分子筛基础知识
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一、液相色谱理论发展简况色谱法的分离原理是:溶于流动相(mobile phase)中的各组分经过固定相时,由于与固定相(stationary phase)发生作用(吸附、分配、离子吸引、排阻、亲和)的大小、强弱不同,在固定相中滞留时间不同,从而先后从固定相中流出。
又称为色层法、层析法。
色谱法最早是由俄国植物学家茨维特(T swett)在1906年研究用碳酸钙分离植物色素时发现的,色谱法(Chromatography)因之得名。
后来在此基础上发展出纸色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法。
液相色谱法开始阶段是用大直径的玻璃管柱在室温和常压下用液位差输送流动相,称为经典液相色谱法,此方法柱效低、时间长(常有几个小时)。
高效液相色谱法(High performance Liquid Chromatography,HPLC)是在经典液相色谱法的基础上,于60年代后期引入了气相色谱理论而迅速发展起来的。
它与经典液相色谱法的区别是填料颗粒小而均匀,小颗粒具有高柱效,但会引起高阻力,需用高压输送流动相,故又称高压液相色谱法(High Pressure Liquid Chromatography,HPLC)。
又因分析速度快而称为高速液相色谱法(High Speed Liquid Chromatography,HSLP)。
也称现代液相色谱。
二、HPLC的特点和优点HPLC有以下特点:高压—压力可达150~300Kg/cm2。
色谱柱每米降压为75 Kg/cm2以上。
高速—流速为0.1~10.0 ml/min。
高效—可达5000塔板每米。
在一根柱中同时分离成份可达100种。
高灵敏度—紫外检测器灵敏度可达0.01ng。
同时消耗样品少。
HPLC与经典液相色谱相比有以下优点:速度快—通常分析一个样品在15~30 min,有些样品甚至在5 min内即可完成。
分辨率高—可选择固定相和流动相以达到最佳分离效果。
灵敏度高—紫外检测器可达0.01ng,荧光和电化学检测器可达0.1pg。
化工基础知识培训1.表压的概念:表压力相对压力:如果绝对压力和大气压的差值是一个正值,那么这个正值就是表压力,即表压力=绝对压力-大气压>0;大气压是地球表面上的空气柱因重力而产生的压力;它和所处的海拔高度、纬度及气象状况有关;绝对压力是介质液体、气体或蒸汽所处空间的所有压力;绝对压力是相对零压力绝对真空而言的压力2.例:某管道绝对压力为,大气压力为100Kpa表压=真空度概念:若所测设备内的压强低于大气压强,其压力测量需要真空表;从真空表所读得的数值称真空度;真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值;真空度=大气压强-绝对压强3.绝压的概念:绝对压力是介质液体、气体或蒸汽所处空间的所有压力;绝对压力是相对零压力而言的压力;绝对压力=大气压力+表压力4.压强的法定单位:在国际单位制中,压强的单位是Pa,简称帕,即/平方米;压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等;之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡5.压强单位之间的换算:6.过滤的概念:借助粒状材料或多孔介质截除水中悬浮固体的过程;过滤是指分离悬浮在气体或液体中的固体物质颗粒的一种单元操作,用一种多孔的材料过滤介质使悬浮液滤浆中的气体或液体通过滤液,截留下来的固体颗粒滤渣存留在过滤介质上形成滤饼;过滤操作广泛用于各种化工生产中,尤其是用于分离液体中的固体颗粒,也有用于分离气体的粉尘,如袋滤器;7.热量传递的基本公式:热传递的基本公式为:Φ=KA △TΦ:为热流量;WK:总导热系数;W/m2.℃A:传热面积;m2△T热流体与冷流体之间温度差;8.冷凝的概念:高温气体物质由于温度降低而凝结成为非气体状态通常是液体的过程.9.冷却的概念:使热物体的降低而不发生相变化的过程10.分子筛的概念:分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物,主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构,在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴;此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水;由于水分子在加热后连续地失去,但晶体骨架结构不变,形成了许多大小相同的空腔,空腔又有许多直径相同的微孔相连,这些微小的孔穴直径大小均匀,能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来,而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子,极性程度不同的分子,沸点不同的分子,饱和程度不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称为分子筛;目前分子筛在化工,电子,石油化工,天然气等工业中广泛使用;11.质量分数的概念:溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比例:20g%的浓盐酸中含有氯化氢的质量是多少克;配制成%的稀盐酸,需要加水多少克;20g%=7.3g氯化氢的质量%-20g=80g需要加水质量12.气体摩尔分数的概念:摩尔分数是某气体的物质的量也就是摩尔数除以混合气体的总的物质的量也就是总摩尔数例:4mol的氧气和6mol的氮气的混合气体,那么氧气的摩尔分数为:4/4+6100%=40%13.液体摩尔比的概念:液体摩尔比是某种液体的量也就是摩尔数除以混合液体的总的物质的量也就是总摩尔数例:4mol的乙醇和6mol的水的混合液体,那么乙醇的摩尔分数为:4/4+6100%=40%14.泡点的概念:混合液加热,当温度升高到某一温度时,溶液开始沸腾,此时产生的第一个气泡,相应的温度成为泡点温度15.露点的感念露点的定义是:指空气中饱和水汽开始凝结结露的温度,在100%的相对湿度时,周围环境的温度就是露点温度;露点温度越小于周围环境的温度,结露的可能性就越小,也就意味着空气越干燥,露点不受温度影响,但受压力影响;把气体混合物在压力不变的条件下降温冷却,当冷却到某一温度时,产生的第一个微小的液滴,此温度叫做该混合物在指定压力下的露点温度,简称露点;处于露点温度下的气体称为饱和气体;实际上露点就是一个微水含量的指标,不过是用温度单位表示而已,也就是说很多时候我们所指的微水含量,实际就是指露点温度露点实际就是在压力条件等同的情况下空气干燥程度的一个表达方式,露点越低,空气就越干燥;但是在压力条件有影响的情况下则必须要考虑压力因素,这应该按照公式来计算了;16.沸点的概念沸点: 发生沸腾时的;即物质由液态转变为气态的温度;当液体沸腾时,在其内部所形成的气泡中的饱和蒸汽压必须与外界施予的压强相等,气泡才有可能长大并上升,所以,沸点也就是液体的饱和蒸汽压等于外界压强的温度;液体的沸点跟外部压强有关;当液体所受的压强增大时,它的沸点升高;压强减小时;沸点降低;例如,里的蒸汽压强,约有几十个大气压,锅炉里的水的沸点可在200℃以上;又如,在高山上煮饭,水易沸腾,但饭不易熟;这是由于大气压随地势的升高而降低,水的沸点也随高度的升高而逐浙下降;在海拔1900米处,大气压约为79800帕600毫米汞柱,水的沸点是93.5℃;在相同的大气压下,液体不同沸点亦不相同;这是因为饱和汽压和液体种类有关;在一定的温度下,各种液体的饱和汽压亦一定;例如,乙醚在20℃时饱和气压为帕44厘米汞柱低于大气压,温度稍有升高,使乙醚的饱和汽压与大气压强相等,将乙醚加热到35℃即可沸腾;液体中若含有杂质,则对液体的沸点亦有影响;液体中含有溶质后它的沸点要比纯净的液体高,这是由于存在溶质后,液体分子之间的引力增加了,液体不易汽化,饱和汽压也较小;要使饱和汽压与大气压相同,必须提高沸点;不同液体在同一外界压强下,沸点不同;17. 精馏概念见下文18. 精馏段概念见下文19. 提馏段概念见下文利用混合物中各组分挥发度的不同挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分轻组分不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物得到不断分离,称该过程为精馏;该过程中,传热、,属传质过程控制;其精馏塔如图6.3.1所示;原料从塔中部适当位置进塔,将塔分为两段,上段为精馏段,不含进料,下段含进料板为提留段,冷凝器从塔顶提供液相回流,再沸器从塔底提供气相回流;是精馏重要特点;1.精馏分离的依据:与蒸馏分离依据一样,利用混合物中各组分挥发能力的差异;2.精馏原理:主要是通过多次部分汽化、部分冷凝的方法来分离液体混合物;3.精馏与蒸馏区别:主要在于回流,通过回流使混合物在塔内多次部分汽化和部分冷凝,实现高纯度分离;图6.3.1 连续精馏塔在,气相在上升的过程中,气相轻组分不断得到精制,在气相中不断地增浓,在塔顶获轻组分产品;在,其液相在下降的过程中,其轻组分不断地提馏出来,使重组分在液相中不断地被浓缩,在塔底获得重组分的产品,如图6.3.2所示;精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别,是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流,为精馏过程提供了传质的必要条件;提供高纯度的回流,使在相同理论板的条件下,为精馏实现高纯度的分离时,始终能保证一定的传质推动力;所以,只要理论板足够多,回流足够大时,在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品,而在塔底获得高纯度的重组分产品;20. 回流比的概念回流比:在精馏过程中,混合液加热后所产生的蒸汽由塔顶蒸出,进入塔顶冷凝器;蒸汽在此冷凝或部分冷凝成液体,将其一部分冷凝液返回塔顶沿塔板下流,这部分液体叫做回流液L;将另一部分冷凝液或未凝蒸汽D从塔顶采出,作为产品;回流比R就是回流液量与采出量的重量比,通常以通常以R来表示,即 R= L/D式中R-回流比L-单位时间内塔顶回流液体量,kg /小时;D-单位时间内塔顶采储量,kg /小时;最小回流比:在规定的分离精度要求下,即塔顶、塔釜采出的组成一定时,逐渐减少回流比,此时所谓的理论板数逐渐增加;当回流比减少到某一数值时,所需的理论板数增加至无数多,这个回流比的数值,成为完成该项预定分离任务的最小回流比;通常操作时的实际回流比取为最小回流比的1..1~倍最适宜回流比的确定:对固定分离要求的过程来说,当减少回流比时,运转费用主要表现在塔釜加热量和塔顶冷量将减少,所需塔板数将增加,塔的投资费用增大;反之,当增加回流比时,可减少塔板数,却增加了运转费用;因此,在设计时应选择一个最适宜的回流比,以使投资费用和经常运转的操作费用之和在特定的经济条件下最小,此时的回流比称之为最适宜回流比;最适宜回流比取为最小回流比的~2倍;21. 全回流操作在精馏操作中,把停止塔进料、塔釜出料和塔顶出料,将塔顶冷凝液全部作为回流液的操作,成为全回流;全回流操作,多半用在精馏塔的开车初期,或用在生产不正常时精馏塔的自生循环操作中;22. 灵敏板概念一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰如回流比、进料组成发生波动等,全塔各板的组成发生变动,全塔的温度分布也将发生相应的变化;因此,有可能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液的变化;在一定总压下,塔顶温度是馏出液组成的直接反映;但在高纯度分离时,在塔顶或塔底相当高的一个塔段中温度变化极小,典型的温度分布曲线如图所示;这样,当塔顶温度有了可觉察的变化,馏出液组成的波动早已超出允许的范围;以乙苯-苯乙烯在8KPa下减压精馏为例,当塔顶馏出液中含乙苯由%降至90%时,泡点变化仅为0.7℃;可见高纯度分离时一般不能用测量塔顶温度的方法来控制馏出液的质量;仔细分析操作条件变动前后温度分别的变化,即可发现在精馏段或提馏段的某些塔板上,温度变化量最为显著;或者说,这些塔板的温度对外界干扰因素的反映最灵敏,故将这些塔板称之为灵敏板;将感温元件安置在灵敏板上可以较早觉察精馏操作所受到的干扰;而且灵敏板比较靠近进料口,可在塔顶馏出液组成尚未产生变化之前先感受到进料参数的变动并即使采取调节手段,以稳定馏出液的组成;23. 工业上常用的板式塔的类型板式精馏塔如下图所示;塔为一圆形筒体,塔内设多层塔板,塔板上设有气、液两相通道;塔板具有多种不同型式,分别称之为不同的板式塔,在生产中得到广泛的应用;工业上常用的板式塔的类型有:泡罩塔、浮阀塔、筛板塔等;板式塔塔板流体流向分布类型可分为U形流,单溢流,双溢流等泡罩塔:优点:操作稳定,升气管使泡罩塔板低气速下也不致产生严重的漏液现象,故弹性大;缺点:结构复杂,造价高,塔板压降大,生产强度低;浮阀塔:优点:结构简单、造价低,生产能力大,操作弹性大,塔板效率较高;缺点:处理易结焦、高粘度的物料时,阀片易与塔板粘结;在操作过程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象,使塔板效率和操作弹性下降;筛板塔:初期,对筛板塔性能缺乏了解,操作经验不足,则认为筛板塔盘易漏液、操作弹性小、易堵塞,使应用受到限制;后经研究和操作使用发现, 只有设计合理操作适当, 筛板塔仍可满足生产所需要弹性,而且效率较高; 若将筛孔增大,堵塞问题也可解决;目前,以发展为广泛应用的一种塔型;混合物的气、液两相在塔内逆向流动,气相从下至上流动,液相依靠重力自上向下流动,在塔板上接触进行传质;两相在塔内各板逐级接触中,使两相的组成发生阶跃式的变化,故称板式塔为逐级接触设备;板式塔24. 导热基本概念热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分或者传递到与之接触的温度较低的另一个物体的过程称为热传导,简称导热;在纯的导热过程中,物体各部分之间不发生相对位移;从微观角度来看,气体,液体,导电固体和非导电固体的导热机理各有不同;气体的导热是气体分子作不规则热运动时相互碰撞的结果;气体分子的动能与其温度有关,即高温区的分子运动速度比低温区的大;能量水平较高的分子与能量较低的分子相互碰撞的结果,热量由高温处传到低温处;导电固体和非导电固体的导热机理也有所不同;良好的导体中有相当多的自由电子在晶格之间运动;正如这些自由电子能传导电能一样,它们也能将热能从高温区传导到低温区;而在非导电固体,导热是通过晶格结构的振动即原子、分子在其平衡位置附近的振动来实现的;物体中温度较高部分的分子因振动而将其能量的一部分传给相邻的分子,一般通过晶格振动的能量要比依靠自由电子迁移传递的能量要少,这就是要好的导体一般也是良好的导热体的原因;至于液体的导热机理,有一种观点认为它定性的和气体类似,只是液体分子间的距离比较近,分子间的作用力对碰撞过程的影响比气体大得多,因而变得更为复杂些;单更多的研究者认为液体的导热机理类似于非导电体的固体,即主要靠原子、分子在其平衡位置的振动,只是振动的平衡位置间歇的发生移动;另外,不管是气体还是液体和固体之间的导热,都与物体的导热系数,导热系数表示物质的导热能力,是物质的物理性质之一,其数值长和物质的组成、结构、密度、压力和温度有关;金属是良好的导体,纯金属的导热系数一般随温度升高而降低,另外,金属的纯度对导热系数的影响很;非金属的建筑材料或绝缘材料的导热系数与其组成,结构的致密程度以及温度有关;通常导热系数随密度的增大或温度的升高而增加;非金属液体的导热系数以水最大;除水和甘油外,绝大数液体的导热系数随温度的升高而略有减小;一般来说纯液体的导热系数比其溶液的导热系数要大;气体的导热系数很小,不利于导热,但却对保温有利;如软木、玻璃棉等就是因其细小的空隙中有气体存在,其导热系数很小;气体的导热系数,随温度升高而加大;25. 对流基本概念对流是指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 .对流换热是指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程其中对流分为:强制对流和自然对流;强制对流是指由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 ;自然对流是指由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 .对流传热是一个复杂的过程,影响因素很多,其中主要与对流传热系数、总对流传热系数,流体的温差等有关;26. 辐射基本概念物体通过电磁波来传递能量的过程,称为辐射;物体可有不同原因发出辐射能,其中因热的原因而发出辐射能的过程称为热辐射 ;自然界中所有物体,都会不停地向四周发出辐射能,同时,有不断地吸收来自外界物体发出的辐射能;辐射和吸收两过程的结果,造成不同物体之间的辐射传热;当物体与周围温度相同时,辐射传热虽等于零,但辐射和吸收过程仍不停进行;27. 压缩比气体被压缩前的体积与压缩后体积的比值;28. 压缩过程的分类1等温压缩:气体被压缩时温度始终保持恒定2绝热压缩:气体在压缩时与周围环境没有任何热交换作用3多变压缩:压缩机实际工作过程介于上述两种极端情况之间,即实际压缩时气体温度有变化,且与外界有热交换发生,称为多变过程;29. 雷诺数流体的流动类型分为滞流和湍流,实验发现流体流速v,管径d,流体粘度μ和密度ρ都能引起流动状态的改变,通过进一步分析研究,可把这些因素组合成为dvρ/μ,把dvρ/μ称为雷诺准数或雷诺数,以Re表示,这样就可以用Re的数值来分析流动状态;实验证明,流体在直管内流动时,当Re小于2000时,流体流动类型属于滞流,当Re大于4000时,流体流动类型属于湍流,当Re大于2000而小于4000时,流体流动类型可能是滞流,也可能是湍流;在化工生产条件下,常将Re大于3000的情况按湍流考虑;30. 蒸发的基本概念使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸气,从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发;采用的设备称为蒸发器;31. 真空泵的概念从设备或系统中抽出气体使其中的绝对压强低于大气压,此时所用的输送设备称为真空泵;32. 真空泵的特点化工生产中常用的真空泵有水环真空泵和喷射泵;此类泵结构简单,紧凑,易于制造和维修,使用时间长,但是效率不高;33. 物料平衡概念物料平衡是指在一个生产单元或由几个单元构成的生产过程中,进入系统的物料质量与离开系统的物料质量加上在系统内积累的物料质量是相等的;表达物料进入系统,在系统内积累及离开系统的物料质量之间的动态关系叫做动态物料平衡;34. 能量平衡概念一切物质都具有能量,能量是物质固有的特性;通常,能量可分为两大类,一类是系统蓄积的能量,如动能、势能和热力学能,它们都是系统状态的函数;另一类是过程中系统和环境传递的能量,常见有功和热量,它们就不是状态函数,而与过程有关;热量是因为温度差别引起的能量传递,而做功是由势差引起的能量传递;因此,热和功是两种本质不同且与过程传递方式有关的能量形式;能量的形式不同,但是可以相互转化或传递,在转化或传递的过程中,能量的数量是守桓的,这就是热力学第一定律,即能量转化和守恒原理;体系在过程前后的能量变换ΔE应与体系在该过程中传递的热量Q与功W相等;ΔE=Q+W体系吸热为正值,放热为负值;体系得功为正值,对环境做功为负值;35. 粘度的概念度量流体粘性大小的物理量;又称粘性系数、动力粘度,记为μ;按国际单位制,粘度是流体的一种属性,不同流体的粘度数值不同;同种流体的粘度显著地与温度有关,而与压强几乎无关;气体的粘度随温度升高而增大,液体则减小;粘度的度量方法分为绝对粘度和相对粘度两大类;绝对粘度分为动力粘度和运动粘度两种;相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法;36. 粘度的单位按国际单位制,粘度的单位为帕·秒;有时也用泊或厘泊1泊=10-1帕·秒,1厘泊= 10-2泊;37. 稳定流动的概念在流动系统中,若各截面上流体的流速,压强,密度等有关物理量紧随位置而改变,不随时间而变,这种流动称为定态流动,即稳定流动;38. 非稳定流动的概念在流动系统中,若各截面上流体的流速,压强,密度等有关物理量既随位置而改变,又随时间而变,这种流动称为非定态流动,即非稳定流动;39. 体积流量及其表示方式体积流量是指单位时间内流过管道任一截面的体积,以V s 表示,其单位有m 3/h,m 3/s 等;40. 质量流量及其表示方式质量流量是指单位时间内流过管道任一截面的质量,以ωs 表示,其单位有kg/h,t/h,kg/s 等;41. 体积流量与质量流量的关系体积流量与质量流量的关系为ωs =V s ρ42. 什么叫流速及表示方式流速是指单位时间内流体在流动方向上所流过的距离,以u 表示,其单位为m/s;43. 质量流速及其表示方式质量流速是指单位时间内流体流过管道单位截面积的质量,也称质量通量,以G 表示,其表达式为ρωu A G s==G 的单位为kg/44. 流速与质量流速的关系 ρρωu A V A G s s=== 45. 密度的概念单位体积流体具有的质量称为流体密度,单位为kg/m3,g/cm3等,其表达式为Vm =ρ 46. 换热器的概念换热器是指两种不同温度的流体进行热量交换的设备;换热器的作用可以是以热量交换为目的;换热器按照换热介质不同可分为水-水换热器和汽-水换热器;按照工作原理不同可分为间壁式、直接接触式、蓄热式和热管式换热器;按照传热面形状和结构可分为管式、板式、翅片式等;47. 冷凝器的概念冷凝器是指使用冷却介质将热流体冷凝下来的换热设备;根据冷却介质种类的不同,可归纳为四大类:⑴冷却式:在这类冷凝器中,放出的热量被冷却水带走;冷却水可以是一次性使用,也可以循环使用;水冷却式冷凝器按其不同的结构型式又可分为立式壳管式、卧式壳管式和式等多种;⑵冷却式又叫风冷式:在这类冷凝器中,制冷剂放出的热量被空气带走;空气可以是自然对流,也可以利用风机作强制流动;这类冷凝器系用于氟利昂制冷装置在供水不便或困难的场所;⑶水—空气冷却式:在这类冷凝器中,制冷剂同时受到水和空气的冷却,但主要是依靠冷却水在传热管面上的蒸发,从制冷剂一侧吸取大量的热量作为水的汽化潜热,空气的作用主要是为加快水的蒸发而带走水蒸气;所以这类冷凝器的耗水量很少,对于空气干燥、水质、水温低而水量不充裕的地区乃是冷凝器的优选型式;这类冷凝器按其结构型式的不同又可分为蒸发式和淋激式两种;⑷蒸发—冷凝式:在这类冷凝器中系依靠另一个制冷系统中制冷剂的蒸发所产生的冷效应去冷却传热间壁另一侧的制冷剂蒸汽,促使后者凝结液化;48. 稳定传热的概念当传热系统中各点的温度仅随位置变化而不随时间变化,这种传热过程称为稳定传热,其特点是通过某传热表面的传热速率为常量;49. 稳定传热过程中逆流传热的概念在稳定传热过程中,若两流体以相反的方向流动,称为逆流传热;其传热的平均温度差为热流体G 1,c p1,T 1冷流体 G 2,c p2 t 1t 2。
第15课时血红蛋白的提取和分离1.归纳蛋白质多样性的原因(1)图甲说明:氨基酸的种类不同,构成的肽链不同。
(2)图乙说明:氨基酸的数目不同,构成的肽链不同。
(3)图丙说明:氨基酸的排列次序不同,构成的肽链不同。
(4)图丁说明:肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同。
2.血液包括血细胞和血浆,血细胞又分为红细胞、白细胞和血小板,其中红细胞含有血红蛋白,使红细胞呈现红色。
3.红细胞放到低渗溶液中,会吸收水分,体积膨胀直至涨破。
课堂导入蛋白质是生命活动不可缺少的物质,随着基因组测序工作的完成,人们对蛋白质的研究和应用工作进入了新的时代,这就需要获得纯度较高的蛋白质。
因此对蛋白质的分离就是生物学研究中经常要做的工作,下面我们就以血红蛋白的提取和分离来学习有关蛋白质的一些基本技术。
探究点一蛋白质分离技术生物体内的蛋白质多种多样,按照科学的需要有时要把它们分开,分离蛋白质常使用的方法是凝胶色谱法和电泳法,都是根据不同蛋白质分子的之间的差异来分离的。
1.蛋白质特性的差异(1)分子的形状和大小;(2)所带电荷的性质和多少;(3)溶解度;(4)吸附性质;(5)对其他分子的亲和力。
2.分离的方法(1)凝胶色谱法Ⅰ.概念:凝胶色谱法,也称做分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
Ⅱ.凝胶:是一些微小的多孔球体,大多数是由多糖类化合物构成的,内含许多贯穿通道,具有多孔的凝胶又称为分子筛。
Ⅲ.凝胶色谱法分离蛋白质的原理(如图A)①蛋白质混合物上柱;②洗脱开始,相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内;相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于凝胶颗粒之外;③相对分子质量较小的蛋白质被滞留;相对分子质量较大的蛋白质向下移动;④相对分子质量不同的蛋白质分子完全分开;⑤相对分子质量较大的蛋白质行程较短,已从层析柱中洗脱出来,相对分子质量较小的蛋白质还在行进中。
(2)电泳①概念:电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
化工原理基础理论知识一、现场设备知识1、什么叫泵?答:加压或输送液体的流体机械叫泵。
2、什么缘故离心泵启动前要灌泵?答:由于泵内空气密度远小于液体密度,在离心泵的运转条件下,气体通过离心泵所能得到的压升专门小,即叶轮入口真空度专门低,与吸液室的压差不足以吸入液体,使泵不上量,产生〝气缚〞现象,故离心泵启动前均要灌泵排气。
3、启动电机前应注意些什么?答:停机时刻较长的电机及重要电机的启动,要与电工联系进行绝缘和电气部分的检查:螺栓是否松动、接地和清洁卫生情形合格,电机外部检查正常,盘车,防止定子与转子间有卡住的情形,用手盘车,禁止电动盘车,电机处于热态时只承诺启动一次,冷态下承诺启动三次,要求低负荷启动,当电机自动跳闸后,要查明缘故,排除故障,然后再启动。
4、电动机什么缘故要装接地线?答:当电机内绕组绝缘被破坏漏油时,机壳带电,手摸上去就会造成触电事故。
安装接地线是为了将漏电从接地线引入大地回零。
如此形成回路,以保证人身安全,因此当接地线损坏或未接上时应及时处理。
5、在电机运转时检查风叶工作应注意些什么?答:在电机运转时检查风叶工作应注意:要注意风扇叶片螺丝有无松动,以防止固定螺丝松动造成叶片打坏,要注意站在电机侧面检查,站在风机前面检查时要保持一定距离,以防止衣襟下摆或其他东西被吸入风罩的事故。
6、设备常规检查的要点是什么?答:要检查各设备的介质流量、压力、物位、温度情形;电机电流、功率、温度、振动、噪音情形;润滑油温度、压力、液位、油质及密封情形;联锁投用情形;转动设备的温度、振动、声音等机械性能情形;同时应重点进行检查对比,尽短时刻发觉隐患,确保各设备运行正常。
7、离心泵扬程的意义?答:单位重量流体进出泵的机械能差值。
8、离心泵启动前先关出口阀,停泵前也先关出口阀的缘故?答:离心泵启动前先关出口阀,其流量为零,泵对外不做功,启动功率为零,电机负载最小,幸免由于启动泵过程中负荷过大,而烧坏电机或跳闸;停泵时先关出口阀是由于离心泵的扬程均专门高,停泵时为防止管线内的液体倒流而松动叶轮或损坏电机。
分子筛稀土催化材料
分子筛稀土催化材料,又称为稀土分子筛,是一种由硅铝酸盐组成的多孔结晶材料。
这种材料因其晶体结构中存在孔径均匀、分子尺度的空腔和孔道而具有筛分分子的特性。
稀土分子筛是当前石油催化裂化最常用的催化材料之一。
在石油炼制工业中,催化裂化是一个核心工艺,它通过重质石油中的大分子烃类在催化作用下转化为小分子的烯烃气体和轻质油(如汽油、柴油、煤油)来实现。
在中国,约75%的汽油和30%的柴油是通过催化裂化生产的。
分子筛催化剂的发展经历了天然黏土、无定形硅酸铝和稀土分子筛等三个阶段。
稀土分子筛的特性使其在石油催化裂化中表现出优异的性能,特别是在重油裂化、汽油生产和芳烃生产等方面。
此外,稀土分子筛还具有强极性、低钠等特性,这使其在处理不同类型的原料时表现出良好的适应性。
同时,其高稳定性和耐酸碱性能也使其在工业应用中具有较高的可靠性。
如需更多与分子筛稀土催化材料相关的信息,建议咨询化学专家或查阅相关文献资料获取。
薄层色谱基础知识第一篇基础部分第一章绪论薄层色谱是色谱分析技术中的一项重要分支。
由于这一方法具有简单、迅速、灵敏高度、分离效能好等优点,因此已广泛一应用于化学分析的多种领域。
目前在食品卫生化学分析中,也多采用薄层色谱技术,特别是对食品中的微量有机毒物的分离和分析,更显出薄层色谱的优越性,故已成为食品卫生化学分析中的一项重要技术。
第一节色谱分析的发展色谱分析是分离混合物组分的一种方法。
这种方法是借助于混合物中的组分,在互不相容的两组间进行吸附或分配,以达到分离的目的。
本世纪初,植物学家茨维特(Tsw-ett)用菊根粉柱及石油醚分离植物叶子提取物,结果在菊根粉柱上形成了几种植物色素的色谱带,从而分离出植物叶子中的各种色素。
这种分离分析的方法,被称为色谱分析法,茨维特因此而被认为是色谱分析的奠基人。
但这一方法在较长的时期内并没有被人们所重视。
直至1931年以后,人们在应用色谱分析方法分离类胡萝卜素等工作中,提出了色谱分析的原理及其实用价值的报告,于是才逐步完善了这一技术方法,促进了色谱分析的发展。
茨维特所建立的色谱分析方法,被称为液一固吸附色谱法。
这种方法是将溶解了的待分离组分的溶液,通过固体吸附剂柱,进行分离。
1941年马丁(Wartin)等人,用含有水份的惰性支持剂(如含水硅胶)代替液一固吸附色谱中的固体吸附剂,将样品溶于不溶于水的有机溶剂中,并使通过装有含水的惰性支持剂柱,由于被分离的各组分在有机溶剂及水之间的溶解度不同,从而在两相间进行分配分离,这就诞生了液一液分配色谱。
此后,康斯登(Consden)用滤纸代替含水硅胶作隋性支持剂,称之为纸色谱。
马丁等进一步将色谱分离系统中的流动相由液体改为气体,并在涂有硅铜油液体的硅藻土支持剂上成功地分离了脂肪酸,创建了一种新型的色谱分析方法。
由于这一方法具有分离效能高、速度快等优点,因而得到了迅速的发展,成为目前色谱分析中的一项重要的技术——气相色谱法。
五十年代中期,斯塔尔(Stahl)发展了一种新型的色谱分析技术——薄层色谱法。
层析柱装填及柱效测定及凝胶过滤层析基础知识来源:易生物实验浏览次数:2755 网友评论0 条凝胶过滤层析也称分子筛层析、排阻层析。
是利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用,根据被分离物质的分子大小不同来进行分离。
相对分子质量大的生物分子由于不能进入或不能完全进入凝胶内部的网孔,沿着凝胶颗粒间的空隙或大的网状孔通过,大分子相对于小分子迁移的路径短,保留值小,所以在层析过程中迁移速度最快,先从柱中流出;反之,分子量小的生物分子保留值大,后从柱中流出。
关键词:层析凝胶测定层析柱装填柱效测定分子筛层析排阻层析凝胶过滤层析一、实验目的和内容目的:1. 掌握凝胶过滤层析的原理,掌握凝胶柱柱效测定方法;2. 熟悉凝胶层析的一般过程;3. 了解凝胶介质的选择原则和应用领域。
内容:1. Sephadex G-50凝胶柱的装填;2. 凝胶柱柱效测定;3.凝胶再生的方法。
二、实验仪器和试剂1. 实验仪器层析柱(1×40 cm),砝码天平,玻璃棒,分部收集器,核酸蛋白质检测仪,记录仪,滴头吸管易生物仪器库:/yp/product-list-42.html易生物试剂库:/yp/product-list-43.html2. 实验材料和试剂Sephadex G-50,0.02mol/L pH8.0的PBS缓冲液,5%丙酮(PBS缓冲液作为溶剂)三、实验步骤清洗层析柱测定层析柱的内径、高度,计算所需凝胶的体积根据Sephadex G-50的膨胀体积,计算所需干凝胶的质量称取相应质量的干凝胶,加入其总吸液量10倍的0.02 mol/L PBS在100℃水浴中加热溶胀1小时以上,溶胀之后将极细的小颗粒倾泻出去用真空干燥器抽尽凝胶中空气,并将凝胶上面过多的溶液倾出关闭层析柱出水口,向柱管内加入约1/4柱容积的洗脱液(重复使用的填料,从此步开始)边搅拌,边将薄浆状的凝胶液连续倾入柱中,使其自然沉降等凝胶沉降约2-3cm后,打开柱的出口,调节合适的流速,使凝胶继续沉积待沉积的胶面上升到离柱的顶端约5cm处时停止装柱,关闭出水口通过2-3倍柱床体积的洗脱液使柱床稳定(流速0.5~1 mL/min)始终保护凝胶上端有一段液体准备好恒流泵、分部收集器、核酸蛋白检测仪及记录仪打开柱上端的螺丝帽塞子,吸出层析柱中多余液体直至与胶面相切沿管壁将5%丙酮溶液0.6 mL小心加到凝胶床面上,应避免将床面凝胶冲起(参考完成时间11:30)打开下口夹子,使样品溶液流入柱内,同时收集流出液,当样品溶液流至与胶面相切时,夹紧下口夹子按加样操作,用1 mL洗脱液冲洗管壁2次加入3-4 mL洗脱液于凝胶上,旋紧上口螺丝帽将层析柱进水口连通恒流泵,柱出水口与核酸蛋白质检测仪比色池进液口相连,比色池出液口再与自动部分收集器相连,用两根导线将检测仪与记录仪连接起来,设置好基线的位置洗脱时,打开上、下进出口夹子,用0.02mol/LpH8.0的PBS,以0.5~1 mL/min流速洗脱,记录t r(记录仪纸速设为12cm/h,电压200mv;核酸蛋白监测仪检测波长254nm,灵敏度为0.1A),计算单位高度的柱效(参考完成时间16:00)柱效计算公式:N = 5.54•[θr/( W 1/2)]2其中,θr为平均洗脱时间,W 1/2为半峰宽。
>干燥剂基本知识吸附剂原料干燥剂包材袋装干燥剂封口方式外包装和保质期>干燥剂标准介绍主页 > 支持与服务 > 干燥剂基本知识 > 吸附剂原料吸附剂原料吸附剂就是能吸附水汽的一种材料,通过物理或化学方式将外界环境中的水汽吸入并锁住,达到干燥防潮的目的。
目前被广泛应用于干燥防潮的吸附剂主要有:蒙脱石、活矿、硅胶、分子筛、氯化钙。
蒙脱石1. 简介:蒙脱石,又名微晶高岭石,是膨润土矿的目的矿物。
世界各地的蒙脱石由于成因类型、成矿环境、产地的不同,颜色有白色、浅灰、粉红、浅绿色等不同颜色,主要为有不规则状态,经过加工可以形成球型状态。
由于本身的晶体结构和分子组成,无毒无害,可自然降解,具有很强的吸附力及阳离子交换性能,被广泛应用于干燥吸附剂。
2. 特点:a. 天然膨润土烘干、破碎、分筛制成可自然解降,天然环保无毒无害b. 在相对湿度20%以下,吸湿能力比硅胶更优秀,成本更低廉3. 性能指标:项目名称指标威胜典型数据含水率(180℃)≤2%比电阻(s/m)≤PH值7~堆积密度(g/l)≥900956粒度合格率≥94%98水溶物≤2%单位吸湿率(23℃)20% RH≥3g/unit 40% RH≥3g/unit4. 蒙脱石吸湿性能表(25℃ RH10%-90%):硅胶1.简介:硅胶,主要成分为无定型二氧化硅,透明或乳白色不规则粒状或球型固体。
具有开放的多孔结构,吸附性强,能吸附多种物质,是一种高性能的活性吸附剂。
2.特点:a.无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。
是FDA认可的可于药品食品直接接触的干燥剂吸附材料,安全可靠b. 硅胶在各种条件下均有很强的吸附能力3.性能指标:项目名称指标威胜典型数据含水率≤%PH值4~8比电阻(Ω.㎝)≥30008000堆积密度(g/L)≥750780粒度合格率≥90%994.吸湿性能表(25℃ RH10%-90%):指示硅胶:1.简介:指示硅胶主要包括蓝色硅胶和橙色硅胶,其中橙色硅胶又包含橙变绿和橙变白,变色硅胶拥有与白色硅胶同样的性能,吸湿后,颜色变化,更容易观察吸湿状态。
分子筛安全要求
分子筛作为一种重要的催化剂,广泛应用于石化、化工、化肥等领域。
但在使用时,要注意其安全,避免对人员、设备和环境造成危害。
本文将介绍分子筛安全使用的相关要求。
存放和运输
•分子筛应存放于干燥、通风、阴凉处,避免阳光和高温。
•在运输过程中,应注意防止振动、碰撞和撞击,避免分子筛受损或破碎。
操作安全
•分子筛属于非可燃性物质,但在操作过程中应注意避免静电、火源等可能引起火灾的因素。
•在操作中,应佩戴个人防护装备,如手套、护目镜等,避免接触分子筛或其溶液。
•当操作溶液时,应谨慎操作,避免分子筛被污染和污染环境。
废料处理
•分子筛作为催化剂,常被污染。
应将使用过的分子筛分类处理,并遵守国家和地方相关法规。
•废弃的分子筛应存放于专门处理区域,避免对环境造成影响。
防止污染
•分子筛容易污染,应注意防止化学物质进入分子筛表面和内部。
•在使用分子筛时,应注意防止污染源,如灰尘、油脂、水等。
事故处置
•当发生事故时,如分子筛泄漏、破碎等,应及时采取紧急措施。
•应根据事故情况进行恰当的处置,包括固体清理、溶液中和、环保处理等。
总结
分子筛作为一种重要的催化剂,其安全使用是保证生产和环保的重要前提。
所有操作人员都应切实遵守相关的安全要求和规定,认真做好分子筛的存放、运输、操作、废料处理、防污染和事故处置等,以确保其安全使用。
空分设备基础知识空气的特性和湿空气的性质:当压力不变,温度升高体积膨胀,当温度不变时,压力增大体积缩小,当体积不变时,温度升高,压力增大。
实际空气总是包含有少量的水蒸,这样的空气称为湿空气,不含水蒸气的空气称为干空气,常把湿空气称为空气,空气中的干空气部分是多中气体的混合物,主要成分是氮(N2)体积78%和氧(O2)体积分数约为21%其余的1%左右是其他气体,大气中的水蒸气不多,他与空气的质量比在千分之几到千分之二十几的范围,对人类活动带来多方面的影响,主要用相对湿度和含湿量控制的。
二空气的主要状态参数是温度t,含湿量d,大气压力B,相对湿度¢比焓h,水蒸气分压力Pq和密度Po。
2.1 什么叫干球温度:通常用水银或酒精温度计测出的空气温度称为干球温度用(DB)表示。
2.2什么叫湿球温度:温度计的感温包外面包上湿纱布,形成湿球温度计,所测出的温度称为湿球温度计用(WB)表示。
2.3为什么干湿球温度计测出的温度会出现温差:当用干湿球温度计测出房间空气温度时,干球温度值与湿球温度值的指示往往不相同(空气处于未饱和状态)(WB<DB=,其差为干湿球温差。
由于湿球感温包上面的水分蒸发吸热所致,所以产生温差。
2.4是空气的含湿量“千克空气中所能吸收的水蒸汽的重量,用克/千克(g/kg)表示。
含湿量的符号用d 表示。
2.5 什么是空气的压力:是由干空气的分压Pg和水蒸气的分压Ps两部分组成。
2.6什么叫比焓:干空气的比定压热容和水蒸气的比定压热容称为比焓,(空气的得到热量时比焓值增大,空气失去热量时比焓值下降。
用比焓的变化来判断空气处理过称中空气的得热量或失热量。
用符号h,湿空气的比焓:是指1kg干空的比焓与d kg的水蒸气的比焓两者的总和称为(1+d)kg空气的比焓。
2.7什么叫相对湿度:他是反映空气的潮湿程度(空气的相对湿度越大空气越潮湿),是水蒸气的相对含量而不是空气含水蒸气的绝对量,达到最大含湿量的空气称为饱和空气。
组胚学的分子筛的名词解释组胚学(Molecular Embryology)是研究胚胎发育的分子机制和调控因子的学科。
它通过研究胚胎发育过程中的分子信号、基因调控、细胞命运决定等方面的信息,揭示胚胎形成和器官发育的分子基础。
组胚学的分子筛是其研究方法之一,其基本原理是通过分离和分析胚胎体内的特定分子,以揭示其在胚胎发育中的功能、相互作用和调控关系。
组胚学的分子筛可用于识别和鉴定胚胎发育过程中的重要分子,例如基因、蛋白质以及其他生物大分子。
分子筛通过不同的实验手段来分离和纯化这些分子,例如电泳、层析、免疫沉淀等。
然后,分离得到的分子可以通过多种方法进行表征和功能鉴定,例如质谱、结构生物学、功能基因组学等。
这些实验手段的发展和应用,为组胚学研究提供了强有力的工具。
在胚胎发育过程中,分子筛可以用于研究各种重要的分子事件,例如基因调控网络、信号传导通路和细胞命运决定。
通过分析不同发育时期的胚胎样品,可以获取大量的数据,从而揭示不同阶段的发育过程中的分子变化和调控机制。
通过这些研究,我们可以更深入地了解胚胎发育的分子原理,并为相关领域的医学和生物学研究提供理论基础。
除了研究正常胚胎发育,组胚学的分子筛还可以用于研究胚胎发育中的疾病模型。
通过与正常发育对比,我们可以揭示疾病发生的分子机制,并为相关疾病的诊断和治疗提供新的思路。
例如,在研究某些遗传性疾病的发生机制时,可以通过比较患者样本和正常胚胎样本中的分子变化,找到导致疾病发生的关键基因或信号通路。
这些研究可以为遗传性疾病的早期诊断和个体化治疗提供重要的参考。
然而,组胚学的分子筛在实践中也存在一些挑战和限制。
首先,胚胎样品获取困难,以及样品数量有限,限制了研究的深入和广度。
其次,由于胚胎发育过程的复杂性,分子筛的结果往往需要进一步的验证和探索,以确保其准确性和可靠性。
此外,组胚学的分子筛也需要深入了解多个研究领域的知识,包括生物化学、分子生物学、生理学等,才能进行综合性的分析和解释。
分子筛负载疏水材料
分子筛负载疏水材料是指在分子筛的基础上,负载一些疏水材料,以提高分子筛的疏水性能。
这种材料具有吸附选择性强、吸附能力强、受温度影响小等优点,因此被广泛应用于基本有机化工、石油化工的生产上,以及含SO2、NO、CO、CO2、CCl4、水蒸气和气态碳氢化合物废气的净化。
分子筛负载疏水材料的应用非常广泛,除了在环保领域的应用外,还可以用于催化剂的制备。
例如,分子筛可以负载铂、钯类的金属,得到兼有金属催化功能和酸催化功能的双功能分子筛催化剂。
随着科技的不断进步和发展,分子筛负载疏水材料的研究和应用将会不断深入和拓展,为人类的生产和生活带来更多的便利和改善。
肽分子筛
肽分子筛是一种重要的材料,在化学和生物领域中有广泛的应用。
它由肽链组成,具有特殊的结构和功能。
肽分子筛在催化领域具有重要的应用。
它可以作为催化剂,用于催化各种化学反应。
由于其特殊的结构,肽分子筛能够提供活性位点,从而加速反应的进行。
例如,在有机合成中,肽分子筛可以作为酶模型催化剂,用于合成手性化合物。
此外,肽分子筛还可以用于催化氧化反应、还原反应等。
肽分子筛在分离和吸附领域也有重要的应用。
由于其孔径可调性和高度有序的孔道结构,肽分子筛能够对分子进行选择性吸附和分离。
例如,肽分子筛可以用于分离和纯化天然产物、药物、有机化合物等。
此外,肽分子筛还可以用于水处理、气体吸附等环境相关的应用。
肽分子筛还在药物传递和生物医学领域中发挥着重要的作用。
由于其特殊的结构和功能,肽分子筛可以用于药物的载体和传递系统。
它可以将药物包装在孔道中,并释放到目标组织或细胞中,从而实现靶向治疗。
肽分子筛是一种重要的材料,具有广泛的应用前景。
它在催化、分离和吸附、药物传递等领域都发挥着重要作用。
随着科学技术的不断进步,肽分子筛的性能和应用将得到进一步的提高和拓展,为各
个领域带来更多的创新和发展。