发布时间 : 星期四 文章生物分离工程 第二、三章综合测试更新完毕开始阅读b1f5c76caf1ffc4ffe47acd0
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1.影响过滤速度的因素有哪些？如何提高过滤速度？
过滤是利用薄片型多孔性介质截留固液悬浮液中的固体粒子，进行固液分离的方法。 dQ/dt=AΔP/μL(Rm+Rc)
影响过滤速度的因素有：过滤面积、介质两侧压差、滤液粘度、介质和滤饼的阻力（阻力越大，过滤速度越大）适当增加过滤面积，提高介质两侧压力差，加入助滤剂均可提高过滤速度
提高过滤速度：一般要对滤液进行絮凝或聚凝处理等预处理，改变料液的性质，降低滤饼的阻力；此外，可在料液中加入助滤剂提高过滤速度，但是当以菌体细胞的收集为目的时，使用助滤剂会给分离纯化操作带来麻烦，故需谨慎种行事。
2.什么是分离因数？据此离心机可以分为哪几类？影响离心分离速度的因素还有哪些？
分离因数是指离心设备所能达到的离心力与重力加速度的比值，用Z表示。Z=4π2N2r/g
根据分离因数的不同，可将离心机分为低速离心机（2000g~7000g）、高速离心机（8000g~80000g）、超离心机（100000g~600000g） 离心速度：Vs=dp2 (ρs-ρL)rω2/18μL
Δρ增大，Vs增大；Δρ存在时，dp增大，Vs增大；μL增大，Vs减小； Δρ较小，dp不大，μL较大，只能通过增加离心力提高分离效率。 3.说明机械破碎法和非机械破碎法的优缺点？
机械破碎法：
（1） 机械破碎法破碎强度大，细胞破碎完全
（2） 机械破碎法需要高的能量，并且产生高温的剪切力，易使不稳定产品变性失活； （3） 被破碎的有机体或释放物是非专一的，并且产生碎片的大范围分布，细胞破碎处理难 非机械破碎法：
（1） 条件比较温和，有一定的选择性，细胞外型较为完整，易于分离
（2） K低，产物释放速度低，处理时间长，通用性差，不适用于大规模细胞破碎，最后需分离 4.简述选择细胞破碎方法的原则？
一般原则 （1）、仅破坏或破碎目标产物的位置周围，当目标产物存在于细胞膜附近时，可采用较温和的方法，如酶溶法（包括自溶法），渗透压冲击法和冻结融化发等，当目标产物存在于细胞质内时，则需采用强烈的机械破碎法 （2）、选择性溶解目标产物，当目标产物处于与细胞膜或细胞壁结合的状态时，调节溶液pH值，离子强度或添加与目标产物具有亲和性的试剂如螯合剂，表面活性剂等，使目标产物容易溶解释放，同时，溶液性质应使其他杂质不易溶出，另外，机械法和化学法并用可使操作条件更温和，在相同的目标产物释放率的情况下，降低细胞的破碎程度。
5说明一条包含体分离和蛋白质复性常用的工艺路线。
包含体：外源基因表达的产物不能分泌到细胞外，而且在细胞内凝聚成没有生物活性的固体颗粒，在显微镜下观察呈深色点，其主要由蛋白质构成，其一级结构有活性，但立体结构没有活性，所以整体没有活性。 工艺路线：细胞破碎 离心 分离出包含体 变性剂 溶解包含体 去除变性剂或稀释
目标产物的复原和复性 目标产物的纯化 产品
包含体的分离可以由机械法和非机械法得到，通过机械破碎离心提取包含体加变性剂溶解包含体，最后除去变性剂复性，也可通过化学破碎溶解包含体，离心除去变性剂，使包含体复性
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七、计算题
溶菌酶在2.8Mol/L和3.0Mol/L硫酸铵溶液中的溶解度分别是1.2g/L和0.26g/L，试计算溶菌酶在3.5Mol/L硫酸铵溶液中的溶解度。
第四章 萃取
一、名词解释
萃取：是利用液体或超临界流体为溶剂提取原料中目标产物的分离纯化操作。 反萃取：通过调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作成为反萃取。
分配系数：在恒温恒压条件下，溶质在互不相容的两相中达到分配平衡时，其在两相中的浓度之比为一常数，该常数称为分配系数。即K=溶质在萃取相中的浓度/溶质在萃余相中的浓度=C2/C1。
分离因子：萃取剂对溶质A和B的选择或分离能力可以用分离因子表示。即α=(C2A/CIA)/(C2B/C1B)=KA/KB (C:浓度；下标1,2分别表示萃余相和萃取相；A、B：溶质；α越大，A和B越容易分离，分离效果越好)
超临界流体：物质均具有其固有的临界温度和临界压强，在P-T相图上称为临界点，在临界点以上物质处于即非液体也非气体的超临界状态，这时的物质称为超临界流体。
化学萃取：化学萃取是指利用脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性复合因子实现水溶性溶质向有机相的分配，主要用于一些氨基酸和极性较大的抗生素的萃取。
双水相体系：某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相，并且在两相水分均占有很大比例，即形成双水相系统。
萃取因子：即萃取平衡后萃取相和萃余相中质量之比。用E表示。
盐效应：由于同一双水相系统中添加不同的盐产生的相间电位不同，故分配系数与静电荷数的关系因无机盐而异，这称为盐效应。 二、选择
1. 萃取利用的是物质在两相之间的___B___不同来实现分离或纯化。 A.溶解度比
B.分配系数
C.分离系数
D.稳定常数
2. 下列搭配中不适合双水相萃取的是____C__。 A.聚乙二醇/磷酸盐 C.聚乙二醇/丙三醇
B.葡聚糖/甲基纤维素 D. 聚乙二醇/葡聚糖
3. 荷电溶质分配系数的对数与溶质的净电荷数成___A___关系，称为______。 A.正比/盐效应
B.指数/塞曼效应 D.反比/法拉第效应
C.非线性/道南效应
4. 对于超临界流体萃取，溶解萃取物时通常__C____；分离萃取物时通常______。
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A.降压降温/加压加温 C.加压降温/降压加温
B.降压加温/加压降温 D.加压降温/降压加温
5. 对于液液萃取时的两相，下列名词中搭配正确的是_A B D_____。 A.上相/下相 C.萃取相/料液相
B.萃取相/萃余相 D.溶剂相/物料相
6. 下列说明中正确的是__BC__。 A.pH值越小有利于弱碱的萃取 C.pH值越小有利于弱酸的萃取
B.pH值越大有利于弱碱的萃取 D.pH值越大有利于弱酸的萃取
7. 下列属于多级逆流萃取的特点的是____A D__。 A.萃取液消耗量较小 C.萃取产物浓度较低
B.萃取时耗能很大 D.萃取比较完全
8. 溶剂萃取时,在水相加入下列哪个物质能使CH3COOH易于萃取（ A ） A.HCL B.H2O 3.CH3CH2OH 4.NH3.H2O
9.PH=3.8的澄清发酵液中含有两种化学修饰的头孢菌素(cephalosporin)A和B,活性分别为1和2(任意单位).用醋酸戊酯萃取,分配系数分别为mA=31,mB=11.利用多级逆流多级萃取,H=9.6L/h,L=0.51L/h,回收90%的头孢菌素A,计算所需级数及萃取相浓度.( )
A.2, yn,A=8.47 yn,B=19.8 B.2, yn,A=16.9 yn,B=8.65 C.3, yn,A=8.47 yn,B=8.65 D.3, yn,A=16.9 yn,B=19.8
10.在PEG/Dx系统中,若降低葡聚糖的相对分子质量且成相系统的总浓度越高,则分配系数和系线( B )
A.减小 越短 B.增加 越长 C.减小 越长 D.增加 越短
11.通过测定不同盐类存在下分配系数与PH值之间的关系曲线的交点,可测定蛋白质,细胞器以及微粒的( D )
A. △φ B. M C. HF D. PI
12.超临界萃取,临界点附近的超临界状态下等温线的斜度,随压力升高超临界流体密度( C )
A.平缓 增大 B.平缓 减小 C.陡峭 增大 D.陡峭 减小 13. 当分离因子增大的时候，溶质A和溶质B的分离效果（ A ）
A.越好 B.越差 C.不影响 14.工业萃取的主要步骤有（ABC ）<多选>
A.混合 B.分离 C.溶剂回收 D.清洗 15.无机盐对物质分配平衡的影响（ B ）
A、蛋白质表面电荷数 B、蛋白质疏水性 C、室温条件 D、相对分子量
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16.以下哪种方法可通过改变操作压力实现溶质的萃取和回收，同时温度保持不变的（ A ）
A、超临界流体萃取 B、等温法 C、 吸收法 D、 萃取法 17. 能行成双水相的体系为： （ A ）
A．两水相互不相容 B．两水相符合凝聚 C．两水相完全互溶 D．两水相相互反应
18.无机盐离子对物质分配平衡的影响不包括： （ B ）
A．对相间电位的影响 B．对沉淀系数的影响 C．对蛋白质疏水性的影响 D．对双水相系统组成的影响 19.萃取分配定律成立的条件为 C 。 A.恒温恒压
B.恒温恒压，溶质在两相中相对分子质量相等
C.恒温恒压，溶质在两相中相对分子质量相等，且低浓度范围 D.恒温恒压，低浓度范围 20. 分配系数在 C 情况下是常数。 A.溶质在两相中的分子形态相同
B.达到相平衡时 C.低浓度范围 D.较高浓度时
21.在多级错流萃取中，若萃取平衡符合线性关系，并且各级萃取流量之和为一常数，各级萃取流量均相等时萃取分率 A 。
A.大 B.相等 C.小 D.不确定
22.在pH为等电点的双水相中蛋白质的分配系数的对数值与双水相的疏水因子HF呈线性关系，则直线的斜率定义为 A 。
A.双水相的疏水性因子 B.蛋白质的分配系数 C.蛋白质的静电荷数 D.蛋白质的表面疏水性