生物工业下游技术
第八章,液膜分离
第一节 概 论
第二节 乳化液膜的制备与分离机制
第三节 载 体
第四节 乳化液膜分离技术的工艺流程及
其应用
第五节 液膜过程不利因素
第一节 概 论
液体膜(简称液膜):
是从生物膜奇妙的选择性输送功能上得到启发而模仿的一
种人工膜.
液膜的应用研究首先在金属离子的分离,浓缩等方面活跃
起来,而后在冶金,医药,环保,原子能,石油化工,生物技
术领域也蓬勃开展起来.
如在生物医学的应用上,防止用药过度和药物的释出.
在生物分离技术上,如氨基酸,有机酸,抗生素,脂肪
酸,酶等蛋白质,生物活性物质等分离方面的研究都很活跃.
一,液膜的分类
(1)整体液膜:主要用于载体的开发和基础性研究上,如分离机制,传递速度和载体选择性等.
(2)支持液膜:进行工业性应用研究的主要是乳化液膜,其次是支持液膜.
(3 )乳化液膜:膜相通常由烷烃类物质组成,所以有时也称为油相,在油相中还需添加一些表面活性剂以增加膜的稳定性.
乳化液膜系统由三相组成,即膜相,外相和内相.最常见的外相是水溶液.水性的外相中含有乳化小油珠,小油珠中又含有更小的具有特定性质的微水滴,称为内水相.
分离过程:
目标物质(外相)→膜界面→膜相→膜界面(内相)→内相释放
在膜的两侧同时进行萃取和反萃取(或吸附与解吸)的操作.
二,液膜的膜相组成
膜相是一层很薄的液体,这层液体既可以是水溶液也可以是有机溶液.它能把两个互溶但组成不同的溶液隔开,并通过这层液膜实现物质选择性分离.
通常被隔开的两个溶液是水溶液(内,外水相),膜相则是与内外水相都不互溶的油性物质.
膜相组成:
1.膜溶剂 2.表面活性剂
3.流动载体 4.膜增强剂
一般而言,膜相中表面活性剂占1%一5%,流动载体(萃取剂)占1%—5%,90%左右是膜溶剂.
1.膜溶剂
膜相的基质.使用较多的膜溶剂是高分子烷烃,异烷烃类物质的基体物质.较理想的膜溶剂通常有以下几个特点:
(1)能保持操作过程中的稳定性.
有一定的粘度,又不溶解于内外水相.
(2)有良好的溶解性.
优先溶解欲提取的物质,而对杂质的溶解越少越
好,同时对膜相中的其他组分也有较好的互溶性.
(3)膜溶剂与水应有一定密度差.

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