碟式离心机：（人工排渣式、喷嘴排渣式、活塞排渣式等） 螺旋卸料沉降离心机 离心过滤机 三足式离心机
9 试比较固液分离中过滤和离心分离技术的特点。
答：过滤在结晶体类、颗粒相对较大时（非粘性物料）的处理时较好用。离心在颗粒细微（最小可达到纳米级别），或是粘性物料处理时比较合适。
10 高压匀浆与高速珠磨破碎法各有哪些优缺点？
答：高压匀浆：优点是细胞经历了高速造成的剪切、碰撞、高压到常压的变化，从而造成细胞破碎。
缺点是较容易造成堵塞的丝状真菌、放线菌以及较小的G+菌不适合用本法。
? 能耗：蛋白质与酶的失活主要是由于匀浆过程中产生热所至。将温度控制在
35?C以下，损失可以忽略不计。
? 高压匀浆一般需多级循环操作，每次循环前需要进行级间冷却。 ? 压力可提高细胞破碎效果，但同时需要增加能耗和带走热量付出的代价。 ? 主要能耗是高压和维持低温操作能量消耗。 高速珠磨破碎法：
破碎率与能耗成正比。增加装珠量或延长破碎时间或增加转速均可提高破碎率，但同时能量消耗和产热增加，提高了制冷费和总能源消耗量。当破碎率≥80%，能耗急剧增加。
11 比较工业常用的过滤设备优缺点。离心与过滤各有什么优缺点？
答：板框过滤机的优点是过滤面积大、过滤压力可较大幅度调整和耐受较高压力差，应用
范围广；结构简单，价廉，动力消耗少；
缺点是不能连续操作，劳动强度大，卫生条件差，非生产周期长。 加压叶滤机：在密闭条件下操作，适应无菌过滤；机械装卸简单，清洗容易； 价高，更换过滤介质困难。
转鼓真空过滤机：能连续操作和自动化生产； 压差小，主要适应于霉菌发酵液。
离心法分离液体和固体的优点是技术容易掌握，分离结果重复性好，通过增加转速和延长离心时间可以使得一些难以过滤的物质（细胞碎片等）沉降下来，但缺点是难以除去一些密度较小的物质。生产投资较高，噪声较大等。
过滤技术难以掌握，影响因素很多，常出现颗粒泄漏和膜堵塞等问题，生产中稳定性不如离心好，常需要有经验的工人从事操作。但如果分离介质选择恰当和掌握好技术，对于一些密度差小离心难以分离的颗粒物质常可全部除去。
第三章 沉淀与结晶
一 解释名词
沉 淀: 由于物理环境变化（加入试剂、加热等），改变溶剂和溶质的能量平衡来降低溶质溶解度，使溶质生成固体颗粒沉降析出的现象。 结 晶: 从均匀液相或气相形成一定形状、大小的分子、原子或离子有规则排列的固体颗粒的过程。（工业结晶一般以液相为主）
盐 析: 蛋白质在高离子强度溶液中溶解度降低产生沉淀的现象。
盐 溶: 低盐离子强度下，随着离子强度增加蛋白质溶解度升高的现象。
盐析结晶: 在高离子强度溶液中,蛋白质形成一定形状、大小的分子、原子或离子有规则排列的固体颗粒的过程。
盐析沉淀: 由于溶液中离子的加入试剂，改变溶剂和溶质的能量平衡来降低溶质溶解度，使溶质生成固体颗粒沉降析出的现象。
硫酸铵饱和度: 指在100g硫酸铵溶液中硫酸铵在溶液中所占质量分数。
晶 种: 在结晶法中，通过加入不溶的添加物即晶种，形成晶核，加快或促进与之晶型或立体构型相同的对映异构体结晶的生长。 晶 核：晶体的生长中心。 晶 型：
饱和溶液：如果向溶剂中加入足够量的固体溶质，一定时间后溶剂中的溶质浓度不再升高，溶质在固液之间达到平衡，此时溶液中的浓度称为溶解度或饱和浓度；该溶液称为饱和溶液。 过饱和溶液：一定温度、压力下，当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下溶质的溶解度，而溶质仍不析出的现象叫过饱和现象，此时的溶液称为过饱和溶液。 饱和度：某种溶液的饱和度是指在100g该溶液中溶质在溶液中所占质量分数。
二 简答题
1 根据加入沉淀剂的不同沉淀分离主要包括哪几类？ 答：沉淀分离的主要方法： 1）盐析沉淀法
2）有机溶剂沉淀法
3）|pH水 – p I| Value调节法 4）亲水聚合物沉淀法 5）聚电解质絮凝法
6）高价金属离子沉淀法 7）亲和沉淀法
2 常用的蛋白质沉淀方法有哪些？有机溶剂沉淀蛋白质的机理什么？用乙醇沉淀蛋白质时 应注意哪些事项？
答：①常用的蛋白质沉淀方法有：
蛋白质盐析沉淀、蛋白质等电点沉淀、有机溶剂沉淀法及运用沉淀动力学沉淀法等。
②有机溶剂沉淀蛋白质的机理是：
向蛋白质溶液中加入有机溶剂，水的活度降低。随着有机溶剂溶度的增大，水对蛋白质分子表面荷电基团的水化程度降低，液体的介电常数下降，蛋白质分子间的静电引力增大，从而凝聚和沉淀。
③用乙醇沉淀蛋白质时 应注意的事项：
1、低温条件下操作可以提高收率和减少蛋白质失活变性（加入有机溶剂为放热反应）； 2、采用的有机溶剂必须与水互溶，与蛋白质不发生作用； 3、蛋白质分子量越大，需要加入的溶剂量越少；
4、一种蛋白质的溶解度常会因为另一种蛋白质存在而降低； 5、沉淀的蛋白如果不能再被溶解，可能已经变性；
6、很多酶和蛋白质在20-50%（V/V）就能产生沉淀；当溶剂量达到50%时，通常只有 分子量≤1500的蛋白留在溶液中；
7、PH=PI时，需要加入的溶剂量减少；
8、盐析法沉淀的蛋白质采用有机溶剂精制时必须与先进行透析。 3 影响盐析的主要因素有哪些？在工艺设计中如何应用？
答：用Cohn经验公式来看 lgS=-β--KsI
影响盐析的主要因素有:
β：与蛋白质种类、温度、pH有关，与无机盐种类无关
Ks：与无机盐种类、蛋白质种类（不同蛋白之间溶解度相差不超过1倍）有关，与温 度、pH无关.
在工艺设计中如何应用？ 4 如何确定盐析过程中需要加入硫酸铵的量？
答：0～300C 溶解度变化很小，加入水中后溶液体积会变大（必须考虑到）。 200C 1L加至饱和浓度时体积变大为：1.425L(实际应加入) 761g
因此，要使1L溶液浓度由M1增加到M2需要加入多少克（NH4）2SO4需要按下式计算：
200C时—— G=533（M2-M1）/（4.05-0.3M2）或533（S2-S1）/（100-0.3S2） 00C时—— G=505（M2-M1）/（3.825-0.285M2）或505（S2-S1）/（100-0.285S2） 5 简述有机溶剂沉淀的原理。
答：有机溶剂沉淀的原理： ①亲水性有机溶剂加入溶液后降低了介质的介电常数，使溶质分子之间的静电引力增加，聚集形成沉淀；②水溶性有机溶剂的水合作用降低了自由水的浓度，压缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度，降低了它的亲水性，导致脱水凝集。 6沉淀与结晶有何不同？
答：结晶为同类分子或离子以有规则排列形式析出，沉淀为溶质分子或离子以无规排列形式析出，构成成分复杂（目标分子、杂质、溶剂等）。
（沉淀与结晶的联系： 在本质上都是新相析出的过程，主要是物理变化，当然也存在化学反应的沉淀或结晶。）
7 结晶操作的原理是什么？常用结晶器包括哪两种类型？如何选择结晶设备？ 答：结晶操作的基本原理：使溶液处于过饱和状态。
工业结晶设备主要有： 冷却式、 蒸发式（常压蒸发、减压蒸发）
结晶器的选择：根据目标产物溶解度曲线确定——目标产物溶解度随温度升高而显著升高则可选用其中任何一类；否则只能选用蒸发式结晶设备。 8 粒子大小与溶解度有何关系？
答：粒子大小与溶解度：颗粒直径越小，溶解度越大。
溶解度还与颗粒大小有关，微小颗粒的溶解度大于较大直径的颗粒。从热力学方法可得 到颗粒大小与溶解度的关系：
（ C 普遍晶体溶解度 Cs半径为rc的晶体溶解度 σ结晶界面张力 Vm晶体摩尔体积 R气体常数 T绝对温度 ） 9 有哪些方法造成溶液过饱和？ 答：冷却；蒸发结晶；加溶质。
10 绘制饱和温度曲线和过饱和温度曲线，并标明稳定区、亚稳定区和不稳定区。并简述其意义
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