To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Zasada separacji hydraulicznej
Rozdział na bazie wielkości i gęstości. Na cząstki działają siły: grawitacyjna i pozioma przepływu cieczy. Cząstki o tym samym ciężarze mają ten sam wektor ruchu i są odbierane przez komory zbiorcze w odpowiednich miejscach wzdłuż kierunku przepływu cieczy. Ten sam ciężar oznacza ten sam stosunek wielkości i gęstości ,czyli przy wybranej prędkości cząstek ,to co będzie w zbiorniku będzie miało: dużą gęstość i mały wymiar oraz małą gęstość i duży wymiar - w każdym razie ciężar będzie identyczny, a rozmiar inny co umożliwi wstępną segregację.
Przy zwykłej sedymentacji z zawiesiny wykształca się warstwa zawiesiny gęstej ,która stopniowo zacznie być warstwą osadu (towarzyszy temu zagęszczanie grawitacyjne). Dla sedymentacji też wyróżnia się zakresy: Stokesa i Newtona w zależności od średnicy cząsteczki oraz wpływ gęstości na szybkość opadania (opadanie swobodne). Można w ten sposób rozdzielić więc substancje o różnym ciężarze (ta sama wielkość różna gęstość ,ta sama gęstość różna wielkość).
Wirowanie sedymentacyjne oparte jest na zasadzie zbliżonej do wirowania filtracyjnego ,tu jednak nie doprowadza się cieczy. Biomasa pod wpływem siły odśrodkowej osadza się na ściankach wirówki i zagęszcza pod wpływem swojej masy w czasie. Jest to ulepszona sedymentacja - bo nie grawitacyjna.
Metody precypitacji
strącenie w wyniku reakcji chemicznej (zredukowanie ,przeprowadzenie w związek nierozpuszczalny)
wytrącenie w wyniku dodania rozpuszczalnika (etanol ,izopropanol)
precypitacja białek -zmienia rozpuszczalność białek i powoduje wytrącenie
wysalanie siarczanem amonu
zmiana pH
dodatek niejonowych polimerów PEG
dodatek polielektrolitów
dodatek wielowartościowych jonów metali
Frakcjonowanie przez precypitację
Białka różnią się rozpuszczalnościami w różnych roztworach. Zasada jest taka, że im większa siła jonowa roztworu (zależąca od wartościowości i stężenia jonu w roztworze) tym mniejsza jest rozpuszczalność białka .Jednak dla każdego białka siła roztworu jest względna.
Dodając do koloidu białkowego roztwory o coraz wyższej sile jonowej ,będzie się wytrącać białka o coraz większej rozpuszczalności. Niezbędne jest usunięcie precypitantu jonowego z otrzymanych roztworów rozdzielonych białek w następnym etapie.
Mechanizm rozdzielania membranowego
Membrany służą do rozdzielania substancji ze względu na rozmiar (membrany mikroporowate) lub zdolność dyfuzji (membrany jednorodne). Transport przez membrany substancji rozpuszczonej zachodzi zgodnie z malejącym stężeniem ,zależy od oddziaływań składnika z membraną i transportu o charakterze przenikania masy. Przy małym wpływie przenikania masy na transport przepływ związany jest z zdolnością membrany do przepuszczania-zatrzymywania składnika. W sytuacji gdy membrana zatrzymuje wydajnie cząstki ,większe znaczenie będzie miał ruch w wyniku przenikania masy.
(…)
… Ficka określa tu ruch dyfuzyjny. Aby wpływać na polaryzację stężeniową można zmieniać natężenie przepływu (grubość warstwy granicznej). Przy filtracji roztworów rozcieńczonych gradient właściwie nie występuje. Duży gradient wytwarza się gdy strumień masy jest duży i gdy warstwa graniczna jest gruba. Ma miejsce spowalnianie przepływu lub wręcz jego brak oraz duże ciśnienie osmotyczne przy membranie (czyli powrót rozpuszczalnika przez membranę). Korzystna jest cienka warstwa graniczna ,aby dyfuzyjny ruch zachodził na krótkiej drodze. Zwiększa się w tym celu burzliwość np. natężenie przepływu lub miesza. Metody membranowe
Dzieli się je na stężeniowe - gdy wyłącznie gradient wpływa na rozdział ,jak w dializie ,ale już nie w dializie wspomaganej prądem (elektrodializie)- i ciśnieniowe - gdy trzeba przyłożyć…
… w wyniku przenikania masy.
W przeciwną stronę do ruchu substancji rozpuszczonej odbywa się ruch rozpuszczalnika (zgodnie ze spadkiem ciśnienia rozpuszczalnika), ale ruch rozpuszczalnika odbywa się też w przeciwną stronę pod wpływem ciśnienia osmotycznego - dlatego faktyczny ruch rozpuszczalnika zależy od różnicy jego ciśnień i pomniejszony jest o ruch wynikający z ciśnienia osmotycznego. W praktyce cechą membrany jest wartość cut-off mówiąca o średnicy cząstek zatrzymywanych w 50%. Technicznie transport aktywny jest nieosiągalny.
Zjawisko polaryzacji stężeniowej
Ma miejsce gromadzenie substratu przy błonie zgodnie z określonym gradientem. W przypadku białek może to powodować powstawanie żeli białkowych (spadek rozpuszczalności w wyniku przekroczenia stężenia). Jest też niekorzystne bo może zatykać pory…
… ciśnienie by dokonać rozdziału ,np. nano/ultra/mikro-filtracje i osmoza odwrócona.
Dializa
Przez membranę kontaktuje się roztwór z substancją do usunięcia i dostarczany w miarę stałe czysty rozpuszczalnik. Transport zachodzi w wyniku różnicy stężeń po oby stronach błony. Siłą napędową jest różnica stężeń ,więc należy często zmieniać rozpuszczalnik na czysty ,zwłaszcza w końcowych stadiach oczyszczania…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)