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溶剂萃取法ppt课件
时间:2021-07-07 20:29 点击次数:101

  第一讲 1 1 溶剂萃取详尽 萃取历程是 当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二连续触时,生化物质方向于在两相之间举行分派,当条目选择得适合。时,所需提取的生化物质就会有选拔性地?发作更正,鸠合到一、相中,而平素溶液中所混有的另外杂质(如主旨代谢产物、杂蛋白等)分配在另一相中,如此就能到达某种水平的提纯和浓缩。 2 萃取在化工上是分开液体混合物常用的单元控制,在发酵和其余生物工程分娩上的利用也至极广漠. . 萃取驾:驭不?光没合系提取和增浓产物,使产;物得。到来源的纯化,于是广宽操纵在抗生素、有机酸、维生素、激素等发酵产物的...

  第一谈 1 1 溶剂萃取轮廓 萃取历程是 当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二纠关触时,生化物质方向于在两相之间举办分配,当条款采取得允洽时,所需提取的生化物质就会有选取性地发作更动,聚集:到一相中,而一直溶液中所混有的此外杂质(如中心代谢产物、杂蛋白等)分派在另一相中,如斯就能抵达某种水准的提纯和浓缩。 2 萃!取在化工上是肢解液体同化物常用的单元独揽,在发酵和另外生物工程临蓐上的行使也非常汜博. . 萃取把握不光没合系提取和增浓!产物,使产物得到起首的纯化,因而开阔行使在抗生素、有机酸、维生素、激素等发酵产、物的提取上。 溶剂萃取概述 3 萃取的根基概念 ① 萃取: : 溶质从料液更动到萃取剂的经过。 ②: 反萃取:溶质从“萃取。剂蜕变到反萃剂的历”程。 在完竣萃取负责后,为进一步纯化倾向产物或便于下一步肢解驾御的执行,将偏向产物从有机相转入水相的独揽就称为反萃取( (Back extraction) 溶剂萃取概述 4 萃取法 是使用液体搀杂物各组分在某有机溶剂中的熔解度的不同而告竣分袂的。 料液: 在溶剂萃取中,被提取的溶液, 溶质A: : 此中欲提:取的物质, 萃取剂S: : 用以实行萃取的溶剂, 萃取液: 经交锋分散后,大限度溶质转变到萃取剂中,得到的溶液, 余液: 被萃取出溶质的料液。 溶剂萃取”详细 萃取的根基概念 稀释剂 ( 原溶剂 )B B :夹杂液中的溶剂 , 作用是使萃 合常数发生转化 , 使分配:比爆发,改动 。 5 杂质 溶质 原溶剂 萃取剂 Light phase Heavy phase 溶剂萃取概述 6 分液漏斗有机相水相溶剂萃取轮廓 7 萃取清洗反萃取萃取剂+稀释剂料液(待对立物质+杂质萃取液(待豆剖物质+少量杂质洗濯剂萃残液(杂质)杂质+少量待萃物质产物(待萃物质)(待返回运用)萃取剂+稀释剂反萃剂待萃物质但凡产业液液萃取历程 溶剂萃取概述 8 生物萃取与守旧萃取相比的格外性  生物工程分别于化工临蓐,重要表此刻生物分袂时常须要从浓度很稀的水溶液中除掉大限度的水,况且反响液中生活多种副产物和杂质,使生物萃取具有特地性。  ① 名望杂乱  ② 传质速率差异  ③ 相豆剖性能差别  ④ 产物的不寂寥性 溶剂萃取详尽 9  萃取经过有采用性  能与其余步聚很是闭  资历相转移节减产品水解  适用于不同领域  传质快  周期短 , 便于团结职掌;  毒性与安适情况题目 溶剂萃取法的特点 溶剂萃取具体 10 2 萃取过程的理论根基 液液萃取是以分拨定律为基本 分配定律 :必定T T 、P P 下,溶质在两个互不相溶的溶剂均分配, 平衡 时,溶质在两相中浓度之比为常数。 K K- - 分拨系数  在常温常压下K为常数; 运用条目条目 (1 1 ) 稀溶液 (2 2 ) 溶质对溶剂互溶没有教化 (3 !3 ) 一定是联关分子典范 , 不爆发缔合或离解 萃余液的浓度萃取液的浓度 RlCCK11 若是平素料液中除溶质A A 除外,还含有溶质B B ,则由于A A 、B B 的分配系数分歧,萃取相中A A 和B B 的相对含量就分歧于萃余相中A A 和B B 的相对含量。 萃取剂对溶质A A 和B B 离散实力的大小可用 瓜分职位( )来表征 。 分化地位() ) 12 豆剖因数 :在团”结萃取格;式内,在同样条目下两组;分的分拨比的比值。 B ABARB RALB LAB” AKK) C / C () C / C (  分割成分() ) =1 K A A = K B B 破裂功劳不好; 1 K A A K B B 分化收获好; 越大,K K A A 越大于K K B B ,散乱成果越好。 13 普通来叙 , 要使共存于统一体例的A A 和B B 割据 ,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 彼此星散。故常将 A/B 10 4 4 行动两元素 互相分开的判据 。 两元素相互翻脸的判据 14 3 3 .有机溶剂的选取 ① 遵循好像相溶的叙理,选拔 与偏向产物极性 (根据介电常数鉴定极性 p116 ) 左近的 有机溶剂为萃取剂,能够得到较大的分拨系数; ②有机溶剂与水不互溶,与水有较大的密度差,黏度小,表面张力适中, 相豆剖和相分离便利 ; 应该价廉易得,方便回收,毒性低,腐化性小,不与方向。产物反映。 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 的感,导 !pH 教学表观分配系数(K K ) pH 低有利于酸性物质分拨在有机相,碱性物质分配在水相。 4 有机溶剂萃取的影响因素 16  由萃取机理和 K ~pH 的相合式可得出如下结论: 酸性物质 碱性物质 萃取 pHpK pHpK 反萃取 pHpK pH,pK 17 4.2. 温度T T ◆ “T ,分子扩散快度 ,故萃取速度 ◆ T T 教化分派系数, 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 ,水中的溶解度 萃取时 T 使 K ;反萃时 T 使、K K 反 18 4 4. .3 3. . 离子强度 离子强度严重感染物质的熔解度 。 当有无机盐 氯化钠 、 硫酸铵 , 感化: 生化物质在水。中熔化度 , K ;两比拟重差 两相互溶度 ,19 4.4 带溶剂的应用” 带。溶剂 :是一:类能和”所:提取的;生物物质变成复关。物,而易溶于溶剂的物质,且此复关物在一定条款下便当明白变成成平昔的生物物质。 对于水溶性强的溶质例如链霉素,可操纵脂溶性萃取剂(如月桂酸)与溶质间的化学回声天资脂溶性复合分子,使溶质向有机相改变,在酸性条款下又剖判成链霉素而转溶于水中。 20 溶质与带溶;剂之间的!感“动: 离子对萃“取:正负离子!连接成对的”萃取; 离子相易萃取: 回声萃取: 21 4.5 乳 化 乳化: 水或有机溶剂以细,微液滴肢解在有机 相或水相中的地步 。 云云酿成的分开系统称乳浊液。 乳化带来的标题: 有机相:和水相分相贫苦 , 生长夹带 , 收率低 , 纯度低 。 22 1 1 ) 乳浊液变成缘故 外观活性物质齐集在两相界面上,使外貌张力下降。 表面活性 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 乳浊液楷模 当将有机溶剂(通称为油)和水混在一块搅拌时,不妨孕育两种系统的乳浊液。 乳浊液规范: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“酵液的乳化情景紧要由蛋白质引起。 24 乳浊液类型 当将有机溶剂(通称为油)和水混在一起搅拌时,没关系生长两种形式的乳浊液。 乳浊液典范: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 发酵液的乳化形势要紧由蛋白质引起。 25 HLB数 亲水亲油值(HLB) : : 外表活性剂分子中亲水基和 亲油基之间的大小和力量平衡水准的量定义为表面活 性剂的亲水亲油平衡值。 HLB 在实际操纵中有要紧参考价格。亲油性外表! 活性剂HLB 较低, 亲水性轮廓活性剂HLB 较高。亲水亲 油蜕变点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: 除外貌活,性剂外,能同时为两种液体所润湿的固体粉末也能动作!乳化剂,如粉末对水的润湿性强于对油的润湿性,则根据自由能最小的规定,造成水包油 O/W 型乳浊液。反之形成油包水型。 乳化剂 发酵液乳化的讲理: a 蛋白质的生活,起到外貌活性剂 b 固体粉末对界面的沉寂陶染 27 2 )乳浊液的宁静条件  乳浊液安闲性和下列几个因素有关:  ①界面上。袒护膜是否变成;  ②液滴是否带电;  ③介质的粘?度。 外貌活性!剂分子在瓦解相液滴领域酿成保护膜。回护膜具有肯定的枯燥强度,不易豆剖,能防卫液。滴碰撞而引起聚重。 介质粘度较大时能强化保护膜的呆板强度。 28 物理法:离心、加热,吸附,稀释 化学法:加电解质、其所有人皮相活性剂 * 转型法 进入一种乳化剂,条件: ① 变成的乳浊液规范与向来的相反,使原乳、浊液转型 ② 在转型的历程中,乳浊;液捣蛋,把握条件不批准造成相反的乳浊液, 3 3 )乳浊液的捣蛋次序 29 * 顶替法 参加一种乳化剂,将正本的乳化剂从界面顶替出来: ① 酿成的乳浊液表率与一直的一致 ② 它自身的皮相活性 从来的外表活性 ③ 不能变成坚毅的包庇膜。 乳浊液的捣鬼次第 30 常用的去乳化剂: 十二烷基硫酸钠(SDS, ),酸性, 阴离子型外:面活性剂 溴代十五烷基吡啶!(PPB ),碱性,阳离子外表活性剂 去乳化剂选取规定: 去乳化气力强; 不捣鬼生化物质; 不濡染成品: 去乳化剂不能追随生化物质:一同加入萃取相 , 应留在水相。 。 31 5 萃取编制与过程盘算 ※ 萃取进程 :1 1 )混和 2 2 ) 别离 3 3 )溶剂接管 ※ 操作系统 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萃取器接收器破裂器萃取剂萃取相L产物单级萃取流程示希图 单级萃取:只包括一个同化器和?一个豆剖器 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位置 若设分拨系数为K K ,料液体积为V! V F F ,萃取剂体积 为 Vs ,资历萃取后,溶质在萃取液和萃余液中质量 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 - 比如:赤霉素在“ 10℃ 和 pH2.5 时的分拨系数为35 ,若用等体积的乙醇进行单级萃取一次,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,萃余液再与新鲜萃取剂干戈,再举行萃取。 第优等的萃余液加入第二级动作料液,并投入别致萃取剂举办萃取;第二级的萃余液再行径第三级的料液,以此类推。 此法特质在于每级中都加溶剂,故溶剂花费量大,而获得的萃取剂平衡浓度较稀,但萃、取较实足。 37 多级错流萃取示阴谋 轻相入重相入轻相出轻相出轻相出沉相出轻相入料液入口 第优等 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 设第一级萃取职位为 E1 ,始末甲第萃取”后,未被 萃取的分率 1 为 1 E111!  设第二级萃取因素为 E2 ,体验二级萃取后,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,在第甲等中连续参加料液,并渐渐向下头等转移,而在末了头等中相连进入萃取剂,并逐步向前上,等转化。 料液改变的偏向和萃取!剂蜕变的倾向相反,故称为逆流萃取。 在逆流萃取中,只在结!尾甲等中投入萃取剂,故和错流萃取比拟,萃取剂之消耗量较少,所以萃取液均衡浓度较高。 41 多级逆流萃取图 混关器对立器同化器混关器松散器散乱器S SL3L2 2L1F F第一级 第二级 第三级R R 342 青霉素的多级逆流萃取 第甲等 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配备中用乙酸戊酯从澄澈的发酵液平分离青霉素青霉素发酵过滤液投入第一级萃取罐,在此与从第二级割据器来的萃。取相, (含产品青霉素)搀杂;萃取,而后流入第一级割据器分成崎岖”层, ; 上、层为萃取相,富含谋略产物,送去蒸馏接受溶剂和产物进一步精制; ; 下一层为萃余相,含主意产物浓度比稀罕料液低得多,送第二级萃取; 。 如许经三级萃取“后,末端上等的萃余、相举止废液排走。 43 多级逆液萃取发动公式 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 肢解 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 条件:萃取相和萃...

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