南农生物分离工程生物分离1

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1、吸附法Adsorption通过本章学习应掌握以下内容：什么是吸附过程？吸附的类型有哪些？它们是如何划分的？常用的吸附剂种类有哪些？什么是吸附等温线？其意义何在？影响吸附过程的因素有哪些？常用的吸附单元操作有哪些方式？什么是吸附？利用固体特有的吸附特性，从液体中吸附目标物，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程。吸附过程通常包括：待分离料液与吸附剂混合、吸附质被吸附到吸附剂表面、料液流出、吸附质解吸回收等四个过程。料液与吸附剂混合吸附质被吸附料液流出吸附质解吸附Step1Step2Step3Step4特点：简便廉价安全选择性不

2、高收率低应用：广泛应用于生物、制药、食品、化工、环保及电子等吸附机理1.固体的表面性质固体表面分子（或原子）所处的状态与固体内部分子（或原子）所处的状态不同吸附剂:在表面上能发生吸附作用的固体吸附物:被吸附的物质“正吸附”“负吸附”吸附机理——表面性质界面吸附类型与特性物理吸附化学吸附交换吸附1.物理吸附——分子间作用力的吸附1）吸附区域为自由界面2）吸附层数为多层3）吸附可逆性—可逆4）吸附选择性—差2.化学吸附—化学键力的吸附1）吸附区域为未饱和的原子2）吸附层数为单层3）吸附可逆性—不可逆4）吸附选择性—很好常见的吸附类型

3、及其主要特点物理吸附化学吸附吸附作用力分子间引力化学键合力选择性较差较高所需活化能低高吸附层单层或多层单层达到平衡所需时间快慢3.交换吸附——静电力的吸附1）吸附区域为极性分子或离子2）吸附层数为单层或多层3）吸附可逆性—可逆4）吸附选择性—较好吸附剂吸附剂的要求交换容量——结构（多孔、立体网状）选择性——组成稳定性——结构、组成2.吸附剂的种类1）无机：硅胶、氧化铝、磷酸钙凝胶、沸石等2）有机：活性炭、（大孔）吸附树脂、纤维素等活性炭（Activecarbon）活性炭种类颗粒大小表面积吸附力吸附量洗脱粉末活性炭小大大大难颗粒活

4、性炭较小较大较小较小难锦纶活性炭大小小小易组成结构：由木屑、兽骨、兽血或煤屑等原料高温（800℃）碳化而成的多孔网状结构先选粒炭粉末活性炭锦纶活性炭吸附特性非极性吸附剂，在极性介质中，对非极性物质具有较强的吸附水溶液中吸附最强吸附物类广、选择性差吸附色素、有味物质、热原酸性溶液吸附强“中毒”　气体分子占据表面；使用前干燥“净化”　稀HCl洗、中和、干燥人造沸石1）组成结构：Na2Al2O4·xSiO2yH2O，多孔网状结构2）种类：人工、天然沸石3）吸附特性：阳离子交换吸附剂Na2Z+2M+=M2Z+2Na+提取细胞色素Ｃ碱性蛋

5、白pI10.5猪心糜（稀H2SO4pH4.0)提取液（pH6.0静置沉淀）清液（氨水pH7.5人造沸石吸附）吸附物（水0.2%NaCl洗涤）吸附物（25%硫酸铵洗脱）洗脱液磷酸钙凝胶1）组成结构：多孔网状结构凝胶2）种类：制法不同磷酸钙—Ca3（PO4）2；磷酸氢钙—CaHPO4.2H2O；羟基磷灰石—Ca5（PO4）3.OH3）吸附性质：凝胶骨架中Ca2+与蛋白质负电荷基团的静电吸附作用羟基磷灰石中性、粘度好、可装柱、分辨率最高，　不耐酸碱；分先制备和后制备胰岛素（pI5.3）胰浆（磷酸乙醇）提取液（4%50%CaCl2吸附

6、）沉淀（pH6.0过滤）沉淀（pH2.5）解吸液透明质酸酶精制液（磷酸钠Ca(Ac)2pH8.5抽滤）无热原滤液（冻干）成品酶硅胶1）组成结构：SiO2·nH2O，多孔网状结构结构水OO││Si—O—Si—OH││OO││2）吸附性质：极性吸附剂在非极性介质中，对极性物质具有较强的吸附吸附力与“自由水”含量负相关分离生物小分子110℃活化8h吸附力小于氧化铝含水16-18%作层析载体氧化铝1）组成结构：Al2O3.nH2O，多孔网状结构2）种类：碱性氧化铝、中性氧化铝、酸性氧化铝3）吸附性质：极性吸附剂；用于有机小分子和生物小分

7、子的分离吸附活性与含水量负相关再生活化：溶媒、酸、碱、水洗、高温活化白陶土Al2O3·2SiO2·2H2O多用去杂吸附H+、胺类、蛋白脱敏脱色中和酸尿中回收激素用前稀HCl洗、水洗至中性、烘干氢氧化铝凝胶Al2O3·3H2O铝盐与氨水生成　可后制备吸附力与“陈化”程度有关　刚生成吸附力弱常用吸附抗原滑石粉Mg3H2(SiO3)4吸附力弱；可吸附多糖；可作为助滤剂皂土铝、镁的硅酸盐膨润土表面负电，结合金属离子、肽、碱性蛋白核酸酶抑制剂聚酰胺粉尼龙粉、锦纶，含多量酰胺键以氢键吸附，分辨率高溶剂影响：水＞有机溶剂＞碱性水溶液硅藻土无定

8、形SiO2吸附力弱常作助滤剂、澄清剂，吸附尿激酶UK大孔树脂吸附剂（大网格聚合物吸附剂）1）组成结构：有机高分子聚合物的多孔网状结构无交换基团的“树脂”2）特点：选择性好；解吸容易；机械强度好；流体阻力较小；价格高；可多次使用3）类型：非极性吸附剂——芳香族（苯