20xx年醫(yī)學(xué)專題—第二章-細胞分離與破碎--2(0)(編輯修改稿)
2024-11-16 00:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 要待固體物質(zhì)完全溶解后才加入。,活性炭脫色原理(yu225。nlǐ)和操作,第三十六頁，共八十七頁。,活性炭凈化(j236。nghu224。)空氣,第三十七頁，共八十七頁。,活性炭除甲醛,第三十八頁，共八十七頁。,固液分離(fēnl237。),胞外 上清液/濾液(lǜy232。),提取(t237。qǔ)生化物質(zhì)的第一步，分兩部分：,胞內(nèi) 富集細胞,第二節(jié) 細胞分離,第三十九頁，共八十七頁。,大部分工業(yè)生物分離的第一步往往是將不溶物質(zhì)從發(fā)酵液中除去(ch q249。)。這些不溶性固體的濃度和顆粒大小的變化范圍很寬。 濃度可高達每單位體積含60%的不溶性固體，又可低至每單位體積僅含0.1%。 粒徑的變化可以從直徑約為1um的微生物，到直徑為1mm的不溶性物質(zhì)。,第四十頁，共八十七頁。,對于濃度較小，粒徑較大(ji224。o d224。)，硬度較強的不溶物，我們可以采用過濾方法分離。 與過濾設(shè)備相比，離心設(shè)備的價格昂貴。但當(dāng)固體顆粒細小而難以過濾時，離心操作往顯得十分有效。 當(dāng)靜置懸浮液時，密度較大的固體顆粒在重力作用下逐漸下沉，這一過程稱為沉降。,第四十一頁，共八十七頁。,離心產(chǎn)生的固體濃縮物和過濾產(chǎn)生的濃縮不同： 通常情況下離心只能得到(d233。 d224。o)一種較為濃縮的懸浮液或漿體；而過濾可獲得水分含量較低的濾餅。 但是，對大多數(shù)生物發(fā)酵液可以離心但不能有效地過濾分離，所以離心往往是很有效的方法。,第四十二頁，共八十七頁。,43,常見的細胞分離(fēnl237。)方法,重力(zh242。ngl236。)沉降 離心沉降 過濾,第四十三頁，共八十七頁。,當(dāng)一固體微粒通過無限連續(xù)介質(zhì)時，它的運動(y249。nd242。ng)速度受兩種力的影響： 浮力作用 流體阻力作用,一、顆粒(kēl236。)沉降（Sedimentation）,什么情況下顆粒(kēl236。)在流體中會發(fā)生沉降過程？,第四十四頁，共八十七頁。,（一）重力沉降 由地球引力(yǐnl236。)作用而發(fā)生的顆粒沉降過程，稱為重力沉降 當(dāng)一個球形顆粒放在靜止流體中，顆粒密度大于流體密度時，則顆粒將在重力作用下作沉降運動。 設(shè)顆粒的初速度為零，則顆粒最初只受重力Fg與浮力Fb的作用。重力向下，浮力向上。,根據(jù)沉降作用力可分為(fēn w233。i)：重力沉降、離心沉降,第四十五頁，共八十七頁。,（一）重力沉降 當(dāng)作用于顆粒上的這兩個(liǎnɡ ɡ232。)外力之和不等于零時，顆粒將產(chǎn)生加速度。當(dāng)顆粒開始下沉?xí)r，受到流體向上作用的阻力。,根據(jù)牛頓第二定律，可得到顆粒直徑為d、顆粒密度為ρs的重力(zh242。ngl236。)沉降運動基本方程式：,（1）球形顆粒(kēl236。)的自由沉降速度,第四十六頁，共八十七頁。,顆粒做勻速運動，沉降速度恒定不變，該速度稱為(chēnɡ w233。i)自由沉降速度。達到恒定的沉降速度時，合力為：,第四十七頁，共八十七頁。,（2）阻力（曳力）系數(shù)（Drag coefficient） 與流體的流動(lid242。ng)阻力系數(shù)類似，阻力（曳力）系數(shù)與顆粒沉降雷諾數(shù)有關(guān)，即,注意：其中d為顆粒直徑，u0為顆粒的沉降速度，ρ、μ分別為流體的密度(m236。d249。)與粘度。,第四十八頁，共八十七頁。,依靠離心力的作用，使流體中的顆粒產(chǎn)生沉降運動，稱為離心沉降。適于分離兩相密度差較小，顆粒粒度較細的非均相物系。 由重力沉降可知，當(dāng)顆粒較小時，其沉降速度小，需要較大的沉降設(shè)備。為了提高生產(chǎn)能力(shēnɡ chǎn n233。nɡ l236。)，可使用離心沉降。因為離心力可比重力大千倍或萬倍。,（二）離心(l237。xīn)沉降,第四十九頁，共八十七頁。,顆粒離心沉降的速度方向是由圓心沿徑向指向(zhǐ xi224。nɡ)外周，但由于顆粒和流體同時做圓周運動，顆粒的實際運動軌跡是一個半徑逐漸擴大的螺旋線。離心沉降速度并不是顆粒的實際運動速度，只是其在徑向上的分量。,（1 ）球形顆粒(kēl236。)的離心沉降速度（u）,第五十頁，共八十七頁。,重力(zh242。ngl236。)加速度g,ut2/R,指向(zhǐ xi224。nɡ)地心,沿旋轉(zhuǎn)半徑從中心(zhōngxīn)指向外周,Fg=mg,慣性離心力場與重力場的區(qū)別,沉降速度,恒定,變化,第五十一頁，共八十七頁。,直徑為d的球形粒子在流體中作勻速圓周運動， 切線(qiēxi224。n)速度為uT； 徑向速度ur； 旋轉(zhuǎn)半徑為R 粒子密度為ρs； 流體密度為ρ,慣性(gu224。nx236。ng)離心力（與重力相當(dāng)）:,向心力(與重力場中的浮力(fl236。)相當(dāng)):,阻力(與顆粒徑向運動方向相反):,徑向受力分析,（指向中心）,（指向中心）,（中心指向外周 ）,第五十二頁，共八十七頁。,三力達到(d225。 d224。o
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