第四章沉淀法
水质工程学第4章沉淀与澄清3
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——沉淀过程中,清水区高度不断增加
A澄清液层、B受阻沉降层、C过渡层、D压缩层
拥挤沉淀试验
——利用沉淀过程线分析: Kynch 法、 Fitch 法
——建立沉速—浓度函数关系v=f(C) (多筒试验):固体通量法、吉冈法
——作用:用于分析静置沉淀;确定水中悬 浮颗粒的沉降特性
1、自由沉淀试验 2、絮凝沉淀 3、拥挤沉淀(高浓度悬浮液的沉淀试验)
自由沉淀试验
自由沉淀一般采用单筒沉淀柱试验确定悬 浮颗粒的沉降特性。
1)试验装置 2)试验方法 3)沉淀效率η的求取
自由沉淀试验
沉淀柱有效水深H,
悬浮物原始浓度为C0。 在时间t1时从水深H处取样测得C1,则认为沉速大于 u1(H/t1)的颗粒均已通过H,残余颗粒必然具有小 于u1的沉速,则沉速小于u1的颗粒与全部颗粒的比 例x1=C1/C0。
——沉淀时间: 絮凝沉淀
因此,设计沉淀池时,除了对表面负荷率有要 求外,还对停留时间、池深、进出水构造、排泥 方式等均有要求。通常,对于静置沉淀得出的试 验结果,在用于设计时还需考虑一定的安全系数。 一般在设计时:
q=q0/1.25~1.75,T=(1.5~2.0)T0
沉淀池
概述
一、平流式沉淀池 (horizontal flow Sedimentation Tank) 二、竖流式沉淀池 (vertical flow ST) 三、斜板(管)沉淀池(tilted-plate ST) 四、澄清池(clarifier,clarification tank)
概述
沉淀池构造根据功能分为五个区:
进水区: 保证进水均匀分布在整个进水断 面上,避免短流,减少死角和紊流影响,提 高容积利用系数。 出水区: 均匀出水(目的同上),阻拦浮渣 沉淀区: 污水与颗粒分离,工作区 污泥区: 污泥贮放、浓缩、排除 缓冲区: 分隔沉淀区,保证沉下的颗粒不 因水流搅动而再次浮起进入沉淀区。
第四章 沉淀溶解平衡
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同理, 对AgI: c( Ag ) / mol dm 3 9.3 1015
AgI先沉淀
AgCl AgI
10
Question 6
Solution
接上题,随着继续滴加AgNO3, AgI 沉淀到何种程度, AgCl才开始沉淀?
AgCl和AgI一起沉淀时, c(I-)、c(Cl-)和c(Ag+) 同时满足AgI和AgCl的溶度积常数表达式,即
果怎样?
Solution
2H CO 2 H 2O CO 2 ① 加酸 3
θ c(CO2 ) Q Q K sp 3
利于 BaCO3 的溶解。
② 加 Ba 2 或 CO 2 θ c(Ba 2 ) 或 c(CO3 ) Q Q K sp
2 3
促使BaCO3的生成。
Q K sp , 所以有BaSO 4 沉淀析出。
9
分步沉淀 (Fractional precipitation)
实验
-3溶液中 1dm 1.0 103 mol dm 3 Cl 1.0 10 mol dm I
3
3
逐 加 滴 入 1.0 10 3 mol dm 3 AgNO3
(Le Chatelier H,1850-1936) 法国无机化学家,巴黎大学教授.
12
Question 7
试计算298K时BaSO4在0.10 mol· -3 dm
Na2SO4溶液中的溶解度,并与其在纯水中的
溶解度(1.04×10-5 mol· -3)做比较。 dm
Solution
则:
c(Ba2+) = x mol· -3 dm
θ K sp
执业药师第四章各种沉淀反应
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考察常用溶剂极性顺序:水> 甲醇> 乙醇> 丙酮> 正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 氯仿> 苯> 四氯化碳> 石油醚一般情况下,各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强,可大致排列成下列顺序:水→甲醇→丙酮→氢氧化钠水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液。
莨菪碱 > 山莨菪碱 > 东莨菪碱和樟柳碱酸水解的易难顺序为:N-苷>0-苷>S-苷>C-苷。
花色素>二氢黄酮(醇)/异黄酮>黄酮(醇)/查耳酮黄酮类化合物酸性由强至弱的顺序7,4′-二羟基>7或4′-羟基>一般酚羟基>5-羟基极性大小顺序:氧化苦参碱>羟基苦参碱>苦参碱极性大小顺序:羧基>羟基>氨基>酰基>醛基>酮基>酯基生物碱沉淀反应碘化汞钾(类白色沉淀)碘-碘化钾(棕色沉淀)硅钨酸(灰白色或淡黄色沉淀)雷氏铵盐与季铵碱生成红色沉淀莨菪烷类生物碱的鉴别反应具生物碱通性,与多种生物碱沉淀试剂反应。
(1)氯化汞沉淀反应氯化汞加热莨菪碱(阿托品)—红色沉淀莨菪碱在氯化汞的乙醇溶液中发生反应生成黄色沉淀,加热后沉淀变为红色发烟硝酸和苛性碱醇液。
莨菪碱或阿托品、山莨菪碱、东莨菪碱:阳性DDL)樟柳碱:阳性(含羟基莨菪酸)莨菪碱或阿托品、山莨菪碱、东莨菪碱:阴性糖和苷类化合物最重要的反应:Molish反应试剂:5%α-萘酚乙醇液,浓硫酸现象:液面间产生紫色环醌类显色反应1.菲格尔反应(Feigl反应)范围:醌类衍生物试剂:碱、醛类、邻二硝基苯现象:紫色2.无色亚甲蓝反应苯醌与萘醌专用显色剂,显蓝色斑点。
3.Borntr ger反应羟基蒽醌类化合物遇碱液显红-紫色的反应相应的蒽酚、蒽酮及二蒽酮只显黄色,需经氧化成蒽醌后方变为红色4.Kesting-Craven反应活性次甲基试剂反应。
反应官能团:苯醌和萘醌中未被取代的位置。
现象:蓝绿色或蓝紫色。
黄酮类显色反应1.还原反应(1)HCL-Mg 盐酸-镁粉反应,是鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应现象:黄酮,黄酮醇,二氢黄酮(醇)橙红—紫红说明:查耳酮、橙酮、儿茶素、大多异黄酮不显色花青素、部分橙酮、查耳酮单加盐酸也变色(2)四氢硼钠反应方法:生成紫色或紫红色应用:二氢黄酮类专属反应2.与金属盐类试剂的络合反应分子中具有3-羟基,4-羰基或5-羟基,4-羰基或邻二酚羟基的黄酮类化合物(1)三氯化铝显色应用:定性及定量分析现象:鲜黄色荧光(2)铅盐显色中性乙酸铅只沉淀邻二酚羟基或兼有3-羟基、4-酮基或5-羟基、4-酮基的黄酮;碱式乙酸铅可沉淀一般的酚类化合物。
4.结晶与升华
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(2) 一个试样可依次用中性、碱性醋酸铅将试液的组分分成三
部分:
中性 试 液 Pb(OAC)2
沉淀 水洗
沉淀(Ⅰ) 洗液
碱式醋酸铅 滤液(Ⅰ)
沉淀 水洗
沉淀(Ⅱ) 洗液
(3) 脱铅方法 :
滤液(Ⅱ)
①通H2S气体(使沉淀转化为溶解度更小的PbS↓) ②加入强酸性阳离子交换树脂(使铅离子转移到树脂上)
(2)溶剂的选择: ①溶质在水(A)中溶解度大,在有机溶剂(B)中不溶。 ②溶剂(B)与水(A)互溶。 ③溶剂与提取物无化学作用。 ④无毒性、价廉。
(3)应用 例子:高分子材料中“高聚物”与“添加剂”分离。
高分子材料 +溶剂
浓溶液
不断搅拌,逐滴 +沉淀溶剂
添加剂+溶剂 +沉淀剂
高聚物 洗涤 纯品高聚物
样品 溶解 溶液 趁热过滤 洗涤 干燥 测熔点
固体杂质 滤液 冷却
产品
固体+液体 过滤
固体 (纯的样品)
液体 (含杂质)
注意:①杂质溶解度越大;②被提纯物在加热和常温下溶 解度差别越大。则重结晶的回收率越高。
4.2.2 溶剂的选择 (重结晶的关键)
(1)理想的溶剂应符合下列条件: ① 不与被提纯物质起反应。 ② 样品中被提纯的组分在该溶剂中加热时溶解度大而常温
4.1.3 盐析法
(1)原理:在有机物的水溶液中加入大量的无机盐,会使有机物 溶解度减小而沉淀出来。
(2)特点:不会破坏蛋白质、肽、酶等生物活性,处理量大,操 作方便。
(3)盐的种类: ①盐析性盐:能使蛋白质水溶性减小的盐。常用:Na2SO4、
KH2PO4、Na2HPO4、(NH4)2SO4、KOAc、NaOAc、NaCl ②盐溶性盐:使蛋白质的溶解度反而增大。常用:盐酸胍、脲、
第四章:沉淀溶解
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沉淀的转化 溶液中溶解0.01molCaSO4,计算 例:欲在1.0LNa2CO3溶液中溶解 欲在 Na2CO3初始浓度的最小值? 初始浓度的最小值? 已知 KSP(CaCO3)=5.0×10-9 KSP(CaSO4)=9.1×10-6 解:
CaSO4 = Ca 2+ + SO4
CO32CaCO3
= (m ) (nS) S
m n
n+ m
m− n
S = m+n
Ksp,MmAn mn
m n
S = m+n
名称 AgBr BaSO4 Ag2CrO4
Ksp,MmAn mn
7.1×10-4 1.1×10-5 7.9×10-5
m n
溶解度(mol.L-1)
溶度积 5.0×10-13 1.1×10-10 2.0×10-12
四、络合效应 MA (s) M n+ + A mL ML …MLn
S = [ M ' ] = [ M ]α M ( L ) = [ A]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
S = [ A][ M ' ] = [ A][ M ]α M ( L ) = K SPα M ( L ) = K ' SP
2 溶度积规则及其应用
2.1、溶度积规则 、
K ap , MA = f (T )
活度积常数
a M = γ M [ M n + ],
a A = γ A[ Am− ]
K sp , MA = f (T , I )
K ap , MA = γ M γ A [ M n + ][ A m − ] = γ M γ A K sp , MA
K sp , MA = [ M n + ][ A m − ]
生物分离工程第四章沉淀分离法
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3、特点
• 沉淀效果很好; • 选择性好 • 容易使生物分子变性 • 复合物难分解
• 丙酮(浓度40-50%) :沉析作用更强,用量省,但毒 性大,应用范围不广;
• 特点:
– 介电常数小, 60%乙醇的介电常数是48
– 容易获取
40-50%丙酮的介电常数是22
4.有机溶剂沉淀的特点
• 分辨率高; • 溶剂容易分离,并可回收使用; • 产品洁净(有机溶剂易祛除); • 容易使蛋白质等生物大分子变性失活; • 应注意在低温下操作; • 成本高
沉淀法分离蛋白质的特点有:
1 在生产的前期就可使原料液体积很快地减小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 可及早地将目标蛋白从其与蛋白水解酶混合的溶液中 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到最低。
(七)选择性变性沉淀法
• 选择一定的条件使溶液中存在的某些杂质蛋白 变性沉淀下来,而与目的物分开,这种分离方 法就称为选择性变性沉淀法
• 在操作之前要对欲分离的物质中的杂蛋白等杂 质的种类、含量及其物理化学性质等有比较全 面的了解。
使用时需慎重!!!!
选择性变性的方法
• 选择性热变性:对于α-淀粉酶等热稳定性好 的酶,可以通过加热进行热处理,使大多数杂 蛋白受热变性沉淀而被除去。
第四章沉淀滴定法
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Ksp´=Ksp Pb(Y) C2O4(H) =10-9.7+7.4+0.3=10-2.0
S = [Pb'] =
K
'
sp
= 10-2.0 / 0.2 = 0.05molgL-1
[C2O4 ']
∴在此条件下,PbC2O4不沉淀
此时,CaC2O4沉淀否?
Ca(Y)=1+10-10.6+10.7=100.4
H+
Ksp=10-9.7
PbY HC2O4-,H2C2O4
p1 H=4.0,[C2O4´ ]=0.2mol·L-1 , [Y´]=0.01mol·L-
C2O4(H) =100.3
Y(H)=108.6
[Y]=[[Y’]/ Y(H)=10-10.6 mol ·L-1
Pb(Y)=1+10-10.6+18.0=107.4
Fe3+
Ag+(被测物)
Ag++ SCN- = AgSCN(白) Fe3+ (K=208) FeSCN2+
当[FeSCN2+]= 6 ×10-6 mol/L即显红色
3
Volhard返滴定法
指示剂:铁铵矾FeNH4(SO4)2
标准溶液:AgNO3、NH4SCN 被测物:X- (Cl-、Br-、I-、SCN-)
1.4
AgCl 1.2
1.0
0.001
0.005
c(KNO3)/(mol·L-1)
沉淀重量法中,用I=0.1 时的Ksp计算; 计算难溶盐在纯水中的 0.01 溶解度用Ksp
14
2. 同离子效应—减小溶解度
沉淀重量法总要加过量沉淀剂.
第四章 沉淀的形成与沉淀平衡测验题与答案
![第四章 沉淀的形成与沉淀平衡测验题与答案](https://img.taocdn.com/s3/m/2f2c9fe96294dd88d1d26b04.png)
A.AgCl
B.Ag2CrO4
C.Mg(OH)2
D.Al(OH)3
15、若将 AgNO2 放入 1.0 dm3 pH = 3.00 的缓冲溶液中,AgNO2 溶解的物质的量是( )。
(已知 AgNO2 Ksp = 6.0×10-4 , HNO2 Ka = 4.6×10-4 )
A.1.3×10-3mol
5、已知难溶盐 BaSO4 的 Ksp=1.1×10−10,H2SO4 的 Ka2=1.02×10−2,则 BaSO4 在纯水中的溶解度 是____________mol⋅L−1,在 0.10mol⋅L−1,BaCl2 溶液中的溶解度是_______________mol⋅L−1(不 考虑盐效应)。
4、0.05mol⋅L−1Sr2+和 0.10mol⋅L−1Ca2+的混合溶液用固体 Na2CO3 处理,SrCO3 首先沉淀。当 CaCO3 开始沉淀时,Sr 沉淀的百分数为多少?
(已知 K sp,CaCO
3 =2.8×10−9, K sp,SrCO
=1.1×10−10)
3
5、称取纯 Ag,Pb 合金试样 0.2000g 溶于稀 HNO3 溶液中,然后用冷 HCl 溶液沉淀,得到混 合氯化物沉淀 0.2466g。将此混合氯化物沉淀用热水充分处理,使 PbCl2 全部溶解,剩余的 AgCl 沉淀 0.2067g。计算合金中 Ag 的含量及加入冷 HCl 后,未被沉淀的 Pb 的质量。
6、smol⋅L−1;
K
θ sp
s
mol⋅L−1;
7、(1) Pb2+,Ag+,Ba2+;(2) CdS,NiS; 8、10.52; 9、减小;增大
10、
K
θ sp
(MgNH
Ch4 沉淀法(Pricipitation)2
![Ch4 沉淀法(Pricipitation)2](https://img.taocdn.com/s3/m/99418bd033d4b14e852468ce.png)
3、 高浓度的盐能促使蛋白质沉淀或聚结的现象 , 、 高浓度的盐能促使蛋白质沉淀或聚结的现象, 还不能很好地从理论上来解释。 还不能很好地从理论上来解释。 Cohn经验方程式: 经验方程式: 经验方程式
Lgs=β-Ks ×I(µ、m) ( 、 ) β=lgS0 I=
1 2
∑ ciZi
2
4、β的物理意义 、 的物理意义 的物理意义: Ks盐析常数的物理意义 盐析常数的物理意义: 盐析常数的物理意义
第二节
盐析法
一、中性盐盐析法
盐析法( (一)盐析法(Salting-out)的概念和基本原理: )的概念和基本原理: 1、概念: 、概念: 2、基本原理 (P41) 、 )
从以上分析可知, 从以上分析可知,在蛋白质溶液中加入中性 盐后会压缩扩散双电层, 电位, 盐后会压缩扩散双电层,降低ζ电位,即中性 盐既会使蛋白质脱水, 盐既会使蛋白质脱水,又会中和蛋白质所带 的电荷,使颗粒间的相互排斥力失去, 的电荷,使颗粒间的相互排斥力失去,在布 朗运动的互相碰撞下, 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。 集物而沉淀析出。
二、等电点沉淀法 (一)等电点沉淀的概念: 等电点沉淀的概念:
(二)操作条件: 操作条件: 离子强度低, 离子强度低 , pH≈pI( 略小于 在中性盐 ( 略小于pI在中性盐 存在下) 用无机酸( 存在下 ) , 用无机酸 ( HCl、H2SO4 、 H3PO4 等 ) 、 调节pH 调节
由于在等电点附近, 由于在等电点附近,溶质仍然有一定的溶解 等电点沉淀法往往不能获得高的回收率, 度,等电点沉淀法往往不能获得高的回收率, 因此等电点沉淀法通常与盐析、 因此等电点沉淀法通常与盐析、有机溶剂沉淀 法联合使用 操作时的注意事项: 操作时的注意事项: (1)由于无机离子的影响,蛋白质的等电点 )由于无机离子的影响, 通常会发生“漂移” 通常会发生“漂移”,阳-高,阴-低 高 低 (2)溶质的稳定性 ) (3)盐析效应 )
第四章滴定分析方法及应用沉淀滴定法讲课文档
![第四章滴定分析方法及应用沉淀滴定法讲课文档](https://img.taocdn.com/s3/m/2d6dae2042323968011ca300a6c30c225901f0fd.png)
现在十页,总共四十四页。
二、铬酸钾指示剂法
2.溶液的酸度 K2CrO4指示剂法只能在中性或弱碱性 (pH 6.5~10.5)溶液中进行。
若溶液为酸性(或pH ≤6.5)时,则 C与rOH24+结 合,导致化学计量点时,不能形成Ag2CrO4沉淀。
,其反应如下:
滴定前Ag+(过量)+ X-
AgX↓
滴定时Ag+(剩余)+ SCN-
AgSCN↓(白色)
终点时Fe3++SCN- [FeSCN]2+(淡棕红色)
现在二十六页,总共四十四页。
四、沉淀滴定法应用
四、沉淀滴定法应用
(一) 滴定液与基准物质
银量法所用的滴定液是硝酸 银和硫氰酸铵(或硫氰酸钾)溶 液。
三、吸附指示剂法
课堂活动 使用吸附指示剂法测定I-或Cl-时,分别最适合
使用哪种指示剂,是何原因。
现在二十三页,总共四十四页。
三、吸附指示剂法
除铬酸钾指示剂法和吸附指示剂法之外,还有 铁铵矾指示剂法。
铁铵矾指示剂法是以铁铵矾[ NH4Fe(SO4)2·12H2O]为指示剂,用NH4SCN或
KSCN溶液为滴定液,在酸性溶液中测定可溶性银盐和 卤素化合物的银量法,根据测定对象的不同,该方法可 分为直接滴定法和返滴定法。
四、沉淀滴定法应用
(二)无机卤素化合物和有机氢卤酸盐的测定 许多可溶性的无机卤化物及某些有机碱的氢卤酸
盐如盐酸麻黄碱,均可用银量法测定。
现在三十一页,总共四十四页。
四、沉淀滴定法应用
简明无机化学第四章沉淀溶度积解析
![简明无机化学第四章沉淀溶度积解析](https://img.taocdn.com/s3/m/8a0a005db8f67c1cfbd6b893.png)
AnBm(s)
n Am+(aq) + m Bn-(aq)
其平衡常数(溶度积)表达式为:
Ksp cn (Am ) • cm (Bn )
K
sp
值的大小反映了难溶解质的溶解程度,其值与
温度有关,与浓度无关。
3
溶度积和溶解度的关系
溶度积反映难溶电解质的溶解能力,但溶度积只 有难溶电解质有,溶解度反映所有物质(包括难溶电 解质)的溶解能力。
Precipitation –Dissolution Equilibrium of Slightly Soluble Electrolyte
在第三章中,我们讨论的是弱电解质在溶液中的电 离平衡,这是一种单相体系的电离平衡。现在我们将讨 论在难溶电解质饱和溶液中存在的固体和水合离子之间 的沉淀——溶解平衡,这是一种多相离子平衡 (polyphase ionic equilibrium)。
1
溶解度小于 0. 01 g·dm–3 的电解质称为难溶电解质。 一、 溶度积
难溶电解质在水中会发生一定程度的溶解,当达到饱和 溶液时,未溶解的电解质固体与溶液中的离子建立起动态平 衡,这种状态称之为难溶电解质的溶解——沉淀平衡,
2
难溶电解质 AnBm(s)沉淀溶解平衡是一种动态 平衡, 也是一种多相离子平衡:
在温度相同时,对同类型的难溶电解质,溶度积 Ksθ 越小,其溶解度 s 值也越小;对不同类型的难溶 电解质须通过计算才能比较。
例如: Kspθ (AgCl) = 1. 77×10–10 > Kspθ (Ag2CrO4) = 1. 12×10–12 而它们的溶解度 s(以 mol·dm–3表示)大小却刚好相反。
1.591018 (mol.L-1)
第四-五章习题与答案
![第四-五章习题与答案](https://img.taocdn.com/s3/m/b9e6b446be1e650e52ea99ee.png)
第四章沉淀
1、简述杂质颗粒在静水中的自由沉淀和拥挤沉 淀的沉淀过程。
答:自由沉淀 单个颗粒在无边际水体中沉淀,其下沉的过程颗粒互不干 扰,且不受器皿壁的干扰,下沉过程中颗粒的大小、形状、 密度保持不变,经过一段时间后,沉速也不变。 拥挤沉淀 当水中含有的凝聚性颗粒或非凝聚性颗粒的浓度增加到一 定值后,大量颗粒在有限水体中下沉时,被排斥的水便有 一定的上升速度,使颗粒所受的摩擦阻力增加,颗粒处于 相互干扰状态,此过程称为拥挤沉淀
负水头危害:
4、简述过滤水头损失变化过程,说明水质周期与压力 周期的关系,解释负水头现象及其危害和解决方法。
答:过滤时滤池水头损失变化过程如图书P1365-9 重力式滤池,滤池的过滤作用水头都已确定,滤池过滤时不论水头损失是 否达到最大值,都要耗费与作用水头相当的能量。所以充分利用作用水头, 增长过滤时间,实现使滤池水头损失达到 最大值的压力周期,在运行管理 上是经济的。如果滤池作用水头未被充分利用,由于滤池出水水质恶化而 提前结束过滤工作(水质周期),将是不经济的,因此,滤池的最优工作 条件是使水质周期等于压力周期。 当过滤进行到一定时刻滤层逐渐被堵塞时,从滤料表面到某一深度处的滤 层的水头损失超过该深度处的水深,形成真空,称该深度处就出现负水头 ①是增加滤层局部阻力,增加了水头损失; ②会导致空气释放出来,空气泡会穿过滤料层,上升到滤池表面,甚至把 煤粒这种轻质滤料带走。在冲洗时,空气更容易把 大量的滤料随水带走。 避免滤池中出现负水头的两个方法: 一是增加砂面上的水深;普通快滤层上面水层厚度一般采用1.5-2.0m 二是令滤池出口位置等于或高于滤层表面。
5、简述非凝聚颗粒、凝聚颗粒沉淀实验过程 答:1.非凝聚性颗粒的沉淀实验过程 非凝聚性颗粒在静水中的沉淀实验,用一个圆筒进行,如 图4-5所示。在圆筒水面h处开一个取样口,要求颗粒在在 水中均匀分布,浓度为C0;然后在分别在t1, 、 t2 、 …tn时 取样,分别测得浓度为C1 、 C2 、 …Cn,对应的沉速分别 为h/t1=u1、 h/t2=u2 、…h/tn=un 。设p1、p2、…pn 分别代表 C1/C0、C2/C0、…Cn/C0则1-pi表示所有速度大于等于ui的颗 粒所占的比例,pi代表沉速小于ui的颗粒所占的比例,见 下图,
山东大学期末考试复习 水分析化学[第四章沉淀滴定法]山东大学期末考试知识点复习
![山东大学期末考试复习 水分析化学[第四章沉淀滴定法]山东大学期末考试知识点复习](https://img.taocdn.com/s3/m/f4c60a46f7ec4afe04a1df08.png)
第四章沉淀滴定法一、沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析法通常应用最多的是银量法,银量法主要用于测定水中C1一、Br一、I一、Ag+及SCN一等。
因所用指示剂不同可分为莫尔法(Mohr)、佛尔哈德法(Volhard)、法扬司法(Fajans)三种。
莫尔法:以铬酸钾作为指示剂的银量法称为莫尔法。
本法适用于测定Cl一、Br一和Ag+。
一般控制溶液为中性或弱碱性。
佛尔哈德法:是用铁铵钒即硫酸高铁铵作为指示剂的银量法。
有直接滴定法和返滴定法。
以NH4SCN或KSCN为滴定剂。
佛尔哈德法可用于测定C1一、Br、I 一、Ag+及SCN一。
佛尔哈德法最大的优点是可在酸性溶液中进行滴定,且方法选择性高。
但测定卤素离子时需使用AgNO3和NH4SCN两种标准溶液。
在测定Cl一时,需加入有机溶剂以防止沉淀发生转化反应。
法扬司法:是用吸附指示剂指示滴定终点的银量法。
吸附指示剂是一类有机染料(如荧光黄),在溶液中可离解为具有一定颜色的阴离子,此阴离子容易被带正电荷的胶体沉淀所吸附,从而引起颜色的改变,指示终点到达。
法扬司法可测定Cl、Br一、I一、Ag+及SCN一,一般控制溶液为弱酸性或弱碱性。
法扬司法方法简便,终点明显,但反应条件要求比较严格,应注意溶液的酸度、浓度及胶体的保护等。
二、重量分析法概述1.重量分析法,一般将被测组分与试样中的其他组分分离,转化为一定的称量形式,称量后,计算得出被测组分的含量。
根据被测组分与其他试样分离方法的不同,重量法可分为:沉淀法、气化法、电解法和萃取法。
本章主要介绍沉淀法。
沉淀法是利用沉淀反应使被测组分以沉淀形式析出,通过过滤、洗涤、烘干或灼烧后,称量并计算被测组分的含量。
2.重量分析对沉淀形式和称量形式的要求。
利用沉淀反应,使被测组分以适当的“沉淀形式”析出,过滤、洗涤后再将沉淀烘干或灼烧成为“称量形式”称量。
沉淀形式和称量形式可能相同,也可能不相同。
重量分析对沉淀形式的要求:①沉淀的溶解度要足够小;②沉淀的纯度高;③沉淀易于洗涤和过滤;④沉淀易于转化为具有固定组成的称量形式。
第四章沉淀反应
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【 例 】 已 知 298K 时 ,BaSO4 的 Kθsp= 1.07×10-10 , × Ag2CrO4的Kθsp=1.12×10-12, 试比较二者溶解度 的 试比较二者溶解度S的 × 大小。 大小。 解: 平衡浓度/mol·L-1 平衡浓度/
2+
BaSO4(s)
Ba2+ +SO42S
2− 4
6.0 × 10 × 40.0 −4 −1 co (SO ) = = 4.8 × 10 mol ⋅ L 50.0
2− 4
−4
0.010 × 10.0 −3 −1 co (Ba ) = = 2.0 × 10 mol ⋅ L 50.0
2+
J = {co (SO )}{co (Ba )}
= 4.8 × 10 × 2.0 × 10
1. 溶度积常数 在一定温度下, 在一定温度下,将难溶电解质晶体放 入水中时,就发生溶解和沉淀两个过程。 入水中时,就发生溶解和沉淀两个过程。
在一定条件下, 在一定条件下,当溶解和沉淀速率相等 便建立了一种动态的多相离子平衡, 时,便建立了一种动态的多相离子平衡,简 称沉淀-溶解平衡。可表示如下: 称沉淀 溶解平衡。可表示如下: 溶解平衡
2− 3
c (Ba
2+
) ↑ 或 c (CO ) ↑ J ↑ J > Ksp 促使
2− 3
BaCO3的生成。
例题:25℃时,某种溶液中,
c(SO 2− ) 为 6. 0×10-4 mol·L-1 。若在 40.0L该 4
溶液中,加入 0.010mol·L-1 BaCl2溶液 10.0L , 问是否能生成BaSO4 沉淀?如果有沉淀生成, 问能生成 BaSO4多少克?最后溶液中 是多少? 2− ) c(SO 4
第四章 沉淀
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第四章沉淀4-1 水和废水处理的主要单元方法沉淀是水中固体颗粒通过颗粒与水的密度差,在重力作用下与水分离的过程,是水和污水处理中一种常见的工艺。
沉淀所能去除的颗粒尺度在20~100μm以上,水中的胶体物质需先经混凝处理后才能经固液分离操作去除。
4.1.1 沉淀的功能及基本类型1、沉淀和澄清在水处理中的功能(1)给水处理沉淀分离经混凝过程产生的絮体,常采用澄清池以得到澄清的出水,是饮用水处理的一个重要环节,要求浊度<20°(2)城市污水处理一级处理的主要工艺(沉砂、初沉池),控制处理效果。
二级处理中:①作为预处理单元,减轻生物负荷。
②作为二沉池,分离生物处理过程产生的污泥,得到澄清出水③作为浓缩池,降低污泥的含水率,减小其体积,以便于进一步处理处置。
(3)工业废水中作用多样,预处理,中间处理及最终处理均可采用。
一般与混凝工艺联用。
(4)在污水灌溉和氧化塘处理之前——去除粗大悬浮颗粒,稳定水质。
——去除寄生虫卵和堵塞土壤孔隙的物质。
2、沉淀的类型根据沉淀物质的性质、絮凝性、浓度分为四类。
(1)自由沉淀(discrete settling)颗粒在沉淀过程中呈离散状态,其尺寸、质量、形状均不改变,下沉不受干扰。
非絮凝性颗粒、浓度低、颗粒间无絮凝。
颗粒独立完成沉淀过程,其物理性质(形状、大小、比重)不发生变化→颗粒沉速不变。
发生在沉砂池及沉淀池的前期沉淀过程(2)絮凝沉淀(flocculation settling)沉淀过程中,颗粒的尺寸、质量随深度增加而增大,沉速相应提高。
絮凝性颗粒、浓度较低、颗粒间发生絮凝;沉淀过程中其物理性质发生变化→颗粒沉速度加快;发生在水处理沉淀池、污水处理初沉池后期及二沉池的前期沉淀过程。
(3)成层沉淀(zone settling )又叫拥挤沉淀。
颗粒在水中的浓度较大,下沉过程中彼此干扰,形成清水与浑水的明显界面并逐渐下移。
絮凝性颗粒、浓度较高(矾花浓度≥ 2~3g/L 、活性污泥浓度≥1g/L )、颗粒间发生絮凝;沉淀过程中颗粒间相互干扰并形成网格状绒体共同下沉→形成清水浑水界面(界面的沉降);发生在沉淀池后期沉淀过程。
第四章 沉淀法
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17
β和Ks的物理意义 β—代表截距 与蛋白质种类、温度、pH值有关,与盐无关;
Ks—盐析常数,代表图中直线的斜率;
与温度和pH无关,但和蛋白质与盐的种类有关。
18
用盐析法分离蛋白质的二种方法
Ks分段盐析法
--用于早期的粗提液; 固定pH, 温度,改变盐浓度 --用于进一步精制。 固定离子强度,改变pH及温度
但单独应用较少,多与其它方法结合使用。
非离子多聚体沉淀法:用于分离生物大分子。
生成盐复合物沉淀:用于多种化合物,特别是小分子
物质的沉淀。
选择性沉淀:多用于除去某些不耐热的和在一定pH值下
易变性的杂蛋白。
39
九、沉淀法应用
• • • • 沉淀法大规模提纯血浆蛋白 胰岛素的提取 柠檬酸的提取 生活例子:咸鸭蛋
10
11
1、盐析用盐的选择
盐析作用要强
盐析用盐需有较大的溶解度
盐析用盐必须是惰性的
来源丰富、经济
12
盐析用盐的选择
阴离子的影响大于阳离子 阴离子盐析效果:
柠檬酸盐>PO43- >SO42->CH3COO-> Cl-> NO3->SCN-
阳离子盐析效果:
NH4+ > K+>Na+ >高价阳离子
44
40
胰岛素的提取
猪胰
提取 乙醇提取,加酸调pH 2.5,10-12℃,搅拌
提取液
碱化
滤液
酸化 酸调 pH 2.5
氨水调pH7.8-8.0
滤液 粗制品
锌沉淀 加ZnCl2
沉淀
脱脂
脱脂液
盐析
酸调pH2.7-2.8, 12-15℃放置过夜
酸调pH2.5, 加NaCl
水质工程学——第4章 沉淀与澄清
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一、悬浮颗粒在静水中的自由沉淀
1.自由沉淀过程分析
2.自由沉淀的沉速
达到重力平衡时,加速度为零,令式左边为零,加以 整理,得沉速公式:
10
阻力系数CD
u
4 g p 1 d 3 CD 1
10 10 10 1 0.4 0.1 -3 10 C=24/Re C=10/Re
CD与Re有关, Re与u有关
Re
ud
10
-2
10
-1
1
10
10
深度
沉降时间
图
凝聚性颗粒的去除百分数计算
P p2
h1 / t0 h /t h /t h /t ( p3 p2 ) 2 0 ( p4 p3 ) 3 0 ( p5 p4 ) 4 0 ( p6 p5 ) u0 u0 u0 u0
是沉速等于或大于u0的已全部沉降掉的颗粒的去除
减小水力半径R,
平流沉淀池的纵向分隔及斜板、斜管沉淀池
在沉淀池中,增大,一方面提高Re,不利于沉淀, 但另一方面也提高了Fr,而加强了水的稳定性,从而 有利于沉淀效果的提高。 所以,可在很宽的范围内选取,而不至于对沉淀 效果有明显的影响。我国各地一般=10~25mm/s,最 高可达30~50mm/s。
沉淀时间
t L v
对直线Ⅲ代表的一类颗粒而言,流速v、u0与沉淀时间 有关 h0 t u0
表面负荷
单位沉淀池表面积的处理水量,也叫溢流率 Q u0 LB
第四章 沉淀滴定法
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第四章 沉淀滴定法知识点[1]沉淀平衡1.活度积常数 -+⋅=cl Ag SP a a K 0 ][+++=Ag a Ag Ag γ当离子强度I<0.1时(即稀溶液,除AgCl 没有其它电解质),2.离子活度系数 1=γ3.溶解积常数 -+⋅==-+Cl Ag sp sp K Cl Ag K γγ0]][[ 4.条件溶度积常数 A M sp sp K K αα⋅=',α为考虑pH ,络合剂等外界因素造成的副反应系数5.溶解度S :解离出的离子浓度,即平衡时每升溶液中有S (mol )化合物溶解 例1:-++=Cl Ag Ag 2]][[S Cl Ag K sp ==-+ ][][-+==Cl S Ag S 1:1型沉淀 sp K S =例2:-++=OH Fe OH Fe 3)(33433327)3(]][[S S S OH Fe K sp =⋅==-+427SP K S = [2]影响沉淀平衡的因素1.同离子效应:沉淀溶解平衡时,向溶液中加入构晶离子,溶解度减小 构晶离子:组成沉淀(晶体基本结构)的离子例1:设K sp =10-10,不加[-Cl ]时,510-==sp k S 加[-Cl ]=0.1mol/L , S S S K sp 1.0)1.0(≈+⋅=, S=10-9,沉淀溶解度大大减小 例2:3CaCO 加0.1mol/L 32CO Na -++=2323CO Ca CaCO 8103-⨯=sp K 1.0'sp K S =s s S K sp 1.0)1.0(≈+⋅=工程上用此种方法转化硬水2.盐效应:加入易溶强电解质使沉淀溶解度增大3.酸效应:溶液pH 对沉淀溶解度的影响。
用酸效应系数α描述酸效应,α≥1。
对强酸盐影响较小,弱酸盐溶解度增大。
例:↓ZnS 加酸 ↑+→+++S H Zn H ZnS 224.络合效应:能与构晶离子形成络合物的络合剂使沉淀溶解度增大例:Cl NH Ag NH AgCl 233)(2→+[3]分步沉淀↓=+-+AgCl Cl Ag 10108.1-⋅⨯=Agcl sp K 实验现象:量少时为白色浑浊↓=+-+42242CrO Ag CrO Ag 12101.142-⋅⨯=CrO Ag sp K 实验现象:一点砖红色出现 两种阴离子在水中,用+Ag 去沉淀,假定L mol CrO Cl /1.0][][24==--形成AgCl 沉淀所需L mol cl K Ag AgClsp /108.11.0108.1][][910---⋅+⨯=⨯== 小于42CrO Ag 所需64103.3][][42--⋅+⨯==CrO K Ag CrO Ag sp 此时L mol Ag K Cl AgClsp /104.5103.3108.1][][5610---+⋅-⨯=⨯⨯== 定义:沉淀平衡时剩余离子浓度与初始浓度相比相差3个数量级以上,沉淀完全 AgCl 沉淀先出现,且-Cl 沉淀完全,才出现↓42CrO Ag分步沉淀:利用溶度积sp K 大小不同进行先后沉淀的作用可用于水中离子的连续测定,如水中-Cl 和-I ,但-Cl 、-Br 、-I 不可以分开 [4]莫尔法测定水中-Cl以3AgNO 作滴定剂,用42CrO K 做指示剂的银量法→莫尔法1. 原理:分步沉淀2. 测定步骤:①取一定量水样加入少许42CrO K ,用3A g N O滴定,滴定至砖红色出现,记下消耗3AgNO 的体积1V① 取同体积空白水样(不含-Cl ),加入少许3CaCO 作为陪衬,加入少许42CrO K ,用3AgNO 滴定,滴定至砖红色记下消耗3AgNO 的体积0V② 用基准NaCl 配置标准溶液,标定3AgNO 溶液的浓度3. 注意:①不含-Cl 的空白水样中加入少许3CaCO 作为陪衬,使两者在终点时由白色沉淀→砖红色沉淀减小终点颜色差异,使终点的一致性强。
生化分离技术 第四章 沉淀技术
![生化分离技术 第四章 沉淀技术](https://img.taocdn.com/s3/m/fdcfbc89680203d8ce2f242d.png)
第二节 蛋白质沉淀的基本方法 及沉淀技术的应用
2.有机溶剂沉淀法
(1)基本原理 有机溶剂对于许多蛋白质(酶),核酸,多糖和小 分子生化物质都能发生沉淀作用,是较早使用的沉淀方法之一.其沉淀 作用的原理主要是降低水溶液的介电常数,溶剂的极性与其介电常数密 切相关,极性越大,介电常数越大,如20℃时水的介电常数为80,而乙 醇和丙酮的介电常数分别是24和21.4,因而向溶液中加入有机溶剂能降 低溶液的介电常数,减小溶剂的极性,从而削弱了溶剂分子与蛋白质分 子间的相互作用力,增加了蛋白质分子间的相互作用,导致蛋白质溶解 度降低而沉淀.溶液介电常数的减少就意味着溶质分子异性电荷库仑引 力的增加,使带电溶质分子更易互相吸引而凝集,从而发生沉淀.另一 方面,由于使用的有机溶剂与水互溶,它们在溶解于水的同时从蛋白质 分子周围的水化层中夺走了水分子,破坏了蛋白质分子的水膜,因而发 生沉淀作用.
第一节 蛋白质沉淀的基本原理
沉淀剂的性质和浓度,加入蛋白质溶液的方式,反应器 的几何形状和水力学特性都会影响沉淀过程的动力学和聚集 体的数量与大小.沉淀剂的加入可快可慢,可以溶液形式也 可以固体形式加入(如硫酸铵).在搅拌式反应器或管式反 应器或活塞式流动反应器中,它们的混合情况各不相同,因 此沉淀剂和蛋白质溶液之间的接触状况在这些反应器中很不 相同,得到的絮体或聚集体的性质也不相同. 搅拌强度在成核阶段是一个非常重要的因素,可以通过 混合速率来控制初始微粒的数量和大小.可以假定:初始微 粒是在非常小的液体穴内形成的(湍动的涡流),在此穴中 沉淀剂扩散很快.如果脱稳作用快于涡流存在的时间,则沉 淀物中所含的蛋白质多少和微粒的大小可以用涡流的大小和 蛋白质的含量(蛋白质浓度)来计算.
第二节 蛋白质沉淀的基本方法 及沉淀技术的应用
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Cohn经验式
蛋白质溶解度与盐浓度的关系
㏒ S=β-KsI
S—蛋白质的溶解度,g/L; I-离子强度, I=1/2∑mizi2 mi—离子 i的摩尔浓度; Zi—所带电荷 β—常数,图中截距 Ks—盐析常数,图中直线斜率
β和Ks的物理意义
β—β代表截距,即当离子强度为零,也就是纯水中的 假想溶解度的对数。与蛋白质种类、温度、pH值有关, 与盐无关; Ks—盐析常数,代表图中直线的斜率; 从一些实验结果表明,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。
沉淀完全后,让初生成的沉淀与母液一起放置一段时间,这个过程 称为“陈化”。
概述
沉淀法不仅用于实验室中,因其不需专门设备, 且易于放大,也广泛用于生产的制备过程, 是分离纯化生物大分子,特别是制备蛋白质和酶 时最常用的方法。
优点:操作简单、经济、浓缩倍数高 缺点:针对复杂体系而言,分离度不高、选择
n
2)盐浓度对盐析效果的影响
一般说来,离子强度越大,蛋白质的溶解度越
低。 在进行分离的时候,一般从低离子强度到高离 子强度顺次进行。 每一组分被盐析出来后,经过过滤或冷冻离心 收集,再在溶液中逐渐提高中性盐的饱和度, 使另一种蛋白质组分盐析出来。 组成相近的蛋白质,分子量越大,沉淀所需盐 的量越少;蛋白质分子不对称性越大,也越易 沉淀。
盐析注意事项
硫酸铵的使用 硫酸铵中常含有少量的重金属离子,对蛋白质巯基有 敏感作用,使用前用H2S处理 高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性(PH=5.0左右),使 用前也需要用氨水调节至所需PH。 硫酸铵容易吸潮,计算饱和度需注意 盐析后一般放臵半小时至一小时,待沉淀完全后才过 滤或离心。过滤多用于高浓度硫酸铵溶液,因为此种 情况下,硫酸铵密度较大,若用离心法需要较高离心 速度和长时间的离心操作,耗时耗能。离心多用于较 低浓度硫酸铵溶液。
概述
n
n
沉淀操作常在发酵液经过过滤和离心(除去不 溶性杂质及细胞碎片)以后进行,得到的沉析 物可直接干燥制得成品或经进一步提纯,如透 析、超滤、层析或结晶制得高纯度生化产品。 操作方式可分连续法或间歇法两种,规模较小 时,常采用间歇法。不管哪一种方式操作步骤 通常按三步进行:
概述
沉淀法操作步骤 : ①首先加入沉淀剂, ②沉淀剂的陈化,促进粒子生长; ③离心或过滤,收集沉淀物。 加沉淀剂的方式和陈化条件对产物的纯度、收 率和沉淀物的形状都有很大影响。
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。 白质溶液后,蛋白质表面电荷大量被中和,静电斥力 降低,导致蛋白溶解度降低,使蛋白质分子之间聚集 而沉淀。
1)盐析用盐的选择
盐析作用要强
盐析用盐需有较大的溶解度
盐析用盐必须是惰性的
来源丰富、经济
盐析用盐的选择
在相同离子强度下,盐的种类对蛋白质溶解度的影响有 一定差异,一般的规律为:半径小的高价离子的盐析作 用较强,半径大的低价离子作用较弱 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 阴离子的影响大于阳离子
概述
沉淀法的原理: 生物分子在水中形成稳定的溶液是有条件的, 这些就是溶液的各种理化参数。任何能够影响 这些条件的因素都会破坏溶液的稳定性。 沉淀法基本原理就是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, 根据不同物质在溶剂中的溶解度不同而达到分 离的目的。 溶剂组分的改变或加入某些沉淀剂以及改变溶 液的pH值、离子强度和极性都会使溶质的溶解 度产生明显的改变。
1. 什么是沉淀法? 2. 沉淀法纯化蛋白质的优点有哪些?
3. 常用的沉淀方法包括哪些?
4. 何谓盐析?其原理是什么? 6. 有机溶剂沉淀法的原理是什么? 7. 影响有机溶剂沉析的主要因素有哪些? 8. 等电点沉析的工作原理是什么?
5. 常用的盐是什么,影响盐析的主要因素有哪些?
概述
沉淀:利用沉析剂使生化物质在溶液中的溶解度降低 而形成无定形固体沉淀的过程。 沉淀法的目的: 通过沉淀达到浓缩的目的; 沉淀方法可有选择地沉淀杂质或有选择地沉淀所需 成分,初步纯化 ; 将已纯化的产品由液态变成固态,加以保存或进一 步处理。 沉淀法是最古老的分离和纯化生物物质的方法,但目 前仍广泛应用在工业上和实验室中。
性不强
沉淀法的分类
根据所加入的沉淀剂的不同,沉淀法可以分为: (1) 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)复合盐沉淀法等 (7)亲和沉淀法 (8)选择性沉淀法。
4.1 蛋白质的溶解特性
n
n
n
n
蛋白质是两性高分子电解质(amphoteric polymer),主要由疏水性各不相同的 20 种氨基 酸组成。 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,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。疏水性氨 基酸含量高的蛋白质的疏水区大,疏水性强。 亲水性氨基酸残基基本分布在蛋白质立体结构的外 表面。 因此,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。
在低离子强度或纯水中,蛋白
质溶解度在一定范围内随温度 增加而增加。 但在高浓度下,蛋白质、酶和 多肽类物质的溶解度随温度上 升而下降。 在一般情况下,蛋白质对盐析 温度无特殊要求,可在室温下 进行,只有某些对温度比较敏 感的酶要求在0-4℃进行。 β随温度升高减小,热促失水 膜 Ks不随温度而变
pH值
lgS 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 PH 以磷酸盐沉淀COHb和以硫酸铵 沉淀OA时,β随 pH的变化
两种蛋白质的相对溶解 度会随pH而变化很大;
β随pH 变化 (1)对数关系 (2) 等电点附近有极小值
盐析影响因素:2)温度的影响
等电点沉淀法
在低的离子强度下,调 pH至等电点,使蛋白质 所带净电荷为零,降低 了静电斥力,而疏水力 能使分子间相互吸引, 形成沉淀的操作称为等 电点沉淀 不同的两性电解质具有 不同的等电点,以此为 基础可进行分离。 生产胰岛素时,在粗提 液中先调PH8.0去除碱性 蛋白质,再调PH3.0去除 酸性蛋白质。
n
虽然Cohn公式能够描述盐析状态下蛋白 质的溶解度,但它不能体现低盐浓度 (盐溶状态)下蛋白质的溶解度。
分段盐析(fractional salting out)
由于不同的蛋白质溶解度 不同,沉淀时所需的离子 上 强度也不相同, 清 如果需要先除去些杂蛋白, 液 然后在较高的饱和度下, 蛋 沉淀目标蛋白质,则可采 白 用分段盐析 浓 改变盐的浓度,可将混合 度 液中的蛋白质分批盐析分 开。 如半饱和硫酸铵可沉淀血 浆球蛋白,饱和硫酸铵则 0 20 可沉淀包括血浆清蛋白。
蛋白质的溶解特性
n
n
n
蛋白质的溶解行为由其组成、构象以及 分子周围溶液性质所决定。 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。 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。
防止蛋白质凝聚沉淀的屏障
⑴蛋白质周围的水化层(hydration shell),
盐析用盐的选择
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) 不易引起蛋白质变性。
缺点: n(1)水解变酸; n(2)高pH 释氨,腐蚀; n(3)残留产品有影响。
pH=pI
等电点沉淀法
1.0
未沉淀蛋白质的分率
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
图16-10表示大豆蛋白的溶解度随pH的变化情况。
盐析法特点:
1. 2.
3.
4.
成本低,不需要特别昂贵的设备。 操作简单、安全。 不会引起蛋白质变性,经透析去盐后,能得 到保持生物活性的纯化蛋白质。 分离效果不理想,通常只是作为初步的分离 纯化,还需要结合其它的纯化方法。
4.3等电点沉淀法
isoelectric point precipitation
盐析的影响因素:3)蛋白质浓度
沉淀蛋白质盐的浓度范围并不是固定的,而是和起始 浓度有关。 高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,若蛋白浓度过高, 会发生严重共沉淀作用,除杂蛋白的效果会明显下降。 在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,共沉淀 作用比较少,但回收率会降低。 因此需要在两者之间进行适当选择。 分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋白质溶液,多加 一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。 一般认为2.5%-3.0%的蛋白质浓度比较适中。相当于25 mg/mL~30mg/mL。
盐析
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,而变性是不可逆的
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。
盐析法机理
(1)破坏水化膜,分子间易碰撞聚集, 将大量
( 3 )中和电荷,减少静电斥力, 中性盐加入蛋
盐析过程