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* * * * * * * * * * * * * * * * * * 在反胶束内部包含了水溶液,蛋白质等生物分子萃取后进入反胶团内部的“水池” 中,避免了与有机溶剂直接接触,反胶束内的微环境与生物膜内相似,故能很好保持其生物活性,解决了蛋白质在有机溶剂中容易变性失活和难溶于有机溶剂的问题,为蛋白质的提取和分离开辟了一条新的途径。 成本低,有机溶剂可反复使用;容易放大和实现连续操作 反胶束萃取是一条具有工业发展前景的蛋白质分离技术。 反胶束法的优点 液膜:通常是由溶剂、表面活性剂和添加剂制成的。溶剂构成膜基体;表面活性剂起乳化作用,可以促进液膜传质速度并提高其选择性;添加剂用于控制膜的稳定性和渗透性。 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。 三 液 膜 萃 取 液膜的种类 液膜根据其结构可分为多种,但具体有实际应用价值的主要有三种: ①乳状液膜 ②支撑液膜 ③流动液膜 ① 乳状液膜 乳状液膜(emulsion liquid membrance,ELM)是N.N.Li发明专利中使用的液膜。 乳状液膜根据成膜流体的不同,分为(W/O)/W和(O/W)/O两种。在生物分离中主要应用(W/O)/W型乳状液膜。 (W/O)/W型乳液液膜 内水相 液膜 目标溶质 料液 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。 支撑液膜分隔料液相和反萃相,实现渗透溶质的选择性萃取。 当液膜为油相时,常用的多孔膜为聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯等高疏水性膜。 与乳状液膜相比,支撑液膜结构简单,放大容易。 ③流动液膜 流动液膜也是一种支撑液膜, 是为了弥补上述支撑液膜的膜相容易流失的缺点而提出的, 液膜相可循环流动,因此在操作过程中即使有所损失也很容易补充,不必停止萃取操作进行液膜再生。 液膜分离技术的应用 液膜分离技术由于其良好的选择性和定向性,分离效率高,而且能达到浓缩、净化和分离的目的,因此,广泛用于化工、食品、制药、环保、湿法冶金、气体分离和生物制品等工业中。 近年来液膜分离技术在发酵液产物分离领域中也引起了人们的关注,进行了较为广泛的研究和开发工作。 液膜分离萃取柠檬酸 膜相 柠檬酸 萃取物 内相 空气 料液 废液 循环 1-乳液装置 1 2 3 4 2-发酵罐 3-混合-分离装置 4-破乳装置 四 微波辅助萃取 微波和传统的溶剂提取法相结合的一种萃取方法, 利用不同结构的化合物吸收微波能力的差异,使得细胞内的某些成分被微波选择性加热,导致细胞结构发生变化,从而提高有效成分的溶出程度和速度。 20世纪70年代,普通家用微波炉首次走进实验室;80年代,首次发表了微波用于植物提取的文献;90年代商业化开始应用于中药有效成分的提取; * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (亲憎平衡值) 表面活性剂的亲水与亲油程度的相对强弱,在工业上常用HLB数来表示。 即亲水与亲油平衡程度,HLB数越大,亲水性越强,形成O/W型乳浊液,HLB数越小,亲油性越强,形成W/O型乳浊液。 HLB数 应用 3—6 W/O乳浊液 7—9 润湿剂 8—15 O/W乳浊液 13—15 洗涤剂 15—18 助溶剂 表18-3 各种表面活性剂的用途 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 加入一种乳化剂,条件: 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。 3).乳浊液的破坏措施 18.4 萃取方式与过程计算 ※ 萃取过程:1)混和 2) 分离 3)溶剂回收 ※ 操作方式 单级萃取 多级萃取 多级错流 多级逆流 ※ 理论收率计算 假定:两相中的分配很快达到平衡; 两相完全不互溶,完全分离: ★ 萃取因素: 1. 单级萃取 单级萃取流程示意图 单级萃取:只包括一个混合器和一个分离器 未被萃取的分率φ和理论收得率1-φ 萃取因素 未被萃取的分率 理论收率 1. 单级萃取 18-9 例如:赤霉素在100C和PH2.5时的分配系数(乙酸乙酯/水)为35,
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