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  第一谈 1 1 溶剂萃取具体 萃取历程是 当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二接连触时,生化物质倾向于在两相之间进行分拨,当条件采用得妥贴时,所需提取的生化物质就会有采纳性地发生转换,聚关到一相中,而从来溶液中所混有的此外杂质(如中间代谢产物、杂蛋白等)分配在另一相中,如许就能到达某种水准的提纯和浓缩。 2 萃取在化工上是区别液体搀杂物常用的单元掌管,在发酵和其它生物工程临蓐上的应用也非常广泛. . 萃取独霸不只无妨提取和增浓产物,使产物获得起先的纯化,于是宽广利用在抗生素、有机酸、维生素、激素等发酵产物的...

  第一说 1 1 溶剂萃取轮廓 萃取经过是 当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时,生化物质方向于在两相之间举办分配,当条目挑选得妥当时,所需提取的生化物质就会有采用性地发生改革,聚集到一相中,而一贯溶液中所混有的其余杂质(如中央代谢产物、杂蛋白等)分配在另一相中,这样就能到达某种水准的提纯和浓缩。 2 萃取在化工上是差别液体混闭物常用的单元把握,在发酵和其它生物工程坐蓐上的操纵也尽头渊博. . 萃取操作不只没闭系提取和增浓产物,使产物得回开首的纯化,因此遍及行使在抗生素、有机酸、维生素、激素等发酵产物的提取上。 溶剂萃取详细 3 萃取的根底概想 ① 萃取: : 溶质从料液调度到萃取剂的历程。 ② 反萃取:溶质从萃取剂厘革到反萃剂的进程。 在遣散萃取把持后,为进一步纯化目的产物或便于下一步诀别把握的履行,将计划产物从有机相转入水相的运用就称为反萃取( (Back extraction) 溶剂萃取具体 4 萃取法 是运用液体复杂物各组分在某有机溶剂中的融化度的分歧而完成离别的。 料液: 在溶剂萃取中,被提取的溶液, 溶质A: : 个中欲提取的物质, 萃取剂S: : 用以实行萃取的溶剂, 萃取液: 经兵戈分手后,大部分溶质改换到萃取剂中,取得的溶液, 余液: 被萃取出溶质的料液。 溶剂萃取具体 萃取的基础概念 稀释剂 ( 原溶剂 )B B :驳杂液中的溶剂 , 效力是使萃 合常数产生变换 , 使分拨比爆发调动 。 5 杂质 溶质 原溶剂 萃取剂 Light phase Heavy phase 溶剂萃取概括 6 分液漏斗有机相水相溶剂萃取具体 7 萃取洗涤反萃取萃取剂+稀释剂料液(待差别物质+杂质萃取液(待分离物质+少量杂质洗涤剂萃残液(杂质)杂质+少量待萃物质产物(待萃物质)(待返回应用)萃取剂+稀释剂反萃剂待萃物质凡是产业液液萃取进程 溶剂萃取轮廓 8 生物萃取与古代萃取比拟的特别性  生物工程区别于化工生产,严浸表当今生物分别经常须要从浓度很稀的水溶液中撤离大局部的水,而且反响液中糊口多种副产物和杂质,使生物萃取具有异常性。  ① 地位混乱  ② 传质速率不同  ③ 相涣散性能分别  ④ 产物的不坚韧性 溶剂萃取轮廓 9  萃取进程有挑选性  能与另外步聚相当合  阅历相变换衰弱产品水解  适用于不合规模  传质速  周期短 , 便于相接把持  毒性与安闲处境标题 溶剂萃取法的特征 溶剂萃取概括 10 2 萃取经过的理论根柢 液液萃取所以分拨定律为根柢 分派定律 :必定T T 、P P 下,溶质在两个互不相溶的溶剂等分配, 平衡 时,溶质在两相中浓度之比为常数。 K K- - 分配系数  在常温常压下K为常数; 应用条目条目 (1 1 ) 稀溶液 (2 2 ) 溶质对溶剂互溶没有影响 (3 3 ) 必要是统一分子楷模 , 不发作缔合或离解 萃余液的浓度萃取液的浓度 RlCCK11 假使本来料液中除溶质A A 之外,还含有溶质B B ,则由于A A 、B B 的分派系数差别,萃取相中A A 和B B 的相对含量就不合于萃余相中A A 和B B 的相对含量。 萃取剂对溶质A A 和B B 辞别气力的大小可用 分辩名望( )来表征 。 别离身分() ) 12 离别因数 :在统一萃取体例内,在同样条款下两组分的分拨比的比值。 B ABARB RALB LAB AKK) C / C () C / C (  分手因素() ) =1 K A A = K B B 分辩收获不好; 1 K A A K B B 分离成果好; 越大,K K A A 越大于K K B B ,区别成果越好。 13 平凡来谈 , 要使共存于统一体例的A A 和B B 离别 ,A A 的萃取率q q 应在 99% % 以上 , 而B B 的萃取率q q 应小于1 1% % ,此时: 4/1001 . 0100  BAB ADD 即 A/B 10 4 4 ,可使A A 和B B 相互分散。故常将 A/B 10 4 4 举动两元素 互相折柳的判据 。 两元素互相辞别的判据 14 3 3 .有机溶剂的采纳 ① 按照相仿相溶的意义,选用 与宗旨产物极性 (凭借介电常数判断极性 p116 ) 附近的 有机溶剂为萃取剂,没关系取得较大的分拨系数; ②有机溶剂与水不互溶,与水有较大的密度差,黏度小,外貌张力适中, 相判袂和相区别自便 ; 该当价廉易得,轻易接纳,毒性低,腐化性小,不与谋略产物反应。 ③常用于生化萃取的有机溶剂有丁醇、丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。 15 4.1 pH 的传染 pH 感化表观分配系数(K K ) pH 低有利于酸性物质分配在有机相,碱性物质分配在水相。 4 有机溶剂萃取的感受名望 16  由萃取机理和 K ~pH 的合连式可得出如下结论: 酸性物质 碱性物质 萃取 pHpK pHpK 反萃取 pHpK pHpK 17 4.2. 温度T T ◆ T ,分子扩散速度 ,故萃取快度 ◆ T T 重染分配系数 例:青霉素 ― T ,水中的消融度 萃取时 T 使 K ;反萃时 T 使K K 反 红霉素、螺旋霉素 ― T ,水中的融解度 萃取时 T 使 K ;反萃时 T 使K K 反 18 4 4. .3 3. . 离子强度 离子强度主要感化物质的溶解度 。 当有无机盐 氯化钠 、 硫酸铵 , 功用: 生化物质在水中消融度 , K ;两比拟重差 两互相溶度 19 4.4 带溶剂的操纵 带溶剂 :是一类能和所提取的生物物质形成复闭物,而易溶于溶剂的物质,且此复合物在一定条件下敷衍理会造成成一贯的生物物质。 对待水溶性强的溶质例如链霉素,可行使脂溶性萃取剂(如月桂酸)与溶质间的化学反映天才脂溶性复合分子,使溶质向有机相转变,在酸性条款下又融会成链霉素而转溶于水中。 20 溶质与带溶剂之间的功用: 离子对萃取:正负离子闭营成对的萃取; 离子变更萃取: 应声萃取: 21 4.5 乳 化 乳化: 水或有机溶剂以局促液滴折柳在有机 相或水相中的风景 。 这样酿成的分辨体例称乳浊液。 乳化带来的题目: 有机相和水相分相艰难 , 察觉夹带 , 收率低 , 纯度低 。 22 1 1 ) 乳浊液造成原因 外观活性物质蚁合在两相界面上,使表面张力低落。 皮相活性 剂 分子 亲水基团 亲水 亲油基团 亲油 亲水基团伸向水中,亲油基团伸向油中。 23 乳浊液典范 当将有机溶剂(通称为油)和水混在全豹搅拌时,可以发作两种时势的乳浊液。 乳浊液典型:水包油型;油包水型 油滴 O/W 水滴 W/O 水 油 亲水性基团强度 亲油性基团强度, ,O/W ; 亲油性基团强度 亲水性基团强度, , W/O 发酵液的乳化景致闭键由蛋白质引起。 24 乳浊液典型 当将有机溶剂(通称为油)和水混在总共搅拌时,无妨发作两种形势的乳浊液。 乳浊液范例:水包油型;油包水型 油滴 O/W 水滴 W/O 水 油 亲水性基团强度 亲油性基团强度(HLB 数越大),O/W; ; 亲油性基团强度 亲水性基团强度(HLB , 数越小), W/O 发酵液的乳化景物要紧由蛋白质引起。 25 HLB数 亲水亲油值(HLB) : : 外面活性剂分子中亲水基和 亲油基之间的大小和力量均衡水平的量定义为轮廓活 性剂的亲水亲油均衡值。 HLB 在实践行使中有严重参考价格。亲油性外面 活性剂HLB 较低, 亲水性皮相活性剂HLB 较高。亲水亲 油阻滞点HLB 为10 。HLB 小于10 为亲油性, 大于10 为 亲水性。 26 固体粉末乳化剂: 除轮廓活性剂外,能同时为两种液体所润湿的固体粉末也能举动乳化剂,如粉末对水的润湿性强于对油的润湿性,则依据自由能最小的略则,形成水包油 O/W 型乳浊液。反之酿成油包水型。 乳化剂 发酵液乳化的缘故: a 蛋白质的生活,起到外观活性剂 b 固体粉末对界面的稳定感化 27 2 )乳浊液的巩固条目  乳浊液褂讪性和下列几个身分有关:  ①界面上回护膜是否变成;  ②液滴是否带电;  ③介质的粘度。 外表活性剂分子在散开相液滴边缘造成袒护膜。爱戴膜具有一定的呆滞强度,不易破裂,能注意液滴碰撞而引起聚沉。 介质粘度较大时能增强守卫膜的滞板强度。 28 物理法:离心、加热,吸附,稀释 化学法:加电解质、其全部人轮廓活性剂 * 转型法 列入一种乳化剂,条款: ① 酿成的乳浊液类型与平昔的相反,使原乳浊液转型 ② 在转型的流程中,乳浊液粉碎,限制条目不同意变成相反的乳浊液, 3 3 )乳浊液的捣鬼手腕 29 * 顶替法 到场一种乳化剂,将历来的乳化剂从界面顶替出来: ① 造成的乳浊液范例与本来的齐整 ② 它己方的轮廓活性 平昔的外貌活性 ③ 不能造成坚实的守卫膜。 乳浊液的败坏程序 30 常用的去乳化剂: 十二烷基硫酸钠(SDS, ),酸性, 阴离子型皮相活性剂 溴代十五烷基吡啶(PPB ),碱性,阳离子表面活性剂 去乳化剂拣选纲领: 去乳化实力强; 不摧残生化物质; 不浑浊成品: 去乳化剂不能奉陪生化物质全面参加萃取相 , 应留在水相。 。 31 5 萃取形式与过程企图 ※ 萃取过程 :1 1 )混和 2 2 ) 折柳 3 3 )溶剂回收 ※ 独揽格式 单级萃取 多级错流 多级萃取 多级逆流 32 5.1 单级萃取 F 料液S萃余相R萃取器回收器散开器萃取剂萃取相L产物单级萃取经过示野心 单级萃取:只征求一个搀和器和一个折柳器 33 未被萃取的分率 和理论收得率1 1 - FSF FS SFSKVVC VC VXXE = =萃余液溶质总量萃取液溶质总量萃取成分 若设分派系数为K K ,料液体积为V V F F ,萃取剂体积 为 Vs ,流程萃取后,溶质在萃取液和萃余液中质料 或摩尔浓度比为: 34 未被萃取的分率 和理论收得率1 1 - 1 E1FF  S S FFC V C VC V= 未被萃取的分率E 1EV C V CV C1S S F FS S = 理论得率 35 未被萃取的分率 和理论收得率1 1 - 例如:赤霉素在 10℃ 和 pH2.5 时的分拨系数为35 ,若用等体积的乙醇举办单级萃取一次,求理论得率? 351135VV35 EFS    =% 2 . 971 35351  =   理论得率为: 36 5.2 多级错流萃取 料液经萃取后,萃余液再与新奇萃取剂比武,再实行萃取。 第上等的萃余液进入第二级手脚料液,并插足别致萃取剂举行萃取;第二级的萃余液再动作第三级的料液,以此类推。 此法特征在于每级中都加溶剂,故溶剂耗损量大,而获取的萃取剂平均浓度较稀,但萃取较通盘。 37 多级错流萃取示妄念 轻相入浸相入轻相出轻相出轻相出重相出轻相入料液入口 第头等 第二级 第三级 萃余液出口 38 多级错流萃取未被萃取分率和理论收率 设第一级萃取地位为 E1 ,经过上等萃取后,未被 萃取的分率 1 为 1 E111  设第二级萃取名望为 E2 ,过程二级萃取后,未被 萃取的分率 2 为 1) 1)(E (E11 E12 1 21 2   39 经 经n 级萃取后,未被萃取的分率: 经 经n 次萃取后,总的理论得率为: ) 1 E )...( 1 E )( 1 E (11 1n 2 1n    = ) 1 E )...( 1 E )( 1 E (1n 2 1n  = 40 5.3 多级逆流萃取 在多级逆流萃取中,在第甲等中连接出席料液,并迟缓向下优等挪动,而在最后甲第中连接列入萃取剂,并迟缓向前头等移动。 料液挪动的方向和萃取剂移动的偏向相反,故称为逆流萃取。 在逆流萃取中,只在末了甲等中出席萃取剂,故和错流萃取比拟,萃取剂之损失量较少,因此萃取液平均浓度较高。 41 多级逆流萃取图 夹杂器分辨器搀杂器驳杂器分辩器诀别器S SL3L2 2L1F F第甲第 第二级 第三级R R 342 青霉素的多级逆流萃取 第一级 第二级 第三级含青霉素乙酸戊酯青霉素滤液废液乙酸戊脂在三级逆流萃取安置中用乙酸戊酯从清澄的发酵液均分离青霉素青霉素发酵过滤液参加第优等萃取罐,在此与从第二级差别器来的萃取相, (含产品青霉素)搀和萃取,而后流入第上等分袂器分成坎坷层, ; 上层为萃取相,富含谋略产物,送去蒸馏回收溶剂和产物进一步精制; ; 下一层为萃余相,含目的产物浓度比崭新料液低得多,送第二级萃取; 。 云云经三级萃取后,最后优等的萃余相作为废液排走。 43 多级逆液萃取企图公式 理论收得率: 11n1  nEE1n 111  nnEE E未被萃取的分率: 44  单级萃取: F F 混和 L 分散 S R  多级错流萃取 S S 1 1 L 1 1 S 2 2 L 2 2 R F R L S  多级逆流萃取 F R 1111 EEE nnE ) 1 (1 111 nnEE 条款:萃取相和萃余相很速抵达均衡 两相一起不互溶,全体区别 每级的萃取成分E E 雷同 45 近20 年来讨论溶剂萃取技艺与其我本事相联闭从而发作了一系列新的离别技术,如:  超临界萃取(Supercritical Fluid Extraction )  逆胶束萃取(Reversed Micelle Extraction )  液膜萃取(Liquid Membrane Extraction )  微波协助萃取(microwave-assisted extraction)  两水相萃取(aqueous two-phase system) 溶剂萃取法新技艺 46 讨论题: 1 名词解说:分派系数 , 萃取职位 , 带溶剂 ,未被萃取分率 , 理论收率 2 pH 对弱电解质的萃取成效有何重染? ? 3 发酵液乳化光景发作由来与传染 ? 奈何袪除乳化景象? ? 47

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