生物工業(yè)下游技術(shù)習(xí)題(附答案)

1、生物工業(yè)下游技術(shù)習(xí)題第一章 緒論下游加工過程下游技術(shù)：對由生物界自然產(chǎn)生的或由微生物發(fā)酵過程、動(dòng)植物細(xì)胞組織培育 或酶反響過程等各種生物工業(yè)生產(chǎn)過程獲得的生物原料液，經(jīng)提取分別、加工精制成有關(guān)生物化工產(chǎn)品的過程技術(shù)。由不同生物化工單元操作組成。爭辯內(nèi)容：產(chǎn)品的分別純化，從混合物發(fā)酵液等中用最低的投入，獲得最 高的產(chǎn)出產(chǎn)物的高得率、高純度。2、試述生物技術(shù)下游加工過程的特點(diǎn)及應(yīng)遵循的原則。特點(diǎn)：發(fā)酵液等為簡潔多相系統(tǒng)，屬非牛頓性液體，成分簡潔多樣，固液分 離困難。發(fā)酵液起始濃度較低而雜質(zhì)又較多 操作；產(chǎn)物生物物質(zhì)pH、有機(jī)溶劑會(huì)引起失活或分解；發(fā)酵或培育都是分批操作，生物變異性大，各批發(fā)酵液不盡

2、一樣，下 游加工應(yīng)有彈性；發(fā)酵液不宜久存，應(yīng)盡快提取。原則：時(shí)間短；溫度低；pH 適中在生物物質(zhì)的穩(wěn)定范圍內(nèi)毒?；蚬こ坍a(chǎn)品，生物安全問題3、生化分別工程有那些特點(diǎn)？其包括那幾種主要分別方法？4、簡述生化分別工程的進(jìn)展趨勢。 操作集成化(削減步驟，提高收率方法集成化；大分子與小分子分別方法的相互滲透； 親和技術(shù)的推廣使用和配基的人工合成； 優(yōu)質(zhì)層析介質(zhì)的開發(fā)；基因工程對下游過程的影響； 發(fā)酵與提取相耦合。5、簡述生物技術(shù)下游加工過程的一般流程。按生產(chǎn)過程劃分，下游技術(shù)大致分為 4 個(gè)階段：預(yù)處理發(fā)酵液或培育液的預(yù)處理和固液分別)；提取初步分別純化；精制高度純化；成品加工最終純化；其次章 預(yù)處理

3、與固-液分別法預(yù)處理：預(yù)處理目的：轉(zhuǎn)變發(fā)酵液的性質(zhì)，利于固液分別。方法：承受酸化、加熱、以降低發(fā)酵液的粘度；或參與絮凝劑，使細(xì)胞 或溶解的大分子聚結(jié)成較大顆粒。目的：分別菌體和其他懸浮顆粒，除去局部可溶性雜質(zhì)和轉(zhuǎn)變?yōu)V液性質(zhì)，利于 提取精制后續(xù)工序的順當(dāng)進(jìn)展；菌種不同、發(fā)酵液特性不同，預(yù)處理方法選擇 也不同。胞外產(chǎn)物：經(jīng)預(yù)處理使目的產(chǎn)物移至液相，經(jīng)固液分別，除去固相；胞內(nèi)產(chǎn)物：收集菌體或細(xì)胞，進(jìn)展裂開，使目的產(chǎn)物移至液相，進(jìn)展細(xì)胞碎 片分別。分散：中性鹽 使膠體體系不穩(wěn)定的現(xiàn)象。 用下，膠粒的雙電層電位降低，使膠體體系不穩(wěn)定，膠體粒子間因相互碰撞而產(chǎn)生凝集的現(xiàn)象。絮 凝絮凝：在高分子絮凝劑存在下

4、，基于架橋作用，使細(xì)胞、膠粒等聚攏成粗大的絮凝團(tuán)。絮凝劑：一種能溶于水的高分子聚合物，相對分子質(zhì)量大，具長鏈構(gòu)造鏈節(jié)含很多活性官能團(tuán)。作用力：由靜電引力、范德華力或氫鍵作用力等吸附于膠粒的外表。要機(jī)理如何？微生物發(fā)酵液的特性：發(fā)酵產(chǎn)物濃度較低110%，懸浮液中大局部為水；發(fā)酵液是組分格外簡潔的混合物；懸浮物顆粒小，相對密度與液相相差不大；固體粒子的可壓縮性大；液相粘度大多為非牛頓型流體；性質(zhì)不穩(wěn)定，隨時(shí)間發(fā)生變化。二、發(fā)酵液的預(yù)處理改善發(fā)酵液過濾特性的物化方法降低液體粘度：濾液通過濾餅的速率與液體粘度成反比。加水稀釋法： ， ，會(huì)增加懸浮液的體積，加大后續(xù)處理任務(wù)。過濾加熱法：提高溫度，有效

5、， ；蛋白質(zhì)分散成較大顆粒分散物。過濾一般加熱溫度把握在 6580C。適用于對非熱敏感性產(chǎn)品發(fā)酵液預(yù)處理；使用時(shí)嚴(yán)格把握加熱溫度和時(shí)間。4、除去發(fā)酵液中雜蛋白質(zhì)的常用方法有哪些？2、雜蛋白質(zhì)的去除方法鎢酸鹽、苦味酸鹽、鞣酸鹽、過氯酸鹽等形成沉淀；在堿性溶液中，能與一些Ag+、 Cu2+ 、Zn 2+、Fe 3+ Pb2+等形成沉淀。吸附作用: 參與某些吸附劑或沉淀劑吸附雜蛋白質(zhì)而除去。例如：在枯草芽孢桿菌發(fā)酵液中，參與氯化鈣和磷酸氫二鈉，兩者生成 浩大的凝膠，把蛋白質(zhì)、菌體及其他不溶性粒子吸附并包裹在其中而除去，從 而可加快過濾速率。變性法：加熱，大幅度調(diào)整 pH，加酒精等有機(jī)溶劑或外表活性劑

6、等。例如：抗生素生產(chǎn)中，常將發(fā)酵液 pH(pH2-3) 或較堿性范圍(pH8-9)使蛋白質(zhì)凝固，一般以酸性下除去的蛋白質(zhì)較多。變性法的局限性：加熱法只適合于對熱較穩(wěn)定的目的產(chǎn)物；極端 pH 也會(huì)導(dǎo)致某些目的產(chǎn)物失活，并且要消耗大量酸堿；而有機(jī)溶劑法通常只適用于所處理 的液體數(shù)量較少的場合。離心分別：a) 利用轉(zhuǎn)鼓高速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的離心力，實(shí)現(xiàn)分別。可分別懸浮液中微小的固體微粒和大分子物質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)：分別速度快，效率高，液相澄清度好等。缺點(diǎn)：設(shè)備投資高，能耗大。過濾：發(fā)酵液的過濾特性：發(fā)酵液屬非牛頓型液體，濾渣為可壓縮性的6、離心分別分那兩大類？各自有何特點(diǎn)及用途？常用離心法有那幾種？7轉(zhuǎn)鼓上開小孔，

7、有過濾介質(zhì)，離心力下，液體穿過過濾介質(zhì)經(jīng)小孔流出 而得以分別。用于處理懸浮液固體顆粒較大、固含量較高的物料。 8轉(zhuǎn)鼓上無孔，離心力下，物料按密度大小不同分層沉降分別。用于液-固、液-液、液-液-固分別。板框壓濾機(jī)：傳統(tǒng)設(shè)備，廣泛應(yīng)用構(gòu)造簡潔、裝配緊湊、過濾面積大，適應(yīng)性強(qiáng)，過濾推動(dòng)力能大幅調(diào)整 等。設(shè)備笨重，間歇操作、關(guān)心時(shí)間多，效率低；碟片式離心機(jī)：是沉降式離心的一種，應(yīng)用較廣泛；適應(yīng)于細(xì)菌、酵母菌、放線菌等懸浮液及細(xì)胞碎片分別。第三章 細(xì)胞裂開法細(xì)胞裂開目的：通過收集細(xì)胞或菌體，進(jìn)展細(xì)胞裂開，以提取胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶、多肽和核酸等生化物質(zhì)。是提取胞內(nèi)產(chǎn)物的關(guān)鍵步驟。細(xì)胞裂開：承受確定方法，在

8、確定程度上破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，使胞內(nèi)產(chǎn)物最 大程度釋放到液相，將裂開后的細(xì)胞漿液經(jīng)固液分別除去細(xì)胞碎片，再進(jìn)展分別純化。細(xì)胞裂開細(xì)胞根本構(gòu)造：細(xì)胞壁動(dòng)物細(xì)胞除外、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)等。細(xì)胞裂開的主要阻力：細(xì)胞壁。不同類型細(xì)胞其細(xì)胞壁的構(gòu)造和組成不完全一樣，細(xì)胞裂開的難易程度不同。一、細(xì)胞裂開方法按是否外加作用力分為：機(jī)械法和非機(jī)械法。使溫度上升，要承受冷卻措施，防止生物產(chǎn)品受熱破壞；非機(jī)械法：酶解法、滲透壓沖擊法、凍結(jié)溶化法、枯燥法和化學(xué)法溶胞等。機(jī)械法的特點(diǎn)依靠專用設(shè)備，利用機(jī)械力的作用將細(xì)胞切碎；優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備通用性強(qiáng)，效率高，操作時(shí)間短，本錢低，適合大規(guī)模工業(yè)化。缺點(diǎn)：細(xì)胞碎片細(xì)小，胞內(nèi)物質(zhì)全部

9、釋放，料液黏度大，成分簡潔； 非機(jī)械法的特點(diǎn)利用化學(xué)試劑或物理因素等破壞局部的細(xì)胞壁或提高壁的通透性；優(yōu)點(diǎn)：胞內(nèi)物質(zhì)釋放的選擇性好，固液分別簡潔；缺點(diǎn)：細(xì)胞裂開率低，消耗時(shí)間長，某些方法本錢高，一般僅適合小規(guī)模。3、裂開技術(shù)與上、下游過程相結(jié)合提高裂開率的機(jī)理。與上游過程相結(jié)合：在上游培育過程中，轉(zhuǎn)變培育基成分、生長期、操作參數(shù)等使細(xì) 胞裂開變得簡潔；用基因工程對菌種進(jìn)展改造。與其他下游操作相結(jié)合：裂開條件應(yīng)與后步分別相關(guān)；裂開操作與純化過程結(jié)合。外加酶法用于試驗(yàn)室規(guī)模；依據(jù)細(xì)胞壁的構(gòu)造和化學(xué)組成選擇適當(dāng)?shù)拿?，并確定相應(yīng)的次序。細(xì)菌類細(xì)胞壁：溶菌酶；酵母和真菌類細(xì)胞壁：蝸牛酶、纖維素酶、多糖酶

10、等；植物細(xì)胞壁：纖維素酶和半纖維素酶第四章 沉淀法沉淀法利用參與試劑或轉(zhuǎn)變條件使發(fā)酵產(chǎn)物離開溶液，生成不溶性顆粒而沉淀。依據(jù)所參與沉淀劑分為：鹽析法等電點(diǎn)沉淀法有機(jī)溶劑沉淀法非離子型聚合物沉淀法聚電解質(zhì)沉淀法高價(jià)金屬離子沉淀法2、生產(chǎn)中常用的鹽析劑有哪些？其選擇依據(jù)是什么？最常用的鹽析劑：硫酸胺、硫酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈉。中性鹽沉淀法：在發(fā)酵液中參與中性鹽能破壞蛋白質(zhì)或酶的膠體性質(zhì)， 消退微粒上的電荷，促使蛋白質(zhì)或酶沉淀或聚結(jié)的現(xiàn)象。一般用于蛋白質(zhì)分別和酶制劑工業(yè)的發(fā)酵液提取。有機(jī)溶劑沉淀法利用和水互溶的有機(jī)溶劑，能使蛋白質(zhì)在水中的溶解度顯著下降室溫下還會(huì)變性。優(yōu)點(diǎn)：溶劑易蒸發(fā)除去；有機(jī)溶劑密度

11、小，與沉淀物密度差大，易于離心分別。缺點(diǎn)：易使蛋白質(zhì)變性失活；安全要求高。鹽析法中性鹽沉淀法：在發(fā)酵液中參與中性鹽能破壞蛋白質(zhì)或酶的膠體性質(zhì)，消退微粒上的電荷，促使蛋白質(zhì)或酶沉淀或聚結(jié)的現(xiàn)象。一般用于蛋白質(zhì)分別和酶制劑工業(yè)的發(fā)酵液提取。第五章 膜分別法1、何謂膜分別？主要有那幾種膜分別方法？用于分別的膜應(yīng)有哪些根本特性？膜過濾法膜分別技術(shù)：用半透膜作為選擇障礙層，允許某些組分透過而保存混合物中其他 組分，從而到達(dá)分別目的的技術(shù)。膜的根本特性：這一薄層物質(zhì)稱為膜。2 是均勻的一相或是由兩相以上分散物質(zhì)所構(gòu)成的復(fù)合體，厚度應(yīng)在 0.5mm膜還必需具有高度的滲透選擇性；面積可以很大，也可以格外微小2

12、、膜分別的表征參數(shù)有那些？何謂膜截留分子量？水通量：每單位時(shí)間內(nèi)通過單位膜面積的水體積流量，其大小取決于膜 的物理特性和系統(tǒng)的條件。截留率和截?cái)喾肿恿浚簩Υ_定相對分子質(zhì)量的物質(zhì)，膜能截留的程度。截留率:膜對溶質(zhì)的截留力氣以截留率 R 來表示截?cái)喾肿恿?MWCO)：定義為相當(dāng)于確定截留率(90%或 95%的分子量，用以估量孔徑的大小。3、何謂濃差極化現(xiàn)象？它是如何影響膜分別的？削減濃差極化現(xiàn)象的措施？膜的濃差極化：溶劑透過膜而溶質(zhì)留在膜上，使膜面上溶質(zhì)濃度增大的 現(xiàn)象易造成 3 種狀況：提高滲透壓，降低水通量；降低膜的截留率；產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，造成物理堵塞，使膜漸漸失去透水力氣。4、什么是膜污染？如

13、何減輕膜污染？膜的清洗及保存方法有那幾種？膜的污染：處理物料中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物 理化學(xué)相互作用或機(jī)械作用而引起膜外表或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔 徑變小或堵塞，使膜產(chǎn)生透過流量和分別特性的不行逆變化現(xiàn)象。減輕污染的方法料液的有效處理預(yù)處理：預(yù)處理料液到達(dá)膜組件進(jìn)水的水質(zhì)指標(biāo)。改善膜的性質(zhì)：改善外表性質(zhì)：外表極性和電荷性。轉(zhuǎn)變操作條件：適當(dāng)提高水溫加速分子集中，增大濾速； 降低膜兩側(cè)的壓差或料液濃度；調(diào)整料液的 pH，遠(yuǎn)離引起蛋白質(zhì)沉淀的等電點(diǎn)。膜污染的處理清洗方法物理方法清洗：等壓沖洗；反沖洗；脈沖流淌；靜置浸泡加水力反沖洗，承受泡沫塑料軟 球或海綿球去除污物；超聲波等

14、化學(xué)清洗方法：承受化學(xué)藥品溶液清洗。起溶解作用的物質(zhì)：酸、堿、酶起切斷離子結(jié)合作用的方法：轉(zhuǎn)變離子強(qiáng)度、pH起氧化作用的物質(zhì)：H O 、次氯酸鹽2 2起滲透作用的物質(zhì)：磷酸鹽、次氯酸鹽清洗后，如不用，應(yīng)用清水中加甲醛貯存。反滲透優(yōu)點(diǎn)：相態(tài)不變，無需加熱，設(shè)備簡潔，效率高，占地小，操作便利，能耗少等。應(yīng)用：海水脫鹽、食品醫(yī)藥的濃縮、超純水的制備，微生物的分別把握等反滲透法在濃縮、凈化中的應(yīng)用在凈化和濃縮的全過程中，需要大量清水，同時(shí)又伴有大量廢水排出的狀況；凈化過程的用水，要求必需承受閉路循環(huán)系統(tǒng)，以進(jìn)展水的再生使用；廢水中含有貴重物質(zhì)；凡屬不適于加熱或減壓處理的過程。超 濾但凡能截留相對分子質(zhì)

15、量在 500 以上的高分子的膜分別過程。從小分子溶質(zhì)或溶劑中，將較大的溶質(zhì)分子篩分出來如相對分子質(zhì)量數(shù)百萬 的有機(jī)物大分子。反滲透：截留無機(jī)鹽類的小分子。6、膜分別過程中反滲透、微濾、超濾、納濾過程的區(qū)分？1、微濾Microfiltration，MF利用篩分原理分別， 截留直徑為 0.0510m 大小的離子， 膜的孔徑為0.0510m0.050.5MPa。2、超濾Ultrafiltration，UF篩分原理，可能受粒子荷電性及其與荷電膜相互作用的影響，可分別分子量30001000 000Da0.0010.05 m0.11MPa。3、反滲透ReverseOsmosis，RO在高于溶液滲透壓的壓力

16、作用下，只有溶液中的水透過膜，而溶液中大分子、小分子有機(jī)物和無機(jī)鹽全部被截溜。分別的根本原理：溶解集中。膜孔徑 0.11nm，承受壓力為 110MPa。6、納米過濾Nanofiltration，NF介于超濾和反滲透之間，以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分別出 3001000 相對分子質(zhì)量物質(zhì)的膜分別過程。特點(diǎn)：集濃縮與透析為一體；操作壓力低，節(jié)約動(dòng)力第六章 溶劑萃取法1、何謂溶劑萃??？其安排定律的適用條件是什么？2、溶劑萃取：利用一種溶質(zhì)組分產(chǎn)物在兩個(gè)互不混溶的液相水相有機(jī)溶劑 相中競爭性溶解和安排性質(zhì)上的差異來進(jìn)展分別操作。安排定律和分別因數(shù)：在確定溫度、壓力的條件下，溶質(zhì)安排在兩個(gè)互不相溶的溶劑

17、中，到達(dá)平 衡時(shí)溶質(zhì)在兩相中活度之比為一常數(shù)稀溶液中，活度可用濃度代替即到達(dá)平衡時(shí)溶質(zhì)在兩相中的濃度之比為一常數(shù)安排系數(shù)：K=萃取相濃度/萃余相濃度=C/C12應(yīng)用條件：稀溶液；溶質(zhì)對溶劑之互溶無影響；是同一種分子類型不發(fā)生締合或離解。2、溶劑應(yīng)具備的條件？溶劑的選擇一個(gè)良好的溶劑應(yīng)具備以下要求：有很大的萃取容量；有良好的選擇性，抱負(fù)是只萃取產(chǎn)物不萃取雜質(zhì)；與被萃取的液相互溶度要小，粘度低，界面張力小或適中，以有利于相的分散和兩相分別；溶劑的回收和再生簡潔；化學(xué)穩(wěn)定性好，不易分解，對設(shè)備腐蝕性??；經(jīng)濟(jì)性好，價(jià)廉易得；安全性好，閃點(diǎn)高，對人體無毒性或毒性低。常用溶劑生物工業(yè)上常用的溶劑有：酯類、

18、醇類和酮類等。 如：乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁醇等。業(yè)中，去乳化有何實(shí)際意義？乳化：一種液體分散在另一種不相混合的液相中的現(xiàn)象 2、乳濁液的形成有機(jī)溶劑和水混合，乳化結(jié)果形成兩種形式乳濁液：水包油型 或 O/W油包水型 或 W/O要形成穩(wěn)定的乳濁液，一般應(yīng)有外表活性劑乳化劑存在。蛋白質(zhì)是引起發(fā)酵液乳化的外表活性物質(zhì)之一。 3、常用破乳化方法過濾和離心分別：加熱：稀釋法：加電解質(zhì)：吸附法：頂替法：轉(zhuǎn)型法：第七章 雙水相萃取雙水相萃取技術(shù)定義利用雙水相的成相現(xiàn)象及待分別組分在兩相間安排系數(shù)的差異，進(jìn)展組分分別 及提純的技術(shù)。常用雙水相體系利用生物物質(zhì)在兩相中的不同安排可實(shí)現(xiàn)其分別。生化工程中常用的雙水

19、相體系有：聚乙二醇PEG/葡聚糖Dex：聚乙二醇PEG/無機(jī)鹽硫酸鹽或磷酸鹽。特點(diǎn)：無毒性；能使生物高分子穩(wěn)定多元醇或多糖構(gòu)造。3、為什么說雙水相萃取適用于生物活性大分子物質(zhì)分別？4PH 是如何影響雙水相萃取的？勻漿液時(shí)，一般是把目標(biāo)產(chǎn)物分布在上相，而細(xì)胞碎片、雜蛋白等雜質(zhì)分布在下相，為什么？第八章 離子交換法1一種能與其他物質(zhì)發(fā)生離子交換的物質(zhì)2、離子交換樹脂的構(gòu)造、組成？按活性基團(tuán)不同可分為那幾大類？離子交換樹脂：一種具有網(wǎng)狀立體構(gòu)造的不溶于酸、堿和有機(jī)溶劑的固態(tài)高分子化 合物，其化學(xué)穩(wěn)定性良好，有確定孔隙度，且有離子交換力氣。構(gòu)造組成：樹脂骨架不溶性的三維空間網(wǎng)狀構(gòu)造、功能基團(tuán)與 骨架相

20、連、活性離子與功能基團(tuán)所帶電荷相反的可移動(dòng)的離子。離子交換樹脂的可交換的官能團(tuán)中的活性離子打算此樹脂的主要性能。 分類： 1、強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂2、弱酸性陽離子交換樹脂3、強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂4、弱堿性陰離子交換樹脂外觀：多為球形， 流體阻力；交聯(lián)度：須具有確定交聯(lián)度，使其不溶于一般酸、堿及有機(jī)溶劑。 化學(xué)穩(wěn)定性：應(yīng)有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，不易分解破壞。機(jī)械強(qiáng)度：有確定的物理穩(wěn)定性，避開或削減破損流失。交換量：為了能有較大的交換容量，在制造時(shí)應(yīng)使單位質(zhì)量樹脂所含的官能團(tuán)實(shí)際應(yīng)用中具有多少可交換 離子的力氣，要簡潔解吸良好的可逆性。離子交換選擇性：在實(shí)際應(yīng)用中，溶液中經(jīng)常同時(shí)存在著很多離子。離子交

21、換樹脂能否將所需離子從溶液中吸附出或?qū)㈦s質(zhì)離子全部 (或大部)吸附住，具有更大的實(shí)際意義。這就是離子交換選擇性。離子交換樹脂和離子間的親和力越大，就越簡潔吸附。 K影響離子交換樹脂選擇性的因素1、離子價(jià)數(shù)：優(yōu)先選擇高價(jià)離子，低價(jià)離子被吸附時(shí)較弱。 陽離子被吸附挨次：Fe3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ Na+ 陰離子被吸附挨次：檸檬酸根 硝酸根2、溶液濃度的影響： 小。因此可將溶液稀釋，樹脂選擇吸附高價(jià)離子。離子的水化半徑： 較小的離子優(yōu)先吸附。4、樹脂物理構(gòu)造的影響：交聯(lián)度高對離子的選擇性較強(qiáng)；大孔型樹脂選擇性低于凝膠型樹脂。 5.有機(jī)溶劑的影響：有機(jī)溶劑存在，樹脂對有機(jī)離子的選擇性降低，

22、而易吸附無機(jī)離子。 6.樹脂與交換離子間的關(guān)心力：能與樹脂間形成關(guān)心力氫鍵、范德華力等 ，樹脂對其吸附力就大；破壞關(guān)心力的溶液，能將離子從樹脂上洗脫出來。5、一般型離子交換樹脂為何不能用來分別提取蛋白質(zhì)分子？6、什么是軟水和無鹽水？如何制備軟水和無鹽水？1、軟水制備軟水：利用鈉型陽離子交換樹脂去除 Ca2+、Mg2+后的水：Ca2+2RSONa +(RSO)33 2Ca2+2Na+Mg2+Mg2+再生用食鹽水(1015%)生成鈉型，反復(fù)使用。2、無鹽水的制備無鹽水：將原水中的全部溶解性鹽類、游離酸、堿離子去除。6、 將原水通過氫型陽離子交換樹脂和羥型陰離子交換樹脂，經(jīng)離子交換反響，去除陰、陽離

23、子制成。制備無鹽水包括陽離子交換、陰離子交換反響。7、對有有用意義的離子交換樹脂有何要求？離子交換過程對有機(jī)大分子吸附時(shí)會(huì)存在假平衡，緣由： 活性中性排列過密，其中一局部活性中性被有機(jī)大分子遮住，影響其吸附量； 平衡時(shí)間長。影響交換速度的因素樹脂顆粒：離子的外集中速度與樹脂顆粒大小成反比，內(nèi)部集中速度與粒徑倒數(shù)的高次方成正比，故粒度減小，交換速度加快。樹脂的交聯(lián)度：交聯(lián)度下降，樹脂易膨脹，樹脂內(nèi)集中較簡潔。降低交聯(lián)度，可提高交換速度。溶液流速：外集中隨溶液過柱流速的增加而增加；內(nèi)集中根本不受流速或攪拌的影響。溶液濃度：溶液中離子濃度低，對外集中速度影響較大，對內(nèi)集中影響較??； 離子濃度較高，對

24、內(nèi)集中影響較大，對外集中影響較小。溫度：溶液溫度上升，集中速度加快，交換速度也增加。離子的大?。盒‰x子的交換速度較快；大分子受空間阻礙，集中速度特別慢。離子的化合價(jià)：離子與樹脂骨架間存在庫侖引力，化合價(jià)越高，集中越慢。第九章 吸附法吸附作用：物質(zhì)(被吸附的產(chǎn)物)從液體相濃縮到固體(吸附劑)外表從而到達(dá)分別的過程。吸附劑：在外表上能發(fā)生吸附作用的固體.吸附物：被吸附的物質(zhì)。2、吸附法有幾種？各自有何特點(diǎn)？物理吸附最常見的吸附現(xiàn)象：吸附劑與吸附物通過分子力(范德華力)產(chǎn)生的吸附；吸附不僅限于一些活性中心，而是整個(gè)自由界面；物理吸附是可逆的，吸附和解吸同時(shí)存在；一種吸附劑可吸附多種物質(zhì)，沒有嚴(yán)格的選

25、擇性但吸附量有差 別；與吸附劑的外表積、細(xì)孔分布、溫度等有關(guān)?；瘜W(xué)吸附：選擇性較強(qiáng)，一種吸附劑只對某種或幾種特定物質(zhì)有吸附作用；吸附為單分子層吸附，吸附后較穩(wěn)定，不易解吸；與吸附劑的外表化學(xué)性質(zhì)及吸附物的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)?；瘜W(xué)吸附化學(xué)鍵力的吸附1吸附區(qū)域?yàn)槲达柡偷脑游綄訑?shù)為單層吸附可逆性不行逆吸附選擇性很好工程作用力吸附熱選擇性 吸附分子層物理吸附范德華力幾乎沒有單分子或多分子層化學(xué)吸附化學(xué)鍵力有選擇性單分子大網(wǎng)格聚合物吸附劑：大網(wǎng)格離子交換樹脂去其官能團(tuán)，保存多孔骨架，其性質(zhì)與活性炭、 硅膠等吸附劑相像。特點(diǎn)：選擇性好，解吸簡潔，機(jī)械強(qiáng)度好，可反復(fù)使用，流體阻力較小?？砂葱枰x擇不同原料和合

26、成條件轉(zhuǎn)變其孔隙度、骨架構(gòu)造、極 性，用于吸附各種有機(jī)化合物。影響吸附過程的因素吸附劑的性質(zhì)：理化性質(zhì)對吸附影響很大，要求吸附容量大、吸附速度快、機(jī)械強(qiáng)度好。吸附容量主要與比外表積有關(guān)；吸附速度主要與顆粒度和孔徑分布有關(guān)；機(jī)械強(qiáng)度影響其使用壽命。吸附物的性質(zhì)：能使外表張力降低的物質(zhì)，易為外表所吸附； 溶質(zhì)從較易溶解的溶劑中吸附時(shí)，吸附量較少；極性吸附劑易吸附極性物質(zhì)，非極性吸附劑易吸附非極性物質(zhì)； 對于同系列物質(zhì)，吸附量變化有規(guī)律；溶液 pH 的影響：影響某些化合物的離解度常通過試驗(yàn)打算溫度的影響：吸附熱越大，溫度對吸附的影響越大。其他組分的影響：對混合物的吸附較純?nèi)苜|(zhì)的吸附為差。第十章 色層

27、分別1、為什么說色譜分別的效率是全局部別純化技術(shù)中最高的？2、何謂色層分別法？可分為那幾大類？的極性，吸附力，分子的親和力，分子的安排系數(shù)等在兩相中。當(dāng)多組分混合物隨流淌相流淌時(shí)，由于各組分物理化學(xué)性質(zhì)的差異，而以不同的速率移動(dòng)，使之分別。吸附、安排、離子交換、凝膠、親和的機(jī)理是什么？在制備和生產(chǎn)生物體組成成分時(shí)如何進(jìn)展色譜分別的選擇，舉例說明。吸附色譜 Adsorptionchromatography，AC ：混合物隨流淌相通過固定相(吸附劑)時(shí)，固定相對不同物質(zhì)的吸附 力不同使混合物分別的方法。安排色譜 Distributionchromatography，DC，液液色譜：固定相和流淌相均

28、為液相，利用混合物中各物質(zhì)在兩液相中的安排 系數(shù)不同而分別。離子交換色譜ionexchangechromatography，IEC ：基于離子交換樹脂上可電離的離子與流淌相中具有一樣電荷的溶質(zhì) 離子進(jìn)展可逆交換，混合物中不同溶質(zhì)對交換劑具有不同的親和力而將它們分 離。凝膠色譜 Gelchromatography，GC：以凝膠為固定相，依據(jù)各物質(zhì)分子大小不同而進(jìn)展分別的色譜技術(shù)利用生物大分子的相對分子質(zhì)量差異進(jìn)展層析分別的方法 譜molecularsievechromatography，MSC；空間排阻色譜sizeexclusion chromatography，SEC主要用于脫鹽、分級分別及分

29、子量的測定。親和色譜affinitychromatography，AFC：利用生物分子間的特異性親和力進(jìn)展分別即把與目的產(chǎn)物具有特異親和力的生物分子固定化后作為固定相，當(dāng)含目的產(chǎn)物的混合物流經(jīng)固定相 時(shí)，即可把目的產(chǎn)物從混合物中分理出來色譜分別方法的選擇常按以下幾方面來選擇不同色譜方法：78、 主要雜質(zhì) 特別是分子構(gòu)造、大小和理化特性與目的產(chǎn)物相近的雜質(zhì)的成分與含量；9對于蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子分子量大、易失活、具有生物專一親和性，較多項(xiàng)選擇用多糖基質(zhì)離子交換色譜、疏水作用色譜、凝膠和親和色譜。，承受吸附、安排、離子交換色譜。分析色譜與制備和工業(yè)色譜的比較1分析色譜：流淌相包括氣相、液相

30、，固定相外形有柱、紙、薄板。制備和工業(yè)色譜：主要承受以液相為流淌相的柱上色譜。 2分析色譜：進(jìn)樣量越小越好，檢測靈敏度越高越好，如微型毛細(xì)管柱色譜。 色譜分別理論上的不同：理論塔板數(shù)的不同： 關(guān)系安排系數(shù)的不同：分析色譜：溶質(zhì)濃度下降，確定溫度下，K 為常數(shù)；制備和工業(yè)色譜：為提高產(chǎn)率，須提高單元操作進(jìn)樣量，樣品濃度增大，K樣品保存值與峰高不同：分析色譜：同一樣品保存值為常數(shù)，由保存值大小定性；峰高與 組分濃度呈線性關(guān)系，峰高可作定量分析指標(biāo)。制備和工業(yè)色譜：保存值不僅隨樣品而變，且隨濃度而變；保存值不定性，峰高不作定量分析的指標(biāo)。層析劑種類無機(jī)基質(zhì)層析劑：硅膠、氧化鋁、活性炭、多孔玻璃等制成球性或無定形顆粒，可用于吸附 和正相安排色譜?；蚪?jīng)化學(xué)修飾、涂層改性，可制成不同分別機(jī)理的層析劑。瓊脂糖系，葡聚糖系基質(zhì)顆?？蓮V泛選擇單體和交聯(lián)劑聚合進(jìn)展化學(xué)改性處理，層析劑普 遍有良好的選擇性；層析劑負(fù)載力氣強(qiáng)，有較高的色譜容量； 化學(xué)穩(wěn)定性良好，pH不易產(chǎn)生