溶剂萃取法

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1、萃取:当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时,生化物质倾向于在两相之间进行分配,当条件选择得恰当时,所需提取的生化物质就会有选择性地发生转移,集中到一相中,而原来溶液中所混有的其它杂质(如中间代谢产物、杂蛋白等)分配在另一相中,这样就能达到某种程度的提纯和浓缩。

2、反萃取:溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程。

在完成萃取操作后,为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施,将目标产物从有机相转入水相的操作就称为反萃取
3、物理萃取和化学萃取:物理萃取的理论基础是分配定律,而化学萃取服从相律及一般化学反应的平衡定律。

4、生物萃取与传统萃取相比的特殊性: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
5、溶剂萃取法的特点:萃取过程有选择性;能与其它步聚相配合;通过相转移减少产品水解;适用于不同规模;传质快;周期短,便于连续操作;毒性与安全环境问题
6、分配定律: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。

7、在常温常压下K为常数;应用前提条件:①稀溶液②溶质对溶剂互溶没有影响③必须是同一分子类型,不发生缔合或离解
8、分配系数中CL和CH 必须是同一种分子类型,即不发生缔合或离解。

对于弱电解质,在水中发生解离,则只有两相中的单分子化合物的浓度才符合分配定律。

9、为什么青霉素在酸性(pH≤2.5)条件下,而红霉素却要在碱性(pH≥9.8)条件下才能被萃取到丁酯中去呢?①根据表观分配系数公式可知,弱酸的表观分配系数:K=K0 /(1 +10 pH -pK )弱酸的表观分配系数:K=K0 /(1 +10 pK -pH )对于弱酸:pH< pK 时,分配系数大,对于弱碱:pH> pK 时,分配系数大;②不同pH条件影响弱电解质电离,从而影响分子的极性,根据相似相溶原则,在弱极性的丁酯中极性小的分子溶解度比水中大10、有机溶剂萃取的影响因素:①影响萃取操作的因素:pH、温度、盐析②有机溶剂的选择③带溶剂④乳化与去乳化
11、T↑,分子扩散速度↑,故萃取速度↑
12、盐析:生化物质在水中溶解度↓;两相比重差↑两相互溶度↓
13、常用于生化萃取的有机溶剂有丁醇、丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。

14、乳化:水或有机溶剂以微小液滴分散在有机相或水相中的现象。

这样形成的分散体系称乳浊液。

乳化带来的问题:有机相和水相分相困难,出现夹带,收率低,纯度低。

15、发酵液乳化的原因:蛋白质的存在,起到表面活性剂;固体粉末对界面的稳定作用
16、乳浊液稳定性和下列几个因素有关:①界面上保护膜是否形成;②液滴是否带电;③介质的粘度。

17、萃取过程:①混和②分离③溶剂回收
18、主要有两类萃取剂:①有机磷类萃取剂②胺类萃取剂
19、稀释剂:溶解萃取剂,改善萃取相的物理性质的有机溶剂,如煤油、己烷、辛烷、苯。

稀释剂的选择:①分配系数:稀释剂能够影响分配系数,特别是通过萃取剂/溶剂复合物的溶剂化作用。

②选择性:为萃取尽可能少的杂质,使用非极性稀释剂更好。

③水溶性:低的水溶性,使溶剂的损失最少。

④毒性:对食品和药品应低毒或无毒的溶剂,长链烷烃由于它们具有低毒和低水溶性,因此理应优先使用。

⑤粘度和密度:低粘度和低密度的稀释剂会使分相更容易。

⑥稳定性:烷烃比醇、酯和卤代烃更难降解⑦第三相的形成
20、超临界流体萃取:概念:利用超临界流体的特殊性质,使其在超临界状态下,与待分离的物料(液体或固体)接触,萃取出目的产物,然后通过降压或升温的方法,使萃取物得到分离。

21、所谓超临界流体即处于临界温度、临界压力以上的流体。

在临界温度、压力以上,无论压力多高,流体都不能液化但流体的密度随压力增高而增加。

特点:密度接近液体;萃取能力强;粘度接近气体;传质性能好
22、超临界二氧化碳萃取的常用萃取剂:极性萃取剂:乙醇、甲醇、水(难)。

非极性萃取剂:二氧化碳(易)优点:临界条件温和;产品分离简单;无毒、无害;不燃;无腐蚀性;价格便宜;缺点:设备投资大
23、反胶束萃取技术是近年来发展起来的一种新型萃取分离技术,主要适合于蛋白质的提取和分离。

是利用表面活性剂在有机溶剂中自发形成一种纳米级的反胶束相来萃取水溶液中的大分子蛋白质。

24、反胶束萃取的原理:静电引力:主要是蛋白质的表面电荷与反胶束内表面电荷(离子型表面活性剂)之间的静电引力作用。

空间位阻作用:增大反胶束极性核的尺寸,以减小大分子蛋白进入胶核的传质阻力。

25、反胶束萃取的优点:保持生物活性;成本低,有机溶剂可反复使用;容易放大和实现连续操作
26、液膜萃取:通常将含有被分离组分的料液作连续相,称为外相;接受被分离组分的流体,称内相;处于两者之间的成膜的流体称为膜相,三者组成液膜分离体系。

液膜把两个组成不同而又互溶的内、外相溶液隔开,并通过渗透现象起到分离作用。

27、液膜的种类:①乳状液膜②支撑液膜(支撑液膜是将固体膜浸在膜溶剂(如有机溶剂中)使膜溶剂充满膜的孔隙形成液膜)③流动液膜
28、微波作用包括:一方面微波使细胞内的一些极性分子成为激发态,或者使极性分子变性,细胞结构不再“正常”,或者极性分子释放能量回到基态,所释放的能量传递给其他物质分子,加速其热运动,缩短萃取组分的分子由物料内部扩散到溶剂界面的时间,从而提高萃取速率;另一方面微波不仅加热溶剂,而且提高溶剂的活性,使其更多地溶解有效成分,并高效率传递入溶剂。

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