Лекции / ПромБТ_2020 2 Разделение 2
.pdf
Промышленная
БИОТЕХНОЛОГИЯ
Лекция 2
Выделение БАС (II)
Ерёмин Сергей Владимирович
+7(903)762-40-12, sirer@bk.ru
Центрифугирование
Центрифугирование (от центр и лат. fuga
— бегство, бег), разделение неоднородных систем под действием центробежных сил.
Мы имеем дело с жидкостными системами – суспензиями и эмульсиями.
Термины и определения
Диспе́рсная система́ — это образования из двух или более числа фаз (тел), которые совершенно или практически не смешиваются и не реагируют друг с другом химически.
Первое из веществ (дисперсная фаза) мелко распределено во втором (дисперсионная среда). Если фаз несколько, их можно отделить друг от друга физическим способом (центрифугировать, сепарировать и т. д.).
Термины и определения
Эмульсия́ (новолат. emulsio, от лат. emulgeo — дою, выдаиваю) — дисперсная система с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой.
Эмульсии состоят из несмешиваемых жидкостей.
Суспе́нзия, или взвесь (лат. suspensio,
буквально — подвешивание, от лат. suspendo — подвешиваю)
смесь веществ, где твёрдое вещество распределено в виде мельчайших частичек в жидком веществе во взвешенном (неосевшем) состоянии. Обычно размер частиц > 10 мкм
Термины и определения
Коллоидные системы (коллоиды, др.-греч. κόλλα —
клей и εἶδος — вид; «клеевидные») — дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперс-ными системами — взвесями.
o Коллоидные частицы не препятствуют прохождению света.
oВ прозрачных коллоидах наблюдается рассеивание светового луча (эффект Тиндаля).
oДисперсные частицы не выпадают в осадок за счёт броуновского движения.
Золи (нем. sole от лат. solutio — раствор) = коллоидные растворы
Гели́ (от лат. gelo — «застываю») — структурированные дисперсные системы, состоящие из высокомолекулярных
инизкомолекулярных веществ. Наличие трёхмерного полимерного каркаса (сетки) сообщает гелям механические свойства твёрдых тел - отсутствие текучести, способность сохранять форму, прочность и способность к деформации (пластичность и упругость).
o«желе» — в кулинарии сладкие фруктовые или ягодные студенистые блюда;
o«студень» — в кулинарии мясное или рыбное блюдо из охлажденного мясного (или рыбного) бульона с кусочками мяса (или рыбы)
Центрифугирование.
g = 9,80665 м/с²
Закон Стокса, видоизмененный Сведбергом и
|
|
|
Никольсом |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
ln 2 |
|
t |
1 |
|
|
x1 |
K |
2 r2 d p dm |
|||
t – время в секундах, за которое частица с удельным весом dp пройдет расстояние от точки с радиусом вращения х1 до точки с радиусом вращения х2 в жидкости с удельным весом dm
r – радиус частицы в сантиметрахугловая скорость рад/с η – вязкость жидкости в пуазах,
K – константа формы, для шара – K=2/9.
Закон Стокса, видоизмененный Сведбергом и
|
|
|
Никольсом |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
ln 2 |
|
t |
1 |
|
|
x1 |
K |
2 r2 d p dm |
|||
Время седиментации в результате зависит от
1.Разности плотностей частицы и окружающей среды
2.Размера частицы
3.Формы частицы (стоксов радиус)
Номограмма для рассчета ускорения
r – радиус ротора, см
n – скорость вращения ротора, оборотов в минуту
rcf (relative centrifuge force) – относительное ускорение центрифуги
Радиус центрифугирования rmax– это расстояние от оси вращения ротора до дна гнезда ротора.
Пример: на шкале А отмечаем значение радиуса для ротора – 7,2 см, на шкале С отмечаем значение скорости ротора – 14,000 об/мин, соединяем эти две точки. Точка пересечения образованного отрезка со шкалой В показывает значение ускорения для данного ротора. В данном случае ускорение равно 15’000
Центрифугирование
Препаративное
oАналог фильтрования
oРазделение объектов
Аналитическое
oМолекулярные веса
o Изучение конформаций макромолекул