分离科学课后习题答案

对于同一种试样,改变载体,会使常常 Rf 值发生改变,这可能是由于载体表面固定液
膜较薄,一部分载体裸露在外面,起了吸附剂的作用,也就是分配层析中沉淀混杂着 吸附层析的原因。
离子交换分离法 一、填空: 1.离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,其结构由三
部分组成:不溶性的三维空间的(网状骨架),连接在(骨架上的功能基团)和(功能基 团所带的相反电荷的可交换离子)。
五、问答: 1.简述盐析沉淀机理。
答:①中性盐在溶解时,盐离子与蛋白质分子争夺水分子,降低了用于溶解蛋 白质的水量,减弱了蛋白质的水合程度,破坏了蛋白质表面的水化膜,导致蛋白质溶 解度下降;②中性盐在溶解后,盐离子电荷的中和作用,使蛋白质溶解度下降;③中性 盐在溶解过程中,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。从而使蛋白质发生聚集而形成沉淀。
2.按树脂功能基的类别,离子交换树脂可分为(强酸性阳离子交换树脂)、(弱 酸性阳离子交换树脂)、(强碱性阴离子交换树脂)、(弱碱性阴离子交换树脂)、(螯 合树脂)、(两性树脂)、(氧化还原树脂)。
二、选择: (D)1.有效粒径是指在筛分树脂时,颗粒总量的()通过,而()体积的树脂颗粒 保留的筛子直径。 A 90% 10% B 80% 20% C 20% 80% D 10% 90% (A)2.均匀系数是指通过()体积树脂的筛孔直径与通过()体积树脂的筛孔直 径的比值。 A 60% 10%B 60% 20%C 60% 30% D 60% 40% 三、判断: (√)1.有效粒径是指在筛分树脂时,颗粒总量的 10%通过,而 90%体积的树脂颗 粒保留的筛子直径。 (√)2.平衡水含量占湿树脂的质量分数就是含水量。
答:在分析化学中选择萃取剂的原则是: ①对被萃取物有高的分配比,以保证尽可能完全地萃取出被萃取物; ②萃取剂对被萃取物的选择性要好,即对需分离的共存物具足够大的分离因 子; ③萃取剂对后面的分析测定没有影响,否则需要反萃除去; ④毒性小,容易制备。
在溶剂萃取中,要求萃取溶剂易溶解萃取剂,萃取溶剂的选择可按照相似相 溶的原则,亦要求萃取溶剂密度远小于水、黏度低、表面张力大,以易于分相;挥发性 小、闪点高,以易于使用、保证安全。并要求萃取溶剂毒性要小,保证操作者健康
答:可以先采用 Ks 盐析方式进行各种蛋白质的粗分离,即在一定的 PH 及温度 条件下,改变盐浓度(即离子强度 I)达到分别沉淀蛋白质的目的,先把盐析分布曲线 与其他蛋白质明显隔离的蛋白原和肌红蛋白分离出来,把盐析分布曲线互相重叠的 血红蛋白、假球蛋白和血清白蛋白打包在一起;然后对血红蛋白、假球蛋白和血清白 蛋白溶液适当稀释,使重叠的曲线拉开距离而达到沉淀假球蛋白的目的;而血红蛋白 和血清白蛋白的盐析分布曲线是相互平行的,采用二次盐析无法分开。此时可采用β 盐析对其进行精制、纯化,即在一定的离子强度下,改变溶液的 PH 值及温度达到分级 沉淀血红蛋白和血清白蛋白的目的。
2.用于凝胶层析中的凝胶应具备哪些条件?常用的凝起待分离物质的化学性质
的改变。在生物化学中要特别注意蛋白质和核酸在凝胶上变性的危险; ②凝胶的化学性质是稳定的 凝胶应能长期反复使用而保持化学的稳定性,应能在较大的 PH 和温度范围
分析化学中的分离方法习题与答案
试样的采集及处理 一、填空: 试样的预处理步骤包括(破碎)、(过筛)、(混合)和(缩分)四个步骤。 分解试样一般采用(溶解法)、(熔融法)和(烧结法)三种方法。 二、选择: ( D )1.采样的样品中可能包括采样的随机误差和系统误差,在应用样品的检测 数据来研究采样误差时,还必须考虑()的影响。A 随机误差 B 系统误差 C 操作 误差 D 试验误差 ( A )2.物料按特性值变异性类型可以分为( )
A 均匀物料和不均匀物料 B 随机物料和非随机物料 C 定向物料和周期性物料 D 混合性物料和纯净性物料 三、判断: ( × )1.只要做好采样中的质量保证,就能使分析结果准确可靠。 ( √ )2.在痕量分析中,纯度是选择溶剂的重要标准。 ( √ )3.高氢酸共沸溶液沸点为 203℃。 ( √ )4.碳酸盐熔融一般在铂坩埚中进行,含硫熔剂的熔融不能用铂坩埚。 四、问答:
二、选择: (C)1.用以反映物质被萃取的完全程度的萃取分离的基本参数为( )。
A 分配比 B 分配系数 C 萃取率 D 分离系数 (D)2.溶于超临界液体的物质有( )。
A 多元酸 B 淀粉 C 氨基酸 D 碳原子数小于 8 的酮 (B)3.用作能源的微波,其频率是()。
A 2540MHZ B 2450MHZC 4250MHZ D 4520MHZ 三、判断: (×)1.萃取剂需要萃取溶剂作稀释剂,才能使用。 (√)2.萃取速率受化学反应速率,扩散以及传质速率的控制。 (√)3.盐析剂的存在会使分配比显著增大,萃取进行完全。 (√)4.超声作用时间愈长,提取率愈高。 四、问答: 1.分析化学中选择萃取剂和萃取溶剂的原则是什么?
2.为什么反胶团萃取具有不会使蛋白质类生物活性物质失活的特点? 答:形成反胶团的条件是加入的表面活性剂在有机相中的浓度达临界胶束浓
度值以上,表面活性剂反胶团(束)形成时,表面活性剂的非极性基团朝外与非极性的 有机溶剂接触,而极性基团则排列在内形成一个极性核,此极性核具有容纳极性物质 于有机相的能力。
(√)4.分配层析分为正相层析和反相层析两种类型。 四、问答: 1.简述大孔吸附树脂在层析实验中的装柱方法。
答:在洁净的分离柱内,放入已除去外来杂质,体积恒定的大孔吸附树脂,加 入相当于树脂体积 0.4~0.5 倍的乙醇(或甲醇),浸泡 24h,然后用树脂体积的 2~3 倍 的乙醇(或甲醇)与水交替反复洗脱,交替洗脱 2~3 次,至最终以水洗脱后,保持分离 使用前的状态,醇洗脱液加水不显混浊。
朝着有利于萃取作用的方向进行;盐析剂的用量一般是比较多的,在加入盐析剂后, 溶液中离子浓度大为增加,各个离子都可能与水分子结合起来形成水合离子,因而水 分子的浓度大为降低。这样就大大减少了水分子与被萃取金属离子的结合能力,从而 使被萃取离子与有机溶剂形成溶剂化物,而溶于有机溶剂中;大量电解质的加入,使 水的介电常数降低,水的偶极矩作用减弱,就有利于离子缔合物的形成和萃取作用的 进行。
沉淀分离法 一、填空:
1.在沉淀生成的过程中,影响沉淀生成的因素有(同离子效应)、(盐效应)、 (络合效应)及氢离子浓度对沉淀溶解度的影响。
2.盐析沉淀通常有加入(沉淀剂)、沉淀物的(陈化)、沉淀物的(收集)等三个 操作步骤。
二、选择: ( A )1.能够使沉淀溶解度下降的因素是()。 A 同离子效应 B 盐效应 C 酸效应 D 络合效应 ( D )2.蛋白质溶解度曲线随着蛋白质浓度的增大,向()移动。 A 向左 B 向右 C 向上 D 不变 三、判断: (×)1.共沉淀现象对分析过程起干扰作用。 (×)2.均相沉淀利用水解反应完成沉淀过程。 (√)3.等电点时具有电导率,渗透压,黏度及溶解度性质均处于最低值的特性。 四、图析: 利用不同的盐析法如何将图中不同蛋白质分开,达到分离的目的。
A 100℃~105℃ 60minB 105℃~110℃ 30min C 100℃~105℃ 30minD 105℃~110℃ 60min (B)2.分配层析中正相层析,其固定相是()。 A 憎水性物质 B 亲水性物质 C 憎脂性物质 D 亲脂性物质 (D)3.制备用的薄层厚度为()mm。 A 0.2~0.3mm B 0.3~0.4mm C 0.5~1mm D 0.5~2mm (A)4. 定性定量时用的薄层厚度为()mm。 A 0.2~0.3mm B 0.3~0.4mm C 0.5~1mm D 0.5~2mm 三、判断: (√)1.在一定条件下,化合物的比移值应该是个常数。 (×)2.用比移值可以进行定性鉴定。 (√)3.分离数是衡量薄层色谱分离能力的主要技术参数。
内使用; ③凝胶上没有或只有极少量的离子交换基团以避免离子交换效应; ④凝胶上必须具有足够的机械强度,防止在液流作用下变形。 凝胶层析中,常用的四种凝胶是葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶、
琼脂糖及葡聚糖组成的复合凝胶。 3.为什么分配层析中沉淀混杂着吸附层析? 答:载体只起负载固定相的作用,本身应该是惰性的。但实际上并不是这样,
1.试样处理时,破碎过程中会引起试样组成改变的原因是什么? 答:⑴在粉碎试样的后阶段常常会引起试样中水分含量的改变。⑵破碎机研 磨表面的磨损,会使试样中引入某些杂质,如果这些杂质恰巧是要分析测定的某种微 量组分,问题就更为严重。⑶破碎、研磨试样过程中,常常会发热,而使试样温度升高, 引起某些挥发性组分的逸去;由于试样粉碎后表面积大大增加,某些组分易被空气氧 化。⑷试样中质地坚硬的组分难于破碎,锤击时容易飞溅逸出;较软的组分容易粉碎 成粉末而损失,这样都将引起试样组成的改变。因此,试样只要磨细到能保证组成均 匀和容易为试剂所分解即可,将试样研磨过细是不必要的。 2.试样分解使用熔融法有哪些缺点?怎么样尽量避免这些缺点对分析的影 响? 答:⑴熔融时常需用大量的熔剂(一般熔剂质量约为试样质量的十倍),因而 可能引入较多的杂质; ⑵由于应用了大量的熔剂,在以后所得的试液中盐类浓度较高,可能会对分 析测定带来困难; ⑶熔融时需要加热到高温,会使某些组分的挥发损失增加; ⑷熔融时所用的容器常常会受到熔剂不同程度的侵蚀,从而使试液中杂质含 量增加。 因而当试样可用酸性溶剂(或碱性溶剂)溶解时,总是尽量避免应用熔融法。 如果试样的大部分组分可溶于酸,仅有小部分难于溶解,则最好先用溶剂使试样的大 部分溶解。然后过滤,分离出难于溶解部分,再用较少量的熔剂熔融之。熔块冷却、 溶解后,将所得溶液合并,进行分析测定。
2.以硫酸铵为盐析剂,简述盐析沉淀的通用操作程序。 答:第一步,取一部分料液,将其分成等体积的数份,冷却至 4℃;第二步,计 算饱和度达到某设计值(如 10%~90%)所需加入的硫酸铵用量,并在特定搅拌条件下, 分别加到料液中,继续搅拌 60min 以上,同时保持温度在 4℃;第三步,离心 30min 后, 将沉淀溶于 2 倍体积的缓冲溶液中,测定其中总蛋白和目标蛋白的浓度;第四步,分 别测上清液中总蛋白和目标蛋白的浓度,比较沉淀前后蛋白质是否保持物料守恒,检 验分析结果的可信度;第五步,以饱和度为横坐标,上清液中总蛋白和目标蛋白浓度 为纵坐标作图。根据所得的曲线可以找到最佳的饱和度,在此饱和度下,能够得到纯 度较高的蛋白质沉淀。 萃取分离法 一、填空: 1.萃取分离法按萃取方法分为两类,一类称(完全萃取),另一类为(选择性萃 取)。 2.萃取溶剂和萃取剂的相似相溶原则的“相似”包括两个方面:一是(分子结 构相似),二是指(分子间相互作用力相似)。 3.被萃取的金属浓度(大),螯合试剂浓度(大),碱性(强),则萃取速率就大。