双水相萃取的原理

5两水相萃取：双水相萃取是利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。

双水相系统是指某些高聚物之间或高聚物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解会形成互不相溶的两水相或多水相系统

6 萃取因素：影响双水相萃取的因素

¨ 聚合物的影响

在PEG/Dex体系中，PEG分子量的减少，会使蛋白质在两相中的分配系数增大，当PEG的分子量增加时，在质量浓度不变的情况下，亲水性蛋白质不再向富含PEG相中聚集而转向另一相。

¨ 体系中无机盐离子的影响

盐对带电大分子的分配影响很大。如DNA萃取时，离子组分的微小变化可以使DNA从一相几乎从一相完全转移到了另一相。生物大分子的分配主要决定于离子的种类和各种离子之间的比例。在体系中加入适当的盐可大大促进带相反电荷的蛋白质的分离。

¨ 体系pH的影响

pH微小的变化有时会使蛋白质的分配系数改变2～3个数量级。

¨ 体系温度的影响

温度影响相图，同时影响分配系数和蛋白质的生物活性。

¨ 细胞浓度的影响

通常细胞浓度的增加，会降低细胞破碎后内含物的分配系数。

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一、重点

双水相萃取放大容易：一般10ml离心管的实验结果可直接放大到工业规模。具体实验步骤：

1、配制一系列不同浓度、pH及离子强度的双水相，每个双水相改变一个参数。

2、加入料液，再加水使整个系统质量达到5~10g。离心管封口后充分混合。

3、1800－2000g下离心3－5min，使两相完全分离。

4、用吸管或移液管将上相和下相分别吸出，测定上、下相中目标产物的浓度或生物活性，计算分配系数。

5、上、下两相中目标产物的总量应与加入量对比，以检验是否存在沉淀或界面吸附现象，并可确认浓度或活性测定中产生的系统误差。

6、分析目标产物的收率和纯化倍数，确定最佳双水相系统。

二、特点：

1、含水量高（70%～90%），适宜提取水溶性的蛋白质、酶等生物活性物质，且不易引起蛋白质的变性失活。2、不存在有机溶剂残留问题。3、易于放大，各种参数可按比例放大而产物收率并不降低。这是其他分离技术无法比拟的。

萃取是在两个液相间进行。大部分萃取采用一个是水相。另一个是有机相。但有机相易使蛋白质等生物活性物质变性。最近，发现有一些高分子水溶液（如分子量从几千到几万的聚乙二醇硫酸盐水溶液）可以分为两个水相，蛋白质在两个水相中的溶解度有很大的差别。故可以利用双水相萃取过程分离蛋白质等溶于水的生物产品。

例如用聚乙二醇（PEG Mr为6000）/磷酸钾系统从大肠杆菌匀浆中提取β-半乳糖苷酶。这是一个很有前途的新的分离方法，特别适用于生物工程得出的产品的分离。

溶剂萃取属于扩散分离，它是依溶质在两相中分配平衡状态的差异实现分离，传质推动力为偏离平衡态的浓度差。构成溶剂萃取两相的两溶剂的互溶度要低，否则在相比太高太低时，无法分相，实现选择性分离的作用。

溶剂萃取化学属于分离科学的范畴，但值得强调的是，其功能并不仅限于分离这一种作用，而是集分离（复杂物质）与富集（微、痕量成份）于一体，具双重功能的方法。

随着各学科的发展，一些新的萃取方法如双水相萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取法，新型分离技术如微波协助萃取(microwave radiation assisted extraction, MWRAE)、超声协助萃取(supersonic wave assisted extraction, SWAE)、加速溶剂萃取（aelerated solvent extraction，ASE）或加压流体萃取（pressurized fluid extraction，PFE）涌现，使得萃取方法可分离物件更广：从无机物到有机物、生物活性物，萃取选择性更高，提取效率更高、更快。

稀土萃取就是利用每种元素在萃取体系中分配比的不同，将稀土元素分离的过程。一般采用分馏萃取法。

物理变化，就是由特殊的离子膜将不同大小的离子分开

利用半透膜的选择透过性分离不同溶质的粒子的方法。在电场作用下进行溶液中带电溶质粒子（如离子、胶体粒子等）的渗析称为电渗析。电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域；近年来更推广应用于氨基酸、蛋白质、血清等生物制品的提纯和研究。电渗析器种类较多，W.鲍里的三室型具有代表性，其构造见图。电渗析器由阳极室、中间室及阴极室三室组成，中间DD为封接良好的半透膜，E为Pt、Ag、Cu等片状或棒状电极，F为连线中间室的玻璃管，作洗涤用，S为pH计。电渗析实质上是除盐技术。电渗析器中正、负离子交换膜具有选择透过性，器内放入含盐溶液，在直流电的作用下，正、负离子透过膜分别向阴、阳极迁移。最后在两个膜之间的中间室内，盐的浓度降低，阴、阳极室内为浓缩室。电渗析方法可以对电解质溶质或某些物质进行淡化、浓缩、分离或制备某些电解产品。实际应用时，通常用上百对以上交换膜，以提高分离效率。电渗析过程中，离子交换膜透过性、离子浓差扩散、水的透过、极化电离等因素都会影响分离效率。

一般情况下，萃取剂都是可以回收利用的，对萃取剂的影响不大，萃取剂都是经过反萃来回收的，所以萃取装置要选择好，铜萃取过程中建议使用cwl型离心萃取机作为萃取装置，这样效率比较高，萃取剂的回收率也比较好

萃取剂就是用于萃取的溶剂 。

萃取剂的作用主要有：

1、分离主金属与杂质金属离子

2、富集主金属离子的浓度

3、提纯金属离子

4、改变阴离子的种类等。

金属萃取剂主要是一些常见的如磷酸、铵盐、苯等七种的氢离子或者羟基被一些长链烷基给取代。金属与这些萃取剂结合，就会变成金属有机化合物，而溶解于有机溶剂中。由于各种金属与这些萃取剂的结合能力不同，而导致这些萃取剂萃取金属的顺序不同，从而分离这些金属离子。

在某一溶液中加入不与该溶液互溶的且溶解溶剂中溶质能力更强的溶剂并振荡使得原溶液中的溶质全部进入新加入的溶液中的过程叫做萃取

例如 碘单质在水中溶解度很小,在碘水(碘和水的混合物)中加入四氯化碳（溶解碘能力很强）使得碘水中的碘全部溶解进四氯化碳里就叫做萃取

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盐酸羟胺在萃取过程中起什么作用

在PH≈2-9的溶液中Fe2+与邻二氮菲生成稳定的橘红色络合物【Fe(Phen)3】2+。三价铁标准溶液在显色前加盐酸羟胺的目的是将三价铁还原成二价铁

回圈氢脱硫是个什么过程, 是解吸的过程。

为什么经过回圈氢脱硫后，回圈氢的温度会上升好几度.

MDEA的碱性随温度升高而降低，低温时与H2S结合生成胺盐，高温下胺盐能分解成H2S和乙醇胺。对溶剂再生塔来说塔底温度高有利于酸性气的解吸。

脱硫塔操作时为什么控制胺液比回圈氢高几度控制.

高几度，是溶剂再生塔的塔顶和塔底间温度，塔底温度制约了塔顶的温度，塔底一般在124 而塔顶也就是114左右（这个温度是经过实践的）

（1）作用条件温和。

（2）产品活性损失小。

（3）无有机溶剂残留。

（4）各种参数可以按照比例放大而不降低产物收率。

（5）处理量大。

（6）分离步骤少，操作简单，可持续操作。

（7）设备投资少。

2、双水相萃取分离技术的影响因素：

（1）聚合物的影响。

（2）双水相系统物理化学性质的影响。

（3）体系中杂质用离心机分离技术去除，会提高萃取效率。

（4）体系中无机盐的影响。

（5）物质分子量的影响。

（6）温度。

（7）电解质

双水相的优势

ATPE作为一种新型的分离技术，对生物物质、天然产物、抗生素等的提取、纯化表现出以下优势：

(1)含水量高(70％--90％)，在接近生理环境的体系中进行萃取，不会引起生物活性物质失活或变性；

(2)可以直接从含有菌体的发酵液和培养液中提取所需的蛋白质（或者酶），还能不经过破碎直接提取细胞内酶，省略了破碎或过滤等步骤；

(3)分相时间短，自然分相时间一般为5min～15 min；

(4)界面张力小(10-7～ 10-4mN／m)，有助于两相之间的质量传递，界面与试管壁形成的接触角几乎是直角；

(5)不存在有机溶剂残留问题，高聚物一般是不挥发物质，对人体无害；

(6)大量杂质可与固体物质一同除去；

(7)易于工艺放大和连续操作，与后续提纯工序可直接相连接，无需进行特殊处理；

(8)操作条件温和，整个操作过程在常温常压下进行；

(9)亲和双水相萃取技术可以提高分配系数和萃取的选择性。

根据分析测试百科网显示，某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可以形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统。利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质，Albertsson于20世纪50年代后期开发了双水相萃取法。

液液萃取是利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。另外将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作，叫做分液。

萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。