超滤法(ultrafiltration)分离明胶厚壳贻贝血清蛋白溶液

超滤法（ultrafiltration）分离明胶厚壳贻贝血清蛋白溶液
一、实验目的
1.熟悉超滤的基本原理、板式超滤器的结构及基本流程
2.了解超滤过程中的影响因素如温度、压力、流量及物料分子量等因素对超滤通量的影响
3.了解超滤器污染的原因及其对策
二、实验原理
超滤的技术原理近似机械筛分。

当溶液体系由水泵进入超滤器时，在超滤器内的膜表面发生分离，溶剂（水）和其他小分子量溶质透过具有不对称微孔结构的滤膜，大分子溶质和微粒（如蛋白质、病毒、细菌、胶体等）被滤膜截留（图1）。

从而达到分离和纯化的目的。

图1 超滤技术原理示意图
一般来说，以截留分子量来间接地反映超滤膜孔径的大小，具体做法是：通过测定具有相似化学性质的不同分子量的一系列化合物的截留率所得的曲线，根据该曲线求的截留率大于90%的分子量即为截留分子量（图2）。

通常截留分子量在500～106间的膜分离过程称为超滤。

表征超滤膜性能的参数除截留分子量外，还有截留率和膜的纯水通量。

截留率是指对一定分子量的物质来说，膜所能截留的程度，其
定义为
式中C f为料液的浓度，C p为超滤液的浓度。

膜的纯水通量是指料液为纯水时，单位时间透过纯水的体积，一般是在0.13～0.3 MP a压力下测定的
实验装置
图3为本实验的流程，料液先放入料液槽，由泵供给，旁路阀3用以调节进料流量，用出口阀4调节进出口压力，料液泵入系统后，超滤液用一排塑料收集管收集，截留液进入料液槽循环。

三、实验材料：厚壳贻贝血清溶液
四、实验仪器和试剂：NaOH, 去离子水，真空抽率仪，滤纸，低温离心机，0.45μm孔径滤膜，制冰机，
五、实验步骤
1.将贻贝血清于4℃，13000rpm 离心，取上清液，并用0.45μm孔径滤膜过滤。

2. 关闭进口阀1，向料液槽加入一定量的去离子水排出泵内空气后，按说明书将滤膜装于超滤仪上，并拧紧。

3．合上电源，启动泵，打开出口阀4，并半开进口阀1，然后从小到大不断关闭出口阀，使出口压力表的读数由小到大发生变化（注意不能超过压力表的量程范围，推荐值为20psi），4．清洗完毕后，先打开出口阀，再关闭进口阀，停止进料泵。

5．在料液槽内加入适量的血清溶液（100ml－500ml）重复上述1-4步骤，并记下超滤通量，视其有何变化（为什么），实验结束前，分别取料液、超滤液，分析其中蛋白的含量。

超滤时，进口压力约在30psi ，出口压力10psi。

6．实验结束后，组件要进行清洗，洗涤时，进口压力约在20psi，操作过程同1-4步骤，使清洗液在系统内循环，清洗程序为：
(1)用去离子水（500－1000ml）清洗一遍；
(2)用0.1N NaOH（500－1000ml）水溶液清洗一遍；
(3)取下微孔滤膜，并用封口膜封严，4℃保存。

六、注意事项
1.在试验过程中，进料槽内的液体不能降低到使进料泵吸入空气的水平高度，吸入空气会使泵及膜受到损坏。

2.所使用的压力不能超过表的读数范围，应控制在60psi以内。

3.应遵循：开时，先开电源，再开进口阀；关时，先关进口阀，再关电源的原则。

4.料液槽内应为均一的溶液，不能有不溶物，否则泵易受损。