可不是只在实验室里有用。
你想想，我们的人生不也像是一场沉淀的过程吗？我们会遇到各种各样的人和事，有好的，有坏的。
但随着时间的推移，那些不好的、让我们烦恼的事情，就会像杂质一样慢慢沉淀下去，而留下来的就是那些珍贵的经验和美好的回忆呀！你看，沉淀法多有意思！它能让复杂的变得简单，让混乱的变得有序。
这就好像是给我们的生活来了一次大整理，把那些没用的、多余的都清理掉，只留下最精华的部分。
咱再换个角度想想，沉淀法是不是也有点像我们交朋友呢？一开始可能认识很多人，但随着时间的流逝，那些真正和我们志同道合、能一直陪伴我们的朋友就沉淀下来啦！这不就和沉淀法一样嘛，把那些不合适的都过滤掉，留下最珍贵的。
哎呀，说了这么多，我觉得沉淀法真的是太神奇啦！它在各个领域都发挥着重要的作用，就像一个默默无闻却又超级厉害的幕后英雄。
它能让我们的世界变得更纯净、更美好。
所以啊，朋友们，让我们都学会运用沉淀法吧！无论是在学习、工作还是生活中，都让它来帮我们过滤掉那些不需要的，留下最有价值的。
让我们的人生也像经过沉淀法处理后的溶液一样，清澈、明亮、充满希望！这就是我对沉淀法的理解，你们觉得呢？。
沉淀法的名词解释
沉淀法的名词解释
嘿，你知道啥是沉淀法不？沉淀法呀，就好比是一场神奇的魔法！比如说，你把混着杂质的水想象成是一锅乱炖（就像生活中那些杂乱无章的情况）。
然后呢，我们通过一些特别的手段，让那些杂质慢慢地、乖乖地沉淀下去（这不就像是把混乱中的重要东西给分离出来嘛）。
沉淀法在很多领域都超重要的呢！在化学实验里，科学家们经常用它来分离和提纯各种物质。
想象一下，他们就像神奇的魔法师，用沉淀法这个魔法棒，把需要的成分给精准地变出来（哇，是不是很厉害）！
在实际生活中，沉淀法也无处不在哦！比如污水处理，就是利用沉淀法让污水中的脏东西沉淀下来，让水变得干净（这可关系到我们的生活环境呀）。
再想想，做豆腐的时候，不也是通过沉淀让豆浆变成豆腐的嘛（哈哈，是不是很熟悉）。
沉淀法的过程有时候挺漫长的，就像我们追求梦想的道路一样（哎呀，可不是一下子就能成功的）。
它需要耐心等待，就像等待花儿慢慢绽放（急不得呀）。
而且，不同的情况下，沉淀法的具体操作和要求也不一样呢，就像每个人都有自己独特的性格和处事方式（真的很有意思吧）。
我觉得沉淀法真的是太神奇、太重要啦！它就像一个默默工作的小助手，在背后为我们解决着各种难题，让我们的生活和工作变得更加美好和有序。
所以呀，可千万别小看了沉淀法哦！。
沉淀法
盐析法应用最广的还是在蛋白质领域， 盐析法应用最广的还是在蛋白质领域 ， 已有 八十多年的历史，其突出的优点是： 八十多年的历史，其突出的优点是： 成本低，不需要特别昂贵的设备。 ①成本低，不需要特别昂贵的设备。 ②操作简单、安全。 操作简单、安全。 对许多生物活性物质具有稳定作用。 ③对许多生物活性物质具有稳定作用。
（1）盐分级沉淀
①盐的选择 一般进行蛋白质沉淀时，常选用是硫酸铵 硫酸铵。 一般进行蛋白质沉淀时，常选用是硫酸铵。因为 硫酸铵与其他盐(如氯化钠、硫酸钾等)相比， 硫酸铵与其他盐(如氯化钠、硫酸钾等)相比，具以下 优点： 优点： 溶解度大，对温度不敏感，当水的温度是25℃ ①溶解度大，对温度不敏感，当水的温度是25℃ 硫酸铵的饱和溶解度( 时，硫酸铵的饱和溶解度(即每升溶剂可溶解盐的克 769g(其摩尔浓度为4.1mol／L)， 其摩尔浓度为4.1mol 数)为769g(其摩尔浓度为4.1mol／L)，当水的温度降 0℃时 其饱和溶解度高达679g( 679g(其摩尔浓度为 至0℃时，其饱和溶解度高达679g(其摩尔浓度为 3.9mol／ 这是其他盐类所不具备的。 3.9mol／L) 这是其他盐类所不具备的。由于酶和各 种蛋白质通常是在低温下稳定，因而盐析操作也要求 种蛋白质通常是在低温下稳定， 在低温下（ 4℃）进行。 在低温下（0～4℃）进行。
②
硫酸铵盐析
固体法：最常用的是固体硫酸铵加入法。 A．固体法：最常用的是固体硫酸铵加入法。 将其研成细粉， 搅拌下缓慢均匀少量多次地 将其研成细粉，在搅拌下缓慢均匀少量多次地 加入粗制品溶液中，接近计划饱和度时，加盐 加入粗制品溶液中，接近计划饱和度时， 的速度更要慢一些， 的速度更要慢一些，尽量避免局部硫酸铵浓度 过大而造成不应有的蛋白质沉淀。在此过程中， 过大而造成不应有的蛋白质沉淀。在此过程中， 溶液中的硫酸铵的浓度会不断提高， 溶液中的硫酸铵的浓度会不断提高，水分子会 个断与硫酸铵结合， 个断与硫酸铵结合，当加入的硫酸铵使溶液浓 度达到“盐析点” 蛋白质就沉淀出来。 度达到“盐析点”时，蛋白质就沉淀出来。
化学沉淀法的操作步骤和原理
化学沉淀法的操作步骤和原理化学沉淀法是一种常用的分离和纯化技术，广泛应用于化学、环境、生物等领域。
本文将介绍化学沉淀法的操作步骤和原理。
一、操作步骤1. 溶液制备：首先，准备所需的试剂和溶剂。
将溶剂加入容器中，加热至适当温度。
然后按照实验所需配制溶液，搅拌均匀，使溶质彻底溶解。
2. 沉淀反应：将所需产生沉淀的试剂缓慢滴加到溶液中，同时进行搅拌。
滴加速度要适宜，以避免产生过多细小的沉淀颗粒。
3. 沉淀生成：当试剂滴加完毕后，继续搅拌溶液。
在适当的条件下，溶液中的试剂离子会与沉淀剂离子发生反应，形成沉淀物。
4. 沉淀收集：将反应结束后的混合物进行离心或其他分离方法，将沉淀和上清液分离开来。
5. 沉淀处理：对得到的沉淀进行洗涤，去除残余的杂质。
常用的洗涤剂有纯化水和酸碱溶液，洗涤次数和洗涤剂的选择根据实际情况确定。
6. 沉淀干燥：将洗涤后的沉淀置于合适的容器中进行干燥。
一般可以采用自然晾干、加热或真空干燥等方法。
7. 沉淀重溶：根据需要，可以将沉淀重新溶解到适当的溶剂中，得到所需的溶液。
二、原理解析化学沉淀法的原理基于反应物溶解度差异。
根据溶解度积的大小可以预测反应物是否会生成沉淀。
溶解度积是指反应物在饱和状态下的溶解度乘积，用于描述溶液中沉淀生成的倾向。
当反应物溶解度积大于溶液中的有效浓度时，反应物将会生成沉淀。
此时，即可通过化学沉淀法将其分离出来。
化学沉淀法的选择合适的反应条件十分重要。
一方面，反应温度和反应时间的控制能够影响沉淀生成速度和纯度。
过高或过低的温度都会对沉淀形成产生负面影响。
另一方面，溶液的酸碱性也会对反应物溶解度产生影响，进而影响沉淀生成。
此外，化学沉淀法还可以通过控制沉淀剂的添加量和沉淀收集方法来实现对纯度和产量的控制。
添加过量沉淀剂可以提高沉淀生成速度和纯度，但同时也会增加产量损失。
总而言之，化学沉淀法是一种有效的分离和纯化技术，通过选择适当的反应条件和控制沉淀剂的添加量可以实现对特定物质的分离和纯化。
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（一）盐析法 (Salting out)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
早在1859年，中性盐盐析法就被用于从血液中 分离蛋白质，随后又在尿蛋白、血浆蛋白等的 分离和分级中使用，得到了比较满意的结果。 在蛋白质溶液中加入中性盐后会使蛋白质脱水， 又会中和蛋白质所带电荷，使颗粒间的相互排 斥力失去，在布朗运动的互相碰撞下，蛋白质 分子结合成聚集物而沉淀析出。
β 盐析法：在一定离子强度下，改变pH和温度 进行盐析；
其中，Ks盐析法由于蛋白质对离子强度的变化非常敏感，易产生 共沉淀现象，因此常用于提取液的前处理。 而β 盐析法由于溶质溶解度变化缓慢，且变化幅度小，因此分辨 率更高，常用于初步的纯化。
•
•
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2、影响盐析的主要因素
1）蛋白质起始浓度
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有机溶剂沉淀实例
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（四）非离子型多聚物沉淀法
聚乙二醇(PEG)、葡聚糖右旋糖酐硫酸钠等
沉淀效能高；操作条件温和，不易引起生物大分子变性；沉 淀后易除去；无毒、不可燃；广泛用于核酸、蛋白等的分离纯 化。 机制：可能降低生物大分子水化度，与大分子发生共沉作 用；与生物大分子形成复合物；或通过空间位置排斥，使液体 中的微粒被迫聚集而沉淀。 常用PEG6000-20000；
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沉淀法（Precipitation）
改变溶液条件，使溶解在溶液中的目的物以固体形式 分离出的操作技术。分：结晶法与沉淀法。沉淀法是实 验室、生产中分离制备生物大分子常用的方法。 利用不同物质在溶剂中的溶解度不同而达到分离的 目的。
特点：方法简单 成本低 使用广泛
•一般作为初步分离的手段
25℃
lgS
1
lgS
1 pH 7.43 7.17 6.05 6.80 6.60 2 3
4）pH
o
0℃ 25℃
o
值除与蛋白质和温度有关外， 2 3 4 I 还与pH有关； 盐析pH的选择要以不降低产 物的活性为原则； 沉淀，故可选择等电点的pH作 为盐析pH
I 由于蛋白质在等电点时最易
4 I pH对碳氧血红蛋白的磷酸盐盐析 温度和pH对碳氧血红蛋白的磷酸盐盐析曲线的影响 曲线的影响
Ks 牛血红蛋白 （NH4)2SO4 0.71 1.00 磷酸盐
牛肌红蛋白
卵清蛋白 血纤维蛋白原
0.94
1.22 1.46 2.16
Β 与溶液的温度和pH有关，与盐的种类无关。
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用盐析法分离蛋白质的两种方法
Ks盐析法：在一定pH和温度下，改变体系离子 强度进行盐析的方法；
PEG的沉淀效果除与沉淀剂的浓度有关外，还受离子强度、 pH和温度的影响
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图 不同盐溶液中碳氧血红蛋白的溶解度与离子强度的 关系（25℃） (○)NaCl; (▼)KCl; (◘)MgSO4; (▢)NH4)SO4; (●)Na2SO4; (□)K2SO4; (■)柠檬酸三钠
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无机盐种类
阴离子盐析作用顺序
柠檬酸盐>PO43－>SO42－ >CH3COO－>Cl－ >NO3－>SCN－
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1.0
未沉淀蛋白质的分率
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0.8 0.6 0.4 0.2 1 2 3 4 5 6 7 8 pH 对大豆蛋白质 溶解度的影响
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实例
从猪胰脏中提取胰蛋白酶原：胰蛋白酶原的pI＝ 8.9，可先于pH3.0左右进行等电点沉淀，除去共 存的许多酸性蛋白质(pI=3.0)。 工业生产胰岛素(pI＝5.3)时，先调pH至8.0除去碱 性蛋白质，再调pH至3.0除去酸性蛋白质(同时加 入一定浓度的有机溶剂以提高沉淀效果)。
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Cohn方程式
现在常用Cohn经验式来表示蛋白质的溶解度与盐的 浓度之间的关系：
㏒S=β －ＫsＩ
S——蛋白质的溶解度，g/L;
I－一离子强度等于
I=1/2∑mizi2
mi——离子 i的摩尔浓度； Zi——所带电荷； β ——常数，与盐的种类无关，但与温度、pH和蛋白质种类有关; Ks——盐析常数，与温度和PH无关，但与蛋白质和盐的种类有关。
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一般操作过程
在经过滤或离心后的样品中加入沉析剂 沉淀物的陈化，促进晶体生长 离心或过滤，收集沉淀物
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盐析 有机溶剂沉淀 等电点沉淀 沉淀方法 非离子多聚物沉淀法 生成盐复合物方法
其他
选择性的变性沉淀 亲和沉淀
SIS聚合物与亲和沉淀
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影响因素
温度
有机溶剂与水混溶时放出相当数量的热量， 使体系温度升高，增大了有机溶剂对蛋白变性 的影响。
pH值
许多蛋白质在等电点附近有较好的沉淀 效果。
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离子强度
较低离子强度的存在有利于沉淀作用，甚至 具有保护蛋白质，防止变性，减少水和溶剂相互 溶解及稳定介质pH值的作用。稍高的中性盐会使 蛋白质产生盐溶。
β
8 OA-卵清蛋白 COHb-碳氧血红蛋白 OA
７ ６ ５ ４ ３
COHb 3 4 5 6 7 ８ 以磷酸盐沉淀COHb和以硫酸铵 沉淀OA时，β随 pH的变化
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（二）等电点沉淀法
概念：调节体系pH值，使两性电解质的溶解度下 降，析出的操作称为等电点沉淀 原理：蛋白质是两性电解质，当溶液pH值处于等 电点时，分子表面静电荷为零，双水层和水化膜 结构被破坏，由于分子间引力，形成蛋白质聚集 体，进而产生沉淀
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有时为简单计算，也可以用浓度代替离子强度， 则上式成为：
Cohnx 经验式（用浓度代替离子强度）
IgS=β ′-Ｋs′m
m=盐的摩尔浓度.
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常数Ks代表图中
直线的斜率；β代 表截距，即当离子 强度为零，也就是 纯水中的假想
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Ks与温度和pH无关，但和蛋白质与盐的种类有关。
阳离子盐析作用顺序（一价）
(NH4)2SO4
NH4+>K+>Na＋
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3）温度
温度是影响溶质溶解度的重要因素， 升高温度可以增加许多无机盐和小分子 有机化合物的溶解度； 但在高盐浓度中，蛋白质等生物大分 子物质的溶解度随温度的升高反而减小
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2
2
pH6.6
蛋白质浓度大，盐的用量小，但共沉作用明显， 分辨率低；
蛋白质浓度小，盐的用量大，分辨率高；
较适中的蛋白质浓度是2.5%~3.0% （25mg/ml~30mg/ml)
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2）离子强度和种类
盐溶(salting in)：许
多蛋白在低盐浓度下发 生盐溶现象（比在纯水 中的溶解度大大增加）； 高盐浓度则盐析，离 子强度越大，蛋白质的 溶解度越低； 离子种类的影响 Ks
生物下游技术
安徽医科大学微生物学教研室 丁晓娟
第四章 提取（初步纯化）
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主要任务：提高溶液中的产品的浓度，同时也取出 一些杂质，为后道精制工序创造有利条件。
传统的方法：沉淀法、萃取法、吸附法、离子交换； 另外有膜分离、凝胶电泳等。
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沉淀法（Precipitation）
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（三）有机溶剂沉淀法
原理
亲水性有机溶剂加入溶液 后降低了介质的介电常数， 使溶质分子之间的静电引 力增加。 水溶性有机溶剂本身的水 合作用降低了自由水的浓 度，压缩了溶质分子表面 原有水化层的厚度，导致 溶质分子脱水凝聚。
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特点
有机溶剂沉淀法的优点在于其分辨率高 于盐析，加入的有机溶剂易除去，且有机溶 剂密度低，利于沉淀物分离。其缺点主要是 比盐析更易使蛋白变性，需低温操作。
蛋白质表面特性
蛋白质溶解：相似者相溶
亲水性和疏水性：
有利因素：亲水性，包括氢键、极 性基团、离子化侧链、亲水蛋白 所占的%等。如白蛋白 不利因素：疏水性，包括暴露的疏 水基团、疏水蛋白所占的%等。 如纤维蛋白原。
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蛋白质溶液的稳定因素
1)、水化层(hydration shell) tight hydration shell(0.35g water/1g pro) loose hydration shell(2g water /1g pro) 2)、静电排斥 zeta电势 Nernst Potential—胶核表面电位(不可测) Stern Potential—(不可测) Potential—滑面电位(可测,mobility) 水化层 zeta电势 静电排斥