现代分离方法与技术-第2章-沉淀分离法-最终版本
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《现代分离方法与技术》现代分离方法与技术是指在化学、物理、生物等领域中用于分离、纯化和富集目标物质的方法和技术。
随着科学技术的不断发展,现代分离方法与技术也在不断完善和创新,为各个领域的研究和应用提供了更多的选择和优化方案。
一、传统分离方法1.蒸馏法:是利用物质在不同温度下的沸点差异,通过升华、再凝结的方式达到分离纯化的目的。
常见的如常压蒸馏和高压蒸馏等。
2.结晶法:通过溶解物质在溶剂中的溶解度随温度变化的规律,将溶质从溶液中逐渐结晶出来,达到分离的目的。
3.萃取法:是利用溶剂对物质的选择性溶解性差异,将目标物质从混合物中抽提出来的一种方法。
4.离心法:是利用旋转离心机的高速旋转,利用离心力将混合物中的组分分离开来。
5.过滤法:利用过滤膜或过滤纸等过滤媒介,通过物理隔离的方法将固体颗粒从液体中分离出来。
二、现代分离方法与技术1.色谱法:是一种利用物质在固定相与流动相之间的差异相互作用,使不同组分分离的方法。
常见的有气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法等。
2.电泳法:是利用电场对带电粒子或分子的运动进行分离的方法,常见的有凝胶电泳、毛细管电泳、等电聚焦等。
3.膜分离法:是利用膜的多孔性或选择渗透性,将混合物中的组分通过膜的分离作用实现纯化和富集的方法。
常见的有微滤、超滤、纳滤、渗透、气体分离等。
4.不溶溶液分离法:基于溶质与溶剂之间的相容性产生的相互不溶而分离目标物质,例如冷沉淀法、沉淀法等。
5.扩散操作技术:利用渗透扩散,通过膜的渗透性,使得溶液中的分子在不同组分之间发生传递、富集和分离。
例如蒸发扩散、结晶扩散、渗透扩散等。
6.静态和动态分离技术:利用吸附剂对目标物质进行吸附,然后进行再生和分离的方法。
静态方法包括吸附剂固定在固定床上,动态方法则是通过流体对吸附剂进行冲洗和脱附。
7.色谱质谱联用技术:将色谱和质谱相结合,既可以获得分离和纯化的结果,又可以进行成分的鉴定和结构的分析。
以上只是现代分离方法与技术中的一部分,随着科学技术的不断更新和发展,还有更多的方法和技术会被引入和应用到分离领域。
第二章沉淀分离技术(Precipitation)1. 沉淀分离概述2. 无机沉淀剂沉淀分离法3. 有机沉淀剂沉淀分离法4. 等电点沉淀分离法5. 其他沉淀分离技术2.1 沉淀分离概述沉淀——溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程。
沉淀分离——利用沉淀剂或者一定的物理化学方法使得溶液或者均匀分散体系的溶质溶解度降低而形成无定型固体沉淀从液相中析出的过程。
沉淀分离的目的:(1)通过沉淀使目标成分浓缩和去除杂质;(2)通过沉淀将已经纯化的产物由液态变为固态,便于保存和进一步加工。
沉淀法用于分离纯化应该是有选择性的,即有选择地沉淀杂质或有选择地沉淀所需成分。
沉淀法的操作步骤:z加入沉淀剂,z陈化,促进粒子生长;z离心或过滤,收集沉淀物沉淀分离法分类(1)无机沉淀剂沉淀法(2)有机沉淀剂沉淀法(3)有机聚合物沉淀法(4)共沉淀法(5)等电点沉淀法(6)选择性变性沉淀法2.2无机沉淀剂沉淀分离法(盐析法) 优点:成本低、无需专门的设备、易于操作、安全性高、对生物活性成分的破坏也小;缺点:通常选择性不好,往往有共沉淀产物,一般作为粗提纯操作,还需要与其他分离方法配合使用。
在高浓度中性盐存在的情况下,蛋白质等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。
盐析法的原理两性高分子电解质(amphotericpolymer ),主要由疏水性各不相同的氨基酸组成。
蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成荷电区、亲水区和疏水区构成。
大部分蛋白质溶于水是以一种亲水胶体的形式或大分子溶液存在的。
蛋白质的特性蛋白质溶液的稳定性电荷稳定性:蛋白质分子间静电排斥作用空间稳定性:蛋白质周围的水化层(hydration shell)可以使蛋白质形成稳定的胶体溶液可通过降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度(ζ电位)降低蛋白质溶液的稳定性,实现蛋白质的沉淀。
zVan der Waals 力z Keeson 引力(偶极力)z Debye 引力(诱导力)zLondon 引力(色散力)蛋白质分子间的相互作用的位能取决于离子强度。