沉淀分离技术
沉淀析出法
沉淀析出法是一种利用沉淀反应实现组分分离的化学方法。
在溶液中投加化学剂，将溶液中的可溶性物质转化成难溶性物质，从而在溶液中析出，沉淀在溶液底部。
沉淀析出的方法有：
1. 难溶盐沉淀法：使某些组分呈难溶化合物的形态沉淀析出的方法。
可用于组分分离、除杂或提取。
难溶盐沉淀法分为加沉淀剂沉淀法、浓缩结晶法和盐析结晶法三种。
2. 无机沉淀剂分离法：例如用SO42-为沉淀剂分离Ba2+离子，用S2-为沉淀剂分离Zn2+离子。
3. 有机沉淀剂分离法：例如用丁二酮肟分离Ni2+离子，用8羟基喹哪啶沉淀Zn2+等。
4. 均相沉淀法：是借助于化学反应在溶液中缓慢而均习地产生出沉淀剂。
用此法得到的沉淀较纯，过滤洗涤方便。
例如利用尿素的水解反应，逐步改变溶液的pH值，使金属离子生成氢氧化物沉淀，用硫代乙酰胺水解产生S2-离子使金属离子生成硫化物沉淀等。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅化学书籍或咨询化学专家。
溶液与沉淀的分离方法有3种倾析法、过滤法和离心分离法
溶液与沉淀的分离方法有3种：倾析法、过滤法和离心分离法。
（1）倾析法当沉淀的密度较大或结晶的颗粒较大，静置后能沉降至容器底部时，可用倾析法进行沉淀的分离和洗涤。
具体作法是把沉淀上部的溶液倾入另一容器内，然后往盛着沉淀的容器内加入少量洗涤液，充分搅拌后，沉降，倾去洗涤液。
如此重复操作3遍以上，即可把沉淀洗净，使沉淀与溶液分离。
（2）过滤法分离溶液与沉淀最常用的操作方法是过滤法。
过滤时沉淀留在过滤器上，溶液通过过滤器而进入容器中，所得溶液叫做滤液。
过滤方法共有3种：常压过滤、减压过滤和热过滤。
1）常压过滤此法最为简便和常用，使用玻璃漏斗和滤纸进行过滤。
按照孔隙的大小，滤纸可分为快速、中速和慢速3种。
快速滤纸孔隙最大。
过滤时，把圆形滤纸或四方滤纸折叠成4层（方滤纸折叠后还要剪成扇形）。
然后将滤纸撕去一角，放在漏斗中①。
滤纸的边缘应略低于漏斗的边缘。
用水润湿滤纸，并使它紧贴在玻璃漏斗的内壁上。
这时如果滤纸和漏斗壁之间仍有气泡，应该用手指轻压滤纸，把气泡赶掉，然后向漏斗中加蒸馏水至几乎达到滤纸边。
这时漏斗颈应全部被水充满，而且当滤纸上的水已全部流尽后，漏斗颈中的水柱仍能保留。
如形不成水柱，可以用手指堵住漏斗下口，稍稍掀起滤纸的一边，向滤纸和漏斗间加水，直到漏斗颈及锥体的大部分全被水充满，并且颈内气泡完全排出。
然后把纸边按紧，再放开下面堵住出口的手指，此时水柱即可形成。
在全部过滤过程中，漏斗颈必须一直被液体所充满，这样过滤才能迅速。
过滤时应注意以下几点：调整漏斗架的高度，使漏斗末端紧靠接受器内壁。
先倾倒溶液，后转移沉淀，转移时应使用搅棒。
倾倒溶液时，应使搅棒指向3层滤纸处。
漏斗中的液面高度应低于滤纸高度的2/3。
如果沉淀需要洗涤，应待溶液转移完毕，用少量洗涤剂倒入沉淀，然后用搅棒充分搅动，静止放置一段时间，待沉淀下沉后，将上方清液倒入漏斗，如此重复洗涤两三遍，最后把沉淀转移到滤纸上。
2）减压过滤此法可加速过滤，并使沉淀抽吸得较干燥，但不宜过滤胶状沉淀和颗粒太小的沉淀，因为胶状沉淀易穿透滤纸，颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过，循环水真空泵使吸滤瓶内减压，由于瓶内与布氏漏斗液面上形成压力差，因而加快了过滤速度。
沉淀分离技术.
蛋白质聚集沉淀
（1）破坏水化膜，分子间易碰撞聚集，将大量盐 加到蛋白质溶液中，高浓度的盐离子有很强的水化 力，于是蛋白质分子周围的水化膜层减弱乃至消失， 使蛋白质分子因热运动碰撞聚集。
（2）破坏水化膜，暴露出憎水区域,由于憎水区域间作用使蛋 白质聚集而沉淀，憎水区域越多，越易沉淀。
（3）中和电荷，减少静电斥力，中性盐加入蛋白质溶液后，蛋 白质表面电荷大量被中和，静电斥力降导致蛋白溶解度降低， 使蛋白质分子之间聚集而沉淀。
亲水胶体在水中的 稳定因素
水化膜
水化膜
+ + + + + + ++ +
带正电荷蛋白质 （亲水胶体） 脱水
碱 酸 等点电时的蛋白质 （亲水胶体） 脱水
碱 酸 带负电荷蛋白质 （亲水胶体） 脱水
+ + + + + + ++ +
带正电荷蛋白质 （疏水胶体）
阴离子 不稳定蛋白颗粒
阳离子
带负电荷蛋白质 （疏水胶体）
7.65 6.85
（1）忽略溶液体积的变化，若回收90%的BSA，需要加 入多少固体硫酸铵？（37.27Kg） （2）沉淀中BSA的纯度是多少？（95.34%）
KS分段盐析法
在一定pH、温度条件下，改变离子强度。 适用于早期粗提阶段的分步分离。
虽然这个理论所假定的条件并不完全适合于蛋白质分子，但该 理论对于理解破坏蛋白质溶液的稳定性仍有很大帮助，同时还 有助于针对具体蛋白质选择最合适的沉淀剂及技术。
DLVO理论
颗粒间的相互作用的位能取决于离子强度。 在低离子强度时，颗粒距离处在中间状态，双 电层斥力占优势，可看为一个凝聚的势垒；在 高离子强度时，吸引力超过排斥力，相互间的 总位能表现为吸引位能。 虽然这个理论所假定 的条件并不完全适合于蛋白质分子，但该理论 对于理解破坏蛋白质溶液的稳定性仍有很大帮 助，同时还有助于针对具体蛋白质选择最合适 的沉淀剂及技术。
《沉淀分离法》课件
03
分析实验结果的影响因 素，如沉淀剂的种类和 浓度、溶液的pH值、温 度等。
04
比较不同实验条件下的 分离效果，总结沉淀分 离法的优缺点和应用范 围。
沉淀分离法的应用
06
实例
在污水处理中的应用
总结词
沉淀分离法在污水处理中应用广泛，能有效去除污水中的 悬浮物和重金属离子。
详细描述
通过向污水中投加化学药剂，使水中不易溶于水的悬浮物 或重金属离子形成沉淀物，再通过固液分离技术将沉淀物 从水中分离出来，达到净化水质的目的。
5. 倾倒上清液
小心倾倒掉上清液，收集沉淀 物。
6. 洗涤和干燥
对沉淀物进行洗涤和干燥，得 到纯净的目标物质。
7. 结果分析
对实验结果进行分析，计算目 标物质的回收率和纯度。
实验结果与讨论
01
记录实验过程中观察到 的现象，如沉淀物的生 成、颜色的变化等。
02
对实验结果进行定量分 析，计算目标物质的回 收率和纯度。
历史与发展
历史
沉淀分离法最早可追溯到19世纪初 期，随着科学技术的不断发展，沉淀 分离法也在不断改进和完善。
发展
现代沉淀分离法已经发展出了多种分 离技术，如共沉淀、均相沉淀、盐析 等，广泛应用于化学、生物、医学等 领域。
应用领域
化学分析
用于分离和富集痕量元 素或复杂样品中的组分
。
生物制药
用于蛋白质、酶、细胞 等的分离和纯化。
沉淀溶解损失
在洗涤和转移过程中，部 分沉淀可能会溶解，导致 产物的损失。
改进方向
优化沉淀剂的选择
通过选择合适的沉淀剂，可以改善沉 淀的生成和过滤性能。
改进洗涤方法
减少沉淀溶解损失
沉淀分离（PDF）
第二章沉淀分离技术（Precipitation）1. 沉淀分离概述2. 无机沉淀剂沉淀分离法3. 有机沉淀剂沉淀分离法4. 等电点沉淀分离法5. 其他沉淀分离技术2.1 沉淀分离概述沉淀——溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程。
沉淀分离——利用沉淀剂或者一定的物理化学方法使得溶液或者均匀分散体系的溶质溶解度降低而形成无定型固体沉淀从液相中析出的过程。
沉淀分离的目的：（1）通过沉淀使目标成分浓缩和去除杂质；（2）通过沉淀将已经纯化的产物由液态变为固态，便于保存和进一步加工。
沉淀法用于分离纯化应该是有选择性的，即有选择地沉淀杂质或有选择地沉淀所需成分。
沉淀法的操作步骤：z加入沉淀剂，z陈化，促进粒子生长；z离心或过滤，收集沉淀物沉淀分离法分类（1）无机沉淀剂沉淀法（2）有机沉淀剂沉淀法（3）有机聚合物沉淀法（4）共沉淀法（5）等电点沉淀法（6）选择性变性沉淀法2.2无机沉淀剂沉淀分离法(盐析法) 优点：成本低、无需专门的设备、易于操作、安全性高、对生物活性成分的破坏也小；缺点：通常选择性不好，往往有共沉淀产物，一般作为粗提纯操作，还需要与其他分离方法配合使用。
在高浓度中性盐存在的情况下，蛋白质等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。
盐析法的原理两性高分子电解质（amphotericpolymer ），主要由疏水性各不相同的氨基酸组成。
蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成荷电区、亲水区和疏水区构成。
大部分蛋白质溶于水是以一种亲水胶体的形式或大分子溶液存在的。
蛋白质的特性蛋白质溶液的稳定性电荷稳定性：蛋白质分子间静电排斥作用空间稳定性：蛋白质周围的水化层（hydration shell)可以使蛋白质形成稳定的胶体溶液可通过降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度（ζ电位）降低蛋白质溶液的稳定性，实现蛋白质的沉淀。
zVan der Waals 力z Keeson 引力（偶极力）z Debye 引力（诱导力）zLondon 引力（色散力）蛋白质分子间的相互作用的位能取决于离子强度。
沉淀分离法及应用
沉淀分离法及应用
沉淀分离法是化学实验中常用的一种分离方法，主要通过生成沉淀物来实现对不同物质的分离。
沉淀分离法的基本步骤如下：
1. 将待分离物质溶解在适当的溶剂中，制备溶液。
2. 在溶液中加入适量的沉淀剂（通常是饱和溶液）。
3. 沉淀剂与待分离物质发生反应，生成沉淀物。
4. 将溶液与沉淀物分离，通常可通过过滤或离心将沉淀物从溶液中分离出来。
沉淀分离法的应用范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 分离杂质：当溶液中含有杂质时，可以通过添加适量的沉淀剂，使杂质与沉淀剂发生反应生成沉淀物，从而分离出纯净的溶液。
2. 分离混合物：当混合物中含有不同成分时，可以利用沉淀分离法将其中一种或几种成分分离出来。
3. 分离纯度不同的物质：当溶液中含有不同纯度的物质时，可以通过沉淀分离法将其中高纯度的物质分离出来，从而提高物质的纯度。
4. 提取目标物质：当需要提取特定物质时，可以利用沉淀分离法将目标物质从复杂的混合物中提取出来。
沉淀分离法是一种简单有效的分离方法，在化学实验和工业生产中有着广泛的应用。
沉淀的分离的方法
沉淀的分离的方法
沉淀分离是一种常用的分离方法，适用于固体和液体之间的分离。
下面是几种常见的沉淀分离方法：
1. 重力沉淀：利用物质的密度差异，引入重力将悬浮在液体中的颗粒沉淀到底部。
2. 离心沉淀：通过高速旋转离心机，可加速颗粒的沉降速度，从而更快地进行分离。
3. 过滤：将混合物通过滤纸或其他滤膜进行过滤，使得固体颗粒被滤出，而液体透过滤膜。
4. 沉淀剂法：添加一种特定的化学物质（沉淀剂），能够与溶液中的物质发生反应生成沉淀，使其从溶液中沉淀出来。
5. 蒸发结晶：将溶液加热蒸发，使得固体物质从溶液中结晶出来，实现固液分离。
6. 电沉积：利用电解作用，通过外加电压或电流将带电的物质沉积到电极上进行分离。
需要根据具体的实验要求和分离对象选择适合的方法。
3沉淀分离法
2
大量
Pd
2
痕量（被测）
CaCO3 沉淀
Ca CO3
2
2
CaCO3
Pd2+离子附着在CaCO3沉淀的表面，形成共沉淀。
① 无机共沉淀剂
● 氢氧化物沉淀： 如，Fe(OH)3,Al(OH)3,MnO(OH)2等，主要利用 表面吸附作用使痕量金属离子共沉淀。 ● 硫化物沉淀： 如，PbS、HgS等，共沉淀是除吸附、吸留作用 外还有后沉淀作用。 ● 某些晶形沉淀： 如，BaSO4，SrSO4，SrCO3等，可与生成相似晶 格的离子形成混晶（如BaSO4-RaSO4、BaSO4PbSO4等）而共沉淀。
提高氢氧化物沉淀分离的方法
（1） 采用“小体积”沉淀法——小体积、大浓度且
有大量对测定没有干扰的盐存在下进行沉淀。如：
在大量NaCl存在下，NaOH分离Al3+与Fe3+。 （2）加入掩蔽剂提高分离选择性。 （3） 控制pH值选择合适的沉淀剂 不同金属形成氢氧化物的pH值及介质不同。 （4）采用均匀沉淀法或在较热、浓溶液中沉淀并且热 溶液洗涤消除共沉淀。
（3）逐渐除去溶剂
• 如果将试液与有机沉淀剂在某种水溶液混合，然后慢慢蒸 发除去溶剂，即可在适当的缓冲条件下进行均相沉淀。 • 例如，用8-羟基喹啉沉淀Al3+时，可在Al3+ 试液中加入醋酸
胺缓冲溶液、8-羟基喹啉的丙酮溶液，在70-80℃加热3h，
使丙酮挥发，15min 后即有8-羟基喹啉铝的晶形沉淀析出， 此沉淀易于过滤、洗涤。
均相沉淀的优点： 这样的沉淀不但吸附的杂质少，沉淀较纯净， 而且不必陈化，过滤、洗涤液较方便。 均相沉淀的途径
（1）试剂水解 （2）在溶液中直接产生出沉淀剂 （3）逐渐除去溶剂 （4）破坏可溶性的络合物
沉淀分离法1
§3-1 概 述
三、沉淀的类型
1. 晶形沉淀
d ＞ 0.1 m
颗粒大, 结构紧密,体积小, 杂质少, 易过滤洗涤。 如BaSO4、草酸钙等。 2.无定形沉淀
d < 0.02 m
3.凝乳状沉淀
d: 0.02 ~ 0.1 m
含水多, 结构疏松,体积大, 杂质多, 难过滤洗涤。 如 Fe2O3•xH2O等
也能生长。将一颗小 的现成的硫酸铜晶体 悬着浸入其饱和溶液 中,晶体会缓慢地 “生长”。如果在烧 杯中继续倒入饱和硫 酸铜溶液，则结晶体 的增长会持续几周甚 至几个月。你将会得 到一颗美丽的大晶体。
§3-1 概 述
无论是晶形沉淀还是非晶形沉淀，当粒子非常细 小时（1～100μm）就变成胶体，胶体溶液很难过 滤。 为使胶体溶液较易过滤，可在溶胶中加入一定的 电解质，夺取胶体粒子周围的水分可促进凝结。
如：亚砷酸水溶液中，通入H2S生成的As2S3 ，很 难过滤，加入HCl或NaCl等电解质，过滤就容易 多了。
§3-1 概 述
六、沉淀分离法的类型：
无机沉淀剂分离法、有机沉淀剂分离分含量极微时，多采用共沉淀分离法
沉淀的纯度
分类
沉 淀 分 离 法
溶解度 S ( mol· L-1 或 g /100g水）
溶度积
BaSO 4 (s)
溶解 沉淀
Ba (aq) SO (aq)
2 2 4
2
2 4
Ksp (BaSO 4 ) c(Ba ) c(SO )
Ksp — 溶度积常数,简称溶度积
An Bm (s) nA (aq) mB (aq)
2 3
S 3
K sp 4
例：K sp (Ag2 CrO4 ) 1.1 10 S 3
沉淀分离的三种方法
沉淀分离的三种方法
沉淀分离是一种常见的实验技术，主要通过将化学混合物中的沉淀与上清液分离开来，从而得到目标物质。
以下是三种常用的沉淀分离方法：
1. 重力沉淀法：该方法主要根据沉淀和上清液的比重差异进行分离。
将混合物放置一段时间后，较重的沉淀会沉到容器底部，上清液则漂浮在沉淀上方，通过倾斜容器或吸取器取出上清液即可。
2. 离心沉淀法：该方法使用离心机对混合物进行离心，通过离心力将沉淀与上清液分离。
该方法适用于沉淀量较小的混合物。
离心后，将离心管中的上清液倒出即可。
3. 过滤法：该方法主要利用过滤器对混合物进行过滤，将沉淀与上清液分离。
选用的过滤器要根据沉淀的性质和大小来选择。
过滤后，将上清液从过滤器中收集即可。
以上是三种常用的沉淀分离方法，不同的方法适用于不同的混合物，选择合适的方法能够提高实验效率和准确性。
- 1 -。
2沉淀分离技术
2沉淀分离技术第⼆讲沉淀分离技术2学时※、通过本章学习应掌握的内容1、什么是沉析？2、沉析法纯化蛋⽩质的优点有哪些？3、沉析的⼀般操作步骤是什么？4、何谓盐析？其原理是什么？5、盐析操作时常⽤的盐是什么？6、影响盐析的主要因素有哪些？7、有机溶剂沉析法的原理是什么？8、影响有机溶剂沉析的主要因素有哪些？9、等电点沉析的⼯作原理是什么？10、其它常⽤的沉析⽅法有哪些？⼀、沉淀分离的⽬的及其⽅法沉淀分离技术是经典的化学分离技术。
沉淀的概念是指溶液中的介质在适当条件下由液相变成固相⽽析出的过程。
沉淀技术的⽬的包括两个：⑴通过沉淀使⽬标成分达到浓缩和去杂质的⽬的。
当⽬标成分是以固相形式回收时，固液分离可除去留在溶液中的⾮必要成分；如果⽬标成分是以液相形式回收时，固液分离可使不必要的成分以沉淀形式去除。
⑵通过沉淀可使已纯化的产品由液态变成固态，有利于保存和进⼀步的加⼯处理。
沉淀分离技术通常包括下列各种沉淀⽅法：⑴⽆机沉淀剂沉淀分离法：通常是以盐类作为沉淀剂的⼀类沉淀⽅法，如盐析法，多⽤于各种蛋⽩质和酶类的分离纯化，以及某些⾦属离⼦的去除。
常⽤的沉淀剂有：硫酸铵、硫酸钠、柠檬酸钠、氯化纳等。
⑵有机沉淀剂沉淀分离法：以有机溶剂作为沉淀剂的⼀种沉淀分离⽅法，多⽤于⽣物⼩分⼦、多糖及核酸类产品的分离；有时也⽤于蛋⽩质的沉淀和⾦属离⼦的去除；⽤于酶的沉淀分离时，易导致酶的失活。
常⽤到的沉淀剂有：丙酮、⼄醇、甲醇等。
⑶⾮离⼦多聚体沉淀剂沉淀分离法：采⽤⾮离⼦型的多聚体作为⽬标成分的沉淀剂，适⽤于⽣物⼤分⼦的沉淀分离，如酶、核酸、蛋⽩质、病毒、细菌等。
典型的⾮离⼦型多聚体是聚⼄⼆醇（PEG），根据其相对分⼦量的⼤⼩，有PEG600、PEG4000、PEG20000等型号。
⑷等电点沉淀法：主要是利⽤两性电解质在等电点状态下的溶解度最低⽽沉淀析出的原理。
适⽤于氨基酸、蛋⽩质及其它属于两性电解质组分的沉淀分离，如⼤⾖蛋⽩“碱提酸沉”的提取⽅法。
【课堂笔记】《生物工程下游技术》-沉淀分离部分
第一章沉淀分离技术1.1沉淀的目的1)通过沉淀达到浓缩的目的。
2)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3)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1.2沉淀法的概念沉淀法是指采用适当的措施改变溶液的理化参数，控制溶液的各种成分的溶解度，从而将溶液中的欲提取的成分呢和其他成分分开的技术。
1.3沉淀法操作步骤1)加入沉淀剂2)沉淀剂的陈化促进粒子的生长3)离心或过滤、收集沉淀物PS：陈化是指将有沉淀的溶液静置,使沉淀中的分子等有归律的排列,并排列紧密,还有使沉淀聚沉,颗粒变大1.4沉淀过程应当考虑的问题1)沉淀能否发生2)沉淀剂或沉淀条件下对活性结构是否有破坏作用3)沉淀剂是否容易除去4)沉淀剂是否对人体有害1.5蛋白质的分离提取1.5.1优缺点优点：设备简单，成本低，原材料易得，便于小批量生产缺点：所得沉淀物可能聚集有多种物质，或含有大量的盐类，或包裹着溶剂，产品纯度常比结晶法低，过滤也较困难。
1.5.2沉淀法分离蛋白质的特点1)生产前期可使原料液体体积很快减小10~50倍，从而简化生产工艺、降低生产费用；2)使中间产物保持在一个中性温和的环境；3)可及早将目标蛋白从其与蛋白水解酶混合液中分离出来，避免蛋白质的降解，提高产物稳定性；4)用蛋白质沉淀法作为色谱分离的前处理技术，可使色谱分离使用的限制因素降低到最少。
1.5.3蛋白质的溶解特性1)蛋白质的溶解行为是一个独特的性质，由其组成、构象以及分子周围的环境所决定。
2)蛋白质在自然环境中通常是可溶的，所以其大部分是亲水的，但其内部大部分是疏水的。
3)一般而言，小分子蛋白质比起在化学上类似的大分子蛋白质更易溶解。
1.5.4蛋白质胶体溶液的稳定性1.5.4.1防止蛋白质凝聚沉淀的屏障1)水化层：蛋白质周围的水化层可以使蛋白质形成稳定的胶体溶液2)电荷：蛋白质分子间的静电排斥作用1.5.4.2颗粒间的相互作用1)蛋白质分子间的静电斥力2)范德华力1.6蛋白质的沉淀方法1)中性盐盐析法2)等电点沉淀法3)有机溶剂沉淀法4)非离子型聚合物沉淀法5)聚电解质沉淀法6)金属沉淀法等1.6.1中性盐沉淀法1.6.1.1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。
分离科学与技术第2章 沉淀分离法
第二章 沉淀分离法
2.2 沉淀的生成过程 2.2.5 分级沉淀 分级沉淀：两种难溶盐（阳离子或阴离子相同），若 其溶度积相差足够大时，可通过加入沉淀剂将其先后分 别沉淀出来加以分离。 溶度积小的难溶盐先沉淀，如 AgI 较 AgCl 先沉淀。
第二章 沉淀分离法
2.2 沉淀的生成过程 2.2.5 分级沉淀
第二章 沉淀分离法
2.2 沉淀的生成过程 2.2.4 晶形沉淀与胶体 内因： 沉淀的性质
生成沉淀类型 外因
沉淀的形成条件
沉淀的后处理
沉淀类型：晶形沉淀、无定形沉淀、凝乳状沉淀
几种类型沉淀的比较 特点 直径 晶形沉淀 0.1~1 m 凝乳状沉淀 0.02~0.1 m 无定形沉淀 < 0.02 m
[I ] [Cl ] 6 6 10 , 10 [Cl ] [I ]
Ksp,AgI = [Ag+][I] = 9.31017 Ksp,AgCl = [Ag+][Cl] = 1.81010 当 [Cl]/[I] < 106 时，只有 AgI 析出； 当 [Cl]/[I] > 106 时，AgCl 才开始析出。
第二章 沉淀分离法
2.1 沉淀生成的条件 2.1.3 氢离子浓度及配位剂的影响 配位剂的影响： 难溶盐沉淀 + 配位剂 溶解度增大（或完全溶解）
第二章 沉淀分离法
2.1 沉淀生成的条件 2.1.4 有机溶剂的影响 有机溶剂的影响： 难溶盐沉淀 + 有机溶剂 溶解度减小（溶剂化作用较 小，介电常数较低）。如 PbSO4: 100 mL H2O: 4.0 mg, 100 mL 20% 乙醇: 4.0/10 mg 100 mL 乙醇: 4.0/1500 mg
第二章 沉淀分离法
沉淀分离法
沉淀分离法沉淀分离法是分离纯化生命大分子物质常用的一种经典方法。
一、沉淀分离法的基本原理概述沉淀法也称溶解度法，其纯化生物大分子的原理是根据物质的结构差异（如蛋白质分子表面疏水基团和亲水基团比例的差异）来改变溶液的某些性质（如pH值、极性、离子强度、金属离子等），使抽提液中有效成份的溶解度发生变化，使所需有效成分出现最大溶解度，而杂质出现最小溶解度；或者相反，然后溶解度小者以沉淀的形式析出，从而达到从抽提液中分离有效成份的目的。
二、沉淀分离法中沉淀生成的过程（1）形成过饱和溶液与核的形成溶液达到过饱和状态时，首先有几个阴阳离子相聚形成结晶核，进一步在其周围聚集了阴阳离子、胶体粒子，成长为肉眼可见的粒子。
过饱和度浓度越大，核的形成速度越快，数目越多。
一旦有核产生，就开始形成沉淀，过饱和状态开始解体。
（2）沉淀的生长溶液中阴阳离子、胶体粒子等向晶核运动并在其表面上沉积下来，使核慢慢生长为沉淀。
沉淀分离法中对沉淀形式有几点要求：○1沉淀的溶解度要小，以保证被测组分能沉淀完全；○2沉淀要纯净，不应带入沉淀剂和其他杂质；○3沉淀易于过滤和洗涤，以便于操作和提高沉淀的纯度；○4沉淀易于转化为称量形式，同时，称量形式的分子量应具有确定的化学组成、应具有足够的化学稳定性、应尽可能大，这样可使称量的物质质量较大，从而减小称量误差，提高方法的准确度。
（3）陈化陈化，是使沉淀粒子变得粗大的一种有效方法。
生成的沉淀不马上过滤，将其与母液一起放置一段时间，使沉淀粒子再长大。
加热和搅拌可缩短陈化时间。
三、沉淀分离法的分类及其特点根据沉淀剂的不同，沉淀分离法也可以分成用无机沉淀剂（氢氧化物、硫化物、其它无机沉淀剂）的分离法、用有机沉淀剂（草酸、铜试剂、铜铁试）的分离法和共沉淀分离富集法。
沉淀分离法和共沉淀分离法的区别主要是：沉淀分离法主要使用于常量组分的分离（毫克量级以上）；而共沉淀分离法主要使用于痕量组分的分离（小于1mg/mL）。
第二章 沉淀分离技术
2）常见螯合剂：
氨基酸类： 羟基肟类：含－C＝C－结构，与二价金属形成螯合物 3）其他如偶氮化合物、吡啶、亚硝基化合物等：强毒 或致癌
（二）有机溶剂的选择
2.沉淀有机成分的有机沉淀剂： 甲醇、乙醇、丙酮、二甲亚风、乙腈、异丙醇、TCA等
3.影响沉淀效果的因素： 三 、 有 机 沉 淀 剂 分 离 法
4）等电点沉淀分离法
5）共沉淀分离法（生物盐复合物沉淀法） 6）变性沉淀法
二 、 无 机 沉 淀 剂 分 离 法
（一）金属盐类沉淀分离法：pH和温度为主要影响因素； 常有共沉淀发生。
如柠檬酸发酵工业中采用的钙盐法
1.钙盐中和：产生柠檬酸钙盐沉淀，分离杂质。pH5.0； 反应温度70～85℃
2.酸解：柠檬酸钙用硫酸，沉淀硫酸钙，分离出柠檬酸。 pH1.8～2.0；温度为60～85℃ 又如味精制造工艺过程中采用的金属盐类沉淀法： 锌盐法：pH6.3；钙盐法离 法
（一）基本原理
（二）蛋白质的等电点沉淀分离
例如：大豆蛋白的提取－碱提酸沉法 pH为0.5时，50％左右溶解；pH为2时，85％左右溶 解；pH为4.2～4.3时，基本不溶解；当pH升至6.5时， 溶解达85％，当pH为12时，达90％。
（一）变性沉淀分离法 五 、 其 他 沉 淀 分 离 技 术 1.原理 2.变性概念及影响因子：pH、温度、重金属、有机溶剂、 酸碱、其他因素
二 、 无 机 沉 淀 剂 分 离 法 1）蛋白质浓度影响：高时，用盐量小，但易产生共沉 淀；低时，不易产生共沉淀，但用量大。溶液中蛋白浓 度为2.5～3％时，效果较好。 2）离子强度和离子类型的影响：各种成分盐析常数差 别越大越好。
3）不同离子类型的影响：离子半径小、带电荷较高的 离子盐效果比离子半径大、带电荷少的效果好。
溶液与沉淀分离方法
溶液与沉淀分离方法
溶液与沉淀可以通过以下几种方法进行分离：
1. 过滤法：将溶液通过滤纸或过滤膜过滤，使沉淀留在滤纸上，溶液通过滤纸或过滤膜流出，从而实现溶液和沉淀的分离。
2. 离心法：利用离心机将试管或离心管置于高速旋转中，利用离心力将沉淀迅速分离出来。
溶液则在上层形成上清液，从而实现分离。
3. 蒸发法：将溶液倒入扁平容器（如烧杯、蒸发皿等），加热使溶液蒸发，待溶剂蒸发完毕后，留下沉淀。
4. 结晶法：通过自然结晶或者加热结晶的方式来分离溶液中的沉淀。
首先将溶液慢慢蒸发，使得沉淀逐渐结晶出来，然后通过过滤等方式离析结晶和母液。
5. 溶解法：有时可以使用其他溶剂将溶液中的沉淀重新溶解，从而将沉淀分散在溶液中。
然后根据沉淀和溶液在物理性质上的差异，可以通过调整条件使沉淀重新沉淀或者通过其他方法进行分离。
以上是一些常见的溶液与沉淀分离方法，选择适当的方法取决于具体实验条件和目的。
第二章沉淀分离法
第二章 沉淀分离法沉淀分离(separation by precipitation)法是在试液中加入适当的沉淀剂，使某一成分以一定组成的固相析出，经过滤而与液相相分离的方法。
沉淀分离法是一种经典的化学分离方法，该法需经过过滤、洗涤等步骤，操作较为烦琐费时，但通过改进分离操作，使用选择性较好的沉淀剂，可以加快分离速度，提高分离效率，因此至今仍得到广泛的应用。
本章主要介绍无机沉淀剂分离法、有机沉淀剂分离法、均相沉淀分离法和共沉淀分离法四类方法。
§2-1 无机沉淀剂分离法一些离子的氢氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸盐、草酸盐、磷酸盐、铬酸盐和卤化物等具有较小的溶解度，借此可以进行沉淀分离。
另外还有一些离子可以被还原为金属单质而被沉淀分离开。
一、沉淀为氢氧化物1．氢氧化物沉淀与溶液pH 值的关系可以形成氢氧化物沉淀的离子种类很多，根据各种氢氧化物的溶度积，可以大致计算出各种金属离子开始析出沉淀时的pH 值。
例如Fe(OH)3的K sp =4×10-38，若[Fe 3+]=0.010mol.L -1，欲使Fe(OH)3析出沉淀，则必须满足以下条件：383104]][[⨯>-+OH Fe010.0104][383--⨯>OH112.106.1][---⨯>L mol OH8.11<pOH 2.2>pH由此可见，欲使0.010mol.L -1 Fe 3+析出Fe(OH)3沉淀溶液的pH 值应大于2.2。
当溶液中残留的Fe 3+的浓度为10-6 mol.L -1时，即99.99%的Fe 3+已被沉淀，可以认为沉淀已经完全，此时的pH 值为：第二章 沉淀分离法1113638.104.310100.4][-----⨯=⨯=L mol OH 5.10=pOH 5.3=pH根据类似的计算，可以得到各种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH 值，但是这种由K sp 计算得到的pH 值只是近似值，与实际进行氢氧化物沉淀分离时所需控制的pH 值往往还存在一定的差异，这是因为：（1）沉淀的溶解度和析出的沉淀的形态、颗粒大小等条件有关，也随陈化时间的不同而改变。
第2章 沉淀分离法
（二）有机试剂沉淀分离法
特点： 高选择性、高灵敏度；应用普遍；
有机沉淀剂与金属离子生成的三种沉淀类型： 1. 螯合物沉淀 8-羟基喹啉与Mg2+生成六元环结构的螯合物沉淀； 在氨缓冲溶液中，可实现镁与碱金属及碱土金属的 分离； 2. 缔合物沉淀 痕量Zn2+的共沉淀； 3. 三元化合物 提高选择性和灵敏度的一条途径；
四、共沉淀分离法
a 定义：共沉淀分离法就是加入某种离子同沉淀剂 生成沉淀作为载体（沉淀剂，将痕量组分定量地沉淀 下来，然后将沉淀分离（溶解在少量溶剂中、灼烧等 方法），以达到分离和富集的目的的一种分析方法。 b 沉淀剂要求 （1）要求对欲富集的痕量组分回收率高。 （2）要求共沉淀剂不干扰待富集组分的测定。
3、形成晶核的共沉淀剂（极微量离子） 4、沉淀的转化作用（溶液中微量的Cu2+，CdS滤纸)
2、常用有机共沉淀剂
有机及生物化合物的分离
1. 溶剂沉淀
2. 盐析沉淀
3. 沉淀剂沉淀
1、溶剂沉淀
溶剂沉淀 在有机化合物 ( 如蛋白质、酶、多糖、核酸等 ) 水溶液中加入 有机溶剂 ( 如乙醇、丙酮等 ) 后 , 显著降低待分离物质的溶解度从而 将其沉淀析出的一种方法。 机 理 在于溶质 ( 待分离物质 ) 在溶液中化学势发生变化造成溶解度的
5). 离子强度的调节
低浓度的中性盐类增加蛋白质在有机溶剂
中的溶解度 , 并且对蛋白质具有保护作用, 防止
变性。要将蛋白质从低离子强度的溶液中沉淀 出来往往需要更高的溶剂浓度。
2. 盐析沉淀
在较低浓度的盐溶液中 , 酶和蛋白质的溶解度随 盐浓度升高而增大 , 这称之为盐溶; 当盐浓度增大至 一定程度后 , 酶和蛋白质的溶解度又开始下降直至沉 淀析出, 这称之为盐析。 原理在于中性盐离子对蛋白质分子表面活性基团 及水活度的影响结果。
沉淀分离法
沉淀分离法
沉淀分离法是根据溶度积原理、利用沉淀反应进行分离的方法。
在待分离试液中，加入适当的沉淀剂，在一定条件下，使预测组分沉淀出来，或者将干扰组分析出沉淀，以达到除去干扰的目的。
沉淀分离法包括沉淀、共沉淀两种方法。
基本简介：
沉淀法分离是最古老、经典的化学分离方法。
在分析化学中常常通过沉淀反应把欲测组分分离出来；或者把共存的组分沉淀下来，以消除它们对欲测组分的干扰。
虽然，沉淀分离需经过过滤、洗涤等手续，操作较繁琐费时;
沉淀法也称溶解度法。
其纯化生命大分子物质的基本原理是根据各种物质的结构差异性来改变溶液的某些性质，进而导致有效成分的溶解度发生变化。
1、盐析法
盐析法的根据是蛋白质在稀盐溶液中，溶解度会随盐浓度的增高而上升，但当盐浓度增高到一定数值时，使水活度降低，进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和，水化膜逐渐被破坏，最终引起蛋白质分子间互相凝聚并从溶液中析出。
2、有机溶剂沉淀法
有机溶剂能降低蛋白质溶解度的原因有二：其一、破坏溶质周围形成的水化层，从而降低溶质溶解度；其二、有机溶剂的介电常数比水小，导致溶剂的极性减小。
3、蛋白质沉淀剂
蛋白质沉淀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。
原理：使蛋白质产生变性沉淀。
4、聚乙二醇沉淀作用
聚乙二醇和右旋糖酐硫酸钠等水溶性非离子型聚合物可使蛋白质发生沉淀作用。
5、选择性沉淀法
根据各种蛋白质在不同物理化学因子作用下稳定性不同的特点沉淀法分离是最古老，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，从而达到纯化有效成分的目的。
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5.硫酸铵饱和度的调整方法
1.添加硫酸铵固体
在不宜增加溶液体积时应用，可能导致局部浓度 过高
2.添加饱和硫酸铵溶液
V
V
0
(
S 2
S ) /(1 1
S) 2
V-需加入的饱和硫酸氨溶液的体积；
V0-待盐析溶液的体积 S1-原来溶液的饱和度 S2-需要达到的饱和度
第三节 有机沉淀剂沉淀分离法
现代食品分离技术
第二章 沉淀分离技术
知识点：盐析法，等电点沉淀法，有机溶
剂 沉淀法，选择性变性沉淀法，金属离子 沉淀法。
重点：上述几种沉淀方法的概念、原理及
其适用范围；盐析法的影响因素对沉淀效 果的影响，并能根据实际情况予以灵活应 用和选择。
难点：常用沉淀方法的灵活运用
第一节 沉淀分离的目的及其方法
3、影响盐析效果的因素
（1）蛋白质浓度： 2.5~3%
蛋白质浓度高，盐用量少，但是共沉淀导致选择性下降。
（2）离子强度的影响：不同类型的蛋白质，盐
析时所要求的离子强度各有不同。逐渐增加离子强度， 分步盐析。可以体现出对蛋白质的选择性。各种蛋白
质的Ks相差越大，效果越好。
（3）不同离子类型对盐析效果的影响
lgS = lgS0 -KsI S0：蛋白质在纯水中的溶解度； S：蛋白质在离子强度为I的溶液中的溶解度；
Ks：盐析常数；
I：离子强度
注：
I 1 Mz2 2
M表示溶液中各种离子的物质量浓度，z为各种离子的价数。
当温度和pH值一定时，对于某一溶质来说，其
S0是一个常数，即lgS0=β
β的大小取决于溶质的性质，与温度和pH有关。
2C6H8O7.H2O+3CaSO4.H2O
谷氨酸能与Zn2+、 Ca2+、 Cu2+等金属 离子作用生成谷氨酸盐沉淀。
此类沉淀影响因素主要温度和pH值
常有共沉淀作用和吸附作用发生，因此 分离作用不是很理想，一般用作粗分离。
二、盐析
应用：蛋白质和酶的粗提纯 特点：成本低、操作简单、安全、对生物活性成
分破坏作用小。
主要内容：
1、原理 盐溶 盐析 2、盐的选择 3、影响盐析效果的因素 4、脱盐处理
1.盐溶与盐析的原理
（1） 盐溶 在低浓度下，蛋白质和酶类的溶解度随盐浓度
的提高而增大，称为盐溶。主要是中性盐离子 对蛋白质分子表面活性基团及水活度的影响。 a 无机盐离子在蛋白质表面上吸附，使颗粒带 相同电荷而相互排斥； b 无机盐离子增加了蛋白质的亲水性，改善了 与水膜的结合，增加了蛋白质分子与溶剂分子 相互作用，使蛋白质浓度增加。
一、基本原理及特点 1.无机沉淀剂沉淀法的缺点：分离的选
择性和灵敏度都比较差。 2.有机溶剂沉淀剂的特点： （1）选择性比较高； （2）沉淀后所得产品不需脱盐
（3）缺点是对某些生物活性的大分子物
质如酶类具有失活作用。
3.有机溶剂沉淀法的原理
（1）有机溶剂改变了溶液的介电常数。 增强了溶质分子间的静电作用力，降低了溶质
1.沉淀定义：溶液中的溶质在适当条件下由液相变成
固相而析出的过程。
2.沉淀目的：浓缩和去杂，液相变固相 3.应用要求：选择性，目标成分的活性和化学结构的
不破坏性，无有害残留
4.沉淀分类：无机沉淀剂、有机沉淀剂、非离子多聚
体沉淀剂、等电点沉淀、共沉淀分离、变性沉淀分 离
第二节 无机沉淀剂沉淀分离法
很多金属盐类的溶解性比较低，如硫酸 盐、碳酸盐、草酸盐。所以，当添加适 当的无机沉淀剂形成上述各种化合物时， 便会形成沉淀。
分子与溶剂分子间的相互作用，导致溶质分子 间发生聚合而析出。 （2）脱水作用。 有机溶剂必须溶解在水溶液中，这样就减少了 溶质与水的作用，因而使溶质脱水而相互聚集 沉淀。
二、有机沉淀剂的选择
③盐离子引起原本在蛋白质分子周围有序排列的水
分子的极化，使水活度降低。
盐析原理图
蛋白质分子表面的疏水性区域，都聚集许多水分子，当盐类 加入时，这些水分子被抽出，以便与盐离子进行水合，暴露 出疏水性区域互相结合，形成沉淀。
蛋白质的溶解度与溶液中盐的离子强度之间的关系 （Cohn表达式）
lg(S/S0) = -KsI
离子半径小、带较高电荷的离子盐析效果好！
磷酸钾＞硫酸钠＞硫酸铵＞柠檬酸钠 ＞硫酸镁 （4）pH值的影响
一般在等电点下进行
（5）温度的影响
通常在常温下操作，对于敏感的酶类，在低温下操作。
盐析操作
4、脱盐处理 透析法：半透膜，具有让小分子和水扩散
而不断通过，直到膜内外浓度达到平衡。 电渗析法 葡萄糖凝胶过滤法
β分段盐析法：保持溶液的离子强度不变，改变
溶液的pH和温度，使不同的溶质在不同的pH 和温度下有最大的析出.
Ks取决于盐的性质，并且与离子的价数、平均 半径有关。高价阴离子有较高的Ks ，高价阳
离子有较低的Ks 。 Ks越大，盐析效果越好。
Ks分段盐析法：在一定的pH和温度下，改变 盐离子的离子强度I值，使不同的溶质在不同 的离子强度下有最大的析出。
2、盐析分离法中盐的选择
蛋白质的盐析中，以硫酸铵、硫酸钠应用最广。
（1）硫酸铵的特点：
温度系数小：温度变化引起溶液性质的变化不大； 溶解度大； 对蛋白质变性影响小； 价格低。 但缓冲能力小； 含氮，影响蛋白质含量的测定。
（2）无机盐种类的影响
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
第二节 无机沉淀剂沉淀分离法
一、金属盐类沉淀分离法
利用金属离子与酸根在形成盐类时溶解度低而得以沉 淀分离。
柠檬酸工业中钙盐法
第一步 钙盐中和
2C6H8O7.H2O+CaCO3 → Ca3(C6H5O7)2.4H20+CO2+H2O
第二步 酸解
→ Ca3(C6H5O7)2.4H20+3H2SO4+H2O
分子在其等电点时，容易互相吸引，聚合成沉淀，加 入盐离子会破坏这些吸引力，使分子散开，溶入水中。
（2）盐析原理
①盐离子与蛋白质分子争夺水分子，降低了用于溶 解蛋白质的有效水量，减弱了蛋白质的水合程度，
破坏了蛋白表面的水化膜，导致蛋