分离科学_罗川南_课程考试试卷2.doc
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试卷一答案一、选择题1. C2. B3. D4. C5. C6. D7. B8. B9. C 10. A二、问答题1. 答: (1)若被分离物质为A,R A =O A AQ QQ A : 被分离A 的量;Q A 0:分离前样品中A 的量R A :样品中组分A 在分离后的回收率。
(2) 把不需要的组分B 分离出去,留下需要的组分A ,分离系数定义为:A B O AO B B A A B R R Q Q Q Q S == (3) a.只要R A 接近1就可以了,一般认为:常量组分(>1%) R A >99% ; 微量组分(<0.01%) R A ≈95% 就可以认为定量分离了b.一般认为,S B/A <10-3分离可以说是比较完全的,但对于痕量分析,则要求S B/A 10-6左右才行。
2. (1)能定量共沉淀微量或痕量组分,选择性较好。
(2)共沉淀剂不干扰微量组分的测定,或易与微量组分分离或易被除去。
3. 答:离子交换树脂是一种具有网状结构的高分子聚合物,其结构主要有两部分:一部分是高分子聚合物骨架,它使树脂具有一定的化学稳定性;另一部分是活性基团,是离子交换反应的基础。
4. 答:根据萃取反应,一般可将萃取分离法分为以下几种:无机共价化合物萃取(如一些卤素及卤化物,Cl 2 Br 2 I 2 AsX 3等被某些惰性溶剂如CCl 4 CHCl 3 C 6H 6等萃取)、金属螯合物萃取(Cu(H 2O)42+与乙酰酮反应,生成的螯合物可用CHCL 3,CCL 4,C 6H 6,二甲苯萃取,也可用乙酰丙酮萃取,因此,乙酰丙酮既是萃取剂,又是萃取溶剂)、离子缔合物萃取(如Cu 2+与新亚铜灵(2,9-二甲基-1,10二氮菲)形成络阳离子,再与Cl -形成可被CHCl 3萃取的离子缔合物)、共萃取与抑萃取(用乙醚或二异丙醚从卤化物溶液中萃取大量铁(Ⅲ)时,微量铟、锡、锑会共萃取,如在6mol ·L -1氢溴酸溶液中用硝基苯萃取微量钨时的分配比是5.3。
生物分离原理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种物质不适合作为生物分离过程中的稳定剂?A. 氯化钠B. 硫酸铵C. 尿素D. 甘油答案:C2. 凝胶色谱法中,分子大小与洗脱速度的关系是?A. 分子越大,洗脱越快B. 分子越小,洗脱越快C. 分子大小与洗脱速度无关D. 分子越大,洗脱越慢答案:D3. 电泳法中,带电粒子的迁移速度主要取决于?A. 粒子的大小B. 粒子的电荷量C. 粒子的密度D. 粒子的电荷量和电场强度答案:D4. 离心分离法中,沉降速度最快的是?A. 细胞B. 病毒C. 核酸D. 蛋白质答案:A5. 离子交换色谱法中,离子的洗脱顺序是?A. 阳离子先洗脱B. 阴离子先洗脱C. 电荷量多的先洗脱D. 电荷量少的先洗脱答案:C6. 亲和色谱法中,配体与目标蛋白的结合是?A. 非特异性的B. 特异性的C. 可逆的D. 不可逆的答案:B7. 反相色谱法中,流动相的极性与固定相的极性关系是?A. 流动相极性大于固定相极性B. 流动相极性小于固定相极性C. 流动相极性等于固定相极性D. 流动相极性与固定相极性无关答案:A8. 等电聚焦电泳法中,蛋白质的迁移方向是?A. 向正极迁移B. 向负极迁移C. 向等电点迁移D. 不迁移答案:C9. 疏水相互作用色谱法中,疏水性最强的蛋白质会?A. 最先被洗脱B. 最后被洗脱C. 不被洗脱D. 无法确定答案:B10. 膜分离技术中,根据膜孔径的大小分类,不包括以下哪一项?A. 微滤B. 超滤C. 纳滤D. 反渗透答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 生物分离技术中常用的稳定剂包括______、______、______等。
答案:氯化钠、硫酸铵、甘油2. 凝胶色谱法中,分子的洗脱速度与分子的______成反比。
答案:大小3. 电泳法中,带电粒子的迁移速度与粒子的______和电场强度成正比。
答案:电荷量4. 离心分离法中,沉降速度与粒子的______成正比。
《生物分离工程》练习题二(第4~5章)一、选择题(22分)1、以下哪项不是在重力场中,颗粒在静止的流体中降落时受到的力( B )A.重力 B。
压力 C.浮力 D. 阻力2、颗粒与流体的密度差越小,颗粒的沉降速度( A )A.越小B.越大 C。
不变 D.无法确定3、等密度区带离心的密度梯度中最大密度( A )待分离的目标产物的密度.A.大于B.小于C.等于D.以上均可4、差速区带离心的密度梯度中最大密度( B )待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.以上均可5、以下各物质可用于密度梯度离心介质的是( D )。
A。
蔗糖 B。
聚蔗糖 C。
氯化铯 D。
以上均可6、当两种高聚物水溶液相互混合时,二者之间的相互作用不可能产生(D)A。
互不相溶,形成两个水相 B. 两种高聚物都分配于一相,另一相几乎全部为溶剂水C。
完全互溶,形成均相的高聚物水溶液 D. 形成沉淀7、超临界流体萃取中,如何降低溶质的溶解度达到分离的目的(C)A.降温 B升高压力 C。
升温 D。
加入夹带剂8、物理萃取即溶质根据(B)的原理进行分离的A。
吸附 B.相似相溶 C分子筛 D 亲和9、超临界流体萃取法适用于提取( B )A、极性大的成分B、极性小的成分C、离子型化合物D、亲水性成分10、在萃取液用量相同的条件下,下列哪种萃取方式的理论收率最高(C)A。
单级萃取 B。
三级错流萃取 C.三级逆流萃取 D.二级逆流萃取11、关于萃取下列说法正确的是(C)A。
酸性物质在酸性条件下萃取 B碱性物质在碱性条件下萃取C. 两性电解质在等电点时进行提取D. 两性电解质偏离等电点时进行提取12、液一液萃取时常发生乳化作用,如何避免(D)A.剧烈搅拌 B低温 C.静止 D.加热13、在葡聚糖与聚乙二醇形成的双水相体系中,目标蛋白质存在于(A)A.上相 B下相 C.葡聚糖相 D。
以上都有可能14、超临界流体萃取中,如何降低溶质的溶解度达到分离的目的(C)A.降温 B升高压力 C.升温 D.加入夹带剂15、关于反萃取的概念,下列说法正确的是:(A)。
分离科学基础分离:利用混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过适当的装置或方法,使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一区域的过程分离的形式:组分离(重油和轻油), 单一分离(纯物质的制备、化学标准品的制备、药物对映异构体的分离) 实际样品分离干扰的消除:①控制实验条件②使用掩蔽剂③分离满足灵敏度的要求:①选择灵敏度高的方法②富集分离的重要性:①分离是认识物质世界的必经之路②分离是实践生产中的重要手段③分离是各种分析技术的前提④富集延伸了分析方法的检出下限⑤分离科学是防止环境污染的一种有效工具⑥分离科学是其他科学发展的基础⑦分离科学大大提高了人类的生活品质分离方法的分类:①级数:单级、多级②相态:气-液-固③过程原理:机械分离、传质分离、反应分离④方法的性质:物理分类法、化学分离法、其他分离法平衡分离过程:是一种利用外加能量或分离剂,在原混合物体系中形成新的界面,利用互不相溶的两界面上的平衡关系使均相混合物得以分离的方法,一般在非均相介质中进行。
如闪蒸、吸附、结晶速率控制分离过程:是依据被分离组分在均相介质中的传递速率的差异而进行分离的,如反渗透、电渗析、膜分离化学分离法的发展趋势:多样化、精细化、洁净化富集:摩尔分数小于0.1组分的分离 浓缩:0.1-0.9 纯化:大于0.9分离方法的评价指标:回收率:100%Q Q R 0AA A ⨯= 分离系数:分离完全,10300-≤==AB A B B A A B R R Q Q Q Q S 富集倍数:00B A B A Q Q Q Q i R =分离方法的选择原则:①分离的可行性②物料的物理化学性质③生产的规模处理④投资的运行经济性⑤安全环保沉淀分离法:在试液中加入沉淀剂,是某一组分以一定组成的固相析出,经过滤而与液相分离的方法 溶度积:[][]m n n m sp X M K -+=,为了能够进行有效的分离,Ksp 应为410-或更小 同离子效应:沉淀的溶解度因其共同离子的一种过量存在而减小的现象盐效应:当溶液中有与构成沉淀不同的离子存在时,沉淀的溶解度增大。
第一章绪论1. 什么是分离科学?1. 分离科学是研究被分离组分在空间移动和再分布的宏观和微观变化规律的一门学科,也可以说是研究分离、浓集和纯化物质的科学。
2. 简述分离科学研究的内容(1)研究各种表面上看来毫无联系的各分离方法之间的共同规律;(2)如何将现代科技中对分离和纯化要求最迫切的对象进行研究,以提高经济效益,解决生产中的关键问题;(3)将各种分离方法联用,研究最优化的分离条件;(4)分离出迄今尚未发现的新物质;(5)寻求新的分离原理及方法等。
3. 简述分离的本质分离是非自发过程,是负熵过程,因而需要提供能量。
利用物质特有的某些性质,才能加以分离。
4. 解释回收率与富集倍数,并指出分离与富集的差异?回收率——分离后得到的组分总量和原始样品中组分的总量之比。
富集倍数——被分离组分的回收率与基体回收率的比值。
100 ng / 100 mL 0.1 g吸附剂100 ng/5mL富集倍数为20分离——将待检测组分从混合物中提出,或将干扰组分从体系中移走。
目的是提高检测的专一性。
富集——将待检测组分从大量基体物质里集中到一较小体积的溶液。
目的是提高检测的灵敏度。
5. Giddings提出分离方法的依据是什么? 简述其分类方法,并举例.Giddings提出的分离方法的分类是基于迁移和平衡。
他认为迁移有两个控制因素:第一是化学势能(μ),它既控制了相对的迁移又控制了平衡的状态;第二是流(flow)这可以是气体流也可以是液体流或超临界流体流。
由于化学势6.分离分析:是从分析的角度将一个待分析样品中所需知道的组成分离出来,随后或在分离的同时对单个组分进行定性和定量分析。
分离方法是化学的基础也可以说是许多自然科学领域所经常采用的基本方法技术,几乎涵盖所有领域。
7. 简述使用和研究分离分析方法的必要性?1.分析样品中存在干扰物质2.待测组分在样品中分布不均匀3.痕量组分的含量低于检测方法的检测限4.无合适标准品5.样品的物理、化学状态不适合于直接测定6.样品有剧毒或有强放射性8. 简述色谱法的分离机理。
绪论分离就是将某种或某类物质从复杂的混合物中分离出来,使之与其它物质分开,以相对纯的形式存在。
分离只是一个相对的概念。
分离的形式主要有两种:一种是组分离;另一种是单一分离。
组分离时将性质相近的一类组分从复杂的混合物体系中分离出来。
如石油炼制中轻油和重油的分离。
单一分离时将某种化合物以纯物质的形式从混合物中分离出来。
如化学标准品的制备。
与分离紧密相关的几个概念:富集、浓缩和纯化。
富集:是指在分离过程中使目标化合物在某空间区域的浓度增加。
浓缩:是指将溶液中的一部分溶剂蒸发掉,使溶液中存在的所有溶质的浓度都同等程度提高的过程。
浓缩是溶剂与溶质的相互分离,不同溶质相互并不分离。
纯化:是通过分离操作使目标产物纯度提高的过程,是进一步从目标产物中出去杂质的分离操作。
根据目标组分在原始溶液中相对含量(摩尔分数)的不同,可以将富集、浓缩和纯化三个概念进行大致的区分。
富集用于对摩尔分数小于0.1的组分的分离,特别是对痕量组分的分离,如海水中中金属的分离。
浓缩用于对摩尔分数小于0.1~0.9范围内的组分的分离,这时的目标组分是溶液中的主要组分之一。
纯化是用于对摩尔分数大于0.9的组分的分离,特别是对痕量组分的分离。
这时样品中的主要组分已经是目标物质,纯化只是为了使其摩尔分数进一步提高。
分离科学是研究从某混合物中分离、富集或纯化某些组分,以获得相对纯物质的规律及其应用的一门学科。
分离的目的主要由以下几个方面:1. 分析操作的样品前处理。
2. 确认目标物质的结构。
3. 获取单一纯物质或某类物质以作它用。
4. 除掉有害或有毒物质。
分离按被分离物质的性质分类1. 物理分离法(如离心分离、电磁分离)2. 化学分离法(如沉淀、萃取、色谱分离、选择性溶解)3. 物理化学分离法 (如蒸馏、挥发、电泳区带熔融、膜分离)分离按分离过程的本质分:1. 平衡分离过程2. 速度差分离过程3. 反应分离过程分离方法的评价分离方法的好坏理论上可以用方法的分离度、回收率、富集倍数、准确性和重现性等进行评价。
【考前须知】1.因时间关系,详细复习总结的电子版没时间做了,大家抽空多看看课本,考试以课本根底知识为主,书上找不到答案的不会考。
2.这里主要总结了老师上课讲的课后题 参考 答案,以及局部往届复习的名词解释整合,大家参考记忆。
3.考试题型:6-7个名词解释,6-7个选择题〔考察细节掌握,一个两分〕,填空,简答论述〔接近50分〕。
4.不考计算题,但依然会考公式的其他应用,复习时自己注意。
5.【P22】【P24】【P44-45】【P216-217】这几页的图和表必须会解读,【P191-192】这两页表必须背过,必考重点!考试没有画图题,但可能有读图题,常见的重点图示必须熟悉。
6.抓紧时间好好复习,今年监考比历届都要严,不要因小失大!!!7.最后,祝都过。
***感谢冯晓博、马阿敏、张雪琴三位热心的好学霸肯抽出时间为大家整理资料***第一章 绪论1.别离技术的三种分类方法各有什么特点?答:〔1〕按被别离物质的性质分类分为物理别离法、化学别离法、物理化学别离法。
(2)按别离过程的本质分类分为平衡别离过程、速度差别离过程、反响别离过程。
(3)场流分类法2.别离富集的目的?答:①定量分析的试样通常是复杂物质,试样中其他组分的存在常常影响某些组分的定量测定,干扰严重时甚至使分析工作无法进行。
这时必须根据试样的具体情况,采用适当的别离方法,把干扰组分别离除去,然后才能进行定量测定。
②如果要进行试样的全分析,往往需要把各种组分适当的别离,而后分别加以鉴定或测定。
③而对于试样中的某些痕量组分,进行别离的同时往往也就进行了必要的浓缩和富集,于是就便于测定。
因此物质的化学别离和测定具有同样重要意义。
3.什么是直接别离和间接别离?答:直接别离是将待测组分从复杂的干扰组分别离出来;间接别离是将干扰组分转入新相,而将待测组分留在原水相中。
4.阐述浓缩、富集和纯化三个概念的差异与联系?答:富集:通过别离,使目标组分在某空间区域的浓度增大。
第一章1.1何谓生化分离技术的集成化概念?请举例加以说明。
1)利用已有的和新近开发的生化分离技术,将T 游过程屮的有关单元进行有效组合(集成);2)或把 两种以上的分离技术合成为一种更有效的分离技术,达到提高产品收率、降低过程能耗和增加生产 效益的目标;例子⑴多种分离、纯化技术相结合,包拈新、老技术的和互渗透与融合,形成所谓融 合技术;⑵生化分离技术(下游技术)与发酵工艺(上游技术)相结合或称耦合,形成系统工程;1.2说明生化分离的主要步骤并指出胞内产物和胞外产物的分离纯化流程不同之处①材料及处理来源丰富,含量相对较高,杂质尽可能少②A 的物的提取将目的物从材料中以溶解 状态释放出来,方法与存在部位及状态有关③分离纯化核心操作,须据目的物的理化性质,生物 性质及具体条件定④浓缩,结品,干燥⑤保存整个过程应有快速灵敏准确的分析方法来衡量效果 (收率、纯度)(胞内外的区别就是在于破壁)2.1简要说明常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破碎今后的发展方向。
① 胞捣碎法,原理:机械运动产生剪切力适用于动植物组织② 高速匀浆法,破碎程度较上法好,且机械剪切力对生物大分子的破坏较小,处理量大。
原理:利 用高压使细胞悬浮液通过针型阀,由于突然的减压和高速冲击撞击环使细胞破碎。
适用于:较柔软、 易分散的组织细胞。
③研磨法和珠磨法适用于微生物与植物细胞④挤压瓶适用于细菌(G-) ⑤超声破碎⑦物理法(反复冻融动物材料、渗透压冲击细胞壁脆弱的微生物、急冷骤热(细菌病毒 等热不敏感的物质))⑧干燥法(热空气干燥法适用于酵母,真空干燥法适用于细菌,冷冻干燥法 适用于不稳定的酶)⑨化学法,1、溶剂处理法丙酮、氯仿、甲苯等脂溶性溶剂可溶解胞膜上脂 质化合物,使细胞结构破坏。
2、表面活性剂法添加如十二烷基磺酸钠、去氧胆酸钠等,通过破坏 细胞膜而破碎细胞,释放目的物。
此法常需与其它方法结合应用⑱酶解法,1.自溶法,将欲破碎 细胞在一定条件(pH 、T )下保温一定时间,通过细胞本身存在的酶系的作用,将细胞破坏,使胞内物质释放。
1、名词解释1)分配系数,指一定温度下,处于平衡状态时,组分在流动相中的浓度和在固定相中的浓度之比,以K表示。
分配系数与组分、流动相和固定相的热力学性质有关,也与温度、压力有关。
在不同的色谱分离机制中,K有不同的概念:吸附色谱法为吸附系数,离子交换色谱法为选择性系数(或称交换系数),凝胶色谱法为渗透参数2)絮凝,使水或液体中悬浮微粒集聚变大,或形成絮团,从而加快粒子的聚沉,达到固-液分离的目的,这一现象或操作称作絮凝3)层析分离,是利用各组分物理性质(吸引力、溶解度、分子的形状与大小、分子的电荷性与亲和力)的不同,将多组分混合物进行分离的方法。
主要是利用不同物质在固定和流动相上的亲和性差异,利用移动速度的不同进行分离。
4)吸附分离,吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面,再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程5)分子印迹技术分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子(印迹分子) 完全匹配的聚合物的实验制备技术。
6)反渗析,利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂(通常是水)的性质,对溶液施加压力,克服溶液的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。
7)共沉淀分离,共沉淀分离法是富集痕量组分的有效方法之一,是利用溶液中主沉淀物(称为载体)析出时将共存的某些微量组分载带下来而得到分离的方法8)离子交换分离,通过分子中的活性离子将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子交换剂上,然后用适当的洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来,达到分离的目的。
9)沉降分离,在外力场作用下,利用分散相和连续相之间密度差,使之发生相对运动而实现非均相混合物分离。
10)液膜分离,液膜萃取,也称液膜分离,是将第三种液体展成膜状以隔开两个液相,使料液中的某些组分透过液膜进入接收液,从而实现料液组分的分离。
11)临界胶团浓度,表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度12)液膜分离,13)反相色谱,根据流动相和固定相相对极性不同,液相色谱分为正相色谱和反相色谱。
分离技术重点及试题选择:1.HPLC是哪种色谱的简称( C )A.离子交换色谱 B.气相色谱 C.高效液相色谱 D.凝胶色谱2.针对配基的生物学特异性的蛋白质分离方法是( C )A.凝胶过滤B.离子交换层析C.亲和层析D.纸层析3.盐析法沉淀蛋白质的原理是( B )A.降低蛋白质溶液的介电常数B.中和电荷,破坏水膜C.与蛋白质结合成不溶性蛋白D.调节蛋白质溶液pH到等电点4.从组织中提取酶时,最理想的结果是( C )A.蛋白产量最高B.酶活力单位数值很大C.比活力最高D.米氏常数Km最小5.适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是( B )A.活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸钙6.下列哪项酶的特性对利用酶作为亲和层析固定相的分析工具是必需的?( B )A.该酶的活力高B..对底物有高度特异亲合性C.酶能被抑制剂抑制D.最适温度高E.酶具有多个亚基7.用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是( C )A.离子交换色谱 B.亲和色谱 C.凝胶过滤色谱 D.反相色谱8.蛋白质分子量的测定可采用( C )方法。
A.离子交换层析 B.亲和层析 C.凝胶层析 D.聚酰胺层析9.人血清清蛋白的等电点为4.64,在pH为7的溶液中将血清蛋白质溶液通电,清蛋白质分子向(A)A :正极移动;B:负极移动;C:不移动;D:不确定。
10.使蛋白质盐析可加入试剂( D )A:氯化钠;B:硫酸;C:硝酸汞;D:硫酸铵11.凝胶色谱分离的依据是( B )。
A、固定相对各物质的吸附力不同B、各物质分子大小不同C、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同D、各物质与专一分子的亲和力不同12.下列哪一项是强酸性阳离子交换树脂的活性交换基团( A )A 磺酸基团(-SO3H)B 羧基-COOHC 酚羟基C6H5OHD 氧乙酸基-OCH2COOH13.依离子价或水化半径不同,离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。
树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有( A )。