液液萃取原理
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,使物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取,将绝大部分的化合物提取出来。
溶剂萃取工艺过程一般由萃取、洗涤和反萃取组成。固体物料经粉碎后,由于和溶剂间的相互接触面积增大一级扩散距离缩短,使萃取速率显著提高。一般将有机相提取水相中溶质的过程称为萃取(extraction),水相去除负载有机相中其他溶质或者包含物的过程称为洗涤(scrubbing1),水相解析有机相中溶质的过程称为反萃取(stripping)。
分配定律是萃取方法理论的主要依据,物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。萃取塔的基本情况介绍萃取塔用于萃取的塔设备,有填充塔、筛板塔、转盘塔、脉动塔和振动板塔等。同时,在两种互不相溶的溶剂中,加入某种可溶性的物质时,它能分别溶解于两种溶剂中,实验证明,在一定温度下,该化合物与此两种溶剂不发生分解、电解、缔合和溶剂化等作用时,此化合物在两液层中之比是一个定值。不论所加物质的量是多少,都是如此。属于物理变化。
液液萃取塔
转盘塔是装有回旋搅拌圆的萃取设备,1951年由Reman开发,结构如图1所示。塔体呈圆筒形,其内壁上装有固定环,将塔分隔成许多小室,塔的中心从塔顶插入一根转轴,蜗轮转盘即装在其上;转轴由塔顶的电动机带动。
塔的顶部和底部是澄清区,塔的中段为萃取区。(3)中压区的选择萃取,在高低压之间,可根据物料萃取的要求,选择适宜的压力进行有效萃取。互相接触的两种液体,可以间歇加入,也加连续加入,一般都用连续加入的方法。当采用并流操作时,两种液体同时从塔顶或者塔底加入塔内,当采用逆流操作时,不管间隙加料还是连续加料,都是重液从塔顶进入,轻液从塔底进入,这时,轻液和重液那一种都可作为连续相。
液液萃取塔的萃取因素
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。担过分的粉碎会产生粉尘,并在萃取过程中使固相的滞液量增加,造成固液分离的困难和萃取效率的降低。¨ 体系中无机盐离子的影响¨ 体系细胞浓度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。
常用的萃取塔型
离心萃取机有分级接触和微分接触两类。3、先往萃取塔内用物料泵打满清水,打开搅拌机搅拌清洗塔腔,直至洗出的水清洁为止,然后关闭底部排放阀。前者在离心分离机内加上搅拌装置,形成单级或多级的离心萃取机,有路维斯塔式和圆筒式离心萃取机。后者的转鼓内装有多层同心圆筒,筒壁开孔,使液体兼有膜状与滴状分散,如波德比尔涅克式离心萃取机(图4 )。离心萃取机特别适用于两相密度差很小或易乳化的物系,由于物料在机内的停留时间很短,因而也适用于化学和物理性质不稳定的物质的萃取。