生物分离工程部分习题和答案(4)

等新萃取技术的使用。

2 溶剂萃取按参与溶质分配的两相不同而分为哪5类？有机溶剂萃取中产生乳化后使有机相和水相分层困难，一般会出现哪两种夹带？各产生什么后果？

答：有机溶剂萃取，双水相萃取，液膜萃取，反胶团萃取，超临界流体萃取 两种夹带及后果：①发酵液中夹带有机溶剂微滴，使目标产物受到损失； ②有机溶剂中夹带发酵液给后处理操作带来困难。 3 萃取过程（方式）设计分为哪几种类型？

答：混合-澄清式，多级错流接触萃取，多级逆流接触萃取，分馏萃取，微分萃取 4 pH 对弱电解质的萃取效率有何影响？

答：弱酸性电解质分配系数虽ph减小而增大，弱碱性电解质相反。

5发酵液乳化现象是如何产生的？对分离纯化产生何影响? 影响乳浊液稳定的因素主要有哪些？如何有效消除乳化现象？

答：是发酵液中存在的蛋白质和固体颗粒等物质，这些物质具有表面活剂性的作用，使有机溶剂和水的表面张力降低（乳化剂），产生两种乳浊液：

油包水型W/O乳浊液、水包油型O/W型乳浊液。

乳化后使有机相和水相分层困难，出现两种夹带：

①发酵液中夹带有机溶剂微滴，使目标产物受到损失； ②有机溶剂中夹带发酵液给后处理操作带来困难。

影响因素：表面活性剂的种类，浓度影响表面张力，介质黏度：较大时能增强保护膜的机械强度。液滴带电：相同电荷的颗粒互相排斥而维持乳浊液稳定。

如何消除：P101在操作前，对发酵液进行过滤或絮凝沉淀处理，可除去大部分蛋白质及固体微粒，防止乳化现象的发生。

乳化产生后，采取适当的破乳手段——

物理方法：过滤或离心沉降——乳化现象不严重，可采用的方法。 加热 稀释 吸附 加电解质 化学方法：

对于O/W型乳浊液，加入亲油性表面活性剂，可使乳浊液从O/W型转变成W/O型， 对于W/O型乳浊液，加入亲水性表面活性剂，如SDS（十二烷基磺酸钠）或PPB（溴代十五烷基砒碇）可达到破乳的目的。

6 液－液萃取从机理上分析可分为哪两类？

答：物理萃取（Physical extraction) ：根据相似相溶原理，溶质在两相之间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应的萃取操作。

化学萃取（Physical extraction) ：利用脂溶性萃取剂与溶质之间发生化学反应生成脂溶性复合分子，使溶质优先向有机相分配的萃取操作。 7 常见物理萃取体系由那些构成要素？

答：萃取剂，原溶剂（稀释剂），溶质（被萃取的物质） 8 何谓萃取的分配系数？其影响因素有哪些？

答：溶质在两相中的总浓度之比。影响因素：水相ph，温度，无机盐，有机溶剂或稀释剂种类。

9 何谓超临界流体萃取？其特点有哪些？提高超临界流体萃取选择性的原则是什么？ 答：它是利用超临界流体（supercritical fluid，SCF），即其温度和压力略超过或靠近临界温度（Tc）和临界压力（pc），物理性质介于气体和液体之间的流体作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的目的萃取操作。 特点：1）具有与液体同样的凝聚力、溶解力。2）黏度小、扩散系数接近气体，有很高的萃取速度；渗透性好，可简化预处理过程。3）密度随T、P产生较大变化，对物质萃取具有良好的选择性，萃取后容易分离。提高超临界流图选择性的基本原则： 1）操作温度与临界温度接近

2）超临界流体化学性质与目标产物接近

10何谓双水相萃取? 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些？常见的双水相构成体系有哪些？

答：双水相萃取是利用生物物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行分离的过程 影响因素：成相聚合物分子量与浓度，无机盐的种类和浓度，PH值，温度 双聚合物系统聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(Dx)体系。

聚合物与无机盐的混合溶液，例如，PEG/磷酸钾、PEG/磷酸铵、PEG/硫酸钠等常用于生物产物的双水相萃取。

11 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些？两水相萃取应用中最突出的问题是什么？ 答：因素（成相聚合物分子量与浓度，无机盐的种类和浓度，PH值，温度）

突出问题：表面张影响分配系数的因素好很多，给双水相系统的选择和设计带来很大困难，成本，回收。

12 反胶团萃取特点有哪些？反胶团溶解作用机理有哪几种理论模型？ 答：P149，P151

13 图示单级萃取、多极错流萃取、多极逆流萃取设备流程。 答：P101,102,105

14 图示反胶束萃取多步间歇混合—澄清和连续萃取—反萃取设备流程。 答：P162,163

15 图示或简述超临界流体萃取的操作方法。P173

答：等温法：改变压力、温度不变；高压萃取低压分离。 等压法：改变温度实现萃取。

吸附法：利用选择性吸附剂吸附目标产物，有利于提高萃取选择性。

第五章 吸附与离子交换 一 解释名词

吸附(adsorption)：溶质从液相或气相转移到固相的现象。

吸附剂(adsorbent)： 用于吸附操作的、在表面上能发生吸附作用的固体。 吸附等温线：即在一定温度下，固体吸附量是浓度的函数。

大网格树脂吸附剂：有机高分子聚合物的多孔网状结构。具有选择性好、解吸容易、机械强

度好、流体阻力较小、价格高的特点。

离子交换剂：一种含有可解离基团的物质，常用作离子交换层析介质，其解离基团能与溶液

中的其他离子起交换作用，可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂。

离子交换树脂：带有官能团、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。

交换容量(exchange capacity) ：指单位质量的干燥离子交换剂或单位体积的湿离子交换剂所能吸附的一价离子的毫摩尔数(mmol)。

交联度：合成树脂中单体中DVB（二乙烯苯）的百分含量。（通常为8～12%）交联度越大，树脂越坚固，在水中越不容易膨胀；达到平衡速度慢，选择性高。 穿透点(breakthrough point):出口处溶质浓度开始上升的点 穿透曲线(breakthrough curve)：指吸附塔中溶质浓度的变化曲线

二 简答题

1 影响吸附过程因素有哪些？如何选择吸附分离的操作条件（包括吸附与解吸）？ 答：固体在溶液中的吸附比较复杂，影响因素也较多，主要有吸附剂、 吸附质、溶剂的性质以及吸附过程的具体操作条件等。主要因索 简述如下（1.）吸附剂的特性（组成结构、容量、稳定性 ）

（2）.吸附物的性质（熔点、缔合、离解、氢键等） （3.）溶剂（单、混合） …… 此处隐藏：1095字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……