珠磨破碎法

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第四章 细胞破碎和分离技术

第四章 细胞破碎和分离技术

(一)双水相分离技术 1、双水相体系简介
1896年,荷兰微生物学家Beijerinck发现
明胶
琼脂(或可溶性淀粉)
传统的双水相体系是指高聚物双水相体系
憎水程度有所差异
2、常用双水相体系 (1)聚乙二醇(PEG)/葡聚糖; (2)聚乙二醇(PEG)/盐相(硫酸盐或者磷酸盐)
聚乙二醇(PEG) 无毒、无刺激性,具有良好的水溶性
洋葱质壁分离
2、冷冻-融化法
(1)方法:将细胞放在低温下冷冻,然后在 室温中融化,反复多次而达到破壁作用。
(2)原理:一方面破坏细胞膜的通透性,另 一方面胞内水结晶,形成冰晶粒,细胞液浓度 增高引起细胞溶胀而破裂。
大肠杆菌:可用液氮/37℃反复冻融法破壁
适用于细胞壁较脆弱的菌体,需反复 多次,速率慢,产量低,在冻融过程 中可能引起某些蛋白质变性。
举例
珠磨法 固体剪切作用 便宜 大规模处理
高压匀浆法 液体剪切作用 适中 大规模处理 超声波法 液体剪切作用 昂贵 小规模处理
(二)物理法 1、渗透压冲击法 2、冷冻-融化法
1、渗透压冲击法(最温和)
将细胞放在高渗溶液中(如高浓度蔗糖溶液),由 于渗透压的作用,细胞内水分便向外渗出,细胞发 生收缩,当达到平衡后,将细胞转入水或低渗缓冲 液中,由于渗透压的突然变化,胞外的水迅速渗入 胞内,引起细胞快速膨胀而破裂。 仅适用 2、酸处理 3、化学试剂法
1、碱处理 pH值=11.5---12.5碱处理可导致细胞溶解。
优点:价格便宜,适于任何规模 的操作,易使蛋白使活。
2、酸热法
盐酸对细胞壁中的某些成分(主要是多糖和 蛋白质)的水解作用,使细胞壁结构变疏松, 同时经沸水浴处理,细胞吸水膨胀破裂。
缺点:破壁效果差,后续处理难除HCl。

细胞破碎技术

细胞破碎技术

四、细胞破碎某些蛋白质在细胞培养时被宿主细胞分泌到培养液中,提取过程只需直接采用过滤和离心进行固液分离,然后将获得的澄清滤液再进一步纯化即可,其后续分离和纯化都相对简单。

但由于一些重组DNA(rDNA)产品结构复杂,必须在细胞内组装来获得生物活性,如果在培养时被宿主细胞分泌到培养液中,其生物活性往往有所改变,此类生物产品是细胞内产品(非分泌型),这些产品主要为医药和保健产品,对于这类产品的提取,需要先应用细胞破碎技术破碎细胞,使细胞内产物释放到液相中,然后再进行提纯,为后续的分离纯化做好准备工作。

细胞破碎技术是指利用外力破坏细胞壁和细胞膜,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术,是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质(产品)的基础。

随着重组DNA技术和组织培养技术上的重大进展,以前认为很难获得的蛋白质现在都可以大规模生产。

微生物细胞和植物细胞外层均为细胞壁,细胞壁里面是细胞膜,细胞膜和它所包围的细胞浆合称为原生质体。

动物细胞没有细胞壁,仅有细胞膜。

通常情况下,细胞壁较坚韧,细胞膜脆弱,易受渗透压冲击而破碎,因此细胞破碎的阻力主要来自于细胞壁。

基于遗传和环境等因素,不同类型生化物质其细胞壁的结构和组成不完全相同,故细胞壁的机械强度不同,细胞破碎的难易程度也就不同。

此外,不同的生化物质其稳定性有较大差别,在破碎过程中应防止变性和被胞内的酶水解。

因此,破碎方法的选择和操作条件的优化是十分必要的。

(一)机械破碎法机械破碎法分为高压匀浆破碎法、高速搅拌珠研磨破碎法和超声波破碎法三种。

1.高压匀浆破碎法Manton Gaulin高压匀浆器是高压匀浆破碎法常用的设备,它由可产生高压的泵和排出阀组成,排出阀具有狭窄的小孔,其大小可以调节。

细胞浆液通过止逆阀进入泵体内,在高压下迫使其在排出阀的小孔中高速冲出,并射向撞击环上,由于突然减压和高速冲击,使细胞受到高的液相剪切力而破碎。

在操作方式上,可以采用单次通过匀浆器或多次循环通过等方式,也可连续操作。

细胞的破碎

细胞的破碎

该区域通透性增加
表面活性剂
❖ 天然的表面活性剂有胆酸盐和磷脂等 ❖ 合成的表面活性剂 离子型如十二烷基硫酸钠(SDS,阴离子型);十六烷基三甲基溴
化铵(阳离子型) 非离子型如Triton X-100和吐温(Tween)等
表面活性剂Triton X-100-非离子型清洁剂 ❖ 其作用部位主要是内膜的双磷脂层。 ❖ 对疏水性物质有很强的亲和力,能结合并溶解磷脂, ❖ Triton X-100常与其它试剂混合使用。
目前实验室应用较多的是变性剂盐酸胍和脲处理E. coli 基因工程菌,渗透出重组蛋白质。
复合试剂
❖ 根据不同试剂的作用机理,将介质试剂合理搭配使用,能有 效的提高胞内物质的释放率。
如:单独用0.1M的胍处理E. coli,可释放1%的胞内蛋白,用
0.5% Triton X-100可释放4%胞内蛋白,二者结合使用,在 同样时间内可使53%的胞内蛋白释放。
蜗牛酶适于酵母细胞的处理
自溶作用
❖ 通过调节温度、pH或添加有机溶剂,诱使细胞产生溶解自 身的酶的方法也是一种酶溶法,称为自溶。
❖ 自溶作用是酶解的另一种方法 ❖ 微生物代谢过程中,大多数都能产生一种能水解细胞壁上聚
合结构的酶,以便使生长过程进行下去。 ❖ 改变微生物的环境,可以诱发产生过剩的这种酶或激发产生
物理法和化学法的比较
物理破碎法缺点:
A、高能、高温、高噪音、高剪切力(四高),易使产品变性 失活;
B、非专一性,胞内产物均释放,分离纯化困难; C、细胞碎片大小不一,难分离。
化学破碎法缺点:
A、费用高; B、引起新的污染,尤其是其他化学方法; C、一般只有有限的破碎,常需与其他物理法连用。
3.2 细胞破碎方法

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。

细胞破碎技术与方法

细胞破碎技术与方法

细胞破碎技术与方法细胞破碎技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术,是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质(产品)的基础。

结合重组DNA技术和组织培养技术上的重大进展,以前认为很难获得的蛋白质现在可以大规模生产。

由于细菌、酵母、真菌、植物都有细胞壁,但成分不同,且同类细胞结成的网状结构不同,因此其细胞壁的坚固程度不同,总体呈现递增态势。

动物细胞虽没有细胞壁,但具有细胞膜,也需要一定的细胞破碎方法来破膜,达到提取产物的目的。

细胞破碎的方法主要分为化学法和机械法两大类。

具体如下:化学法渗透冲击破碎法• 方法:渗透压冲击是较温和的一种破碎方法,将细胞放在高渗透压的溶液中(如一定浓度的甘油或蔗糖溶液),由于渗透压的作用,细胞内水分便向外渗出,细胞发生收缩,当达到平衡后,将介质快速稀释,或将细胞转入水或缓冲液中,由于渗透压的突然变化,胞外的水迅速渗入胞内,引起细胞快速膨胀而破裂。

反复冻融法• 方法:将细胞放在低温下冷冻(约-15℃),然后在室温中融化,反覆多次而达到破壁作用。

由于冷冻,一方面能使细胞膜的疏水键结构破裂,从而增加细胞的亲水性能,另一方面胞内水结晶,形成冰晶粒,引起细胞膨胀而破裂。

对于细胞壁较脆弱的菌体,可采用此法。

酶溶破碎发法• 方法:利用各种水解酶,如溶菌酶、纤维素酶、蜗牛酶、半纤维素酶、脂酶等,将细胞壁分解,使细胞内含物释放出来。

有些细菌对溶菌酶不敏感,加入少量巯基试剂或8摩尔尿素处理后,使之转为对溶菌酶敏感而溶解。

• 特点:a) 此法适用多种微生物b) 具有作用条件温和c) 内含物成分不易受到破坏d) 细胞壁损坏的程度可以控制• 存在的问题:a) 易造成产物抑制作用b) 溶酶价格高c) 酶溶法通用性差化学试剂法• 方法:某些有机溶剂(如苯、甲苯)、抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性从而使内含物有选择地渗透出来。

细胞破碎方法综述

细胞破碎方法综述

细胞破碎方法综述细胞破碎技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术,是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质(产品)的基础。

结合重组DNA 技术和组织培养技术上的重大进展,以前认为很难获得的蛋白质现在可以大规模生产。

关键词:细胞破碎;细胞壁;细胞膜;细胞破碎方法1前言目标产物的分离纯化在现代生物技术工业中占有十分重要的位置,它决定着产品的纯度和安全性,也决定着产品的收率与成本。

许多生物产物在细胞培养过程中不能分泌到胞外,而保留在细胞内。

破碎细胞的目的就是使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏或破碎,释放其中的目标产物。

自20世纪80年代初重组DNA技术得到广泛应用以来,生物技术发生了质的飞跃,生物产品的数量越来越多,许多具有重大应用价值的产品应运而生,如具有显著医疗作用的胰岛素、干扰素、生长激素、白细胞介素一2等,它们的基因分别在宿主细胞(如大肠杆菌或酵母细胞)内克隆表达成为基因工程产物,从而提高了产量,降低了成本。

很多基因工程产物都是胞内物质 (如上述药物经克隆表达后都属胞内物质),分离提取这类产物时,必须将细胞破壁,使产物得以释放,才能进一步提取。

因此细胞破碎是提取胞内产物的关键性步骤,破碎技术的研究更加引起基因工程专家和生化工程学者的关注。

2细胞破碎技术2.1高压匀浆破碎法(homogenization)高压匀浆器是常用的设备,它由可产生高压的正向排代泵(positive displacenemt pump)和排出阀(discharge valve)组成,排出阀具有狭窄的小孔,其大小可以调节。

细胞浆液通过止逆阀进入泵体内,在高压下迫使其在排出阀的小孔中高速冲出,并射向撞击环上,由于突然减压和高速冲击,使细胞受到高的液相剪切力而破碎。

在操作方式上,可以采用单次通过匀浆器或多次循环通过等方式,也可连续操作。

为了控制温度的升高,可在进口处用干冰调节温度,使出口温度调节在20℃左右。

常见的细胞破壁方法对比

常见的细胞破壁方法对比
频高于15~20KHz的超声波在高强度声能输入下能够进行细胞破碎。其破碎机理:可能与空化现象引起的冲击波与剪切力有关。超声破碎的效率与声频、声能、处理时间、细胞浓度及首种类型等因素有关。
超声波破碎在实验室规模应用较普遍,处理少量样品时操作简便,液量缺失少,但是超声波产生的化学自由基团能使某些敏感性活性物质变性失活。而且大容量装置声能传递,散热均有困难。
常见的细胞破壁方法对比
破碎原理
缺点
高压匀浆法
设备是高压匀浆器,它由高压泵与匀浆间构成,其破碎机理:细胞在一系列过程中经历了高速造成的剪刀,碰撞与由高压到常压的变化从而造成细胞的破碎。
较易造成堵塞的团状或者丝状真菌,较小的革兰氏阳性首与有些亚细胞器,质地坚硬,易损伤匀浆阀,也不适合用该法处理。
高速珠磨法
微生物细胞悬浮液与极细的研磨剂在搅拌浆作用下充分混合,珠子之间与珠子与细胞之间与互相剪切、碰撞,促使细胞壁破碎,释出内含物,在珠波分离器的协助下,珠子被滞留在破碎室内,浆液流出,从而实现连续操作,破碎中,生的热量由夹套中的冷却液带走。
操作参数多,通常赁经验估计同时珠子之间的液体缺失30%左右
超声破碎
酶溶法
就是用生物酶将细胞壁与细胞腊消化溶解的方法。常用的溶酶有溶菌酶β-1.3-葡聚糖酶、蛋白酶等。
易造成产物抑制作用,这可能是导致胞内物质释放率低的一个重要因素。而且溶酶价格高,限制了大规模利用。若回收溶酶,则又增加百分离纯化溶酶的操作。另外酶港法通用性差,不一致菌种需选择不一致的酶。
化学渗透法
某些有机溶剂(如苯、甲苯)、抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等化学药品都能够改变细胞壁或者膜的通透性从而使内合物有选择地渗透出来。其作用机理;化学渗透取决于化学试剂的类型与细强,同时对产物也有毒害作用,进一步分离时需要用透析等方法除去这些试剂;通用性差:某种试剂只能作用于某些特定类型的微生物细胞。

高速珠磨法破碎细胞综述

高速珠磨法破碎细胞综述

高速珠磨法破碎细胞综述摘要:随着重组DNA技术得到广泛应用以来,生物技术发生了质的飞跃。

很多基因工程产物都是胞内物质,必须将细胞破壁,使产物得以释放,才能进一步提取,因此细胞破碎是提取胞内产物的关键步骤,破碎方法的得当与否,直接影响到所提取产品的产量、质量和生产成本。

而目前高速珠磨匀浆法和高压匀浆法不仅在实验室被广泛采用,而且在工业生产上高速珠磨匀浆法也是一种有效的细胞破碎方法。

关键词:高速珠磨机细胞破碎1、结构:高速珠磨机又称砂磨机,研磨作业是在全密闭且具有压力的研磨缸内高速运转研磨,所以没有溶剂挥发污染空气的问题,能确保操作人员的身心健康,更因为没有溶剂挥发而节约能源,降低生产成本。

由机身、主传动、分散器、送料泵、无级变速器、冷却系统、电气控制器等组成;直立式整体性设计,将研磨主机和送料泵以及电气控制箱集为一体,使立式砂磨机不占空间,操作方便;研磨缸为冷却夹套型设计,使冷却水能一进一出,以冷却砂磨机研磨作业中产生的温度。

珠磨机的破碎腔由夹套组成,夹套内通冷却剂可以移出细胞破碎时产生的热量。

破碎腔内装有直径约1mm的无铅玻璃珠或其他材质的微珠。

当启动电机后,玻璃珠随搅拌桨转动而进行各种形式的运动,从而珠子与细胞之间产生了撞击和剪切效应,使细胞破碎,释放出内含物。

在细胞匀浆液出口处设置了珠液分离器滞留珠子,使珠液分离破碎能够连续进行。

珠磨机是破碎率较高的细胞破碎机,常用于生物药物的生产中。

2、破碎机理:高速珠磨法也是一种有效的细胞破碎方法,珠磨机是该法所用的设备,其结构示意图见图(1)。

微生物细胞悬浮液与极细的研磨剂(通常是直径<1mm的无铅玻璃珠)在搅拌桨作用下充分混合,珠子之间以及珠子和细胞之间的互相剪切、碰撞促进细胞壁破裂,释出内含物。

在珠液分离器的协助下,珠子被滞留在破碎室内,浆液流出,从而实现连续操作。

破碎中产生的热量由夹套中的冷却液带走。

]1[影响珠磨破碎的因素很多,一旦珠磨机的硬件确定,则只有某些操作参数待定,如转速、进料速度、珠子直径与用量、细胞浓度、冷却温度等。

几种常用的细胞破碎方法

几种常用的细胞破碎方法

几种常用的细胞破碎方法(1) 珠磨法是一种有效的细胞破碎方法,所用设备为珠磨机。

1) 工作原理:进入珠磨机内的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂一起快速搅拌或研磨,珠子之间以及珠子与细胞之间的相互剪切、碰撞,使细胞破碎,释放出内含物。

在珠液分离器的协助下,珠子被滞留在破碎室内,浆液流出,从而实现连续操作。

破碎过程中产生的热量由夹套内的冷却液带走。

2)影响因素:一旦珠磨机的硬件确定了,则只有某些操作参数可以进行设定,如转速、进料速度、珠子的直径和用量、细胞浓度、冷却温度等。

这些参数对细胞破碎有不同的影响,同时也相互联系。

(2) 高压匀浆法是大规模细胞破碎的常用方法,所用设备为高压匀浆器。

图11.3为高压细胞破碎仪,是一种很常用的高压匀浆器。

1)工作原理高压匀浆法是利用高压使细胞悬浮液通过针形阀,由于突然减压和高速撞击碰撞环而使细胞破裂。

从高压室(几十兆帕)压出的细胞悬浮液(图11.4)经过阀座3的中心孔道,从阀座3和阀杆5之间的小环隙中喷出,速度可达每秒钟几百米。

这种高速喷出的浆液又射到静止的碰撞环4上,被迫改变方向后从出口管流出。

细胞在这一系列过程中经历了高流速下的剪切、碰撞以及由高压到常压的变化,使细胞产生较大的形变,导致细胞壁的破坏。

细胞壁是细胞的机械屏障,稍有破损就会造成细胞膜的破坏,胞内物质在渗透压的作用下释放出来,从而造成细胞的完全破坏。

细胞悬浮液经过一次高压匀浆后,常常只有一部分的细胞破碎,为此,可将一次破碎的“细胞匀浆”进行第二次、第三次甚至更多次的破碎,也可将细胞匀浆进行循环破碎,直到达到理想的破碎效果。

2)影响因素影响破碎的主要因素有压力、温度和细胞悬浮液通过匀浆的次数。

增大压力和增加破碎次数都可以提高破碎效果,但过高的压力对匀浆器的磨损也较大。

一般来说,酵母细胞比细菌细胞难破碎,处于静止期的细胞比处于快速生长期的细胞难破碎,在复合培养基中培养的细胞比在简单培养基中培养的细胞难破碎。

微生物细胞的破碎

微生物细胞的破碎

1. 珠磨法(Bead mill)
• 原理: 进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小 珠、石英砂、氧化铝等研磨剂(直径小于 1mm)一起快速搅拌或研磨,研磨剂、珠 子与细胞之间的相互剪切、碰撞使细胞破 碎,释放出内含物。在株液分离器的协助 下,珠子被滞留在破碎室内,浆液流出从 而实现连续操作。破碎中产生的热量一般 采用夹套冷却的方式带走。
2.渗透压法(Osmotic pressure)
• 将细胞放在高渗透压的介质中(如一定浓 度的甘油或蔗糖溶液),达平衡后,转入 到渗透压底的缓冲液或纯水中,由于渗透 压的突然变化,水迅速进去细胞内,引起 细胞溶胀,甚至破裂。
仅适用于细胞壁较脆弱的细胞或细胞壁预 先用酶处理或在培养过程中加入某些抑制 剂(如抗生素等),使细胞壁有缺陷,强 度减弱。
• 某些化学试剂,如有机溶剂、变性剂、表 面活性剂。抗生素、金属螯合剂等,可以 改变细胞壁或膜的通透性(渗透性),从 而使胞内物质有选择地渗透出来。
(1)表面活性剂
• 表面活性剂可促使细胞某些组分溶解,其 增溶作用有助于细胞的破碎。 Triton X-100(聚乙二醇辛基苯基醚) 是一种 非离子型表面活性剂(或称去污剂)。分 子量为646.86(C34H62O11)。它能溶解 脂质,以增加抗体对细胞膜的通透性。 牛黄胆酸钠 十二烷基硫酸钠(K12 化学式: C12H25―OSO3Na具有去污、乳化和优异 的发泡力。是一种无毒的阴离子表面活性 剂。
产物抑制的存在。
(2)自溶法(Autolysis)
诱发微生物产生过剩的溶胞酶或激发自身溶胞 酶的活力,以达到细胞自溶的目的。
影响自溶过程的主要因素有温度、时间、pH 值、激活剂和细胞代谢途径等。
缺点:对不稳定的微生物,易引起所需蛋白质 的变性,自溶后细胞悬浮液粘度增大,过滤速

第四章 细胞破碎和分离技术

第四章 细胞破碎和分离技术

(2)有机溶剂法
有机溶剂能溶解细胞壁的脂类,从而改变细 胞通透性。
(3)表面活性物质
能溶解膜结构中的脂蛋白,使细胞通透性增加。
化学法的优缺点 优点 细胞外形保持完整,碎片少,浆液粘度低,
易于固液分离和进一步提取。
①通用性差; 缺点 ②时间长,效率低,一般胞内物质释放率 不超过 80%。 ③有些化学试剂有毒,后续工作需设法分 离除去。
纳豆激酶
1980年,日本心脑血管专家须见洋行博士, 从事溶解血栓药物研究工作
“下午两点半”实验 下午两点半:纳豆提取物加入到人工 血栓中;
下午五点半:血栓溶解2厘米
纳豆的制作
1、泡豆蒸豆
大豆,加水浸泡一夜后,蒸烂。
2、接种纳豆菌
纳豆菌用热水溶解后,加入到大豆中,搅拌均匀,分装。
3、在恒温下发酵14-36小时 4、后熟(活菌低温休眠)
洋葱质壁分离
2、冷冻-融化法
(1)方法:将细胞放在低温下冷冻,然后在 室温中融化,反复多次而达到破壁作用。 (2)原理:一方面破坏细胞膜的通透性,另 一方面胞内水结晶,形成冰晶粒,细胞液浓度 增高引起细胞溶胀而破裂。
大肠杆菌:可用液氮/37℃反复冻融法破壁
适用于细胞壁较脆弱的菌体,需反复 多次,速率慢,产量低,在冻融过程 中可能引起某些蛋白质变性。
(二)膨胀床分离技术
1、膨胀床的定义
(1)固定床:又称填充床,填充的固体物通常呈 颗粒状,堆积成一定高度的床层。床层静止不动, 流体通过床层进行分离纯化。 (2)流化床:当流体通过床层的速度逐渐提高到 某值时,填料颗粒出现松动,颗粒间空隙增大,床 层体积出现膨胀,但是颗粒仍逗留在床层内而不被 流体带出。床层的这种状态和液体相似称为流化床
(5)柱床的再生和清洗

珠磨法的原理

珠磨法的原理

珠磨法的原理嘿,咱今儿来聊聊珠磨法的原理呀!你看啊,珠磨法就好比一场激烈的战斗。

那些小小的珠子就像是英勇的战士,在特定的战场——研磨容器里冲锋陷阵。

想象一下,这些珠子们疯狂地翻滚、碰撞,那场面,多带劲啊!这些珠子可不简单,它们有着特殊的使命呢。

它们要把需要处理的物料当成敌人,狠狠地去撞击、摩擦。

物料在珠子们的攻击下,一点点地被粉碎、细化。

这就好像是把一块大石头慢慢地雕琢成精美的艺术品,只不过这里的工具是珠子罢了。

咱再想想,生活中是不是也有类似的情况呢?就好比我们要完成一个艰巨的任务,是不是得像珠子一样,不怕困难,勇往直前地去拼搏呀?珠磨法里的珠子就是这样,不知疲倦地工作着。

而且啊,珠子的大小、材质啥的可都有讲究呢。

不同的珠子就像是不同性格的战士,有的勇猛无比,有的则更擅长持久战。

选择合适的珠子,就如同给这场战斗配备了最精锐的部队,那效果肯定不一样啦。

还有哦,研磨的环境也很重要。

就像战士需要合适的战场一样,温度、湿度等条件都得恰到好处。

不然,珠子们也没法发挥出最大的威力呀。

你说这珠磨法神奇不神奇?它就靠着这些小小的珠子,能把那么多物料处理得妥妥当当。

这是不是让你想起了那句老话,“麻雀虽小,五脏俱全”?珠磨法虽然看起来简单,可里面的学问大着呢!咱平时可能不太会注意到这些幕后的英雄——珠子,但它们却在默默地为各种生产和研究做出贡献。

没有它们的努力,很多产品可能就没法那么顺利地生产出来啦。

所以啊,可别小瞧了这珠磨法,它可是有着大能量的呢!它就像是一个隐藏在幕后的魔法师,用它独特的魔法让一切变得更加美好。

下次再看到那些经过珠磨法处理的东西,是不是会对它多几分敬意和好奇呢?是不是会感叹这小小的珠子竟然有如此大的能耐呢?反正我是会的啦!。

玻璃珠反复碾磨裂解法

玻璃珠反复碾磨裂解法

玻璃珠反复碾磨裂解法
玻璃珠反复碾磨裂解法是一种常用于制备细粉末的方法。

该方法的原理是将玻璃珠放入研钵中,与样品一起进行反复碾磨,以达到将样品细化的目的。

首先,将需要细化的样品放入研钵中,与一定数量的玻璃珠混合。

然后,将研钵放入研钵机中,启动设备,使研钵进行旋转运动。

在运动的过程中,玻璃珠与样品不断摩擦碰撞,使样品不断地被细化。

为达到更好的细化效果,可以根据需要适当调节研钵的旋转速度和研磨时间。

此外,为了避免样品在碾磨过程中因过度热化而失去原有的性质,可以在碾磨中间隔冷却一段时间,让样品充分散热。

玻璃珠反复碾磨裂解法不仅适用于制备各种材料的细粉末,还可以用于样品的混合和分散。

在实际应用中,该方法具有操作简单、效率高、成本低廉等优点,成为制备细粉末的常用方法之一。

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球磨粉碎法制粉PPT精品文档23页

球磨粉碎法制粉PPT精品文档23页
粗破碎方法有两种,一种是氢破碎(HD法) ,另一种是机械破碎。机械破碎需使用不 同的破碎机对铸锭进行逐级破碎。
合金铸锭尺寸较大,破碎过程不易氧化, 可用颚式破碎机或直接用压床对铸锭反复 加压而破碎。
5-2mm粒级颗粒的破碎可用小型颚式破碎 机。
把2mm粒级的颗粒粉碎到246-175μm ,常 用锤击式粉碎机、球磨机等,也有用棒磨 机或振动磨的。
W-Cu复合材料由导电性高的铜和难熔金属 钨组成,具有许多的优异性能,因此得到 了广泛的应用。
(2)高能球磨制备不锈钢粉末
近年来,国内外学者利用高能球磨法制备 了不锈钢粉末,并通过粉末冶金成形技术 制备成不锈钢产品。制备的粉末可分为普 通不锈钢和高氮不锈钢。
高氮不锈钢的抗拉强度目前已经达到 3600MPa,并同时具有良好的韧性和较高 的抗腐蚀性能,已经开始进入商业化应用 阶段。
(3)高能球磨制备NdFeB纳米晶粉末
稀土永磁材料由于其本身特有的性质受到 人们的关注。
NdFeB系纳米复相稀土永磁体自问世以来, 以其优异的磁能性能和高性能价格比,极 大的推动了计算机、信息、通讯、汽车、 核磁共振成像等领域的技术发展。
寻求新组分的高性能磁体及制备工艺,降 低成本,成为近年来各国研究的热点。
(2)磨粉
磨粉是将246-175μm(60-80目)的中等粉 末研磨至3-4μm粉末的最终粉碎作业。
一般采用球磨制粉或气流磨制粉两种方法 。球磨制粉有滚动球磨、振动球磨和高能 球磨等。
目前生产规模较小的厂家用滚动球磨和搅 动球磨,多数NdFeB生产厂采用气流磨磨粉 。
(3)粉末的干燥
图为陶瓷工业中普遍采用的间歇式球磨机
球磨粉碎原理
球磨粉碎是依靠筒体内装有衬板,用以保 护并将筒内研磨体提升到一定高度,赋予 其位能及抛射动能。
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珠磨破碎法
珠磨破碎法是一种常用的破碎工艺,广泛应用于矿山、冶金、建材等行业。

本文将从珠磨破碎法的原理、设备、优缺点等方面进行详细介绍。

一、珠磨破碎法的原理
珠磨破碎法是利用珠磨机进行破碎的一种方法。

珠磨机是一种高速回转的圆筒体,内部装有大量的研磨珠。

当物料经过珠磨机时,由于离心力和摩擦力的作用,物料与研磨珠之间发生强烈的碰撞、摩擦和剪切,从而使物料得到破碎。

珠磨破碎法的主要原理可以总结为以下几点:
1. 研磨珠的高速回转产生的离心力使物料受到强烈的冲击和剪切力,从而使物料破碎。

2. 研磨珠与物料之间的摩擦力也是破碎的重要因素,摩擦力的增大有助于物料的破碎。

3. 物料在珠磨机内部通过多次碰撞和剪切,逐渐减小颗粒的大小,最终实现破碎的目的。

珠磨机是珠磨破碎法的核心设备,根据物料的不同特性和生产要求,可以选择不同类型的珠磨机。

常见的珠磨机有立式珠磨机和水平珠磨机两种。

立式珠磨机是将研磨珠和物料一起放入研磨室内,通过研磨室内的
搅拌器高速回转,使研磨珠和物料充分混合,实现破碎效果。

水平珠磨机是将研磨珠和物料一起放入研磨室内,通过研磨室内的离心轮高速回转,使研磨珠和物料产生强烈的摩擦和碰撞,达到破碎的目的。

三、珠磨破碎法的优缺点
珠磨破碎法具有以下优点:
1. 对于一些难破碎的物料,珠磨破碎法可以有效地进行破碎,提高破碎效率。

2. 研磨珠的选择范围广泛,可以根据物料的特性和要求选择不同材质和大小的研磨珠,提高破碎效果。

3. 破碎过程中不需要加入其他辅助物质,对环境污染小。

珠磨破碎法也存在一些缺点:
1. 破碎过程中会产生较多的热量,可能导致物料的变质或燃烧。

2. 研磨珠的磨损较大,需要定期更换,增加了生产成本。

3. 对于一些易磨损的物料,珠磨破碎法可能会造成颗粒过细,不利于后续的分离和提取。

四、珠磨破碎法的应用
珠磨破碎法广泛应用于矿山、冶金、建材等行业。

具体应用领域包括:
1. 矿山:用于矿石的细磨和选矿过程中的破碎。

2. 冶金:用于金属矿石的破碎和粉磨,以及冶金废料的处理。

3. 建材:用于水泥、陶瓷等材料的破碎和粉磨。

4. 化工:用于化工原料的破碎和粉磨,以及颜料、涂料等的制备。

珠磨破碎法是一种高效、广泛应用的破碎工艺。

通过珠磨机的高速回转和研磨珠与物料之间的碰撞、摩擦和剪切,可以将物料破碎为所需的颗粒大小。

珠磨破碎法具有破碎效率高、操作简便等优点,但也存在热量产生较多、研磨珠磨损大等缺点。

在实际应用中,需要根据物料的特性和生产要求,选择合适的珠磨机和研磨珠,以获得最佳的破碎效果。

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