天然药物提取工艺ppt课件--膜分离技术.ppt

第三章 新型分离技术在天然产物提取中的应用 膜分离技术：是用膜作为选择障碍层，在分子水平上、不同粒径、不同性质的混合物质在通过膜时，允许某些组分透过而保留混合物中其他组分，从而达到分离的技术。 第二节 膜分离技术 一、膜的分类 1. 按分离机理 (1) 具有所需孔径的膜：分离原理与筛网、滤纸 (2) 无孔膜: 分离原理类似于萃取； 由于被分离物与高分子膜的亲合性强，进入膜分子间隙的粒子经溶解－扩散后，可从膜的另一侧被分离出来。 1. 按分离机理 (3) 具有反应性官能团作用的膜： 离子交换膜。 一、膜的分类 1. 按分离机理分 (1)具有所需孔径的膜 (2)无孔膜 (3)具有反应性官能团作用的膜 2. 按分离的推动力分 3. 按膜的孔径大小分 微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。 一、膜的分类 4. 按膜的结构形态分 (1) 普通形状的片面膜 (2) 卷成螺旋形的袋状膜 (3) 空心丝膜 5. 按膜的物理形态分 分为固膜、液膜和气膜三类 6. 根据膜的材料分 依据材料的不同，可分为无机膜和有机膜。 二、膜性能 指膜的物化稳定性和膜的分离透过特性。 1. 膜的物化稳定性 主要取决于构成膜的高分子材料。 1. 膜的物化稳定性 膜的物化稳定性的主要指标是: 膜材料、 膜允许使用的最高压力、 温度范围、 适用的pH范围， 以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等 二、膜 性能 通常指膜的物化稳定性和膜的分离透过特性。 1. 膜的物化稳定性 (1) 膜的抗氧化和抗水解性能 既取决于被分离溶液的性质， 也取决于膜材料的化学结构。 氧化、水解的最终结果： 使膜的色泽加深、发硬变脆， 其化学结构与形态结构也受破坏。 膜的水解和氧化是同时发生的 如：常用的芳香聚酰胺系膜，分子链中的－CONH－，在酸、碱催化作用下会发生C－N键断裂生成羧酸或羧酸盐，从而使溶液的pH发生变化。 如何提高膜的抗水解性能： 尽量减少高分子材料中易水解的基团。 (2)膜的耐热性和机械强度 a. 膜的耐热性： 取决于高分子材料的化学结构； 由于水在膜中的渗透，部分削弱了高分子之间的作用力，使膜的耐热力低于纯高分子材料的耐热性。 提高膜的耐热性的意义： 改善膜的分离特性；有利于膜的高温灭菌 (2) 膜的耐热性和机械强度 b. 膜的机械强度： 是高分子材料力学的体现； 2.膜的分离透过特性 (不同的膜，不同表示法) 反渗透膜： 主要是通过溶质分离率、溶剂透过、流速流量衰减系数三个参数来表明使用性能。 a. 溶质分离率：截留率，通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质的百分比。 b.溶剂透过速度：对水溶液可称为透水率 或水通量，是指反渗透 系统的产能，即单位时 间内透过膜水量。 c.流量衰减系数：是指膜因压密和浓差极 化而引起的膜透过速度 随时间衰减的程度。 (2) 超过滤膜 用截留相对分子质量来表征膜对不同相对分子质量溶质的分离能力。 截留相对分子质量：指阻留率达90％以上的最小被截留物质的相对分子质量。 (2) 超过滤膜 用截留相对分子质量来表征膜对不同相对分子质量溶质的分离能力。 b.透过速度：通常用在一定压力下每分钟通过单位膜面积的液体量来表示；表示法同反渗透的透过速度。 (3) 微孔滤膜 a.孔径：以最大孔径为准； b.孔隙率及水萃取率： 孔隙率：微孔滤膜孔隙总体积与滤膜总体积之比；80％－90％； 孔隙率=（湿重-干重）/膜体积 (3) 微孔滤膜 c.厚度和重量：厚度一般为120-150μm 相对密度5mg/cm2； d.透过速度：一般在膜两侧压差为 1.1X105Pa； 微孔滤膜操作中应注意