膜分离4
膜分离的应用
膜分离的应用膜分离是一种常用的分离技术,广泛应用于水处理、生物医药、食品加工、化工等领域。
通过使用不同孔径的膜,可以实现对溶剂、溶质、微生物等不同物质的分离和纯化。
本文将从不同方面介绍膜分离的应用。
一、水处理领域1. 脱盐膜分离技术在海水淡化和水处理领域被广泛应用。
通过反渗透膜,可以将海水中的盐分和杂质去除,得到高纯度的淡水。
这种技术在干旱地区和海岛地区具有重要的应用价值。
2. 污水处理膜分离技术在污水处理中起到了重要作用。
通过超滤膜和微滤膜,可以将污水中的悬浮固体、胶体物质和微生物去除。
同时,通过反渗透膜,可以将污水中的有机物和无机盐去除,得到清洁的水资源。
二、生物医药领域1. 药物纯化膜分离技术在药物生产中被广泛应用。
通过超滤膜和纳滤膜,可以将药物中的杂质和溶剂去除,得到纯净的药物。
这种技术可以提高药物的质量和纯度,减少对人体的副作用。
2. 血液透析膜分离技术在肾脏疾病治疗中起到了重要作用。
通过血液透析器,可以将血液中的废物和多余物质去除,保持血液中的正常成分。
这种技术可以帮助肾脏疾病患者维持生命,提高生活质量。
三、食品加工领域1. 浓缩和分离膜分离技术在食品加工中被广泛应用。
通过超滤膜和纳滤膜,可以将食品中的溶质和溶剂分离,实现浓缩和纯化。
这种技术可以提高食品的营养价值和口感。
2. 酿酒膜分离技术在酿酒过程中起到了重要作用。
通过微滤膜和超滤膜,可以去除酒中的悬浮物和微生物,保持酒的清洁度和稳定性。
这种技术可以提高酒的质量和口感。
四、化工领域1. 分离和纯化膜分离技术在化工生产中被广泛应用。
通过纳滤膜和反渗透膜,可以将化工产品中的溶剂、杂质和有害物质去除,实现分离和纯化。
这种技术可以提高化工产品的质量和纯度。
2. 膜催化膜分离技术在化学反应中起到了重要作用。
通过膜催化剂,可以提高反应的速率和选择性,减少反应的能耗和环境污染。
这种技术可以提高化学工艺的效率和可持续性。
膜分离技术具有广泛的应用前景。
膜分离技术
膜分离技术简介膜分离技术是一种通过膜进行物质分离和纯化的技术。
它广泛应用于制备纯化工业和生物制药中,其原理是利用特定的膜,通过选择性透过、排除或吸附的方式将混合物中的目标物质与其他组分分离开来。
膜分离技术具有高效、节能、环保等优点,因此在各个领域得到了广泛应用,并成为一个重要的物质分离技术。
原理膜分离技术的基本原理是利用膜的选择性透过性来实现分离。
根据分离机制的不同,膜分离技术可以分为几种不同的类型,包括微滤、超滤、纳滤、反渗透和气体分离等。
每种类型的膜分离技术都有其特定的分离机制和应用范围。
•微滤:微滤膜具有较大的孔径,一般用于分离固体颗粒和大分子物质,如悬浮固体和细菌等。
•超滤:超滤膜的孔径较小,可以分离分子量较大的物质,如蛋白质和胶体等。
•纳滤:纳滤膜的孔径更小,可以分离分子量更小的物质,如盐和有机物等。
•反渗透:反渗透膜是一种半透膜,其孔径非常小,可以有效地分离溶质和溶剂。
这种技术常被用于海水淡化和废水处理等领域。
•气体分离:气体分离膜是一种特殊的膜,可以分离不同气体的混合物。
这种技术在天然气加工和二氧化碳捕获等领域有广泛应用。
应用膜分离技术在许多领域都有广泛的应用。
以下是其中几个应用领域的简要介绍:生物制药在生物制药中,膜分离技术被广泛用于分离和纯化蛋白质、细胞因子和其他生物分子。
通过使用超滤和纳滤等技术,可以将目标蛋白质从细胞培养液中分离出来,并去除其他杂质。
这种技术不仅能够提高产品纯度,还可以减少后续步骤的处理量,提高生产效率。
医药膜分离技术在医药领域有着广泛的应用。
例如,在血液透析和血液净化中,通过使用半透膜将废物和多余的物质从血液中分离出来,达到治疗和净化的目的。
此外,膜分离技术还可以用于药物传递系统中,通过控制药物在膜上的透过性实现持续释放和控制释放。
环境工程膜分离技术在环境工程中的应用也非常广泛。
例如,在水处理中,可以使用反渗透膜将盐和有机物等溶质从海水或废水中分离出来,实现水的淡化和净化。
膜分离技术工艺流程
膜分离技术工艺流程膜分离技术是一种利用半透膜对物质进行分离的方法,广泛应用于水处理、食品加工、制药等领域。
膜分离技术工艺流程是指在膜分离过程中所涉及的一系列操作步骤,下面将详细介绍膜分离技术的工艺流程。
1. 前处理膜分离技术的前处理是为了避免膜污染和膜堵塞,通常包括预处理和中间处理两个阶段。
预处理主要是对原始液进行粗处理,如过滤、沉淀、调节pH值等,以去除悬浮固体、胶体颗粒和大分子物质。
中间处理主要是对预处理后的液体进行细处理,如活性炭吸附、氧化、消毒等,以去除溶解性有机物、微生物和残留氧化剂等。
2. 膜分离膜分离是整个工艺流程的核心步骤,通过半透膜的选择性渗透作用,将原始液中的溶质和溶剂分离。
根据分离机理的不同,膜分离可以分为压力驱动型和浓度驱动型两种。
压力驱动型膜分离主要包括微滤、超滤、纳滤和逆渗透等技术,可以用于分离悬浮物、胶体、溶解性大分子和溶质等。
浓度驱动型膜分离则是利用溶剂的浓度差异来实现物质的分离,如蒸发浓缩、气体分离等。
3. 后处理膜分离后处理主要是对膜分离过程中产生的浓缩物和稀释物进行处理。
浓缩物通常需要进一步处理以达到满足特定要求的浓度或纯度,如结晶、干燥、沉淀等。
而稀释物则需要进行废液处理,以避免对环境造成污染。
后处理过程中还可能包括对膜进行清洗和维护,以保证膜的使用寿命和分离效果。
4. 控制参数在膜分离技术工艺流程中,需要对一些关键参数进行控制,以确保膜分离的效果和稳定性。
例如,控制进料流量和压力可以影响渗透通量和分离效果;控制膜的温度可以改变物质的渗透速率和选择性;控制清洗液的pH值和浓度可以去除污染物和恢复膜性能。
这些参数的控制需要根据具体的应用和膜的特性进行优化。
5. 能耗评估膜分离技术工艺流程的能耗评估是指对整个工艺流程中能源消耗进行评估和优化。
膜分离过程中主要的能耗包括泵送能耗、压缩能耗、加热能耗和冷却能耗等。
通过对能耗的评估和优化,可以降低生产成本,提高能源利用效率,减少对环境的影响。
膜分离技术的应用及发展趋势
膜分离技术的应用及发展趋势一、本文概述膜分离技术,作为现代化工领域中的一种重要分离技术,已经在多个领域展现出其独特的优势和应用潜力。
本文旨在全面探讨膜分离技术的实际应用以及未来的发展趋势。
我们将从膜分离技术的基本原理出发,深入剖析其在水处理、生物医药、食品加工、能源工业等多个领域中的实际应用案例,以及在这些领域中取得的成效和面临的挑战。
我们还将关注膜分离技术的最新研究进展,展望其未来的发展方向和应用前景。
通过本文的阐述,我们希望能够为相关领域的研究人员和企业决策者提供有价值的参考信息,推动膜分离技术的进一步发展和应用。
二、膜分离技术的基本原理和分类膜分离技术是一种基于膜的选择性透过性质,将混合物中的不同组分进行分离、提纯或浓缩的技术。
其基本原理在于,当混合物在膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,混合物中的组分通过膜的选择性透过,从而实现不同组分的分离。
膜分离技术可以根据其操作原理和应用领域的不同,大致分为以下几类:微滤(Microfiltration, MF):微滤主要用于分离悬浮物、颗粒物和细菌等。
微滤膜的孔径通常在1~10μm之间,可以有效截留大于膜孔径的微粒。
超滤(Ultrafiltration, UF):超滤主要用于分离溶液中的大分子物质、胶体、蛋白质等。
超滤膜的孔径在1~100nm之间,允许小分子物质和溶剂通过,而截留大分子物质。
纳滤(Nanofiltration, NF):纳滤膜的孔径介于超滤和反渗透之间,一般为1~100nm。
纳滤主要用于分离分子量较小的有机物、无机盐和多糖等。
反渗透(Reverse Osmosis, RO):反渗透是膜分离技术中应用最广泛的一种。
反渗透膜的孔径极小,通常在1~1nm之间,能够截留几乎所有的溶解性盐类、有机物和微生物,从而实现水的净化。
电渗析(Electrodialysis, ED):电渗析是利用电场力推动离子通过离子交换膜进行分离的过程。
第四章膜分离过程原理汇总
4.2 以压力差为推动力的膜分离过程
• 微滤是指大于0.1μm的颗粒或可溶物 被截流的压力驱动型膜过程(MF)
• 超滤是指小于0.1μm大于2nm的颗粒 或可溶物被截流的压力驱动型膜过 程(UF)
• 反渗透是指高压下溶剂逆着其渗透 压而选择性透过的膜过程(RO)
• 纳滤是指小于2nm的颗粒或可溶物被 截流的压力驱动型膜过程(nF)
• 根据原水水质,可经过预过滤以去除大颗 粒防止膜过快堵塞,亦可视情况投加混凝 剂或粉末活性炭,以生产有机物含量低的 水。但在生产高质量水时,通常作为超滤、 反渗透或纳滤的预处理设施。
• 而在生产高纯水时,微滤常作为纯水或超 滤水生产时的末端处理, 以去除剩余在水 中的痕量杂质。
• 目前,市场上的微滤膜多为平板膜折叠式滤芯, 膜材料为聚丙烯(PP)或聚砜(PS)、尼龙等。聚砜 膜的孔径经常为0.45mm、0.2mm或更小,其 孔径分布均匀,水通量大,不易堵塞。而聚丙烯 膜的过滤精度范围广,价格便宜,但精度差。
• 深层过滤:在微滤过程中,膜孔的孔径大于被 滤微粒的粒径,流体中的粒子能进入膜的深层 并被除去。
4.2.4渗透气化与蒸汽渗透
• 1.渗透汽化及蒸汽渗透原理
渗透汽化是指液体混合物在膜两侧压差得作用,利用膜对被分 离混合物中某组分有优先选择性透过膜得特点,使料液侧优 先渗透组分渗透通过膜,在膜得下游侧汽化去除,从而达到 混合物分离提纯得一种新型膜分离技术。
MF
UF
RO
4.2.1 反渗透
渗透是在膜两侧的压力相等的情况下,在浓差作用 下溶剂水分子从低浓度向高浓度透过.
反渗透是利用外压将渗透过程逆转,达到分离物质的
反渗透原理
反渗透(Reverse Osmosis)分离过程是使溶 液在一定压力(10-100 atm)下通过一个多孔 膜,在常压和环境温度下收集膜渗透液。溶液中 的一个或几个组分在原液中富集,高浓度溶液留 在膜的高压侧。
膜分离技术
膜分离技术膜分离技术是一种重要的分离技术,通过膜将混合物中不同分子大小、形状、电荷和极性等特性的物质分离出来。
它广泛应用于各种领域,如环境保护、医药制造、食品加工、化学工业和电子行业等。
本文将介绍膜分离技术的工作原理、分类和应用,并探讨其未来的发展前景。
一、膜分离技术的基本原理膜分离技术利用膜作为分离介质,将混合物分离成两个或更多的组分,其中其中至少有一种组分通过膜而另一种组分不直接通过。
根据膜分离的机制可以分为以下三种类型:1、压力驱动膜分离技术压力驱动膜分离技术是指通过施加压力将混合物推动到膜上,以实现分离的技术。
膜的孔径大小、膜的材质和压力差均会影响分离效果。
该技术主要包括超滤、逆渗透和微滤等。
超滤是指利用孔径大小在10-100纳米的超滤膜去除溶液中的高分子物质。
逆渗透是利用高压驱动水通过0.1纳米左右的逆渗透膜,将混合物中的水增量分离出来,这是制取纯水的主要技术之一。
微滤是利用孔径在0.1-10微米的微滤膜去除悬浮物、细菌和微生物等。
2、电力驱动膜分离技术电力驱动膜分离技术是利用电场将混合物推动到膜上,实现分离的技术。
例如电渗析技术是利用电场和离子之间的电荷作用,将含有离子的溶液通过电场驱动到离子交换膜中,使得原来溶液中的阴离子和阳离子在两侧集中,最终通过两个极板分别收集。
3、扩散驱动膜分离技术扩散驱动膜分离技术是指利用分子间的扩散速率的大小差异,将混合物中的混合物分离的技术。
例如气体分离、液体浓缩和溶液析出等。
二、膜分离技术的分类根据膜的性质和分离机制的不同,可以将膜分离技术分为以下几种类型:1、纳滤技术纳滤技术是利用孔径在10-100纳米的纳滤膜,将分子大小在10-100纳米之间的物质分离出来。
纳滤技术主要应用于制备高分子材料、微电子器件制造和水处理等领域中。
2、超滤技术超滤技术是利用孔径在0.01-0.1微米之间的超滤膜,将分子大小在1000道100万道之间的物质分离出来。
超滤技术主要应用于蛋白质提取、水处理、生物制品制备和废水处理等领域中。
第4章-膜分离技术-李永新-江苏师范大学
膜过程的分离范围
膜过程的现状与发展趋势
• D一透析;
• MF一微滤;
• UF一超滤;
• RO一反渗透; ED一电渗析; CR一控制释放; GS一气体分离;
• PV一渗透汽化; MD一膜蒸馏; LM一液膜; MR一膜反应器; NF一纳滤;
• GM一闸膜;
• AT~主动传递
二、膜分离特点
(1)无需外加物质,可实现高纯度的分离; (2)过程不发生相变化,能耗较低; (3)在常温下进行,适合处理热敏性物料; (4)设备没有运动的部件,可靠性高,操作、
(4)经济性 分离膜的价格要合理。价格取决于材料和 制造工艺两方面。不少高聚物很具特色, 但价格太贵,无法作为商品。
分离膜要求:具有分离作用的膜越薄越好, (30nm);膜如果属于多孔性的,则膜上的 孔要求越多越好,孔径相差不大,只有这 样,膜的透过量才能大,分离物的纯度才 高。
“谁掌握了膜技术,谁 就掌握了21世纪的未 来”
当料液的pH值等于某蛋白质的等电点时, 溶质的截留率高于其他pH下的截留率。
截留率的影响因素
(4)料液流速
提高料液流速,可有效减轻膜表面的浓差 极化。但流速也不能太快,否则会产生过大 的压力降,并加速膜分离性能的衰退。
(5)操作压力
在一定的范围内,膜通量随操作压力的增 加而增大,但当压力增加至某一临界值时, 膜通量将趋于恒定。但操作压力也不能过高, 否则膜可能被压密。
• 具有分离选择性的人造液膜是马丁(Martin)在60 年代初研究反渗透时发现的,这种液膜是覆盖在固体 膜之上的,为支撑液膜。
• 60年代中期,美籍华人黎念之博士发现含有表面活 性剂的水和油能形成界面膜,从而发明了不带有固体 膜支撑的新型液膜,并于1968年获得纯粹液膜的第一 项专利。
膜分离的实验报告
膜分离的实验报告1. 引言膜分离是一种将混合物中的组分通过膜进行分离的方法,广泛应用于化工、生物工程、环保等领域。
本实验旨在通过膜分离技术研究某种混合物中的组分分离效果,并探究影响膜分离效果的因素。
2. 实验材料与方法2.1 实验材料- 膜分离装置:包括膜分离膜、膜分离模块等。
- 混合物:包含A、B两种组分的溶液。
2.2 实验方法1. 将混合物注入膜分离装置中,并施加适当的压力。
2. 收集透过膜的溶液,并分别用适当的方法对溶液中的A、B两种组分进行定量分析。
3. 改变压力、膜材料等条件,多次进行实验,探究对膜分离效果的影响。
3. 实验结果与分析经过多次实验,得到了不同条件下的膜分离效果。
下表为部分实验结果:实验次数压力(MPa) A组分透过量(mg) B组分透过量(mg)1 1 10 202 1.5 15 183 2 18 154 1 8 255 2 16 17分析以上数据可知,压力对膜分离效果有影响,压力越大,组分透过量越大。
但压力过大也可能导致膜的破损或堵塞,影响膜的使用寿命。
另外,由于不同组分的性质不同,可能对膜具有不同的透过性,从而导致透过量的差异。
4. 结论通过实验我们得到了膜分离的实际效果,分析结果表明,在一定范围内,增加压力可以提高膜分离的效果。
但需要注意,过高的压力可能会损坏膜的结构,影响使用寿命。
此外,混合物中各组分的性质也会影响膜的透过性,因此选择合适的膜材料也是膜分离的关键因素。
5. 实验总结本次实验通过膜分离技术的应用,探究了膜分离效果和影响因素。
实验结果表明,在适当的压力下,膜分离可以有效地将混合物中的组分分离,达到预期的效果。
同时,由于膜分离涉及到膜的选择和应用条件的调整,需要综合考虑多个因素。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行膜材料的选择和操作条件的优化,以达到最佳的分离效果。
通过这次实验,我们不仅对膜分离的原理和应用有了更深入的了解,也获得了一定的实验操作技能和数据分析能力。
膜分离技术的原理
膜分离技术的原理膜分离技术是一种通过膜的选择性透过性来实现物质分离的方法。
它广泛应用于水处理、食品加工、药品制造、化工等领域,具有高效、节能、环保等优点。
本文将介绍膜分离技术的原理及其在实际应用中的一些案例。
一、膜分离技术的原理膜分离技术是利用膜的选择性透过性来实现物质分离的方法。
膜是一种具有特殊孔径和特定透过性的材料,可以将混合物中的物质按照其分子大小、形状、电荷等特性分离出来。
膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤和逆渗透等几种类型。
微滤是通过孔径大小来分离物质的,主要用于去除悬浮物、细菌等大分子物质;超滤是利用分子大小和孔径大小之间的差异进行分离的,常用于去除蛋白质、胶体、大分子有机物等;纳滤则是通过孔径和物质的分子量之间的相互作用来实现分离的,一般用于去除有机物、重金属等;逆渗透是利用压力差和膜的透过性来实现分离的,用于去除离子、溶解性有机物等。
二、膜分离技术的应用案例1.水处理领域膜分离技术在水处理领域中被广泛应用,可以实现水的净化和回收利用。
例如,在海水淡化过程中,通过逆渗透膜可以将海水中的盐分、杂质等物质分离出来,从而得到淡水。
此外,膜分离技术还可以用于处理污水、废水,去除其中的悬浮物、有机物、重金属等。
2.食品加工领域膜分离技术在食品加工领域中也有广泛应用。
例如,在乳制品加工中,通过超滤膜可以将牛奶中的蛋白质、乳糖等分离出来,得到纯净的乳清。
此外,膜分离技术还可以用于果汁澄清、酒精浓缩等过程中,提高产品的质量和纯度。
3.药品制造领域膜分离技术在药品制造领域中也有重要应用。
例如,在生物制药过程中,通过超滤膜可以将细胞培养液中的细胞、蛋白质等分离出来,得到纯净的药物。
此外,膜分离技术还可以用于药物纯化、浓缩等过程中,提高产品的纯度和产量。
4.化工领域膜分离技术在化工领域中也有广泛应用。
例如,在有机溶剂回收过程中,通过纳滤膜可以将溶剂中的有机物分离出来,实现溶剂的回收利用。
此外,膜分离技术还可以用于分离气体、分离液体混合物等过程中。
膜分离的类型及应用
膜分离的类型及应用
膜分离是一种利用膜作为过滤介质进行分离的技术,根据膜的类型和分离方式可以分为以下类型:
1.微滤膜:可滤除直径为0.1~10微米的颗粒、细菌等微生物,常用于饮用水、造纸等行业;
2.超滤膜:可滤除直径为0.001~0.1微米的物质,如蛋白质、胶体等,常用于食品、药品等行业;
3.逆渗透膜:可滤除直径为0.0001~0.001微米的物质,如离子、有机物等,常用于水处理、海水淡化等行业;
4.气体分离膜:可分离各种气体,如氢气、氧气、氮气等,常用于气体制备、石油化工等行业。
膜分离技术应用广泛,主要包括以下几个方面:
1.水处理:利用膜分离技术可以去除水中各种污染物,如悬浮颗粒、有机物、离子等,使水达到饮用水、工业用水等标准;
2.食品工业:可用于牛奶、果汁、啤酒等食品中的微生物、蛋白质等的分离、浓缩和洗涤,改善产品品质;
3.药品工业:可用于药品中的蛋白质、多肽类分离提纯,同时也可以去除微生物、细菌等污染物;
4.环保领域:可用于废水处理、大气污染治理等方面,对环境保护有很大的作用。
常用的膜分离方法
常用的膜分离方法
常用的膜分离方法包括以下六种:
1. 微滤(Microfiltration,简称MF):微滤是一种以机械筛网为基础的膜分离技术,其孔径大小为0.1-10微米。
微滤适用于去除悬浮物、细菌、真菌、酵母等微生物,同时也可以用于分离和浓缩溶液中的大分子物质。
2. 超滤(Ultrafiltration,简称UF):超滤是一种以半透膜为基础的膜分离技术,其孔径大小为0.001-0.01微米。
超滤适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、氨基酸、葡萄糖等。
3. 纳滤(Nanofiltration,简称NF):纳滤是一种以半透膜为基础的膜分离技术,其孔径大小为0.001-0.01微米。
纳滤适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、氨基酸、葡萄糖等。
4. 反渗透(Reverse Osmosis,简称RO):反渗透是一种以高压为推动力的膜分离技术,其孔径大小为0.0001-0.001微米。
反渗透适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、氨基酸、葡萄糖等。
5. 正渗透(Forward Osmosis,简称FO):正渗透是一种以渗透压差为推动力的膜分离技术,其半透膜具有高渗透性能。
正渗透适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、
氨基酸、葡萄糖等。
6. 膜渗析(Permeation):膜渗析是一种以半透膜为基础的膜分离技术,其孔径大小为0.0001-0.001微米。
膜渗析适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质,如水、氨基酸、葡萄糖等。
膜分离技术
膜分离技术膜分离技术是一种新型高效、精密分离技术,它是材料科学与介质分离技术的交叉结合,具有高效分离、设备简单、节能、常温操作、无污染等优点,广泛应用于工业领域,尤其在食品、医药、生化领域发展迅猛。
据统计,膜销售每年以10%~20%的速度增长,而最大的市场为生物医药市场。
一膜分离技术1.1原理膜分离技术是一种使用半透膜的分离方法,在常温下以膜两侧压力差或电位差为动力,对溶质和溶剂进行分离、浓缩、纯化。
膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。
现已应用的有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等技术,其中在食品、药学工业中常用的有微滤、超滤和反渗透种。
1.2特点膜分离技术具有如下特点, (1)膜分离过程不发生相变化,因此膜分离技术是一种节能技术;2)膜分离过程是在压力驱动下,在常温下进行分离,特别适合于对热敏感物质,如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等。
(3)膜分离技术适用分离的范围极广,从微粒级到微生物菌体,甚至离子级都有其用武之地,关键在于选择不同的膜类型;(4)膜分离技术以压力差作为驱动力,因此采用装置简单,操作方便。
1.3分类超滤的截留相对分子质量在1000~10000之间,选择某一截留相对分子质量的膜可以将杂质与目标产物分离。
超滤技术在生化产品分离中应用最早、最为成熟,已广泛应用于各种生物制品的分离、浓缩。
纳滤膜具有纳米级孔径,截留相对分子质量为200~1000,能使溶剂、有机小分子和无机盐通过。
纳滤可以采用两种方式提取抗生素,一是用溶剂萃取抗生素后,萃取液用纳滤浓缩,可改善操作环境;二是对未经萃取的抗生素发酵液进行纳滤浓缩,除去水和无机盐,再用萃取剂萃取,可减少萃取剂用量。
微滤是发展最早、制备技术最成熟的膜形式之一,孔径在0.05~10um 之间,可以将细菌、微粒、亚微粒、胶团等不溶物除去,滤液纯净,国际上通称为绝对过滤。
膜分离工艺
膜分离工艺《膜分离工艺》1. 膜分离工艺的“前世今生”1.1 膜分离工艺的起源其实啊,膜分离工艺的历史那可有些年头了。
它就像是一个从古老时代一步步走来,不断进化的“技术精灵”。
早在1748年,法国的科学家就发现水能自然地透过猪的膀胱膜,进入到酒精溶液中,从而使酒精被稀释。
这就像是一扇小窗,水发现了这扇小窗可以通往另一边,就偷偷地溜过去了。
这就是膜分离现象最初被发现的样子,很神奇吧?不过当时的人们可没意识到这会发展成一项伟大的工艺。
1.2 膜分离工艺的发展历程随着时间的推移,人们开始慢慢重视起这个现象。
在19世纪中叶,科学家们就开始尝试用一些简单的膜进行一些初步的分离实验。
就好比是我们小时候玩的那种简单的筛选游戏,用一个有小孔的筛子把大颗粒和小颗粒分开。
只不过膜分离的“筛子”更加神奇,能筛选的东西可不止是大小这么简单。
到了20世纪中叶,随着高分子材料技术的发展,各种性能优良的膜材料不断涌现出来。
这就像是给膜分离工艺注入了强大的动力,让它能够飞速发展。
例如,出现了可以高效过滤海水,把盐分和淡水分开的膜,这对那些水资源匮乏的地区来说,简直就是救命的稻草。
2. 膜分离工艺的制作过程2.1 膜材料的选择膜分离工艺的核心当然是膜材料啦。
这就好比盖房子要选好的砖头一样重要。
膜材料有很多种,比如说有机高分子材料,像聚乙烯、聚丙烯这些,它们就像是一群性格温和的小助手,容易加工成型,成本也比较低。
还有无机材料的膜,比如陶瓷膜,这就像是一群坚韧的小战士,耐高温、耐腐蚀。
在选择膜材料的时候啊,得根据具体的分离需求来决定。
如果是要处理一些温和环境下的普通溶液,那有机高分子膜可能就够用了;但要是处理高温、强酸强碱的溶液,陶瓷膜这样的无机材料膜就更靠谱了。
2.2 膜的制备方法膜的制备方法也是多种多样的。
其中一种常见的方法叫相转化法。
说白了就是把膜材料溶解在一种溶剂里,然后通过一些特殊的手段,比如改变温度或者加入另一种非溶剂,让膜材料从溶液中析出来,形成膜的结构。
膜分离技术
膜分离技术膜分离技术是一种通过特殊材料的筛选作用,将混合物中的不同成分分离出来的一种分离技术。
该技术广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域。
本文将对膜分离技术进行详细介绍。
一、膜分离技术概述膜分离技术是一种物理分离方法,它是利用膜对混合物进行分离、浓缩、纯化等过程。
通过膜的选择性渗透,可以将溶液中的化合物隔离出来,从而达到分离的目的。
膜分离技术相对于传统的分离技术,具有分离效率高、分离速度快、操作简单等优点。
二、膜分离技术的分类根据膜的性质和材质不同,膜分离技术可以分为以下几种类型:1. 逆渗透膜分离技术逆渗透膜分离技术是指利用一种半透膜,使水分子和溶质分子在压力作用下分别通过膜,从而实现水和溶质的分离。
逆渗透膜具有高的选择性,可对不同分子大小的物质具有不同的分离效果。
逆渗透膜广泛应用于饮用水处理、海水淡化、食品加工、医药制品等领域。
2. 超滤膜分离技术超滤膜分离技术是指利用具有一定孔径大小的多孔膜,用于从混合物中分离出溶质粒子。
超滤膜的分离效果与分子的大小、形状、电荷等因素有关。
超滤膜分离技术广泛应用于制浆造纸、制药、食品、环境保护等领域。
3. 离子交换膜分离技术离子交换膜分离技术是指利用离子交换膜,可实现离子的去除、富集和分离。
离子交换膜具有良好的化学稳定性和热稳定性,可对不同离子具有不同的吸附效果。
离子交换膜分离技术广泛应用于制药、化学工业、电子行业等领域。
4. 气体分离膜分离技术气体分离膜分离技术是指利用膜的选择性,将混合气体中的组分分离出来。
气体分离膜主要用于气体纯化和分离。
该技术被广泛应用于石油化工、石油天然气、空气分离等领域。
三、膜分离技术的应用1. 工业应用膜分离技术在工业上应用广泛,主要应用于纯化、浓缩、分离等领域。
例如,在糖果制造中,膜分离技术可用于果汁的浓缩和分离;在制药过程中,膜分离技术可用于分离纯化药品;在化工生产中,膜分离技术可用于溶液的分离和浓缩等。
2. 环境保护膜分离技术在环境保护中也有广泛的应用,主要用于污水的处理和饮用水的净化。
几种现代分离方法及应用
2 分子蒸馏
分子蒸馏设备
静止式(一个 静止不动的水 平蒸发表面, 按其形状,有 釜式、盘式等)
2 分子蒸馏
分子蒸馏设备
降膜式(流体靠重 力在蒸发避免流动 时形成一层薄膜, 液膜流动一般为层 流,传质、传热阻 力大)
2 分子蒸馏
分子蒸馏设备
离心式(物料送到 高速旋转的转盘中 央,在旋转面扩散 形成薄膜,同时加 热蒸发,在对面的 冷凝面凝缩)
什么是超导磁分离
以超导体作为磁体材料的一种磁分离技术。
1 超导磁分离
按装置原理分类 磁凝聚分离 磁盘分离 高梯度磁分离法。 按产生磁场的方式分类 永磁分离 电磁分离
分类
按工作方式分类 连续式 间断式
按颗粒物去除方式 磁凝聚沉降分离 磁力吸着分离
1 超导磁分离
超导磁分离技术的应用
• 矿石选矿 • 高岭土提纯 • 燃煤脱硫 • 污水处理
1 超导磁分离
原理
磁分离技术是将物质进行磁 场处理的一种技术,该技术 是利用组分或元素的磁敏感 性的差异,借助外磁场进行 磁场处理,从而达到强化分 离的技术。
1 超导磁分离
什么是超导体
使用超导导线制作的磁体。通常都用加电流源供电方式工作,升场、降场都方便、安全。原则 上也可以用闭合超导回路采用超导开关方式工作。在低温下,超导线可以无电阻运行,因此具 有非常大的优势,广泛用于工业及科研、医疗领域。
2 分子蒸馏
分子蒸馏设备
刮膜式(在釜中设置 一聚四氟乙烯制的转 动刮板,既保证液体 能够均匀覆盖蒸发表 面,又可使下流液层 得到充分的搅动,从 而清华传热、传质过 程。)
2 分子蒸馏
分子蒸馏 技术应用
食品产业
精制鱼油、鱼肝油、脂肪酸 及其衍生物、二聚酸、生养 酚、单甘酯、脂肪酸酯、牛 油及猪油脱胆固醇、小麦胚 芽油、乳酸、双甘油酯、辣 椒油树脂、植物蜡等。
膜分离技术的原理
膜分离技术的原理
膜分离技术是一种利用特殊的膜作为分离介质,根据物质在膜上传递的速率和选择性来实现物质的分离和纯化的过程。
它主要依靠膜对不同大小、形状、荷电性质、溶解度和分子量等的物质进行选择性的分离。
膜分离技术的原理基于物质在膜上传递的速率和选择性,分为多种不同的分离机制,主要包括:
1. 压力驱动的逆渗透:利用超过背景压力的外压力驱动过滤液体,通过膜上的微孔或纳米孔将水分子从溶液中透过,将小分子和大分子分离。
2. 电化学膜分离:利用膜表面的电荷性质,通过对膜施加电场,使溶液中的离子依靠电荷相互作用通过膜孔洞,从而实现离子的选择性传递。
3. 渗透膜分离:利用溶剂渗透压差驱动,通过选择性渗透的膜将溶质从溶液中分离出来,实现溶质与溶剂的分离。
4. 离子交换膜分离:利用膜上固定的离子交换基团,通过阳、阴离子之间的交换作用,实现离子的选择性传递。
5. 气体吸附分离:利用对特定气体有选择性吸附的膜材料,通过物理吸附作用将特定气体从混合气体中分离出来。
膜分离技术具有结构简单、操作易行、能耗低、分离效果好等
优点,被广泛应用于水处理、制药、食品加工、化工等领域。
不同的膜材料和分离机制可根据不同的分离要求进行选择,以实现高效、经济、环保的物质分离和纯化过程。
膜分离技术的起源与发展
膜分离技术的起源与发展1.引言1.1 概述膜分离技术是一种利用半透膜进行分离的方法,广泛应用于化学、生物、环境等领域。
它通过利用膜对于不同物质的选择性通透性,将混合物中的组分分离开来,从而实现纯化、浓缩、脱盐等目的。
膜分离技术的起源可以追溯到20世纪60年代初。
当时,科学家们开始意识到,膜材料具有对溶质的选择性通透性。
于是,他们开始研究如何将膜材料应用于分离领域。
最早的膜分离技术是利用多孔膜进行分离,通过孔径的差异将混合物中的组分分离出来。
随着科学技术的不断进步,膜分离技术也得以快速发展。
在20世纪70年代,随着薄膜技术的提高,薄膜分离技术逐渐应用于实际生产中。
在膜分离技术的发展过程中,不断涌现出新的膜材料和膜结构,如有机膜、无机膜、复合膜等。
同时,也有很多新的膜分离技术被提出,如逆渗透、超滤、气体分离等。
目前,膜分离技术已经成为一种重要的分离技术,在许多领域发挥着重要的作用。
它在水处理、食品加工、环境保护等方面具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步,相信膜分离技术将会不断创新和完善,为我们提供更多更好的分离方案。
1.2 文章结构文章结构部分应包括主要内容的简介和各个部分之间的逻辑关系。
在这篇文章中,节标题包括引言、正文和结论。
引言部分是文章的开篇,旨在提供撰写背景和目的。
概述部分可以简要介绍膜分离技术的定义和作用,引起读者对该技术的兴趣。
文章结构部分可以提供整个文章的大纲,帮助读者了解接下来要讨论的内容。
正文部分是文章的主体,包括膜分离技术的起源和发展。
起源部分可以回顾膜分离技术的最早应用和发展历程,介绍膜分离技术的基本原理和应用领域。
发展部分可以详细介绍膜分离技术在不同领域的创新和应用,如水处理、气体分离和生物医药等。
结论部分是对整篇文章的总结,可以回顾膜分离技术的起源和发展,并强调其在解决实际问题中的重要性。
展望部分可以探讨膜分离技术的未来发展方向和潜在应用领域,以及可能面临的挑战和机遇。
污水处理中的膜分离技术
污水处理中的膜分离技术膜分离技术在污水处理中发挥了重要作用。
下面将详细介绍膜分离技术的原理和应用,以及它在污水处理中的优势和挑战。
一、膜分离技术的原理1. 渗透和分离:膜分离技术利用特殊的膜材料,通过渗透和分离的原理将溶质和溶剂有效地分离开来。
膜的选择和设计取决于溶质的性质和所需的分离效果。
2. 气氛化:膜分离技术可以改变环境中的气态组分的分压,通过气氛化的过程将气体从溶液中分离出来。
这种技术常用于气体分离和气体净化。
3. 蒸发:膜分离技术可以利用膜的渗透性,将溶液中的溶质分子从低浓度的溶液中蒸发掉。
蒸发膜分离技术常用于淡化海水、污水浓缩等领域。
二、膜分离技术的应用1. 污水处理:膜分离技术在污水处理领域中被广泛应用。
通过膜分离技术,可以将废水中的有害物质分离出来,使水质得到净化。
同时,膜分离技术还可以实现废水的回用,减少对自然水资源的过度开采。
2. 浓缩和提纯:膜分离技术可以对溶液进行浓缩和提纯。
比如,在制药工业中,通过逆渗透膜可以从溶液中去除杂质,得到纯净的药品。
3. 脱盐和淡化:膜分离技术被广泛应用于海水淡化和脱盐领域。
通过逆渗透膜或电渗析膜可以将海水中的盐分去除,得到淡水。
这对于缺水的地区来说具有重要意义。
三、膜分离技术在污水处理中的优势1. 高效:膜分离技术具有高效的分离效果,能够有效地将废水中的有害物质分离出来。
与传统的污水处理方法相比,膜分离技术更加快速、高效。
2. 省能:膜分离技术需要的能量比传统的污水处理方法更少。
特别是在逆渗透膜分离中,能够实现能源回收,降低能源消耗。
3. 占地面积小:膜分离技术可以将废水处理设备的体积大大减小,占地面积较小。
这对于城市的污水处理厂来说尤为重要,可以节省土地资源。
四、膜分离技术在污水处理中的挑战1. 膜污染:膜分离技术在运行过程中容易出现膜污染问题,导致膜通量下降和分离效果变差。
需要采取相应的膜清洗和维护措施,增加运行成本。
2. 能耗问题:虽然膜分离技术相对于传统的污水处理方法来说更加节能,但仍然需要消耗一定的能源。
膜分离技术存在的问题及解决方法剖析
可编辑修改精选全文完整版膜分离技术存在的问题及解决方法膜分离技术作为一种新型的高新制造技术,在食品工业中的应用发展极快,成绩卓著,日益受到各界的关注,展现了广阔前景,尤其一些新的膜分离技术具有更大的潜力和更强的生命力。
下面具体介绍膜分离技术存在的问题及解决方法,一起来看看吧。
1、膜的污染问题由于食品中大都含有蛋白质、脂肪、纤维、鞣质及胶体物质,膜在操作时极易被污染和阻塞,造成膜通量锐减。
而现有的清洗方法难以达到恢复通量的目的。
所以料液的预处理及清洗成了膜技术应用的关键,另外开发新型的不易被污染的膜材料及进行膜面改良也是控制膜污染的有效措施。
2、膜的选择问题膜分离技术在生产中的应用日益广泛,但由于影响因素众多,诸如膜材料的选择、膜分离时的压力、温度、浓度、流速等,需要对其工艺条件作更深入的研究和考察。
3、浓度极化现象由于滤膜上筛孔极小,沉积在膜面的物质易形成一层等高浓度的凝胶层,使膜的通过速度和截流性能受到很大影响,称为浓度极化现象。
应采取相应措施,如降低料液黏度,在各阶段合理的调节压力,分别采用恒速和恒压过滤;或与其他分离方法如澄清法、离心法联用等。
4、膜的性能有待提高膜材料的品种少,膜孔径分布宽,性能欠稳定,如常用的亲水性膜材料对溶质吸附少,截留分子量较小,但热稳定性差,机械强度、抗化学性、抗细菌侵蚀能力通常不高,疏水性膜材料机械强度高、耐高温、耐溶剂、耐生物降解,但膜透水速度低、抗污染能力较低。
另外,由于滤膜本身的孔径不可能完全均匀一致,滤过时部分微粒、热源从较大的滤孔滤出,从而导致初滤液不合要求。
故应用时应采用多级超滤法来提高食品质量,并应研究开发性能优良的滤膜,克服其自身的缺点。
以上就是膜分离技术存在的问题及解决方法,希望对大家有所帮助。
膜分离法的原理应用
膜分离法的原理应用1. 简介膜分离法是一种基于膜技术的分离和纯化方法。
它通过选择性透过溶剂和溶质分子的特殊膜,实现对不同物质的分离。
膜分离法在水处理、生物医药、食品加工、环境保护等领域有着广泛的应用。
2. 原理膜分离法基于溶质在膜上的渗透和传质过程,可通过四种基本机制实现分离效果:2.1 扩散扩散是膜分离法中最主要的分离机制。
溶质分子由高浓度区域向低浓度区域通过膜扩散,根据溶质分子分子量、大小及膜孔径大小等因素的不同,可实现对溶质的选择性分离。
2.2 渗透渗透是指通过膜的微孔、毛细管等微观孔隙或缺陷,使溶剂分子从低浓度侧渗透到高浓度侧。
利用渗透可以实现对溶剂和溶质的有效分离,广泛应用于水处理等领域。
2.3 电动力驱动电动力驱动是利用膜上带电组分的迁移来实现分离。
通过加电场或利用膜表面电特性,可以改变溶液中组分的电荷状态,从而实现对溶剂和溶质的分离。
2.4 压力驱动压力驱动是利用压力差驱使溶剂或溶质在膜上的渗透和传递,实现分离的一种方法。
常见的压力驱动技术包括微滤、纳滤和逆渗透等。
3. 应用膜分离法在不同领域有着广泛的应用,以下列举了几个主要应用领域:3.1 水处理膜分离法在水处理领域中应用广泛。
常见的应用包括反渗透膜处理海水、超滤膜处理废水和污水、微滤膜处理饮用水等。
膜分离法具有高效、节能、节约水资源等优势,对提高水质和保护环境起到了重要作用。
3.2 生物医药膜分离法在生物医药领域中有着重要的应用。
例如,在制药过程中可以使用膜分离法进行药物提纯、浓缩和纯化;在生物工程中,可以利用膜分离技术实现细胞分离、离子交换和生物分离等。
3.3 食品加工膜分离法在食品加工领域中被广泛应用,主要用于饮料澄清、浓缩果汁、乳品脱脂和浓缩、蛋白质分离等。
膜分离法通过选择性传质和渗透过程,可以将原料中的有害物质和杂质进行有效分离,从而提高食品质量和口感。
3.4 环境保护膜分离法在环境保护领域中有重要的应用价值。
例如,在工业废水处理中,通过纳滤技术可以有效去除有机物和重金属离子,提高废水的处理效果;在大气污染治理中,通过膜分离可以实现气体的分离和净化。
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(二)盐析的主要应用
盐析是最早使用的生化分离技术之一,由于易产 生共沉作用,故其分辨率不是很高,但配其他手段 完全能达到很好的分离效果。由于成本低,操作安 全简单,对许多生物活性物质具有很好的稳定作用, 常用于蛋白质、酶、多肽、多糖、核酸等物质的分 离纯化。
二、有机溶剂沉析
原理
(一)亲水性有机溶剂本身的水合作用降低了 自由水的浓度,使溶质分子周围的水化层变薄, 导致脱水而相互聚集析出,也就是降低了溶质 的溶解度。 (二)有机溶剂的介电常数比水小,加入有机 溶剂后,整个溶液的介电常数降低,带电的溶 质分子之间库仑引力增强,使溶质分子相互吸 引而聚集。
影响有机溶剂沉析的因素
(一)温度 大多数生物大分子如蛋白质、酶和核酸在有机 溶剂中对温度特别敏感,温度稍高就会引起变性, 且有机溶剂与水混合时产生放热反应,因此有机 溶剂必须预先冷至较低温度,一般在0℃以下,操 作时要在冰盐浴中进行,加入有机溶剂必须缓慢, 并不断搅拌以免局部浓度过浓。温度越低,得到 的生物活性物质越多,而且可以减少有机溶剂的 挥发。
测得含量 收率= 理论含量 ×100%
式中理论含量为3.5 g/100mL牛乳
注意事项
1、醋酸-醋酸钠缓冲液的配制应规范,pH值应用酸度计 测试,以准确达到酪蛋白的等电点。
2、加入醋酸-醋酸钠缓冲液时,动作要缓慢,并慢慢加入, 不可操之过急而大量一次加入。 3、离心前温度一定要降至室温。
思考 题
等电点沉析的注意事项
(一)等电点的改变 (二)目的物的稳定性 (三)盐溶作用 (四)pH的调节
等电点沉析的应用
(一)在生化产品的分离纯化过程中,常利用 两性物质如氨基酸、蛋白质、多肽、酶、核酸 等具有不同的等电点的特性来进行产品的分离 纯化。 (二)等电点沉析只适用于水化程度不大,在 等电点时溶解度很低的物质,如四环素等在等 电点(pH=5.4)附近,难溶于水,能产生沉析。
(三)pH
有机溶剂沉析时适宜的pH,要选择在样品稳定 的pH范围内,而且尽可能选择样品溶解度最低 的pH,通常是选在等电点附近,以提高该沉析 的分辨能力。但应注意的是有少数生物分子在 等电点附近不稳定,影响其活性;同时尽量避 免目的物与杂质带相反电荷而加剧共沉现象的 发生。
(四)离子强度
在有机溶剂和水的混合液中,当离子强度很小, 物质不能沉析时,补加少量电解质即可解决。 盐的浓度太大(0.1~0.2mol/L以上),就需大量 的有机溶剂来沉析,并可能使部分盐在加入有 机溶剂后析出。同时盐的离子强度达一定程度 时,还会增加蛋白质或酶在有机溶剂中的溶解 度。所以一般离子强度在0.05或稍低为好,既 能使沉析迅速形成,又能对蛋白质或酶起一定 的保护作用,防止变性。
影响盐析的因素
(一)盐离子浓度 在低盐浓度时,盐离子能增加生物分子 表面电荷,使生物分子水合作用增强,具 有促进溶解的作用,称盐溶现象。当盐浓 度达一定值后,盐浓度升高,生物分子溶解 度不断降低,产生了盐析作用,不同的生物分 子,“盐溶”与“盐析”的分界值不同。
(二)生物分子种类 生物分子的分子结构不同,其分子表面亲水基 团与疏水基团不相同,不同生物分子产生盐析现 象所需中性盐的浓度(离子强度)亦不同。 (三)生物分子浓度 溶液中生物分子的浓度对盐析的效果有很大的 影响,要得到理想的沉析效果,必须将生物分子 的浓度控制在一定的范围内。一般对于蛋白质溶 液,其浓度为2%~3%比较合适。
第四章 沉淀分离技术
• 盐析 • 有机溶剂沉析
• 等电点沉析 • 有机聚合物沉析 • 其他沉析技术
一、盐析 原理
溶液加入高浓度中性盐后,盐离子与生物分子表 面的带相反电荷的离子基团结合,中和了生物分子 表面的电荷,降低了生物分子与水分子之间的相互 作用,生物分子表面水化膜逐渐被破坏,当盐浓度 达到一定的限度时,生物分子之间的排斥力降到很 小,此时生物分子很容易相互聚集,在溶液中的溶 解度降得很低,从而形成沉淀从溶液中析出。 • 产生盐析的另一个原因是大量盐离子自身的水合 作用降低了自由水的浓度,使生物分子脱去了水化 膜,暴露出疏水区域,由于疏水区域的相互作用, 使其沉淀析出。 •
实验四 等电点沉析法分离牛乳中 的酪蛋白
1 2 2 3
目的要求 实验原理 材料用具 操作方法 注意事项
5
4 5
目的要求
学习从牛乳中制备酪蛋白的原理和方法。 学习从牛乳中制备酪蛋白的原理和方法。
掌握等电点沉析分离的基本操作技术。 掌握等电点沉析分离的基本操作技术。
原理
蛋白质、酶、氨基酸、核酸等都是两性电解质, pH 当其溶液在某一pH值时,这些生物大分子的所带 的正负电荷数目相等而呈电中性,此时溶液的pH 值称为该物质的等电点。生物大分子在其等电点 的溶液中,溶解度最低,易发生沉淀,一般疏水 性较强的蛋白质可用此法分离
1、为何用醋酸 醋酸钠缓冲液来调酪蛋白的等 、为何用醋酸-醋酸钠缓冲液来调酪蛋白的等 电点,可否改用酸或碱来? 电点,可否改用酸或碱来? 2、如何提高酪蛋白的收率? 、如何提高酪蛋白的收率?
实验五 乙醇沉析法提取柑橘皮 中的果胶
1 2 2 3
目的要求 实验原理 材料用具 操作方法 注意事项
5
4 5
3、盐析操作注意事项 (1)盐析反应完全需要一定时间,一般硫酸 铵全部加完后,应放置30min以上才可进行固液分离。 (2)经过一次分级得到的盐析沉淀,能否进 行第二次盐析要靠试验确定。 (3)盐析操作时加入盐的纯度、加量、加入 方法、搅拌的速度、温度及pH等参数应严格控 制。
(4)盐析时生物分子浓度要合适,应充分考虑共 沉及稀释后收率、盐量和固-液分离等问题。一般 低浓度硫酸铵可采用离心分离,高浓度硫酸铵常 用过滤方法,因为高浓度硫酸铵密度太大,要使 蛋白质完全沉降下来需要较高的离心速率和较长 的离心时间。 (5)盐析后溶液应进行脱盐,常用的办法有透析、 凝胶过滤及超滤等。
材料用具
材料用具
鲜牛奶
醋酸钠、优级纯醋酸、95%乙醇、乙醚、蒸馏水、0.2mol/L pH 4.7醋酸-醋酸钠缓冲液其配制如下: ①配A液:0.2mol/L醋酸钠溶液,称NaAc·H2O 5.44g 溶至200ml。 ②配B液:0.2mol/L醋酸溶液,称优级纯醋酸2.4g溶 至200ml。 ③取A液约17.7ml,B液约12.3ml混合,用酸度计调得 用酸度计调得 pH 4.7醋酸-醋酸钠缓冲液30ml。
二、有机酸沉析
含氮有机酸如苦味酸和鞣酸等能够与有机分子的 碱性功能团形成复合物而沉淀析出。 但这些有机酸与蛋白质形成盐复合物沉析时,常 常发生不可逆的沉析反应。工业上应用此法制备 蛋白质时,需采取较温和的条件,有时还加入一 定的稳定剂,以防止蛋白质变性。
三、选择变性沉析
选择变性沉析法原理是利用蛋白质、酶与核 酸等生物大分子对某些物理或化学因素敏 感性不同,而有选择地使之变性沉析,以达 到目的物与杂蛋白分离的技术,称为选择变 性沉析。 1、选择性热变性 2、选择性酸碱变性 3、选择性变性剂
目的要求
掌握机械破碎法及酸碱法从柑橘皮制得果胶粗提液方法。 掌握机械破碎法及酸碱法从柑橘皮制得果胶粗提液方法。
取得灭酶、提取温度及 控制等最佳操作技术参数 控制等最佳操作技术参数。 取得灭酶、提取温度及PH控制等最佳操作技术参数。
原理
果胶是植物胶,属于多糖类,存在于高等植物的叶、 、 茎、根的细胞壁内,与细胞彼此粘合在一起,尤其 是果实及叶的含量较多;也是一种亲水的植物胶, 能溶于20倍水中生成粘稠溶液,不溶于乙醇及一般 有机溶剂,在酸性条件下稳定。由于其水溶液在适 当的条件下可以形成凝胶,具有良好的胶凝化和乳 化作用,因此可用于制造果酱、果冻或胶状食物, 也可用作食品添加剂、微生物培养基及保护剂等。
有机聚合物沉析
有机聚合物沉析原理 • 利用生物分子与某些有机聚合物形成沉淀而 析出的分离技术称为有机聚合物沉析。 • 非离子型多聚物沉析的机理 • 离子型多聚物沉析的机理
有机聚合物的种类
(一)水溶性非离子型聚合物 (二)离子型表面活性剂聚合物 (三)离子型多聚物
有机聚合物沉析的应用
非离子型聚合物最早在20世纪60年代时被用来 沉析分离血纤维蛋白原、免疫球蛋白,和沉析 一些细菌与病毒,近年来广泛用于核酸和酶的 分离纯化。
有机溶剂沉析的应用
(一)有机溶剂沉析的特点
优点:分辨能力比盐析高,即一种生物分子或其他溶质只 在一个比较窄的有机溶剂浓度范围内沉析;沉析不用脱 盐,过滤比较容易。 缺点:是某些具有生物活性的大分子容易引起变性失活, 操作需在低温下进行。
(二)应用
有机溶剂沉析技术经常用于蛋白质、酶,多糖 和核酸等生物大分子的沉析分离。使用时先要 选择合适的有机剂,然后注意调控样品的浓度、 温度、pH和离子强度,使之达到最佳的分离效 果。沉析所得的固体样品,如果不是立即溶解 进行下一步的分离,则应尽可能抽干沉析物, 减少其中有机溶剂的含量,如若必要可以装透 析袋透析脱除有机溶剂,以免影响样品的生物 活性
(二)生物样品的浓度
与盐析相似,样品浓度低时增加有机溶剂投入量 和损耗,降低了溶质回收率,易产生稀释变性, 但共沉的作用小,有利于提高分离效果。反之, 对于高浓度的生物样品,节省了有机溶剂,减少 了变性的危险,但共沉作用大,分离效果下降。 一般认为,对于蛋白质溶液0.5%~2%起始浓度 较合适,对于粘多糖以1%~2%为起始浓度为宜。
三、等电点沉析
等电点沉析原理 调节两性生化物质溶液的pH值,以达到某一 生化物质的等电点,使其从溶液中沉淀析出 而实现分离的技术称为等电点沉析技术。等 电点(pI)是两性物质在其质点的净电荷为零 时介质的pH值,溶质净电荷为零,分子间排 斥电位降低,吸引力增大,能相互聚集起来, 沉淀析出,此时溶质的溶解度最低
(四) pH值 在盐析时,如果要沉析某一成分,应将溶 液的pH值调整到该成分的等电点,如果希望 某一成分保留在溶液中不析出,则应使溶液 的pH值偏离该成分的等电点。 (五)温度 多数物质的溶解度会受温度变化的影响。