第一篇：關(guān)于藥物分離與純化技術(shù)課程設(shè)計論文

1.課程設(shè)計

1.1課程設(shè)計理念

結(jié)合學(xué)生情況、教學(xué)資源等實(shí)際，課程設(shè)計上力求達(dá)到可操作性、科學(xué)性和規(guī)范性。以職業(yè)崗位需要的知識技能為課程設(shè)計的依據(jù)，按照企業(yè)實(shí)際藥物分離純化生產(chǎn)過程進(jìn)行教學(xué)，依次講授基本原理、萃取技術(shù)、蒸餾技術(shù)、色譜分離技術(shù)、膜分離技術(shù)、固液分離技術(shù)、固相析出技術(shù)、干燥技術(shù)和電泳技術(shù)。合理的教學(xué)內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的保證，藥物分離與純化技術(shù)課程涉及一些工程計算等工程性比較強(qiáng)的內(nèi)容，學(xué)生可以把這些知識作為興趣課后學(xué)習(xí)，而在課堂上要精選分離純化基礎(chǔ)原理、技術(shù)等教學(xué)內(nèi)容，以“必需、夠用”為原則，并且適當(dāng)引入新技術(shù)，拓寬學(xué)生的視野。減少知識的抽象性，多采用實(shí)物、模型、多媒體等直觀教學(xué)的形式，探索現(xiàn)場教學(xué)模式，提高教學(xué)效果。要為學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握技能奠定必要、足夠的理論基礎(chǔ)，同時注意理論知識的把握程度，不一味強(qiáng)調(diào)理論知識的重要性和完整性，在淡化理論的同時根據(jù)實(shí)際工作需求培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能。

1.2積極引導(dǎo)啟發(fā)鼓勵

學(xué)生認(rèn)識不到課程的重要性主要是因?yàn)闆]有明確的職業(yè)規(guī)劃，對未來職業(yè)的具體工作過程不了解，意識不到課程內(nèi)容在以后工作中的作用。適當(dāng)給學(xué)生介紹藥品生產(chǎn)工作崗位的具體任務(wù)流程，同時建立生產(chǎn)工藝技術(shù)與質(zhì)量控制的概念，讓學(xué)生認(rèn)識到藥物分離與純化技術(shù)在整個制藥過程中的關(guān)鍵性地位。在傳授知識的同時還要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，利用課后時間與學(xué)生接觸，多去理解學(xué)生的感受，給予他們積極的鼓勵和建議。

1.3合理導(dǎo)入適當(dāng)拓展

上好課的前提是備好課，不僅要選用合適的教材，還要提前了解學(xué)生相關(guān)知識基礎(chǔ)和理解接受能力，在課堂教學(xué)中要隨時觀察學(xué)生反應(yīng)，以合理的速度引導(dǎo)學(xué)習(xí)，順利完成教學(xué)任務(wù)。緒論作為教學(xué)的開始，是該課程的第一堂課，其教學(xué)效果不僅直接影響到教師后續(xù)的教學(xué)，也影響到學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)。緒論中對整個課程的導(dǎo)入很關(guān)鍵，以后講授每個章節(jié)時對章節(jié)的導(dǎo)入也很重要，良好的導(dǎo)入能激發(fā)學(xué)生的興趣，改善教學(xué)效果。與飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)相比，教材的內(nèi)容總是滯后的，教學(xué)內(nèi)容不能局限于教材。教師要關(guān)注最近研究進(jìn)展，把學(xué)科發(fā)展前沿的技術(shù)介紹給學(xué)生。還可以自己的科研經(jīng)驗(yàn)作為教學(xué)素材，讓學(xué)生了解科學(xué)的研究方法和過程。例如薄層色譜是實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用的分離純化方法，其原理、操作在課本中都會有詳細(xì)的介紹，但在實(shí)際科研過程中會遇到很多問題，而這些問題的解決方法是在課本里面學(xué)不到的，教師可以把這些經(jīng)驗(yàn)歸納出來，傳授給學(xué)生。另外還要補(bǔ)充一些GMP的相關(guān)知識，從整體上介紹藥物從研發(fā)到制成成品的過程，讓學(xué)生有一個整體的認(rèn)識。

1.4方法多樣合理搭配

本課程理論深奧抽象，與日常生活關(guān)系不大，在教學(xué)中如果僅用語言和板書進(jìn)行講述，缺乏形象直觀的展示，學(xué)生會對很多知識點(diǎn)理解困難，對學(xué)習(xí)失去興趣。多媒體課件可以展示各種圖片、動畫、影像資料，比傳統(tǒng)教學(xué)方式更為直觀。它能使復(fù)雜、抽象的理論簡單化、形象化，還能解決實(shí)驗(yàn)條件不足的問題，開闊學(xué)生眼界、拓寬知識面。由于教學(xué)資源的限制，實(shí)驗(yàn)室條件很難跟上先進(jìn)儀器設(shè)備的發(fā)展，也不可能具備所有的制藥機(jī)械，借助多媒體可以將新技術(shù)、新設(shè)備直觀的展示給學(xué)生，展示完整的工藝流程，加深印象。但多媒體包含知識量大，授課速度快，學(xué)生注意力容易分散，所以多媒體不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)方法。教師在用多媒體授課的同時用板書將知識點(diǎn)進(jìn)行歸納，適當(dāng)提問，有利于教師和學(xué)生之間的互動交流，控制授課節(jié)奏，給學(xué)生留出消化和吸收知識的時間。教學(xué)方式有很多種，要合理搭配，取長補(bǔ)短。

1.5適當(dāng)舉例激發(fā)興趣

教材編寫通常采用的是學(xué)術(shù)用語，如果整節(jié)課都進(jìn)行原理性知識的講解，很多學(xué)生會感到迷茫，課堂氣氛會陷入枯燥、沉悶的狀態(tài)。應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整方式，聯(lián)系日常生活、生產(chǎn)和科研，增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)的趣味性、實(shí)用性及先進(jìn)性。這樣不僅能夠加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解，為課堂教學(xué)增加活躍的氣氛，也讓學(xué)生認(rèn)識到課程的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。在講授每章節(jié)的內(nèi)容時，為減少學(xué)生對新知識的陌生感，激發(fā)其求知欲，可以將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生活中的一些情景結(jié)合起來，將抽象的知識點(diǎn)變成學(xué)生感興趣的內(nèi)容。例如在講授膜分離時，讓學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)室最常見也最簡單的濾紙過濾；在環(huán)境保護(hù)方面，讓學(xué)生了解如何用液膜法處理廢水；為學(xué)生介紹在進(jìn)行海水淡化時用到的電滲析技術(shù)；也給學(xué)生介紹海帶（生物膜）富集碘的原因。

1.6重視實(shí)驗(yàn)校企結(jié)合藥物分離與純化技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生要在實(shí)訓(xùn)實(shí)踐中學(xué)習(xí)并掌握相關(guān)的知識與技能。但目前受實(shí)訓(xùn)學(xué)時和條件的限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生只要按照教師給出的步驟按部就班的操作，無需思考就能得到結(jié)果，這種實(shí)訓(xùn)模式不利于學(xué)生培養(yǎng)解決實(shí)際問題的職業(yè)能力。在開展實(shí)訓(xùn)之前要鼓勵學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計實(shí)驗(yàn)過程，驗(yàn)證理論知識，提高學(xué)生實(shí)際動手能力和分析問題、解決問題及獨(dú)立工作的能力。近年來新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，迅速滲透到生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域。除了在課堂上給學(xué)生介紹企業(yè)崗位職責(zé)要求和最新的分離純化技術(shù)信息之外，教師還應(yīng)與企業(yè)技術(shù)人員密切合作，組織學(xué)生參觀藥品生產(chǎn)企業(yè)，讓學(xué)生參與藥品生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題，了解書本和實(shí)際生產(chǎn)上的差距，彌補(bǔ)書本知識的局限性，開拓學(xué)生眼界。

1.7過程考核發(fā)揮導(dǎo)向作用

傳統(tǒng)的考核結(jié)果往往只考慮期末卷面成績，這樣不利于調(diào)動學(xué)生的積極性，很容易忽略學(xué)生在平時課堂中的表現(xiàn)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本課程的考核方式為：學(xué)生期末總成績（百分制）=期末考試卷面成績（50%）+課堂出勤及回答問題表現(xiàn)（20%）+小論文撰寫（10%）+實(shí)訓(xùn)操作（20%）?？己朔绞綇乃膫€方面進(jìn)行綜合測評，不僅重視結(jié)果，更重視過程。小論文的撰寫要求學(xué)生選擇自己感興趣的一種分離純化技術(shù)，查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計一個具體的方案，將這種技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中。另外要求學(xué)生對課程有所反饋，提出自己的意見和建議。

2.小結(jié)

藥物分離與純化技術(shù)作為高職高專藥學(xué)專業(yè)的主干課程，其教學(xué)內(nèi)容的開展要圍繞制藥過程，同時結(jié)合最新的技術(shù)進(jìn)展，重視實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論的同時掌握必備的操作技能。課程設(shè)計上要結(jié)合多種教學(xué)方式，課前備好課，課堂上認(rèn)真觀察，課后反復(fù)總結(jié)反思，加強(qiáng)與學(xué)生的溝通，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)面向醫(yī)藥行業(yè)第一線的高素質(zhì)技能型人才而不斷努力。

第二篇：生物分離與純化復(fù)習(xí)題（本站推薦）

生物分離與純化復(fù)習(xí)題 第一章

1、生物分離純化技術(shù)的概念？

以生物物質(zhì)原料為基礎(chǔ)，對目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行提取、純化、加工制備的生產(chǎn)技術(shù)。

2、生物物質(zhì)與生物產(chǎn)品的區(qū)別？

生物物質(zhì)：生物物質(zhì)是指存在于生物體內(nèi)的所有生物活性物質(zhì)的總稱。生物物質(zhì)的制成品統(tǒng)稱為生物產(chǎn)品。

生物產(chǎn)品：在產(chǎn)業(yè)中的生物物質(zhì)的制成品。

3、生物分離純化技術(shù)的原理和特點(diǎn)？

基本原理：利用混合物中不同組分間物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)的差別來實(shí)現(xiàn)組分間的分離或純化。

技術(shù)原理：選用能夠識別這些差別的分離介質(zhì)或擴(kuò)大這些差別的分離設(shè)備來實(shí)現(xiàn)組分間的高效分離。

特點(diǎn)：⑴環(huán)境復(fù)雜、分離純化困難含量低、工藝復(fù)雜

⑵ 穩(wěn)定性差、操縱要求嚴(yán)格

⑶ 目標(biāo)產(chǎn)物最終的質(zhì)量要求很高

⑷ 終極產(chǎn)品純度的均一性與化學(xué)分離上純度的概念并不完全相同 ⑸ 終極產(chǎn)品純度的均一性與化學(xué)分離上純度的概念并不完全相同

4、發(fā)酵生物產(chǎn)品分離純化的生產(chǎn)工藝？ ⑴原材料的預(yù)處理 ⑵顆粒性雜質(zhì)的去除

⑶可溶性雜質(zhì)的去除和目標(biāo)產(chǎn)物的初步純化 ⑷目標(biāo)產(chǎn)物精制

⑸目標(biāo)產(chǎn)物的成品加工

5、生物分離技術(shù)的應(yīng)用？ 食品添加劑 藥物

第二章

6、預(yù)處理的目的？

使目標(biāo)產(chǎn)物最大限度的轉(zhuǎn)移到溶液中。

7、改變發(fā)酵液過濾特性的基本方法？

⑴降低液體黏度（常用加水稀釋法和加熱法）⑵調(diào)整pH（改變物質(zhì)的電離度和電荷性質(zhì)）⑶加入反應(yīng)劑（沉淀雜質(zhì)）

⑷加入助濾劑（不可壓縮的多孔微粒，使濾餅疏松，增大濾速）⑸凝聚和絮凝

8、對發(fā)酵液相對純化的基本方法？ 高價無機(jī)離子（Ca2+、Mg2+、Fe2+）

⑴Ca2+ 草酸鈉→草酸鈣沉淀（回收草酸）⑵Mg2+ 三聚磷酸鈉→三聚磷酸鈉鎂絡(luò)合物 ⑶Fe2+ 黃血鹽→普魯士藍(lán)沉淀 雜蛋白 ⑴沉淀

⑵變性 ①加熱大幅度調(diào)解pH ②加酒精、丙酮等有機(jī)溶劑或表面活性劑 ⑶吸附法

9、凝聚和絮凝的作用原理？

凝聚原理：加入電解質(zhì)，中和膠體粒子的電性，奪取膠體粒子表面的水分子，破壞其表面的水膜，使膠體粒子能聚集起來 絮凝原理：（絮凝劑是一種能溶于水的高分子聚合物）通過靜電引力、范德華引力或氫鍵的作用，強(qiáng)烈地吸附膠粒，形成較大的絮團(tuán)

10、離心分離的基本原理？

⑴當(dāng)物體圍繞一中心軸做圓周運(yùn)動時，運(yùn)動物體就受到離心力的作用。

⑵旋轉(zhuǎn)的速度越高，運(yùn)動物體所受到的離心力越大。在相同轉(zhuǎn)速條件下，不同運(yùn)動物體所受到的離心力大小不同，表現(xiàn)出不同的沉降速度。

11、離心分離的常用方法及特點(diǎn)？ ⑴差速離心法

⑵速率區(qū)帶離心法 最大的梯度密度低于最小密度的沉降樣品在最高的沉降物質(zhì) 達(dá)到管底前停止，短時間，低速度

⑶等密度離心法 最大的梯度密度大于密度最大的沉降樣品 使各組分沉降到其平衡的密度區(qū)，長時間，高速度

11、離心分離的常用設(shè)備類型及特點(diǎn)？

⑴根據(jù)其離心力大小，可分為低速離心機(jī)、高速離心機(jī)和超離心機(jī)； ⑵按型式可分為管式、碟片式等；

⑶按作用原理不同可分為過濾式離心機(jī)和沉降式離心機(jī)兩大類。⑷按出渣方式可分為人工間歇出渣和自動出渣等方式。

第三章

13、微生物、植物細(xì)胞壁組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？ 細(xì)菌：肽聚糖，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；

酵母細(xì)胞壁：葡聚糖和甘露聚糖的交聯(lián)

霉菌細(xì)胞：幾丁質(zhì)或纖維素的狀結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度比細(xì)菌和酵母菌的細(xì)胞壁有所提高。

14、常用的細(xì)胞破碎方法？

⑴直接測定法：適當(dāng)稀釋，血球計數(shù)板計數(shù)； ⑵目標(biāo)產(chǎn)物測定法 ⑶測定導(dǎo)電率

16、沉析分離的依據(jù)是什么？

通過加入某種試劑或改變?nèi)芤簵l件，使目標(biāo)產(chǎn)物以固體形式從溶液中沉降析出的分離純化技術(shù)。

17、鹽析法的原理是什么？

在高濃度中性鹽存在的情況下，蛋白質(zhì)等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的現(xiàn)象稱為鹽析。

18、影響鹽析的因素有哪些？ ⑴鹽飽和度的影響 ⑵蛋白質(zhì)濃度的影響 ⑶pH的影響 ⑷溫度的影響

19、鹽析法分離蛋白質(zhì)的特點(diǎn)？ 優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)、安全、操作簡便、應(yīng)用范圍廣 缺點(diǎn)：鹽析法分辨率不高

20、常用的蛋白質(zhì)沉淀方法有哪些？ ⑴鹽析法

⑵有機(jī)溶劑沉淀法 ⑶等電點(diǎn)沉淀法

⑷選擇性變性沉淀法 ⑸有機(jī)聚合物沉淀法

21、有機(jī)溶劑沉析原理和特點(diǎn)？

原理：有機(jī)溶劑加入使溶液介電常數(shù)減小，溶質(zhì)之間靜電作用增加。有機(jī)溶劑破壞溶質(zhì)的水化層，使溶質(zhì)間的作用力增加。優(yōu)點(diǎn)：①分辨能力比鹽析法高；

②有機(jī)溶劑沸點(diǎn)低，易揮發(fā)除去，不會殘留于成品中，產(chǎn)品更純凈，沉淀物與母液間的密度差較大，分離容易。

缺點(diǎn)：①有機(jī)溶劑沉淀法易使蛋白質(zhì)等生物大分子變性，操作需在低溫下進(jìn)行； ②需要耗用大量有機(jī)溶劑，成本較高；

③有機(jī)溶劑一般易燃易爆，所以貯存比較困難或麻煩。

22、等電點(diǎn)沉析原理和特點(diǎn)？

原理：兩性電解質(zhì)處于等電點(diǎn)時，分子表面凈電荷為0，雙電層和水化膜結(jié)構(gòu)被破壞，溶解度降低。

特點(diǎn)：等電點(diǎn)沉淀法只適用在等電點(diǎn)時溶解度很低的兩性生化物質(zhì)

23、有機(jī)聚合物沉析原理和特點(diǎn)？

利用生物大分子與某些有機(jī)聚合物形成沉淀而析出的分離技術(shù)稱為有機(jī)聚合物沉析。P52

24、結(jié)晶操作的原理是什么？

⑴當(dāng)溶液處于過飽和狀態(tài)時，分子間的分散或排斥作用小于分子間的相互吸引作用。

⑵ 結(jié)晶是一個以過飽和度為推動力的質(zhì)量與能量的傳遞過程。

25、過飽和溶液形成的方法有哪些？ ⑴將熱飽和溶液冷卻 ⑵將部分溶劑蒸發(fā) ⑶化學(xué)反應(yīng)結(jié)晶 ⑷解析法

26、穩(wěn)定、亞穩(wěn)定和不穩(wěn)定區(qū)溶液的特征？ 穩(wěn)定區(qū)——溶液穩(wěn)定。

亞穩(wěn)定區(qū)——加入晶核，晶體成長 不穩(wěn)定區(qū)——溶液自發(fā)形成結(jié)晶

27、常用的起晶方法有哪些？ ⑴自然起晶法 ⑵刺激起晶法 ⑶晶種起晶法

28、結(jié)晶操作中3個主要過程的特點(diǎn)？ 過飽和溶液的形成

晶核的形成：晶核是在過飽和溶液中最先析出的微小顆粒。晶核的大小通常在幾個納米到幾十個納米。

晶體的生長：溶液主體的溶質(zhì)傳遞到晶體表面，溶質(zhì)進(jìn)入適當(dāng)?shù)木Ц裎恢?，結(jié)晶產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到溶液中

第四章

29、色譜分離技術(shù)的概念

利用不同組分在固定相和流動相中的物理化學(xué)性質(zhì)的差別，使各組分在兩相中以不同的速率移動而進(jìn)一步分離的技術(shù)。30、色譜分離系統(tǒng)的組成

色譜分離系統(tǒng)包括兩個相：固定相，流動相。

31、色譜分離技術(shù)的分類

⑴根據(jù)分離時一次進(jìn)樣量的多少分類 分析規(guī)模(小于10mg)半制備規(guī)模(10~50mg)制備規(guī)模(0.1~10g)生產(chǎn)規(guī)模(>10g)⑵根據(jù)流動相的相態(tài)不同分類 氣相色譜—以氣體作流動相 液相色譜—以液體作流動相

超臨界流體色譜—流動相是在接近它的臨界溫度和壓力下工作的液體 ⑶根據(jù)固定相的附著方式分類： 紙色譜—液體固定相涂在紙上

薄層色譜—固定相涂敷在玻璃或金屬板上 柱色譜—固定相裝在圓柱管中 ⑷按分離機(jī)理不同分類 吸附色譜法 分配色譜法

離子交換色譜法 凝膠色譜法 親和色譜法

⑸根據(jù)操作壓力的不同分類 低壓色譜：操作壓力<0.5MPa 中壓色譜：操作壓力0.5～4.0MPa 高壓色譜：操作壓力4.0～40MPa

32、色譜法的特點(diǎn) ⑴分離效率高 ⑵靈敏度高 ⑶分析速度快 ⑷應(yīng)用范圍廣

缺點(diǎn)：處理量??；操作周期長；不能連續(xù)操作。

33、吸附色譜分離技術(shù)的要點(diǎn)

吸附法的關(guān)鍵是選擇吸附劑和展開劑

34、離子交換樹脂的基本結(jié)構(gòu) ⑴三維空間網(wǎng)狀骨架 ⑵骨架上連接官能團(tuán)

⑶官能團(tuán)攜帶相反電荷的離子

35、離子交換樹脂的分離原理

36、離子交換樹脂分離的工藝過程 ⑴離子交換樹脂的選擇 ⑵離子交換樹脂的預(yù)處理 ⑶離子交換操作條件的選擇 ⑷離子交換過程 ⑸洗脫過程 ⑹樹脂的再生 ⑺樹脂交換操作 第五章

1、過濾技術(shù)的概念及過濾的原理

概念：過濾技術(shù)是將固體顆粒與液體進(jìn)行分離的一種技術(shù)，是溶解物與不容物的分離。

原理：利用多孔性介質(zhì)截留固液懸浮液中的固體粒子，進(jìn)行固液分離的方法稱為過濾

（推動力：重力、壓力和離心力）

2、過濾的目的：

獲得清凈的液體產(chǎn)品，也可能是為了得到固體產(chǎn)品

3、過濾分類：

按料液流動方向：常規(guī)過濾、錯流過濾

按操作壓力：常壓過濾、減壓過濾和加壓過濾 按過濾方式：表面過濾和深層過濾

4、過濾的介質(zhì)

過濾的介質(zhì)應(yīng)由惰性材料制成；耐酸耐堿耐熱適用于各種溶液的過濾；過濾阻力小，濾速快，反復(fù)利用，易清洗；具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，廉價易得

5、常用的過濾介質(zhì)：

濾紙、脫脂棉、織物介質(zhì)、微孔濾膜等

6、過濾裝置

普通漏斗、垂熔玻璃濾器、砂濾棒、板框式壓濾機(jī)、微孔濾膜過濾器

7、常用的過濾方法

①深層過濾（深層過濾有濾芯和濾膜兩種）

②篩式過濾（過濾分離取決于濾片基質(zhì)孔徑的大?。?/p>

③系列膜過濾（使用圓盤夾膜式濾器，依次降低所用膜的孔徑）

8、影響過濾的因素

①混合物中懸浮微粒的性質(zhì)和大小 ②混合液的黏度 ③操作條件

④助濾劑的使用

9、膜分離技術(shù)的概念

是指利用天然或人工合成的具有選擇透過性的薄膜，以外界能量或化學(xué)位差為推動力對雙組分或多組分體系進(jìn)行分離、分級、提純或富集的過程

10、膜的分類 按膜孔徑大小：微濾膜、超濾膜、反滲透膜、納米過濾膜 按膜的結(jié)構(gòu)：對稱性膜、不對稱性膜、復(fù)合膜 按材料分：無機(jī)材料膜、高分子合成聚合物膜

11、膜的性能

耐壓、耐溫、耐酸堿 性、化學(xué)相容性、生物相容性、低成本

12、膜分離技術(shù)的特點(diǎn)

①處理效率高、設(shè)備易于放大； ②可在室溫或低溫操作

③化學(xué)與機(jī)械強(qiáng)度小、減少失活 ④無相變、節(jié)能

⑤選擇性好、可達(dá)到部分純化目的 ⑥回收率較高

13、膜組件 的定義

由膜、固定膜的支撐體、間隔物以及收納這些部件的容器構(gòu)成的一個單元稱膜組件或膜裝置

14、膜組件的形式

管式、螺旋卷式、毛細(xì)管式、中空纖維式、平板式

15、微濾技術(shù)的概念及原理

概念：利用辯分原理截留直徑為0.05~10微米大小的粒子的膜分離技術(shù)

原理：利用微孔濾膜的篩分作用，在靜壓差推動下，將濾液中尺寸大于0.1~10微米的微生物粒子截留下來，以實(shí)現(xiàn)溶液的凈化、分離和濃縮的技術(shù)。

16、微濾的操作方式 死端微濾和錯流微濾

17、微濾膜的特性 ①孔徑的均一性 ②空隙率高 ③濾材薄

18、超濾的定義

凡是能截留相對分子質(zhì)量在500以上的高分子的膜分離過程稱為超濾

19、超濾的原理

膜表面無數(shù)微孔截留住了分子直徑大于孔徑的溶質(zhì)和顆粒從而達(dá)到分離的目的 20、超濾的特點(diǎn)和影響因素

特點(diǎn)：膜材料無毒無害

膜有較好的耐酸堿耐溶劑性能

低壓操作

超濾裝置無污染

成本低、回收率高

影響：溶質(zhì)的分子性質(zhì)、溶質(zhì)的濃度、溫度、壓力 21、超濾前的準(zhǔn)備：

充分了解超濾膜的性能、正確安裝超濾裝置、超濾膜清洗消毒處理后的檢測、對加工溶液的要求、洗濾、超濾操作參數(shù)的優(yōu)化、超濾膜的清洗儲存（作為了解）、超濾設(shè)備

攪拌式超濾、無攪拌式超濾、中空纖維超濾

23、透析技術(shù)

透析是一種擴(kuò)散控制的，一濃度梯度為驅(qū)動力的分離方法。

24、反滲透技術(shù)

一種只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的膜一般稱為理想的半透膜

第六章

1、萃取的概念

根據(jù)混合物中不同組分在溶劑中的溶解度不同，將所需的組分分離出來，這個操作過程稱為萃取

2、萃取的分類

根據(jù)參與溶質(zhì)分配的兩相不同分類 ①液液萃取 ②液固萃取 組分?jǐn)?shù)目不同分類

①多組元體系 ②三元體系 有無化學(xué)反應(yīng)分類

①物理萃取 ②化學(xué)萃取 萃取劑的種類和形式分類 ①雙水相萃取 ②溶劑萃取 ③反膠團(tuán)萃取 ④凝膠萃取 ⑤超臨界萃取

3、萃取的特點(diǎn)

萃取過程具有選擇性

能與其他需要的純化步驟相配合 分離效率高，生產(chǎn)能力大

傳質(zhì)速速快，生產(chǎn)周期短

4、萃取的 原理

萃取是一種擴(kuò)散分離操作，不同溶質(zhì)在 兩相中分配平衡的差異實(shí)現(xiàn)萃取分離

5、工藝流程

①混合 ②分離 ③回收

6、影響溶劑萃取的主要因素

PH、溫度、鹽析作用、溶劑性質(zhì)

7、雙水相的定義

兩種不相容的親水性高分子 聚合物在水溶液中形成的兩相 雙水體系形成的原因 ：

由于較強(qiáng)的斥力或空間位阻，相互之間無法滲透，在一定條件下，即可形成雙水相體系

親水性聚合物水溶液和一些無機(jī)鹽相混時，也因鹽析作用會形成雙水相體系

8、雙水相萃取原理

溶質(zhì)在兩相中的溶解能力不同，遵守分配定律K=上相平衡總濃度/下相平衡總濃度

9、雙水相萃取的特點(diǎn)： ①相混合能耗低 ②達(dá)到萃取平衡所需時間短 ③易進(jìn)行工業(yè)放大 ④易實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作

⑤步驟簡便、通用性強(qiáng)

⑥適于易失活的蛋白質(zhì)酶的提取純化

10、雙水相萃取的工藝流程 ①目的產(chǎn)物的萃取 ②PEG的循環(huán) ③無機(jī)鹽的循環(huán)

11、影響 雙水相萃取的影響 ①成相高聚物濃度的影響 ②成相高聚物的分子量的影響 ③鹽的影響 ④PH的影響 ⑤溫度的影響

12、雙水相萃取技術(shù)的應(yīng)用 ①基因工程藥物的分離與提取 ②酶工程藥物的分離與提取 ③抗生素 的分離與提取

④天然植物藥用有效成分的分離與提取

13、當(dāng)三相成平衡態(tài)共存的點(diǎn) 稱三相點(diǎn)

14、液氣兩相成平衡狀態(tài)的點(diǎn)叫臨界點(diǎn)

15、處于臨界溫度臨界壓力以上的流體叫做超臨界流體

16、萃取原理

在溫度不變的條件下，壓力增加，其密度增加，其溶解度隨之增加；壓力不變的情況下，溫度升高，密度降低，溶解度隨之降低

17、超臨界流體萃取的基本方法 等溫法、等壓法、吸附法

18、超臨界流體萃取的特點(diǎn) ①萃取和分離合二為一

②壓力和溫度都可以調(diào)節(jié)萃取過程的參數(shù) ③萃取的溫度低

④臨街CO2常態(tài)下是氣體無毒 ⑤超臨界流體的極性可改變 20、超臨界流體萃取的應(yīng)用

細(xì)胞破碎、催化作用、去除雜質(zhì)、殺菌作用 第七章

1、濃縮的目的

①作為結(jié)晶和干燥的預(yù)處理

②提高產(chǎn)品質(zhì)量

③減少產(chǎn)品的體積和重量 ④增加產(chǎn)品的儲藏 時間

2、濃縮的原理

指總固形物與溶劑部分分離的過程，使生物制品原料中水濃度降低到復(fù)合工藝要求的過程

3、蒸發(fā)濃縮的 定義

蒸發(fā)是溶液 表面的溶劑分子獲得的動能超過了溶液內(nèi)溶劑分子的吸引力而脫離液面逸向空間的過程

4、常用濃縮技術(shù)

蒸發(fā)濃縮、膜濃縮、冷凍濃縮、凝膠濃縮

5、冷凍干燥的過程 預(yù)凍

初級干燥 次級干燥

（冷凍溫度為-10~-50°C）

6、干燥的定義 ：濃縮物料脫水的過程

熱干燥技術(shù)：指將物料加于濕物料并排除揮發(fā)性濕分，獲得一定濕含量固體產(chǎn)品的過程

7、冷凍干燥技術(shù)原理

通過升華從凍結(jié)的生物中去掉水分的過程

8、干燥曲線

在恒定的干燥條件下，以干燥時間為橫坐標(biāo)，物料濕含量為縱坐標(biāo)可得干燥曲線

（預(yù)熱階段——恒速干燥階段、降速干燥階段）

第三篇：現(xiàn)代分離技術(shù)論文

分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和展望

摘 要: 簡要闡述了分離技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展概況，各主要常規(guī)和新型分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、研究前沿及未來的發(fā)展方向，并討論了分離技術(shù)將繼續(xù)推動現(xiàn)代化工和相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，并在高新技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展中大顯身手。

關(guān)鍵詞: 分離技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；展望

Development Status and prospect on separation technology Abstract: The history of produce and development on separation engineering is briefly introduced.The status and study advance of most traditional and new separation techniques and its developing direction in future is briefed.In the past, separation technology brought into important play in chemical engineering.It is discussed that it will also impel modern chemical engineering and relative industries in future.Moreover it will strut its stuff in high technology.Key words: separation technology;development;prospect

本文從分離技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展概況入手，綜述了精餾、吸附、干燥等常規(guī)分離技術(shù)和超臨界流體分離、膜分離、耦合分離等新型分離技術(shù)的研究，并分析了各種技術(shù)在現(xiàn)代化工中的重要作用。概述

分離技術(shù)是研究生產(chǎn)過程中混合物的分離、產(chǎn)物的提取或純化的一門新型學(xué)科。1901年英國學(xué)者戴維斯[1]在其著作《化學(xué)工程手冊》中首先確定了分離操作的概念；1923年美國學(xué)者劉易斯和麥克亞當(dāng)斯[1]合著出版了《化工原理》，從而確立了分離工程理論，并得以充實(shí)和完備；20 世紀(jì)后期，分離技術(shù)不斷深化與拓寬。

而從近年的發(fā)展來看，各國都在根據(jù)自身特點(diǎn)和條件加速發(fā)展分離技術(shù)，例如美國的研究工作兼具新穎性和實(shí)用性的特點(diǎn)，法國重視核領(lǐng)域和數(shù)學(xué)模型的研究，德國重視實(shí)驗(yàn)技術(shù)和工程研究等。我國分離技術(shù)的研究和應(yīng)用從50年代以來也取得了重大的進(jìn)展。展望新的世紀(jì)，分離技術(shù)將在高新科技的發(fā)展中起更大的作用。

1.1 化工分離技術(shù)重要性

化工分離技術(shù)是化學(xué)工程的一個重要分支，任何化工生產(chǎn)過程都離不開這種技術(shù)[2]。絕大多數(shù)反應(yīng)過程的原料和反應(yīng)所得到的產(chǎn)物都是混合物，需要利用體系中各組分物性的差別或借助于分離劑使混合物得到分離提純。

隨著對產(chǎn)品的質(zhì)量及物質(zhì)純度的要求隨之提高，同時煤炭與石油危機(jī)所引起的能源危機(jī)對資源利用與清潔生產(chǎn)也提出了要求。正因?yàn)槿绱耍苿恿巳藗儗π滦头蛛x技術(shù)不懈的探索。一些常規(guī)分離技術(shù)，如蒸餾、吸收、萃取等不斷改進(jìn)、完善和發(fā)展，并使一些特色明顯的新型分離技術(shù)，如膜分離、泡沫分離、超臨界流體萃取以及耦合技術(shù)等得到重視和發(fā)展。

1.2 化工分離技術(shù)的多樣性

由于化工分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，原料、產(chǎn)品和對分離操作的要求多種多樣，這就決定了分離技術(shù)的多樣性。按機(jī)理劃分，可大致分成五類，即：生成新相以進(jìn)行分離（如蒸餾、結(jié)晶）；加入新相進(jìn)行分離（如萃取、吸收）；用隔離物進(jìn)行分離（如膜分離）；用固體試劑進(jìn)行分離（如吸附、離子交換）和用外力場或梯度進(jìn)行分離（如離心萃取分離、電泳）等，它們的特點(diǎn)和設(shè)計方法有所不同。Kelley[3]于1987年總結(jié)了一些常用分離方法的技術(shù)成熟度和應(yīng)用成熟度的關(guān)系圖(圖1)。十余年來，化工分離技術(shù)雖然有了很大的發(fā)展，但圖中指出的方向仍可供參考。例如,精餾、萃取、吸收、結(jié)晶等仍是當(dāng)前使用最多的分離技術(shù)[4-5]。液膜分離雖然構(gòu)思巧妙,但由于技術(shù)上的局限性,僅在藥物緩釋等方面得到有限的應(yīng)用。

圖1 分離過程的技術(shù)和應(yīng)用成熟度[3]

Fig.1 The technology and use maturity of the separating process 2 傳統(tǒng)分離技術(shù)

精餾雖然是最早期的分離技術(shù)之一，幾乎與精餾同時誕生的傳統(tǒng)分離技術(shù),如吸收、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，至今仍然在化工、醫(yī)藥、冶金、食品等工業(yè)中廣泛應(yīng)用并起著重要作用。

2.1 精餾技術(shù)

精餾是關(guān)鍵共性技術(shù)，已經(jīng)被廣發(fā)應(yīng)用了200多年，從技術(shù)和應(yīng)用的成熟程度考慮，目前仍然是工廠的首選分離方法[6]。精餾市場的經(jīng)濟(jì)效益至今仍是令人刮目相看的。而近年來，隨著相關(guān)學(xué)科的滲透、精餾學(xué)科本身的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)全球化的沖擊，我國精餾技術(shù)正向新一代轉(zhuǎn)變，以迎接所面臨的挑戰(zhàn)。其特征[7]為：（1）精餾學(xué)科正由傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)過渡到憑半理論以至理論；（2）精餾過程正由傳統(tǒng)的單一分離過程過渡到耦合和復(fù)雜的優(yōu)化分離過程，以提高分離效率和節(jié)能；（3）由對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的一代向注重環(huán)保的一代轉(zhuǎn)變；（4）由走加工的道路向技術(shù)集成創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變；（5）通過我國自己的技術(shù)進(jìn)步解決裝置大型化、長周期運(yùn)行，通過創(chuàng)新解決精餾技術(shù)問題，以降低成本、提高國際競爭力。

常規(guī)精餾包括簡單精餾、分批精餾、連續(xù)精餾和多側(cè)線精餾。在化工生產(chǎn)中，簡單的精餾往往難以達(dá)到理想分離效果，因此特殊精餾便應(yīng)運(yùn)而生[8]。新型和特殊精餾主要有以下幾方面：添加物精餾（如萃取精餾或共沸精餾方法）；耦合精餾（如反應(yīng)精餾、吸附精餾和膜精餾）和熱敏物料精餾（分子精餾技術(shù)等）[9]。

2.2 吸附分離技術(shù)

吸附分離過程是利用混合物中各組分在固體吸附劑與流體相間分配不同的性質(zhì)，使混合物中難吸附與易吸附組分得到分離的技術(shù)。其特點(diǎn)為利用吸附劑巨大的比表面積能吸附分離低濃度或微量的溶質(zhì)成分，且適合的高性能吸附劑對性質(zhì)相近的溶質(zhì)成分有很高的吸附選擇性。因此，吸附分離非常適用于采用傳統(tǒng)分離方法（蒸餾等）難于分離的混合物體系。此外，吸附分離過程的操作條件較為溫和，適合生化產(chǎn)物的分離。

吸附分離過程已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于化工、煉油、輕工、食品、制藥、環(huán)保及能源等各行業(yè)中。對于液相混合物體系的吸附分離，其應(yīng)用領(lǐng)域主要有：食品工業(yè)中油類的脫色、脫臭，無水乙醇生產(chǎn)中的脫水，石油餾分的脫色、干燥，以及水源保護(hù)和污水處理等。對于氣體混合物體系的分離，工業(yè)化程度最高，其應(yīng)用領(lǐng)域主要有：空氣的凈化及其常溫下的氧氮分離制備氧氣和氮?dú)猓娮庸I(yè)中高純氣體的制備，工業(yè)廢氣的凈化如廢氣中SO2、NOx、氟利昂、揮發(fā)性有機(jī)氣體和焚燒煙氣中二噁英的脫除，以及核廢氣的處理等。

2.3 干燥技術(shù)

干燥也是一古老傳統(tǒng)的分離方法，其應(yīng)用最廣也是能耗最多的分離操作之一，用來脫出水分或濕分以獲得固體產(chǎn)品，可以說幾乎沒有哪個行業(yè)完全與干燥無關(guān)。在過去20-30年間，干燥領(lǐng)域的主要技術(shù)進(jìn)步有[10]：（1）流態(tài)化干燥。誕生于1921年，日前應(yīng)用最廣。（2）噴霧干燥。其獨(dú)特的優(yōu)勢為可以直接由溶液或懸浮液制成粉狀或粒狀產(chǎn)品。（3）間接加熱干燥(也稱接觸干燥)。這種干燥方式的特點(diǎn)是熱氣體不直接接觸物料，而是通過器壁或管壁加熱，如可以用廢氣作為加熱介質(zhì)而又不會污染產(chǎn)品。（4）真空干燥與真空冷凍干燥。真空冷凍干燥是集冷凍和干燥為一體，20世紀(jì)70年代開發(fā)研究，其產(chǎn)品質(zhì)量均優(yōu)于普通真空干燥，但成本高，現(xiàn)僅用于高附加值產(chǎn)品，如人參等。新世紀(jì)的分離技術(shù)及其展望

新世紀(jì)全人類所面臨的四大問題：環(huán)保、能源、糧食與健康醫(yī)療，每個都與化學(xué)工程及分離工程相關(guān)。因此，分離技術(shù)的不斷改善和發(fā)展，將成為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

3.1

超臨界流體分離技術(shù)

當(dāng)物質(zhì)處于臨界溫度與臨界壓力以上，即為超臨界流體。物質(zhì)于超臨界流體狀態(tài)表現(xiàn)出一些重要特性：（1）當(dāng)接近臨界溫度時，流體有很大的可壓縮性，且超臨界流體的密度和液體的密度接近；（2）當(dāng)接近超臨界壓力時，適當(dāng)增加壓力可使流體密度很快增到接近普通液體的密度，使超臨界流體具有類似液體對溶質(zhì)的溶解能力；（3）超臨界流體的黏度接近氣體，受溫度和壓力的影響不太大；（4）超臨界流體的擴(kuò)散能力接近于普通氣體；（5）超臨界流體表面張力趨于零，因此在超臨界流體狀態(tài)下去除溶劑可以很好保護(hù)材料的微、納米孔道。正由于上述特性，其可以廣泛應(yīng)用于化工分離和反應(yīng)過程中，從而形成許多超臨界技術(shù)。

超臨界流體技術(shù)大體的發(fā)展包括三個階段：19世紀(jì)70年代以前研究階段，研究內(nèi)容以含超臨界流體體系的相平衡、過程傳質(zhì)為主；20世紀(jì)70到90年代的迅猛發(fā)展階段，出現(xiàn)

了重要的超臨界水養(yǎng)化技術(shù)、超臨界流體粉體化技術(shù)等；20世紀(jì)90年代以來的全面發(fā)展階段，以綠色化學(xué)、能源開發(fā)為理念的反應(yīng)以及耦合分離等技術(shù)得到全面的研究和應(yīng)用。超臨界流體由于具有綠色化學(xué)的特點(diǎn)，因此其技術(shù)在天然產(chǎn)物、廢棄物中高附加值產(chǎn)品的分離中仍然具有很好的前景，其優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的廣泛關(guān)注，已在食品、醫(yī)藥、香精香料、化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)等領(lǐng)域顯示出廣泛的應(yīng)用前景。

楊敏等[11]以13%甲醇與CO2為流動相，采用超臨界流體色譜分離技術(shù)（SFC）測定吳茱萸中吳茱萸次堿與吳茱萸堿含量，與傳統(tǒng)方法相比，SFC可在簡單的流動相條件下對吳茱萸中的吳茱萸次堿和吳茱萸堿進(jìn)行良好分離，且分析時間僅為6min。王曉丹、史桂云[12]分別采用水提取法、傳統(tǒng)乙醇提取法、微波提取法、超臨界CO2萃取法提取柿葉總黃酮，結(jié)果表明超臨界CO2萃取法提取總黃酮含量最高，且得到的萃取物純凈，色澤金黃，純度高，無異味。

3.2 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是一種使用半透膜分離方法，其分離原理是依據(jù)物質(zhì)分子尺度的大小，借助膜的選擇滲透作用，在外界能量或化學(xué)位差的推動作用下對混合物中雙組分或多組分溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級提純和富集，從而達(dá)到分離、提純和濃縮的目的。與傳統(tǒng)分離方法(蒸發(fā)、萃取或離子交換等)相比，它是在常溫下操作，沒有相變，最適宜對熱敏性物質(zhì)和生物活性物質(zhì)的分離與濃縮，具有高效、節(jié)能，工藝過程簡單、投資少、污染小等優(yōu)點(diǎn)，因而在化工、輕工、電子、醫(yī)藥、紡織、生物工程、環(huán)境治理、冶金等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

數(shù)十年來，膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，特別是90 年代以后，膜分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)滲透到人們生活和生產(chǎn)的各個方面。膜分離技術(shù)作為一種新興的高效分離技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、電子、輕工、紡織、石油、食品、醫(yī)藥、生物工程、能源工程等。國外有關(guān)專家甚至把膜分離技術(shù)的發(fā)展稱為“第三次工業(yè)革命”。膜分離技術(shù)被認(rèn)為是20世紀(jì)末至21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的高新技術(shù)之一[13-15]。目前己經(jīng)深入研究和開發(fā)的膜分離技術(shù)有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、滲透汽化和氣體分離等。正在開發(fā)研究中新的膜過程有：膜蒸餾、支撐液膜、膜萃取、膜生物反應(yīng)器、控制釋放膜、仿生膜以及生物膜等過程。

微濾主要用于分離水溶液中的物質(zhì)，除去尺寸為500 um-50 um的微粒，一般其膜是一次性使用的，因此降低膜成本和拓寬應(yīng)用范圍將是研發(fā)方向；超濾也主要是從水溶液中除去1.2nm-50nm的大分子及高分子化合物、膠體、病毒等，根據(jù)市場需要，增加品種，提高膜的性能將是其研究方向；反滲透能夠除去水溶液中0.3nm-1.2nm的溶質(zhì)，可除去除H+和OH

一以外的無機(jī)離子和低分子有機(jī)物，現(xiàn)主要用于脫鹽，研究發(fā)展方向?qū)⑹翘岣咄亢兔擕}率，膜的耐熱及耐氧化性，組件大型化，降低膜成本，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域等。

氣體分離領(lǐng)域，氫氣分離中變壓吸附和深冷分離法具有明顯優(yōu)勢，空氣富氧化方面，正在積極開發(fā)燃燒用膜式空氣富氧化系統(tǒng)。

滲透蒸發(fā)已成功用于制取無水乙醇。開發(fā)低能耗，工藝簡單的方法從發(fā)酵液中提取乙醇是一重要課題，正在研究的乙醇選擇性透過膜可由含乙醇4%-8%的發(fā)酵液中制成80%的乙

醇，使制備無水乙醇的能耗降為常規(guī)精餾法的25%，一旦成功，傳統(tǒng)精餾法生產(chǎn)乙醇將受到挑戰(zhàn)，但膜是否能循環(huán)使用是個問題(抗污染性)。反應(yīng)與滲透蒸發(fā)藕合，利用滲透蒸發(fā)使生成物不斷排除，促進(jìn)可逆反應(yīng)的進(jìn)行，如脂化反應(yīng)，這一課題前景光明。

液體膜，至今幾乎無大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，主要是由于液膜壽命短的問題一直沒有解決，因此長壽命液膜的研究是誘人的課題。

其余具有開發(fā)研究價值的膜分離技術(shù)還有膜反應(yīng)器、酶膜反應(yīng)器；具有催化活性的絡(luò)合金屬高分子膜、離子傳導(dǎo)膜；膜在醫(yī)療上的應(yīng)用，如人工腎、反應(yīng)-膜分離藕合等。

3.3 耦合分離技術(shù)

將分離與分離或者反應(yīng)與分離等兩種或兩種以上的單元操作藕合或者結(jié)合在一起并用于分離的過程稱為基礎(chǔ)過程或雜化過程。集成過程的最大特點(diǎn)是為實(shí)現(xiàn)物料與能量消耗的最小化、工藝過程效率的最大化，或?yàn)檫_(dá)到清潔生產(chǎn)的目的，或?yàn)榛旌衔锏淖顑?yōu)分離和獲得最佳的產(chǎn)物濃度。

將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)分離技術(shù)相結(jié)合組合而成的集合技術(shù)，如精餾-滲透汽化集成技術(shù)、滲透汽化-萃取集成技術(shù)、錯流過濾-蒸發(fā)集成技術(shù)、膜滲透-變壓吸附集成技術(shù)等分離技術(shù)使分離過程在最優(yōu)條件下進(jìn)行。

而在反應(yīng)過程中，采用反應(yīng)-分離耦合技術(shù)可以及時將反應(yīng)產(chǎn)物移除出反應(yīng)體系，可以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)一步提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，具有十分重要的意義。陶昭才等[16]利用催化反應(yīng)-蒸餾集成技術(shù)將Ti(0C4H9)4與PbO復(fù)配作為催化劑，對苯酚和DMC醋交換法反應(yīng)蒸餾合成DPC進(jìn)行了探索性研究。結(jié)果達(dá)到了預(yù)期效果，為將來碳酸二苯醋的工業(yè)化打下基礎(chǔ)。王樂夫等[17]則采用醋化反應(yīng)-滲透汽化集成技術(shù)制備了活性分離層厚度為l-10μm的PPVA/PAN滲透汽化復(fù)合膜，并將其用于乙醇/水恒沸混合物的分離及乙酸和正丁醇酯化制乙酸正丁醋的酸催化反應(yīng)過程，該復(fù)合膜具有很好的熱穩(wěn)定性和抗溶劑性，并具有非常高的水涌透選擇性和適宜的通量。張秀莉等[18]用膜基化學(xué)吸收集成技術(shù)對中空纖維膜組件中NaOH水溶液吸收CO2的傳質(zhì)過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。對氣相分傳質(zhì)系數(shù)進(jìn)行了計算和關(guān)聯(lián)，得到了中空纖維膜組件管內(nèi)氣相傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型計算式，為中空纖維膜基化學(xué)吸收的研究提供了一種理論模型。

目前，新型分離技術(shù)已在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，對某些新領(lǐng)域的開發(fā)也取得了一定進(jìn)展。隨著節(jié)能和環(huán)保的要求日益提高，新型分離技術(shù)將會發(fā)揮更大作用，是解決能源危機(jī)和緩解三廢污染的有效途徑。結(jié)合了先進(jìn)的計算機(jī)模擬工具，相信相關(guān)的新型分離技術(shù)在未來將會有更好的發(fā)展。特別是在今天環(huán)保和節(jié)能已經(jīng)成為全世界最關(guān)注的焦點(diǎn)下，更使那些具有低能耗、無污染特色的新型分離技術(shù)將得到充分的開發(fā)和應(yīng)用。展望

21世紀(jì)是生物科學(xué)技術(shù)的時代，是信息時代，是全人類為生存、為健康、為保衛(wèi)人類共同的家園——地球而奮斗的時代。相信分離工程將會在新世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步中起更大作用，取得更輝煌的成就。

參考文獻(xiàn)

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第四篇：血清γ-球蛋白的分離純化實(shí)驗(yàn)報告

血清γ-球蛋白的分離純化

一、目的與要求

1、掌握分離純化蛋白質(zhì)的基本原理和基本過程。

2、熟悉鹽析、離心、層析、電泳等生化基本技術(shù)在蛋白質(zhì)分離純化中的綜合應(yīng)用。

3、學(xué)會設(shè)計和制定分離純化蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案，技術(shù)路線，質(zhì)量監(jiān)控和保證措施。

二、實(shí)驗(yàn)原理

血清蛋白有300多種，可粗略的分為清、球蛋白兩大類，γ球蛋白只是球蛋白中的一個亞類。欲用常規(guī)方法獲得，可先用半飽和硫酸銨從血清中鹽析出球蛋白，接著用葡萄糖凝膠G-25脫去球蛋白中的鹽分最后用DEAE纖維素陰離子交換柱便可直接從脫鹽的球蛋白溶液中分離純化出γ球蛋白,其反應(yīng)機(jī)理如下：

C2H5

H

纖維素-O-(CH2)2-N(C2H5)2

纖維素-O-(CH2)2-N+……H2PO4

H++H2PO4

DEAE纖維素離子交換柱

COOH

C2H5

α、β、γ球蛋白

NH2

COO

H

經(jīng)過鹽析和脫鹽的球蛋白液

纖維素-O-(CH2)2-N+…α和β

G

PH6.3

NH2

交換到柱上的α和β-球蛋白

H2PO4

COOH

γ-球蛋白

NH3+

被DEAE柱分離純化的γ-球蛋白

被柱層析交換結(jié)合的α球蛋白和β球蛋白，可通過增加洗脫液的離子強(qiáng)度或降低洗脫的pH值（也可兩者同時改變），使其分部洗脫下來而被純化。純化前后的γ球蛋白可用電泳方法進(jìn)行比較鑒定。

三、儀器和材料

儀器：離心機(jī)，1.5×40cm層析柱，層析架或滴定臺，核酸-蛋白檢測儀，部分收集器，紫外分光光度計，色譜柱，電泳槽，電泳儀。

材料：馬血清，Sephadex

G-25×200g，DEAE-32×200g。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

（一）分離純化步驟

1、取3mL,4℃預(yù)冷血清，加入3mL

4℃預(yù)冷的飽和硫酸銨。邊滴邊搖。

2、靜置大于10min后，3500rpm離心15min，棄去上清液，將沉淀溶于少量的生理鹽水。從中取0.5mL用于測定蛋白質(zhì)含量。

3、將剩余的樣品上Sephadex

G-25柱，用0.02

mol/L

pH6.5的NH4AC緩沖液洗脫，每管收集3

mL，用于繪制洗脫曲線，選擇顏色最深（即濃度最高管）的取0.5mL留待電泳用。

4、將剩余的蛋白質(zhì)溶液上已平衡好的DEAE-32柱（裝一半的柱子），用0.02

mol/L

pH6.5

NH4AC緩沖液洗脫，用干凈的試管收集，并用20%磺基水楊酸檢測是否有蛋白流出，并繪制洗脫曲線，收集的蛋白質(zhì)溶液即為γ球蛋白（留少量電泳用，0.5ml測[Pr]）。

5、柱子再生。先用0.3mol/L高鹽緩沖液，再用0.02mol/L緩沖液平衡。

（二）電泳步驟

1、安裝垂直板電泳槽，按表配制分離膠溶液。用滴管吸取分離膠溶液，沿管壁注入玻璃板至距上端3cm處(插梳為準(zhǔn))

2、立即用滴管沿凝膠管壁加人蒸餾水約0.5cm高度，加水時應(yīng)注意減少膠液表面的震動與擴(kuò)散。加蒸餾水的目的，隔離空氣中的氧和消除凝膠柱表面的彎月面，使凝膠表面平坦（加水時切勿呈滴狀滴入膠液）。

3、靜置30分鐘，在凝膠表面與水之間出現(xiàn)清晰的界面，表示聚合已完成（注：剛加水時看出有界面，后逐漸消失，等再看出清晰界面時，表明凝膠已聚合）。用滴管吸去凝膠管的水層，并用濾紙條（無毛邊）輕輕吸去凝膠表面殘留的水分，注意不要損傷已聚合的凝膠表面。

4、按表制備濃縮膠，沿管壁加入濃縮膠，插上梳子，靜置15分鐘，待凝膠聚合后，待用。

5、加入10倍稀釋的甘氨酸一Tris緩沖溶液于電泳槽中，用注射針排除樣品孔中的氣泡，樣品與樣品處理液1：1混合后，用微量注射器上樣。

6、將上電泳槽的電極接至電泳儀的負(fù)極，下電泳槽的電極接至電泳儀的正極，接通電源，剛開始5分鐘內(nèi)6-7

mA／板，待示蹤染料遷移到下口約0.5cm處時，就可停止電泳，切斷電源（電泳時間約為

2／小時左右）。

7、剝膠

取下玻璃板，用帶有10cm長的注射針頭，內(nèi)盛蒸餾水作潤滑劑。將針頭插人膠與玻璃板之間，邊注水邊慢慢推針前進(jìn)，靠水流壓力和潤滑作用使玻璃板與凝膠分開。

8、固定，染色與脫色

固定染色液染色過夜，用脫色液脫色.9、染色，加入染色液，染色過夜。

10、拍照，記錄結(jié)果。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

**

血清樣由于蛋白質(zhì)種類較多，區(qū)帶不清。脫鹽后，樣品中剩余蛋白質(zhì)為α、β、γ-球蛋白，從結(jié)果中可以看到幾條較為明顯的區(qū)帶。γ-球蛋白的電泳結(jié)果顯示其分離的較為純凈。

六、注意事項(xiàng)

1、上樣前要將使用過的柱子重生。

2、上樣時要注意3個相切：緩沖液與柱床表面相切；樣品與柱床表面相切；洗樣時緩

沖液與柱床表面相切。

3、用瓊脂糖封膠時一定要封延時，防止漏膠。

4、配膠時要按照順序加樣，配完后要立刻混勻。

5、剝膠時要在水沖洗的情況下進(jìn)行。

第五篇：現(xiàn)代分離技術(shù)綜述論文

現(xiàn)代分離技術(shù)研究與進(jìn)展

摘要：從現(xiàn)代化工和新技術(shù)的發(fā)展需求出發(fā)，論述了化工分離技術(shù)的重要性，以及各新型分離技術(shù)的分離原理，應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)和缺陷以及應(yīng)用現(xiàn)狀，并對當(dāng)代化工新型分離技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代分離技術(shù)；泡膜分離；膜分離；超臨界分離

Modern separation technology research and progress Abstract: From the development needs of the modern chemical industry and new technologies ,it discusses the importance of chemical separation technology and the principle of all kinds of new separation technologies, as well as advantages and shortcomings of the application, and application status ,in addition, it discusses the development characteristics of the contemporary new chemical separation technology.Keywords: modern separation techniques;bubble membrane separation;membrane separation;supercritical separation

無論化學(xué)、石油、冶金、食品、輕工等工業(yè)都廣泛應(yīng)用分離過程?；どa(chǎn)中，原料的凈制、中間產(chǎn)物和主副產(chǎn)品之間的分離、同位素的分離和重水制備；生化領(lǐng)域中抗菌素的凈制、病毒的分離、生物制品的下游技術(shù)，冶金工業(yè)中礦物的精選等等，都離不開分離技術(shù)。

隨著工業(yè)的現(xiàn)代化，科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)向著高質(zhì)量、高純度、精密加工、微型化和高技術(shù)密集型發(fā)展，而這些都必需有分離過程的密切配合。隨著現(xiàn)代工業(yè)大型化生產(chǎn)的趨向，分離過程起著重要作用，必需采用有效的分離過程化廢為寶，變害為利。因此選擇高效、低耗的分離技術(shù)還與降低成本、減少能耗以及提高產(chǎn)品質(zhì)密切聯(lián)系?？茖W(xué)的發(fā)展、學(xué)科的交叉提供了這種可能。在使常規(guī)分離過程如蒸發(fā)、結(jié)晶、蒸餾、吸收、萃取、干燥等得到不斷完善和發(fā)展的同時，又衍生、開發(fā)出眾多新的分離方法，如泡沫分離、超臨界萃取、固膜與液膜分離等，展示了巨大的應(yīng)用潛勢。

1．泡沫分離

泡沫分離技術(shù)是近幾十年發(fā)展比較快的新興分離技術(shù)，通常把凡是利用氣體在溶液中鼓泡，以達(dá)到分離或濃縮的這類方法，總稱為泡沫分離技術(shù)。泡沫分離技術(shù)的研究開發(fā)已經(jīng)有將近一個世紀(jì)的歷史。作為分離對象的某溶質(zhì)，可以是表面活性物質(zhì)和洗滌劑，也可以是不具有表面活性的物質(zhì)，但它們必須具備和某一類型的表面活性物質(zhì)能夠絡(luò)合或螯合的能力，當(dāng)在塔式設(shè)備內(nèi)部鼓泡時，該溶質(zhì)可被選擇性的吸附在自下而上的氣泡表面，并在溶液主體上方形成泡沫層，將排出的泡沫消泡，可獲得泡沫液（溶質(zhì)的富集回收），在連續(xù)操作時，液體從塔底排出，可以直接排放，也可以作為精制后的產(chǎn)品液。

泡沫分離是根據(jù)表面吸附的原理，借助鼓泡使溶液中的表面活性物質(zhì)聚集在氣/液界面，隨氣泡上浮至溶液主體上方，形成泡沫層，將泡沫和液相主體分開，從而達(dá)到濃縮表面活性物質(zhì)（在泡沫層），凈化液相主體的目的。從液相主體中濃縮分離的既可以是表面活性物質(zhì)，也可以是能與表面活性物質(zhì)相互親和的任何溶質(zhì)，比如金屬陽離子、蛋白質(zhì)、酶、染料等等。另外，一些固體粒子（沉淀微?；虻V石小顆粒），也可以被表面活性物質(zhì)吸附，從溶液中分離出來。

泡沫分離必須具備兩個基本條件，首先，所需分離的溶質(zhì)應(yīng)該是表面活性物質(zhì)，或者是可以和某些活性物質(zhì)相絡(luò)合的物質(zhì)，它們都可以吸附在氣/液界面上；其次，富集質(zhì)在分離過程中借助氣泡與液相主體分離，并在塔頂富集。因此，它的傳質(zhì)過程在鼓泡區(qū)中是在液相主體和氣泡表面之間進(jìn)行，在泡沫區(qū)中是在氣泡表面和間隙液之間進(jìn)行。所以，表面化學(xué)和泡沫本身的結(jié)構(gòu)和特征是泡沫分離的基礎(chǔ)。

該技術(shù)具有3個特點(diǎn)：（1）設(shè)備比較簡單、能耗低、投資少，而且操作和維修都方便；（2）在常溫或低溫下操作，因此適用于熱敏性和化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定的成分的分離；（3）適用于低溫度組分的濃縮和同收。盡管泡沫分離技術(shù)具有很多優(yōu)勢，但是它也存在著一些不足之處，如表面活性物質(zhì)大多是高分子化合物，消化量較大，有時也難以回收，泡沫塔內(nèi)的返混嚴(yán)重影響分離的效率，溶液中的表面活性物質(zhì)的濃度難以控制等。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，泡沫分離技術(shù)在一種物質(zhì)的分離往往需要幾種分離方法才能達(dá)到分離的要求，泡沫分離常常與萃取、沉降、生化等方法共同應(yīng)用于化工、生化、食品、醫(yī)藥、污水處理等領(lǐng)域，用以達(dá)到更加廣泛的使用領(lǐng)域。

因此對泡沫分離技術(shù)分離效率的影響因素及其影響程度的研究就顯得十分重要。并且分離設(shè)備的創(chuàng)新和改善對于泡沫分離技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用也起到了重要作用。

為提高泡沫分離的效率，改善泡沫分離設(shè)備的性能，有關(guān)各種表面活性劑在氣-液界面處發(fā)生分離的吸附機(jī)理以及吸附特性還有待于繼續(xù)研究，尤其是吸附動力學(xué)、以及表面活性物質(zhì)混合物的競爭吸附。有關(guān)吸附動力學(xué)和流體力學(xué)行為，目前還沒有統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型。此外，由于吸附而引起的溶液粘度等物性的變化，也可能會影響到泡沫排液和泡沫穩(wěn)定性。聚并對分離效率有顯著的作用，所有會影響聚并的因素也應(yīng)加以研究。單級、半間歇及連續(xù)操作的泡沫塔的分離能力已有較詳細(xì)的論述，而多級逆流或錯流模型還需進(jìn)一步考察。有效的泡沫分離和破沫模型的放大，對于多級泡沫塔的操作也是非常重要的。

2．膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是在20世紀(jì)末興起的一種新型分離技術(shù)，預(yù)計在21世紀(jì)還會以更快的速度發(fā)展。膜分離技術(shù)是以選擇透過性膜作為分離介質(zhì)，通過在膜兩側(cè)施加某種推動力(如壓力差、蒸汽分壓差、濃度差、電位差等)，使得原料側(cè)組分有選擇性地透過膜，從而達(dá)到分離、提純和濃縮的目的。雖然膜分離技術(shù)的機(jī)理、操作方式各異，但在食品加工、醫(yī)藥和生化技術(shù)領(lǐng)域有其獨(dú)特的適用性。近年來，膜分離已逐漸成為化學(xué)工業(yè)、食品加工、廢水處理、醫(yī)藥技術(shù)等方而的重要分離技術(shù)。

膜分離過程具有以下特點(diǎn)：（1）一般膜分離過程不發(fā)生相變化、能耗低；（2）膜分離過程可在常溫下進(jìn)行，特別適合于熱敏性物質(zhì)(如果品、酶、藥物)的分離分級和濃縮；（3）適于膜分離過程的對象廣泛，大到肉眼看得見的顆粒，小到離子和氣體分子；（4）膜分離過程裝置簡單、操作容易、易于自動控制，維修方便。由于膜材質(zhì)價格高，大多數(shù)膜工藝運(yùn)行費(fèi)用昂貴，因此阻礙膜分離技術(shù)的進(jìn)一步推廣與普及。

膜分離技術(shù)具有分離效率高，設(shè)備簡單，操作方便，無相變和省能等優(yōu)點(diǎn)，它在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力很大, 發(fā)展前景十分廣闊。但是，總體上來講，膜成本太高，膜污染及壓實(shí)等問題縮短了膜的使用壽命，這些問題阻礙了膜技術(shù)的進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用。今后應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行研究：（1）開發(fā)耐高溫、抗污染、耐酸堿等性質(zhì)穩(wěn)定、成本低廉的新型膜材料，以降低造價；（2）開發(fā)能充分發(fā)揮膜性能的膜組件并向大型化發(fā)展；（3）弄清膜污染的機(jī)理, 找到解決膜污染的最佳途徑以延長膜的使用壽命；（4）建立并完善機(jī)理模型, 充分考慮影響膜分離過程的因素, 減少模型中需經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定的參數(shù), 用理論指導(dǎo)實(shí)踐；（5）各種膜分離技術(shù)的組合使用、膜分離技術(shù)與常規(guī)環(huán)境處理單元的有機(jī)結(jié)合、分離性能更高、操作更簡便的處理工藝系統(tǒng)是今后的發(fā)展的方向?？傊? 我國膜分離技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用水平與世界先進(jìn)水平尚有較大差距, 開發(fā)適合環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的高效分離膜及方便、能耗小、易產(chǎn)業(yè)化的膜分離過程和大型組件是當(dāng)務(wù)之急。隨著膜研究的不斷深人, 膜分離技術(shù)的應(yīng)用范圍將越來越廣。

3．超臨界萃取

超臨界流體指的是物體處于其臨界溫度和臨界壓力以上狀態(tài)時，向該狀態(tài)氣體加壓，氣體不會液化，只是密度增大，具有類似液體的性質(zhì)。同時還保留氣體性能。超臨界流體即具有液體對溶質(zhì)有較大溶解度的特點(diǎn)，又具有氣體易于擴(kuò)散和運(yùn)動的特點(diǎn)。更重要的是超臨界流體的許多性質(zhì)如：粘度、密度、擴(kuò)散系數(shù)、溶劑化能力等性質(zhì)隨溫度和壓力變化很大，因此對選擇性的分離非常敏感。

近二三十年來，隨著科技進(jìn)步和生活水平提高，人們對健康、環(huán)境有了新的認(rèn)識，對食品、醫(yī)藥、化妝品等有關(guān)身心健康的產(chǎn)品及相關(guān)生產(chǎn)方法提出了更高標(biāo)準(zhǔn)和要求。超臨界萃取技術(shù)作為一種獨(dú)特，高教，清潔的新型提取、分離手段，在食品工業(yè)、精細(xì)化工、醫(yī)藥工業(yè)、還是環(huán)境等領(lǐng)域己展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，成為取代傳統(tǒng)化學(xué)方法的首選。目前，世界各國都集中人力物力對超臨界技術(shù)基礎(chǔ)理論、萃取設(shè)備和工業(yè)應(yīng)用等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究，耿得了長足進(jìn)展。

超臨界流體萃取分離是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關(guān)系，即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進(jìn)行的。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地依次把極性大小、沸點(diǎn)高低和相對分子質(zhì)量大小不同的成分萃取出來。與傳統(tǒng)化學(xué)分離提取方法相比，超臨界流體萃取分離技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在許多問題，主要是處理成本高、設(shè)備生產(chǎn)能力低、對有些成分提取率低，另外還有能源的回收、堵塞、腐蝕等技術(shù)問題有待解決。但它作為一種國際上公認(rèn)的綠色提取技術(shù)，其本身特性顯示它巨大生命力。隨著當(dāng)今社會高度發(fā)展，維護(hù)和保持一個可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境是人類共同的要求和期望，無論是環(huán)境保護(hù)、污染的治理，還是人們對天然產(chǎn)物和綠色食品的青睞，傳統(tǒng)的加工分離技術(shù)是難以企及的，所用的這些都預(yù)示著超臨界技術(shù)將會擁有更為廣闊的發(fā)展空間，目前超臨界流體萃取分離技術(shù)的研究和應(yīng)用研究成為國際研究熱門，中國有豐富的天然植物、藥物資源，開發(fā)和利用這些資源具有重要意義，我們應(yīng)加強(qiáng)超臨界流體萃取分離技術(shù)的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究。

由于每種分離方法都存在自身的有點(diǎn)以及缺點(diǎn)，并不是現(xiàn)代分離技術(shù)就可以通用所有分離問題?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展導(dǎo)致分離技術(shù)要求越來越高，分離的難度也越來越大。為了適應(yīng)這些要求，除了對常規(guī)分離過程加以改進(jìn)和加強(qiáng)外，還應(yīng)不斷開發(fā)新的分離方法。

參 考 文 獻(xiàn)

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