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物质分离技术原理

1.双水相萃取的原理:双水相萃取与水-有机相萃取的原理相似,都是依据物质在两相间的选择性分配,但萃取体系的性质不同。

当物质进入双水相体系后,由于表面性质、电荷作用和各种力(如憎水键、氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响,使其在上、下相中的浓度不同.{主要:静电作用和疏水作用}
2.差速离心法原理:采用逐渐增加离心速度或低速和高速交替进行离心,使沉降速度不同的颗粒在不同的分离速度及不同的离心时间下分批分离的方法,称为差速离心法。

当以一定离心力在一定的离心时间内进行离心时,在离心管底部就会得到最大和最重颗粒的沉淀,分出的上清液在加上转速下再进行离心,又得到第二部分较大、较重颗粒的“沉淀”及含小和轻颗粒“上清液”,如此,多次离心处理,即能把液体中的不同颗粒较好分开。

这时所得沉淀是不纯的,需经再悬浮和再离心(2—3次),才能得到较纯颗粒。

3.速率—区带离心原理:不同颗粒之间存在沉降系数差时,在一定离心力作用下,颗粒各自以一定速度沉降,在密度梯度不同区域上形成区带的方法。

介质梯度应预先形成,介质的最大密度要小于所有样品颗粒的密度。

4.等密度梯度离心原理:当不同颗粒存在浮力密度差时,在离心力场下,在密度梯度介质中,颗粒或向下沉降,或向上浮起,一直移动到与它们各自的密度恰好相等的位置上形成区带,从而使不同浮力密度的物质得到分离。

5.反胶束萃取原理:反胶束中极性头朝内,非极性尾朝外排列形成亲水内核,称为“水池”.如图1所示.萃取时,待萃取的原料液以水相形式与反胶束体系接触,调节各种参数,使其中要提取的物质以最大限度转入反胶束体系(前萃取),后将含该物质的前萃液与另外一个水相接触.再次调节pH、离子强度等参数分出要提取物质.
6.超临界流体萃取分离过程:在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分萃取出来。

并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加, 极性增大, 利用程序升压可将不同极性的成分进行分步提取。

当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则自动完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,并将萃取分离两过程合为一体,这就是超临界流体萃取分离的基本原理。

7吸附剂的吸附机理:吸附剂通过范德华力,亲酯键、偶极离子键、以及氢键等力的作用,从低浓度的溶液中吸附有机物质,这种力的作用比较弱,通过改变亲水-疏水平衡可将被吸附物质解吸下来。

根据“相似相溶原理”:非极性吸附剂适合在极性溶液中吸附非极性物质,高极性吸附剂适合从非极性溶剂中吸附极性物质,中等极性吸附剂对两种情况都有吸附力。

8.泡沫分离的基本原理:基本性质:
1、水中溶解,很快形成亲水基团向水,亲油基团向空气定向单分子排列,使空气、水接触面积减少,表面张力急剧下降,多余分子在溶液内部形成分子状态的聚集体-胶束,分布在液向主体内。

2、超过表面活性剂形成胶束的最小浓度后,溶液表面张力不再降低,在相界面由于定向排列的单分子层作用,具有选择吸附作用。

显著改变溶液界面性质造成各种界面作用。

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