生物分離技術要點

1生物分別技術第一章概述1、生物分別技術：從微生物、動植物細胞及其生物化學產(chǎn)品中提取有用物質的技術2〔名詞解釋〔m〔、純化〔purification)、成品化〔productpolishing)3、生物分別過程〔四步：產(chǎn)物的提取、產(chǎn)物的濃縮、產(chǎn)物的純化、產(chǎn)物的精制4、生物分別技術的特點：A.B.絕大多數(shù)生物分別方法來源于化學品的分別方法；C.生物分別一般比化工分別難度大其次章發(fā)酵液的預處理與固液分別1、微生物發(fā)酵液的特性：發(fā)酵產(chǎn)物濃度較低，處理體積量大；各類細胞的顆粒小，相對密體；產(chǎn)品生物活性不穩(wěn)定；2發(fā)酵液預處理的方法：降低液體粘度、調(diào)整懸浮液的pH用助濾劑、參加反響劑、高價無機離子的去除、雜蛋白的去除3、絮凝〔名解程。在某些高分子絮凝劑存在下，基于橋架作用，當一個高分子聚合物的很多鏈節(jié)分別吸附在不同的膠粒外表上，產(chǎn)生橋架聯(lián)接時，形成粗大的絮凝團〔10mm〕的過程。絮凝是一種以物理的集合為主的過程絮凝劑是一種能溶于水的高分子聚合物，其相對分子質量可高達數(shù)萬至一千萬以上，長〔如---COOH〕〔如---NH2〕基團以及不帶電荷的非離子型基團。通過靜電引力、范德華引力或氫鍵的作用，猛烈地吸附在膠粒的外表。當一個高分子聚合物的很多鏈節(jié)分別吸附在不同的膠粒外表上，產(chǎn)生橋架聯(lián)結時，就形成了較大的絮團，這就是絮凝作用。4〔名解膠體懸浮液中參加某種電解質，在電解質作用下，膠粒的雙電層電位降低，使膠體體系不穩(wěn)定，膠體粒子間因相互碰撞而產(chǎn)生塊狀凝集體〔1mm左右〕的現(xiàn)象陽離子對帶負電荷的膠粒分散力量的次序為：Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+常用的分散劑電解質有：硫酸鋁lO)?H〔明礬；氯化鋁l?H;三氯化2 43 2 3 2鐵FeCl;硫酸亞鐵FeSO·7HO；石灰；ZnSO；MgCO3 4 2 4 35、高價無機離子的除去去除鈣離子：通常使用草酸。但由于草酸溶解度較小，不適合用量較大的場合，可用其可溶性鹽，草酸價格昂貴，留意回收。去除鎂離子：參加三聚磷酸鈉，與鎂離子形成絡合物。用磷酸鹽處理，也能大大降低鈣離子和鎂離子的濃度。例如：環(huán)絲氨酸的提取。去除鐵離子，可參加黃血鹽，使其形成普魯士藍沉淀而除去。6、雜蛋白質的除去沉淀法蛋白質在酸性溶液中，能與一些陰離子，如三氯乙酸鹽、水楊酸鹽、鎢酸鹽、苦味酸鹽、鞣酸鹽、過氯酸鹽等形成沉淀；在堿性溶液中，能與一些陽離子如Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+Pb2+等形成沉淀。吸附法參加某些吸附劑或沉淀劑吸附雜蛋白質而除去。1菌體及其他不溶性粒子吸附并包裹在其中而除去，從而可加快過濾速率。2吸附蛋白質pH，加酒精等有機溶劑或外表活性劑等。例如：在抗生素生產(chǎn)中，常將發(fā)酵液pH調(diào)至偏酸性范圍(pH2-3)或較堿性范圍(pH8-9)使蛋白質凝固，一般以酸性下除去的蛋白質較多。pH也會導致某些目的產(chǎn)物失活，并且要消耗大量酸堿；而有機溶劑法通常只適用于所處理的液體數(shù)量較少的場合。7〔名解〕實現(xiàn)固液分別目的的操作。8、過濾操作步驟：過濾〔介質—濾餅阻力、洗滌〔洗滌濾餅，提高收率、枯燥〔壓縮空氣或真空、卸料〔關心操作〕9、達西定律Darcy定律把流速與通過固體多孔床產(chǎn)生的壓降聯(lián)系起來。v KPv KPlK－比例常數(shù),通常叫達西方程參數(shù)△P－通過厚度為l的床產(chǎn)生的壓降(Pa)μ－液體粘度〔Pa·s〕Re<5時達西定律才成立10、固液分別裝置板框過濾機：過濾面積大，能耐受較高壓力差，故對不同過濾特性的發(fā)酵液適應性強，衛(wèi)生條件差，關心時間長。目前研制出自動板框過濾機。鼓式真空過濾機：連續(xù)操作，自動化掌握，壓差較小。主要適用于霉菌發(fā)酵液的過濾。對菌體較細或粘稠的發(fā)酵液不太適用〔可預鋪助濾劑〕離心機：分別速度快，效率高，操作條件好，適用與大規(guī)模分別，但設備投資高，能耗較大。對于含固量較多多的發(fā)酵液，可承受傾斜式〔或稱螺旋型〕離心機，它依靠離心力和螺旋的推動作用自動排渣。、沉降〔名解這一過程成為沉降12、離心機的分類 操作原理：過濾離心機；沉降離心機；分別離心機分別因素：一般離心機；高速離心機；超高速離心機第三章細胞裂開1、革蘭氏陰、陽性菌差異特點特征強度革蘭氏陽性菌較堅韌革蘭氏陰性菌較疏松厚度厚，20-80nm薄，5-10nm肽聚糖層數(shù)50層少，1-3層肽聚糖含量50-80%10-20%磷壁酸+-外膜-+構造三維空間〔立體構造〕構造三維空間〔立體構造〕二維空間〔平面構造〕革蘭氏陽性菌細胞壁較厚，具有20-80nm的肽聚糖層，約占細胞壁成分的40-90％，此外細胞壁還含有大量磷壁酸。磷壁酸是由核糖醇或甘油殘基經(jīng)由磷酸二鍵相互連接而成的多聚物和膜磷壁酸兩種，前者和細胞壁中肽聚糖的N-乙酰胞壁酸連結，膜磷壁酸和細胞膜連結，另一端均游離于細胞壁外。革蘭氏陰性菌的肽聚糖層較薄，僅2-3nm，占細胞壁成分的10％左右，由于肽聚糖之(約8-10nm)和其它脂類，因此，革蘭氏陰性菌細胞壁中脂類含量較高。〔EDTA〕2%〔SDS〕45%酚水溶液可以將外膜除去，而留下堅韌的肽聚糖層。2、方法技術原理效果本錢舉例化學法滲透沖擊滲透壓破壞細胞溫順廉價血紅細胞的破壞酶消化法胞裂開溫順昂貴增溶法外表活性劑溶解細胞壁溫順適中膽鹽作用于大腸桿菌脂溶法有機溶劑溶解細胞壁并使之失穩(wěn)適中廉價甲苯裂開酵母細胞堿處理法堿的皂化作用使細胞壁融解猛烈廉價方法技術原理效果本錢舉例機械法勻漿法〔型〕細胞被攪拌器劈碎適中適中動物組織及動物細胞研磨法細胞被研磨物磨碎適中廉價超聲波法用超聲波的空穴作用使細胞裂開適中昂貴細胞懸浮液小規(guī)模處理勻漿法〔型〕須使細胞通過的小力而裂開猛烈適中細胞懸浮液大規(guī)模處理珠磨裂開法珠磨裂開法細胞被玻璃珠或鐵珠搗碎猛烈廉價細胞懸浮液和植物細胞的大規(guī)模處理3、包涵體〔名解：一種蛋白質的聚攏體，其中大局部是克隆表達的目標產(chǎn)物蛋白，其次還E.coli菌體蛋白和質粒編碼蛋白等。緣由：目標產(chǎn)物在宿主細胞中過量表達，超出了正常的代謝水平，過多的表達產(chǎn)物在細胞內(nèi)部集聚起來。4、基因工程包涵體的純化方法5、包涵體復性的一般流程〔簡答性溶解、目標蛋白的復性第四章沉析1〔名解定形固體沉淀的過程。2、沉析操作方式、步驟〔簡答〕操作方式：a、連續(xù)法；b、間歇法。操作步驟：a、在經(jīng)過濾或離心后的樣品中參加沉析劑；b、沉淀物的陳化(??)，促進粒子生長；c、離心或過濾，收集沉淀物3、鹽析〔名解：在高濃度的中性鹽存在下，蛋白質〔酶〕溶解度降低，產(chǎn)生沉淀的過程4、鹽析機理：當中性鹽參加蛋白質分散體系時可能消滅以下兩種狀況：“鹽溶”現(xiàn)象—低鹽濃度下，蛋白質溶解度增大“鹽析”現(xiàn)象—高鹽濃度下，蛋白質溶解度隨之下降，緣由如下：無機離子與蛋白質外表電荷中和，形成離子對，局部中和了蛋白質的電性，使蛋白質分子之間的排斥力減弱，從而能夠相互靠攏；蛋白質的鹽析作用是由于靜電作用引起的鹽溶和憎水作用引起的鹽析相互作用的結果。5、Cohn閱歷公式 logSKI β，K—常數(shù)s sS—蛋白質溶解度，mol/L;I—離子強度 c:離子濃度；Z：離子化合價6、KspH和溫度下，轉變體系離子強度進展鹽析的方法；β鹽析法：在肯定離子強度下，轉變pH和溫度進展鹽析；其中，Ks鹽析法由于蛋白質對離子強度的變化格外敏感，易產(chǎn)生共沉淀現(xiàn)象，因此常用于提取液的前處理。而β鹽析法由于溶質溶解度變化緩慢，且變化幅度小，因此區(qū)分率更高，常用于初步的純化。7、常用的鹽析用鹽：硫酸銨：溶解度大L變酸，腐蝕性強，在食品中影響其氣味，醫(yī)療上有毒；硫酸鈉；磷酸鹽；檸檬酸鹽8、鹽析操作方式 以硫酸銨為例：直接參加硫酸銨固體粉末：工業(yè)上常承受的方式，參加時速度不能太快，應分批參加，并充分攪拌，防止局部過濃；參加硫酸銨飽和溶液：在試驗室和小規(guī)模生產(chǎn)中，承受這種方式，可防止溶液局部過濃，但加量較多，料液會被稀釋。9〔名解溶解度，使其沉淀析出。10、有機溶劑沉析原理：，降低了親水性，導致脫水分散。、等電點沉淀〔名解：調(diào)整體系H等電點沉淀12pH0，雙電層和水化膜構造被破壞，由于分子間引力，形成蛋白質聚攏體，進而產(chǎn)生沉淀。13劑；離子型外表活性沉析劑；選擇性變性沉析法第五章膜分別1、膜分別〔名解：利用膜的選擇性〔孔徑大小由于溶液中各組分透過膜的遷移率不同而實現(xiàn)分別的一種技術。2、膜分別分類及特點過濾過程推動力孔徑微濾壓力〔0－1bar〕0.02-10um超濾壓力〔0－10bar〕0.001-0.2um反滲透壓力〔0－100bar〕無孔.MW<1000透析濃度差1-3um電滲析電勢差MW<20030.00011m〔透〕45—時間長〔除去小分子溶質、溶劑，通量降低透析過濾—處理較大，使透過液稀釋〔加水，緩沖液〕較高實際中：開頭濃縮模式，當?shù)竭_肯定的濃度時，轉變?yōu)橥肝鲞^濾模式。要用于大規(guī)模生產(chǎn)，如奶制品工業(yè)。間隙操作：平均通量高，本錢低，適用于藥物和生物制品 P636、膜過濾的根本概念和理論：超濾和反滲透目的：將溶質通過一層具有選擇性的薄膜，從溶液中分別出來。的壓強大小不同。10MPa7、超濾和反滲透操作中的滲透壓：由于超濾和反滲透過程都是用一種半透膜把兩種不同濃度的溶液隔開〔淡水或鹽水因此都存在滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度和溫度；一般說來，無機小分子的滲透壓要比有機大分子溶質的滲透壓高得多8、實現(xiàn)超濾和反滲透的條件：超濾：需要增加流體的靜壓力，轉變自然過程的方向，才可能發(fā)生含有低分子量化合物p p p pp0atm中。然后集中通過膜。對于非離子型溶質通量：中。然后集中通過膜。對于非離子型溶質通量：NDiCiRTddxiJ DKC22U為化學電位i2X對于溶質p p p pp0atm因此，超濾和反滲透通常又被稱之為“強制膜分別過程”9、膜分別機理〔簡答〕P51通透量理論：一種基于粒子懸濁液在毛細管內(nèi)流淌的毛細治理論〔毛細管流淌模型〕p32L水通量J=L膜厚度；ε孔隙率；d膜孔直徑；μ粘度系數(shù)僅適用于圓柱形毛細管，但實際狀況簡單，存在死孔道及孔道大小不勻。溶解—集中模型：反滲透膜：表皮層未覺察孔道 所以溶劑或溶質分子首先溶解在膜RRcc1c12截留率〔R〕超濾膜對某溶質的截留力量c—料液中溶質濃度，c—透過液中溶質濃度1 2截斷分子量〔rt)〔通常為95%〕的分子量.Lp11、超濾的根本方程： J L (pa) a Lpw p：穿透度〔單位時間、單位膜面積的處理量〕 π 滲透壓、濃差極化〔名解體濃度，這種濃度差導致溶質自膜面反集中到主體中。P5413、膜的污染：操作條件保持不變，仍漸漸降低。污染緣由是膜與料液溶質相互作用，吸附溶質與另一溶質作用14、膜的污染與濃差極化的區(qū)分：濃差極化—可逆，變更操作條件可使?jié)獠顦O化消退15、減輕膜污染的方法：P60,pH遠離等電點；鹽類pH，鹽類易沉淀。轉變膜的外表性質：制膜時轉變膜的外表極性和電荷可減輕污染。16、清洗方法：機械法：脈沖流淌，逆洗，增大流速化學方法：ⅰ起溶解作用酸、堿、酶、螯合劑ⅱ切斷離子結合作用，轉變離子強度、pH和電位ⅲ氧化作用ⅳ滲透作用的物質磷酸鹽儲存：清水，加少許甲醛抑制微生物第六章萃取1、萃取過程〔名解：利用在兩個互不相溶的液相中各種組分〔包括目的產(chǎn)物〕溶解度同，從而到達分別的目的2、安排定律〔簡答〕即溶質的安排平衡規(guī)律，在恒溫恒壓條件下，溶質在互不相溶的兩6ky/x10相中到達安排平衡時假設其在兩相中的相對分子質量相等則其在兩相中的平衡濃度之比為常數(shù) 衡量萃取體系是否合理的重要參數(shù)：Y 平衡時溶質在輕相中的濃度X-----平衡時溶質在重相中的濃度P683、要提高溶質的安排系數(shù)，必需提高標準狀態(tài)下，其在重相與輕相的化學勢之差可以實行的方法：轉變?nèi)軇┺D變?nèi)苜|的特性生成有用離子對－－可溶于萃取劑的離子對將強酸弱堿鹽或強堿弱酸鹽生成弱酸弱堿鹽通過轉變原溶劑中的pH4溶劑的選擇“相像”就溶解度關系而論是在分子的極性上。介電常數(shù)是一個化合物摩爾極化程度的量度。①對溶質有盡可能大的溶解度②與原溶劑互不相溶或微溶③選擇性可用分別因素來表征。其他：①溶劑與被萃取的液相互溶度要小，黏度低，界面張力適中②再生，回收簡潔，化學穩(wěn)定性好。③溶劑價廉易安全性好。乙酸乙脂、乙酸丁脂(如月桂酸)、烴基磺酸、三氯乙酸、四丁胺和正十二烷胺等。5、水相條件的影響pH值①影響安排系數(shù)〔對于弱酸pH下降，K上升;pH上升，K〕②對選擇性也有影響。酸性產(chǎn)物一般在酸性下萃取到有機溶劑，而堿性成鹽留在〔見下頁〕溫度①生化物質溫高，不穩(wěn)定；維持室溫或低溫進展萃取②影響萃取速度，適當升溫提高萃取速度。③影響安排系數(shù) 圖18—3 紅霉素鹽析溶解度降低，易于轉入溶劑 例：B12參加硫酸銨,青霉素參加氯化鈉。削減有機溶劑在水中的溶解度留意鹽的參加量要適中否則會使雜質也一起轉入溶劑中。帶溶劑：概念：這樣一種物質，能和欲提取的生物物質形成復合物，而易溶于溶劑中，且此復合物在肯定條件下又要簡潔分解。例：水溶性堿(鏈霉素)可與脂肪酸〔肉桂酸〕形成復合物而溶于丁醇，醋酸丁脂。在酸性〔pH5.5－５.7〕此復合物分解成鏈霉素而可轉入水相。6、乳化〔名解：是一種液體分散在另一種不相混合的液體中的表現(xiàn)。7、水包油O/W 油包水W/O(P73)8、乳濁液的形成一般要有第三種物質—外表活性劑的存在才簡潔發(fā)生乳化，這種物質稱為乳化劑。①具有親水親油兩種性質，分子處在兩相界面上〔單分子層排列，降低界面張力。②參加外表活性劑后，外表張力下降，溶液簡潔分散成微滴而發(fā)生乳化。但由于乳濁液中界面積大，自由能大，熱力學不穩(wěn)定系統(tǒng)隨時間會自行破壞。 CRTdrdcrwdS?！獗韺优c溶液主體濃度的相差，或稱外表過剩濃度〔mol/m2,外表活劑肯定積聚在外表),r為外表張力(N/m)，C為溶液主體濃度9、乳濁液的穩(wěn)定因素〔簡答：①界面上保護膜是否形成 ②液滴是否帶電 ③介質黏度離子型外表活性劑：保護膜和使分散液滴帶電荷。除外表活性劑外，能同時為兩種液體所潤濕的固體粉末也能作為乳化劑。水和油對粉末乳化劑的潤濕性的相對弱強打算于乳濁液類型如粉末對水的潤濕性強于對油的潤濕性，則是親水性粉末。固體表活劑：親水基強于親油基，易形成O/W型；反之，W/O型。HLB18—2，3；各種分散程度的表活劑HLB以用途〔P74〕在生物合成工業(yè)，有機物中蛋白質對外表張力的影響最明顯。多形成W/O型乳濁液〔由蛋白質引起的乳化相當穩(wěn)定〕10、單級萃取：使含溶質的溶液〔h〕和萃取劑〔L〕解出混合，靜止后分成兩層單級萃取過程的解析計算方法假定傳質處于平衡狀態(tài)有 ykx 由以上兩式可得：y kx0y－萃取相中溶質的濃度

1Exx－萃余相中溶質的濃度00由質量守恒定律：Hx Ly HxLy00

x 01EH和L分別為料液(

)和萃取劑(輕相) EkL的流量(連續(xù)操作時)或添加量(間歇操作時)。 HkL其中萃取因子：EH1E1E1Ф=EEEE1萃取回收率理論收得率1-Ф=11、多級萃取 是工業(yè)生產(chǎn)最常用的萃取流程分別效率高產(chǎn)品回收率高溶劑用量少多級錯流萃取特點：每級都加溶劑，故溶劑消耗量大，萃取液平均濃度較稀，但萃取較完全18-16〔P79〕12、超臨界流體萃取〔名解〕超臨界流體：當一種流體處于其臨界點的溫度和壓力之下，則稱之為超臨界流體。特點：密度接近液體－－萃取力量強粘度接近氣體－－傳質性能好具有集中系數(shù)大、粘度小、介電常數(shù)大等特點，使其分別效果較好，是很好的溶劑。13、超臨界流體萃取的根本思想〔簡答〕利用超臨界流體的特別性質，使其在超臨界狀態(tài)下，與待分別的物料接觸，萃取出目的產(chǎn)物，然后通過降壓或升溫的方法，使萃取物得到分別常用萃取劑極性萃取劑：乙醇、甲醇、水〔難〕非極性萃取劑：二氧化碳〔易〕、雙水相萃取〔名解：利用物質在不相溶的，兩水相間安排系數(shù)的差異進展萃取的方法15、相圖的建立雙節(jié)線(binodal)：圖中的曲線。雙節(jié)線以下的區(qū)域為均相區(qū),系線(tieline)：雙節(jié)線上兩點的直線16、兩水相的形成：由于雙水相系統(tǒng)兩相均是水溶液，特別適用于生物大分子和細胞.熵的增加二.分子間作用力對大分子而言，分子間的作用力比分子間的混合熵相比占主要地位，打算了混合的結果。聚合物的不相容性：某種分子期望四周分子是同種分子〔分子間有斥力〕聚合物與鹽類溶液也能形成兩相，這是由于鹽析作用?？梢詷嫵呻p水相的體系有：離子型高聚物－非離子型高聚物PEG－DEXTRAN高聚物－相對低分子量化合物PEG－硫酸銨17、安排理論影響因素：外表積；自由能之差；電荷數(shù)；電位差；熱力學量，包括標準化學位，活度等18、目標物安排系數(shù)的影響因素：成相高聚物濃度－－界面張力成相高聚物的相對分子量鹽類的影響第七章離子交換1、離子交換〔名解〕:利用離子交換樹脂作為吸附劑，將溶液中的待分別組分，依據(jù)其電荷異庫侖力離的目的。2、離子交換的分類按活性離子分類，可分為陽離子交換樹脂(cationexchange)〔含酸性基團〕和陰離子交換樹脂(anionexchange)〔含堿性基團。具體又可以分為：強陽、弱陽強陰、弱陰3、常用的離子交換樹脂O〔磺酸基和HO〔次甲基磺酸基；3 2 3pH無關Resin-SOH + Na+ = Resin-SONa+H+3 3Resin-SONa + H+ = Resin-SOH+ Na+3 3弱酸性陽離子交換樹脂：活性基團有-COOH,-OCHCOOH,CHOH等弱酸性基團；交換力量隨溶液pH 而；鈉型樹脂用水洗不2 65強堿性陰離子交換樹脂：活性基團為季銨基團，如三甲胺基〔Ⅰ型〕-?-羥基乙基胺基〔Ⅱ型強堿性陰離子交換樹脂：活性基團為季銨基團，如三甲胺基〔Ⅰ型〕-?-羥基乙基胺基〔Ⅱ型；Ⅰ型堿性強，再生困難。Ⅱ型穩(wěn)定性差。Resin-N(CH)OH33+ Cl-=N(CH)Cl+OH+33弱堿性陰離子交換樹脂：活性基團為伯胺或仲胺，堿性較弱；4、離子交換樹脂的命名方法離子交換樹脂命名法分類代號和骨架代號代號分類名稱骨架名稱0強酸性苯乙烯系1弱酸性丙烯酸系2強堿性酚醛系3弱堿性環(huán)氧系4螯合性乙烯哌啶系5兩性脲醛系6氧化復原氯乙烯系5、離子交換樹脂的制備加聚法和縮聚法〔依聚合方法分類〕加聚是指具有一個或一個以上雙鍵的單體為原料，在分散相中進展聚合，再引入活性基團；縮聚法是基于帶功能基團的單體進展縮合反響的聚合過程；共聚法和均聚法〔以單體分類〕共聚是指兩個或兩個以上的單體進展聚合均聚是指以一種單體進展聚合6、離子交換樹脂的理化性能理化性能：①樹脂不僅要吸附得好，即交換容量大和選擇性好，而且要簡潔解吸即應有良好的可逆性②在色層分別中使用的樹脂是單功能團〔分層清楚〕③樹脂要有肯定的機械強度④樹脂應有較好的化學穩(wěn)定性〔陰樹脂對堿較敏感，處理時堿液濃度不宜超過1M，OH型樹脂即使在水中也不穩(wěn)定，因此常以氯性保存?？s聚樹脂較差〕⑤一般樹脂對復原劑穩(wěn)定，伯胺和仲胺樹脂對醛敏感。⑥樹脂在使用前應用酸、堿或操作溶液反復處理。7、離子交換過程－平衡方程式1 A 1Z 1 Z1

A nsS2

1 A 1Z 1 Z1

A nsS2式中A，A——液相中的離子1 1A,A1

——吸附的離子Z Z——A，A

的價數(shù)1，2 1 2SS ——液相和樹脂相中的溶劑n——離子交換時，溶劑從樹脂移入液相的毫摩爾數(shù)s8、離子交換機理〔簡答〕A+自溶液中集中到樹脂外表A+從樹脂外表進入樹脂內(nèi)部的活性中心A+RB在活性中心上發(fā)生復分解反響解吸附離子B+自樹脂內(nèi)部集中至樹脂外表B+離子從樹脂外表集中到溶液中交換速度的掌握步驟是集中速度，不同的分別體系可能由內(nèi)部集中或外部集中掌握9、交換速度方程外部集中掌握 3D1ln(1F)Kt1

K 1 rrK—外集中速度常數(shù) r1

00半徑F—時間為t時，樹脂的飽和度 D1為液相中的集中系數(shù)γ為吸附常數(shù)內(nèi)部集中掌握6 1

Din22tF12

e r20n20n110、離子交換運動學P11412、 P11712、離子交換操作方法：樹脂預處理；離子交換吸附；洗脫；樹脂再生13、蛋白質離子交換第八章吸附1、吸附過程〔名解使其富集在吸附劑外表的過程2、吸附類型及其主要特點物理吸附物理吸附化學吸附吸附作用力分子間引力化學鍵合力選擇性較差較高所需活化能低高吸附層單層或多層單層到達平衡所需時間快慢3物理吸附作用的最根本因素是吸附質和吸附劑之間的作用力,也就是范德華力,它是一組分子引力的總稱，具體包括三種力：定向力(keesom)、誘導力(Debye)和色散力(London)。范德華力和化學力(庫侖力)的主要區(qū)分在于它的單純性，即只表現(xiàn)為相互吸引定向力由于極性分子的永久偶極矩產(chǎn)生的分子間的靜電引力稱定向力。與溫度反比。誘導力極性分子與非極性分子之間的吸引力屬于誘導力。與溫度無關。色散力非極性分子之間的引力。色散力也與溫度無關，且是一般存在的。色散力隨著電子數(shù)的增多而增加D氫鍵力另一種特別的分子間作用力是氫鍵力。它是一種介于庫侖引力與范德華引力之間的特別定向力，比誘導力、色散力都大。性越大，定向力作用越大；極化度越大，色散力的作用越大。誘導力是次級效應，計算結果說明，其能量約為分子間力的總能量的5％4吸附等溫線〔名解〕：當固體吸附劑從溶液中吸附溶質到達平衡時，其吸附附等溫線5、蘭格繆爾(Langmuir)等溫線：單分子層吸附等溫線方程式是由蘭格繆爾建立的。蘭格繆爾能量，且相隔較遠，因此吸附物分子間無相互作用力；每一個活性中心只能吸附一個分子，即形成單分子吸附層qq

c A K [A]K c

A max ed1Kd

[A]為未被吸附的吸附質分子的濃度；A為被吸附的吸附質分子。6、影響吸附的主要因素吸附劑的性質：比外表積、粒度大小、極性…吸附質的性質：能使外表張力降低的物質，易為外表吸附；溶質從較易溶解的溶劑中吸附時，吸附量較少。相反，洗脫時承受溶解度比較大的溶劑，洗脫較簡潔；極性吸附劑吸附極性物質，非極性吸附劑吸附非極性物質；越易為非極性吸附劑吸附的物質，越難為極性吸附劑吸附。溫度：吸附是放熱過程，吸附質的穩(wěn)定性；吸附熱越大， 溫度的影響越大。pH值：影響吸附質的解離其他組分的影響：可以相互促進、干擾或互不干擾等狀況粉末活性炭小大大大粉末活性炭小大大大難顆粒活性炭較小較大較小較小難錦綸活性炭大小小小易吸附劑平均孔徑/mm活性炭1.5~3.5750~1500硅膠2~10040~700活性氧化鋁4~1250~300硅藻土-10多孔聚苯乙烯樹脂5~20100~800多孔聚酯樹脂8~5060~450多孔醋酸乙烯樹脂6400活性炭種類 顆粒大小外表積 吸附力吸附量 洗脫第九章色譜技術1〔名解〔多孔介質〕和流淌相，依據(jù)物質在兩相間的安排行為不同〔由于親和力差異安排〔--，到達分別的目的2、按機理分：吸附色譜；安排色譜；離子交換色譜；凝膠色譜按操作形式：柱層析；紙層析；薄層層析其他分類：流淌相與固定相；固定相的外形：紙層析、薄層層析等；壓力：低壓、中壓和高壓；流淌相的流淌方向：軸向和徑向；分別操作方式：洗脫、前流、置換；分別機理：吸附、離交、親和、凝膠過濾3、色譜參數(shù)色譜峰：色譜柱流出組分通過檢測器時產(chǎn)生的響應信號的微分曲線。峰寬：峰的起點與終點間的直線。峰高(h)：在峰的兩側拐點處所作切線與峰底相交兩點之間的距離。半峰寬：通過峰高的中點做平行與峰底的直線，與其峰兩側相交兩點間的距離。峰面積：峰與峰底間的面積，又稱作響應值。標準偏差σ：7拖尾峰：后沿較前沿平緩的不對稱峰。前伸峰：前沿較后沿平緩的不對稱峰。死時間〔t0〕:不被固定相滯留的組分，從進樣到出峰最大之所需的時間保存時間出峰最大之所需的時間。死體積：不被固定相滯留的組分，從進樣到出峰最大之所需的流淌相的體積。保存體積：組分從進樣到出峰最大之所需的流淌相的體積。校正保存時間〔tR’〕tR’=tR-t0校正保存體積〔VR’〕VR’=VR-V0VR=tR×F F-流淌相流淌線速度保存時間〔t〕和保存體積〔V〕R R反響樣品在柱子中的保存或阻滯力量，是色譜過程的根本熱力學參數(shù)之一阻滯因子Rf

P159阻滯因子是在色譜系統(tǒng)中溶質的移動速度和標準物〔與固定相沒有親和力的流淌相Kd=0〕的遷移率之比溶質的移動速度R f 流淌相在色譜系統(tǒng)中的 移動速度溶質的移動距離在同一時間內(nèi)溶劑〔前 緣〕的移動距離AR mf A K A其意義在于表達某mds洗脫體積P160

固定相之間的親和力大小色譜柱中，使溶質從柱中流出所需流淌相體積，為洗脫體積V Ve m

K Vd s不同的溶質，由于和固定相的親和力的不同，洗脫體積也有所差異色譜柱的理論塔板數(shù)、塔板高度塔板高度定義：指一段柱高，從這段柱中流出的液體和其中的固定相的平均濃度成平衡。反映不同時刻溶質在色譜柱中的分布以及分別度與柱高之間的關系理論塔板數(shù)的計算方法：t t N5.54( R )