分离纯化
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1、生物产品与普通化工产品分离过程有何不同?
2 、设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素?
3 、初步纯化与高度纯化分离效果有何不同
1化工分离技术:获得纯的化学物质
生物分离技术:在得到纯的生物物质同时,还必须关注特定杂质的去除;
与传统的化学试剂的纯度概念不同,生物产物对有害物质有严格的控制,生产过程也要求有严格的管理,在最终产品中往往不允许有极微量的有害杂质存在。
2产品价值,产品质量,产物在生产过程中出现的位置,杂质在生产过程中出现的位置),主要杂质独特的物化性质是什么,不同分离方法的技术经济比较.
3初步分离,体积大大缩小,一般分离较容易分开的物质,纯度提高不多。高度,纯度更高,分离较难分开的物质。
4生物下游加工技术的特点;生物分离过程的单元操作原理;
1满足维持生物物质活性的要求2满足快速分离的要求3满足纯度和杂质去除的要求4满足高效分离的要求5满足成本优化的要求
有效地识别混合物中不同溶质间物理、化学和生物学性质的差别,利用能够识别这些差别的分离介质和(或)扩大这些差别的分离设备实现溶质间的分离或目标组分的纯化。
1发酵液为何需要预处理?处理方法有哪些?
2凝集与絮凝过程有何区别?如何将两者结合使用?
3固液分离的方法有哪些?
4为什么说扩张床吸附是一种集成化的分离技术?
5、破碎细胞的方法和技术有哪些?
1发酵产物浓度较低2杂质含量高3悬浮物颗粒小4液相粘度大5悬浮状态稳定
改变发酵液的理化性质,促进分离固形物的速度,提高固液分离器的效率,
利于固液分离的进行。尽可能使产物转入便于后处理的一相中(多数是液相)去除部分杂质。
凝聚和絮凝Coagulation and flocculation 调节悬浮液的pH值Regulation of pH 降低发酵液粘度Reduce viscosity 杂蛋白的去除Removal of useless protein
高价无机离子的去除Removal of inorganic ion
2凝集指在中性盐(铝、铁的盐类)作用下,使胶体粒子脱稳并使粒子相互聚集成1mm 大小块状凝聚体的过程。絮凝指絮凝剂基于架桥的作用将胶体粒子交联成网,形成10mm大小絮凝团的过程。絮凝剂常和凝聚剂搭配使用,加入无机电解质使悬浮粒子间的排斥能降低,脱稳而凝聚成微粒,再加入絮凝剂,两者相辅相成,提高了絮凝效果。
3过滤filtration离心Centrifugation膜分离membrane separation
双水相萃取ATPS扩张床吸附EBA
4扩张床吸附集澄清、浓缩和初步纯化于一体的分离纯化技术。
可以减少离心或过滤等单元操作步骤,节约操作周期。提高目标产物的收
率,降低了分离纯化的成本,被称为近几十年来出现的第一个新的单元操
作。随着商业化吸附剂和装置的出现,愈来愈多地引起人们的兴趣和关注。
5物理法渗透休克法超声波法高压释放法球磨法研磨法
化学法碱处理法酶法表面活性剂法
理解概念:分配系数,萃取因素,带溶剂,未被萃取分率,理论收率,离子对/反应萃取,化学萃取, 分离因子,溶解度参数,介电常数,HLB 值,萃取因素,带溶剂。2 pH 对弱电解质的萃取效率有何影响?3 发酵液乳化现象产生原因与影响?如何消除乳化现象?4 萃取方式包括哪些,其理论收率如何计算?
5 生物物质的萃取与传统的萃取相比有哪些不同点?
1分配系数一定T、P下,溶质在两个互不相溶的溶剂中分配,平衡时,溶质在两相中浓度之比为常数
2萃取因素E(萃取比):被萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃取相之比。
3带溶剂对于水溶性强的溶质,可利用脂溶性萃取剂与溶质间的化学反应生
成脂溶性复合分子,使溶质向有机相转移。
4未被萃取分率
5理论收率
6离子对/反应萃取就是使目标溶质与溶剂通过络合反应,酸碱反应或离子交
换反应生成可溶性的复合络合物,易从水相转移到有机溶剂/萃取系统中
7化学萃取对于许多液液萃取体系,在萃取过程中常伴随有化学反应,包括相内反应和相界面上的反应,这类的萃取。
8分离因子表示某一单元分离操作或某一分离流程将两种物质分离的程度
9溶解度参数衡量液体材料(包括橡胶,因为橡胶在加工条件下呈液态)相溶性的一项物理常数。其物理意义是材料单位体积内聚能密度的开平方:
10介电常数介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,在相同的原电场中真空中的电场与某一介质中的电场的比值即为相对介电常数
11HLB值每一种表面活性剂都有亲水和疏水基团,两种基团的强度的相对关系二pH值:pH低,有利于酸性物质分配在有机相,有利于碱性物质分配在水相。三发酵液乳化的原因:a 蛋白质的存在,起到表面活性剂
b 固体粉末对界面的稳定作用
物理法:离心、加热,吸附,稀释
化学法:加电解质、其他表面活性剂
转型法①形成的乳浊液类型与原来的相反,使原乳浊液转型
②在转型的过程中,乳浊液破坏,控制条件不允许形成相反的乳浊液,
顶替法加入一种乳化剂,将原先的乳化剂从界面顶替出来:
①形成的乳浊液类型与原来的一致
②它本身的表面活性 > 原来的表面活性
③不能形成坚固的保护膜。
四单级萃取,理论收率
多记错流萃取,理论收率
多级逆流萃取理论收率
五生物工程不同于化工生产,主要表现在生物分离往往需要从浓度很稀的水溶液
中除去大部分的水,而且反应液中存在多种副产物和杂质,使生物萃取具有特殊性。
①成分复杂
②传质速率不同
③相分离性能不同
④产物的不稳定性