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生分问答题
命题的分值如下:
1、填空 20空×0.5=10
2、选择 10道×2=20
3、判断题:5道×1=5
4、名词解释:10道×2=20
5、问答题:3道×5+1道×10=25
6、计算题:2道×5=10
7、流程设计 1道10
问答:
一、简述膜分离中膜材料的要求?(5分)
(1)起过滤作用的有效膜厚度小,过滤阻力小(1分)
(2)膜材料为惰性(1分)
(3)适用的pH范围和温度范围广(1分)
(4)容易通过清洗恢复透过性能(1分)
(5)满足实现分离目的的各种要求(1分)
二、请简述离子交换色谱的优缺点?(5分)
优点: (1)料液处理量大,在适宜的操作条件下,分离过程具有浓缩作用(1分)
(2)应用范围广,优化操作条件可大幅度提高分离的选择性,所需柱长较短,并可在较高流速下操作(1分)
(3)吸附作用机理明确,非特异性吸附小,产品回收率高(1分)
(4)离子交换剂种类多,选择余地大且价格远低于亲和吸附剂(1分)
缺点: 操作变量多,影响分离特征的因素复杂,使得过程设计和规模放大难度大大提高。(1分)
三、有机溶剂萃取中良好萃取溶剂的要求(5分)(1)萃取容量大,有良好的选择性(1分)
(2)与被萃取液相互溶度小,黏度低、界面张力适中,有利于相的分散和两相分离(1分)
(3)溶剂的回收、再生容易(1分)
(4)化学稳定性好,不易分解,对设备的腐蚀性小(1分)
(5)安全性好且来源廉价,不与目标产物发生反应(1分)
四、请简述膜分离技术的优点(10分)
(1)处理效率高,设备易于放大;
(2)可在室温或低温下操作,适宜于热敏感物质的分离浓缩;
(3)化学与机械强度小,生物活性损失小;
(4)膜分离前后无相转变,节能;
(5)膜表面及孔内表面含有与特定溶质具有相互作用能力的官能团,可通过物理作用、化学反应、生化反应来提高膜分离的选择性,在分离浓缩的同时达到部分纯化的效果;
(6)
(7)不外加化学物,透过液(酸、碱或盐溶液)可循环使用,降低成本,减少对环境的污染;
(8)选择合适的膜(天然材料、合成材料、无机材料)与操作参数(孔的性质、截断分子量、水通量、抗压能力、pH适用范围、对热和溶剂的稳定性),可得到较高的回收率。
五、请简述良好的凝胶介质应满足的条件(5分)
1、亲水性大,表面介质惰性,即介质与溶质之间不发生任何化学或物理相互作用(1分)
2、化学稳定性高,在较宽的pH值和离子强度范围以及化学试剂中保持稳定,使用寿命长(1分)
3、具有一定的孔径分布范围(1分)
4、具有良好的机械强度,允许较高的操作压力(流速)(1分)
六、请指出影响电泳的外界因素(5分)(考的可能性小)
(1)电场强度(1分)
(2)溶液的pH(1分)
(3)溶液的离子强度(1分)
(4)电渗(1分)
(5)缓冲液的粘度以及温度(1分)
七、请指出复性过程考虑的因素(5分)
(1)复性方法和设备易于规模放大(1分)
(2)操作简便,易于实现自动化控制(1分)
(3)复性过程有弹性,可应用于各种蛋白复性(1分)
(4)生产能力大,速度快(1分)
(5)环境友好,成本低廉且复性收率高(1分)
八、试简述影响离子交换速度的因数(10分)
(1)颗粒大小:减小颗粒有利于提高交换速度
(2)交联度:交联度越低,树脂越容易膨胀,离子交换速度也越快
(3)温度:温度升高,扩散系数增大,因此交换速度提高
(4)离子的化合价:离子的化合价越高,库伦引力越大,因此扩散速度越小。
(5)离子的大小:离子越小,交换速度越快。
(6)搅拌速度:在一定范围内,增加搅拌速度可提高交换速度。
(7)溶液浓度:在一定浓度范围内,增加溶液浓度可提高离子交换速度。
名词解释:
1生物分离工程(生物工程下游技术):对由各种生物工业生产过程获得的生物原料,经提取分离、加工精致目的成分,最终使其成为产品的技术。
2凝聚技术:在发酵液中加入中性盐,降低双电层排斥电位,使胶体体系不稳定而产生的沉淀现象。
3絮凝技术:在某些高分子絮凝剂存在下,基于盐桥作用(分子作用、静电作用),使胶粒成团聚结而沉淀。
4离心技术 :借助于离心机旋转产生的离心力,根据物质颗粒大小、密度、沉降系数和浮力不同而使物质分离的技术。
5沉降系数:单位离心力作用下粒子的沉降速度,用Svedberg表示,简写S,单位为second(s),1S = 1×10-13s
6差速离心:采用不同的离心速度和离心时间,使不同沉降速度的颗粒分批分离的方法。
7密度梯度离心:在密度梯度介质中进行离心,使沉降系数比较接近的物质分离的一种区带分离分离技术。
8等密度梯度离心:需分离的不同颗粒的密度范围处于离心介质的密度范围内,在离心力作用下,不同浮力密度的颗粒向下沉降或向上漂浮,当时间足够长,颗粒可以移动到与颗粒各自浮力密度相等的位置
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