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超濾法的優缺點分享(超濾法適用范圍)
標簽:     添加時間:2022-11-02 瀏覽次數:4678

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超濾法的優缺點分享(超濾法適用范圍)


  超濾(Ultrafiltration)技術是一種膜濾法,也有錯流過濾(CrossFiltration)之稱。它能從周圍含有微粒的介質中分離出10~100A的微粒,這個尺寸范圍內的微粒,通常是指液體內的溶質。其基本原理是在常溫下以一定壓力和流量,利用不對稱微孔結構和半透膜介質,依靠膜兩側的壓力差作為推動力,以錯流方式進行過濾,使溶劑及小分子物質通過,大分子物質和微粒子如蛋白質、水溶性高聚物、細菌等被濾膜阻留,從而達到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術。

  與傳統分離方法相比,超濾技術具有以下特點:

  1.濾過程是在常溫下進行,條件溫和無成分破壞,因而特別適宜對熱敏感的物質,如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。

  2.濾過程不發生變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學試劑,無污染,是一種節能環保的分離技術。

  3.超濾技術分離效率高,對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。

  4.超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動力,因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護。

  5.超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制劑。

  對于蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度。超濾裝置是在一個密閉的容器中進行,以壓縮空氣為動力,推動容器內的活塞前進,使樣液形成內壓,容器底部設有堅固的膜板。小于膜板孔徑直徑的小分子,受壓力的作用被擠出膜板外,大分子被截留在膜板之上。

  超濾開始時,由于溶質分子均勻地分布在溶液中,超濾的速度比較快。但是,隨著小分子的不斷排出,大分子被截留堆積在膜表面,濃度越來越高,自下而上形成濃度梯度,這樣超濾速度就會逐漸減慢,這種現象稱為濃度極化現象。

  為了克服濃度極化現象,增加流速,設計了幾種超濾裝置:

  1.無攪拌式超濾這種裝置比較簡單,只是在密閉的容器中施加一定壓力,使小分子和溶劑分子擠壓出膜外,無攪拌裝置濃度極化較為嚴重,只適合于濃度較稀的小量超濾。

  2.攪拌式超濾攪拌式超濾是將超濾裝置位于電磁攪拌器之上,超濾容器內放入一支磁棒。在超濾時向容器內施加壓力的同時開動磁力攪拌器,小分子溶質和溶劑分子被排出膜外,大分子向濾膜表面堆積時,被電磁攪拌器分散到溶液中。這種方法不容易產生濃度極化現象,提高了超濾的速度。





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