半透膜脫鹽

『壹』 如何利用透析法進行脫鹽濃縮蛋白

二、蛋白質的分離純化
蛋白質的分離純化方法很多，主要有：
（一）根據蛋白質溶解度不同的分離方法
1、蛋白質的鹽析
中性鹽對蛋白質的溶解度有顯著影響，一般在低鹽濃度下隨著鹽濃度升高，蛋白質的溶解度增加，此稱鹽溶；當鹽濃度繼續升高時，蛋白質的溶解度不同程度下降並先後析出，這種現象稱鹽析，將大量鹽加到蛋白質溶液中，高濃度的鹽離子（如硫酸銨的SO4和NH4)有很強的水化力，可奪取蛋白質分子的水化層，使之「失水」，於是蛋白質膠粒凝結並沉澱析出。鹽析時若溶液pH在蛋白質等電點則效果更好。由於各種蛋白質分子顆粒大小、親水程度不同，故鹽析所需的鹽濃度也不一樣，因此調節混合蛋白質溶液中的中性鹽濃度可使各種蛋白質分段沉澱。
影響鹽析的因素有：（1）溫度：除對溫度敏感的蛋白質在低溫（4度）操作外，一般可在室溫中進行。一般溫度低蛋白質溶介度降低。但有的蛋白質（如血紅蛋白、肌紅蛋白、清蛋白）在較高的溫度（25度）比0度時溶解度低，更容易鹽析。（2）pH值：大多數蛋白質在等電點時在濃鹽溶液中的溶介度最低。（3）蛋白質濃度：蛋白質濃度高時，欲分離的蛋白質常常夾雜著其他蛋白質地一起沉澱出來（共沉現象）。因此在鹽析前血清要加等量生理鹽水稀釋，使蛋白質含量在2.5-3.0%。
蛋白質鹽析常用的中性鹽，主要有硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鈉、氯化鈉、磷酸鈉等。
其中應用最多的硫酸銨，它的優點是溫度系數小而溶解度大（25度時飽和溶液為4.1M，即767克/升；0度時飽和溶解度為3.9M，即676克/升），在這一溶解度范圍內，許多蛋白質和酶都可以鹽析出來；另外硫酸銨分段鹽析效果也比其他鹽好，不易引起蛋白質變性。硫酸銨溶液的pH常在4.5-5.5之間，當用其他pH值進行鹽析時，需用硫酸或氨水調節。
蛋白質在用鹽析沉澱分離後，需要將蛋白質中的鹽除去，常用的辦法是透析，即把蛋白質溶液裝入秀析袋內（常用的是玻璃紙），用緩沖液進行透析，並不斷的更換緩沖液，因透析所需時間較長，所以最好在低溫中進行。此外也可用葡萄糖凝膠G-25或G-50過柱的辦法除鹽，所用的時間就比較短。
2、等電點沉澱法
蛋白質在靜電狀態時顆粒之間的靜電斥力最小，因而溶解度也最小，各種蛋白質的等電點有差別，可利用調節溶液的pH達到某一蛋白質的等電點使之沉澱，但此法很少單獨使用，可與鹽析法結合用。
3、低溫有機溶劑沉澱法
用與水可混溶的有機溶劑，甲醇，乙醇或丙酮，可使多數蛋白質溶解度降低並析出，此法分辨力比鹽析高，但蛋白質較易變性，應在低溫下進行。
（二）根據蛋白質分子大小的差別的分離方法
1、透析與超濾
透析法是利用半透膜將分子大小不同的蛋白質分開。
超濾法是利用高壓力或離心力，強使水和其他小的溶質分子通過半透膜，而蛋白質留在膜上，可選擇不同孔徑的瀘膜截留不同分子量的蛋白質。
2、凝膠過濾法
也稱分子排阻層析或分子篩層析，這是根據分子大小分離蛋白質混合物最有效的方法之一。柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝膠（Sephadex
ged）和瓊脂糖凝膠（agarose gel）。
（三）根據蛋白質帶電性質進行分離
蛋白質在不同pH環境中帶電性質和電荷數量不同，可將其分開。
1、電泳法
各種蛋白質在同一pH條件下，因分子量和電荷數量不同而在電場中的遷移率不同而得以分開。值得重視的是等電聚焦電泳，這是利用一種兩性電解質作為載體，電泳時兩性電解質形成一個由正極到負極逐漸增加的pH梯度，當帶一定電荷的蛋白質在其中泳動時，到達各自等電點的pH位置就停止，此法可用於分析和制備各種蛋白質。
2、離子交換層析法
離子交換劑有陽離子交換劑（如：羧甲基纖維素；CM-纖維素）和陰離子交換劑（二乙氨基乙基纖維素；DEAE?FONT
FACE="宋體"
LANG="ZH-CN">纖維素），當被分離的蛋白質溶液流經離子交換層析柱時，帶有與離子交換劑相反電荷的蛋白質被吸附在離子交換劑上，隨後用改變pH或離子強度辦法將吸附的蛋白質洗脫下來。（詳見層析技術章）
（四）根據配體特異性的分離方法－親和色譜法
親和層析法（aflinity
chromatography）是分離蛋白質的一種極為有效的方法，它經常只需經過一步處理即可使某種待提純的蛋白質從很復雜的蛋白質混合物中分離出來，而且純度很高。這種方法是根據某些蛋白質與另一種稱為配體(Ligand）的分子能特異而非共價地結合。其基本原理：蛋白質在組織或細胞中是以復雜的混合物形式存在，每種類型的細胞都含有上千種不同的蛋白質，因此蛋白質的分離（Separation），提純（Purification）
和鑒定（Characterization）是生物化學中的重要的一部分，至今還沒的單獨或一套現成的方法能移把任何一種蛋白質從復雜的混合蛋白質中提取出來，因此往往採取幾種方法聯合使用。
細胞的破碎
1、高速組織搗碎：將材料配成稀糊狀液，放置於筒內約1/3體積，蓋緊筒蓋，將調速器先撥至最慢處，開動開關後，逐步加速至所需速度。此法適用於動物內臟組織、植物肉質種子等。
2、玻璃勻漿器勻漿：先將剪碎的組織置於管中，再套入研桿來回研磨，上下移動，即可將細胞研碎，此法細胞破碎程度比高速組織搗碎機為高，適用於量少和動物臟器組織。
3、超聲波處理法：用一定功率的超聲波處理細胞懸液，使細胞急劇震盪破裂，此法多適用於微生物材料，用大腸桿菌制備各種酶，常選用50-100毫克菌體/毫升濃度，在1KG至10KG頻率下處理10-15分鍾，此法的缺點是在處理過程會產生大量的熱，應採取相應降溫措施。對超聲波敏感和核酸應慎用。
4、反復凍融法：將細胞在-20度以下冰凍，室溫融解，反復幾次，由於細胞內冰粒形成和剩餘細胞液的鹽濃度增高引起溶脹，使細胞結構破碎。
5、化學處理法：有些動物細胞，例如腫瘤細胞可採用十二烷基磺酸鈉（SDS）、去氧膽酸鈉等細胞膜破壞，細菌細胞壁較厚，可採用溶菌酶處理效果更好。

無論用哪一種方法破碎組織細胞，都會使細胞內蛋白質或核酸水解酶釋放到溶液中，使大分子生物降解，導致天然物質量的減少，加入二異丙基氟磷酸（DFP）可以抑制或減慢自溶作用；加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性，加入苯甲磺醯氟化物（PMSF）也能清除蛋白水解酥活力，但不是全部，還可通過選擇pH、溫度或離子強度等，使這些條件都要適合於目的物質的提取。
濃縮、乾燥及保存
一、樣品的濃縮
生物大分子在制備過程中由於過柱純化而樣品變得很稀，為了保存和鑒定的目的，往往需要進行濃縮。常用的濃縮方法的：
1、減壓加溫蒸發濃縮
通過降低液面壓力使液體沸點降低，減壓的真空度愈高，液體沸點降得愈低，蒸發愈快，此法適用於一些不耐熱的生物大分子的濃縮。
2、空氣流動蒸發濃縮
空氣的流動可使液體加速蒸發,鋪成薄層的溶液，表面不斷通過空氣流；或將生物大分子溶液裝入透析袋內置於冷室，用電扇對准吹風，使透過膜外的溶劑不沁蒸發，而達到濃縮目的，此法濃縮速度慢，不適於大量溶液的濃縮。
3、冰凍法
生物大分子在低溫結成冰，鹽類及生物大分子不進入冰內而留在液相中，操作時先將待濃縮的溶液冷卻使之變成固體，然後緩慢地融解，利用溶劑與溶質融點介點的差別而達到除去大部分溶劑的目的。如蛋白質和酶的鹽溶液用此法濃縮時，不含蛋白質和酶的純冰結晶浮於液面，蛋白質和酶則集中於下層溶液中，移去上層冰塊，可得蛋白質和酶的濃縮液。
4、吸收法
通過吸收劑直接收除去溶液中溶液分子使之濃縮。所用的吸收劑必需與溶液不起化學反應，對生物大分子不吸附，易與溶液分開。常用的吸收劑有聚乙二醇，聚乙稀吡咯酮、蔗糖和凝膠等，使用聚乙二醇吸收劑時，先將生物大分子溶液裝入半透膜的袋裡，外加聚乙二醇復蓋置於4度下，袋內溶劑滲出即被聚乙二醇迅速吸去，聚乙二醇被水飽和後要更換新的直至達到所需要的體積。
5、超濾法
超濾法是使用一種特別的薄膜對溶液中各種溶質分子進行選擇性過濾的方法，不液體在一定壓力下（氮氣壓或真空泵壓）通過膜時，溶劑和小分子透過，大分子受阻保留，這是近年來發展起來的新方法，最適於生物大分子尤其是蛋白質和酶的濃縮或脫鹽，並具有成本低，操作方便，條件溫和，能較好地保持生物大分子的活性，回收率高等優點。應用超濾法關鍵在於膜的選擇，不同類型和規格的膜，水的流速，分子量截止值（即大體上能被膜保留分子最小分子量值）等參數均不同，必須根據工作需要來選用。另外，超濾裝置形式，溶質成份及性質、溶液濃度等都對超濾效果的一定影響。Diaflo
超濾膜的分子量截留值：
膜名稱分子量截留值孔的大的平均直徑
XM－300300，000140
XM－200100，00055
XM－5050，00030
PM－30 30，00022
UM－2020，00018
PM－1010，00015
UM－21，00012
UM05500 10

用上面的超濾膜製成空心的纖維管，將很多根這樣的管攏成一束，管的兩端與低離子強度的緩沖液相連，使緩沖液不斷地在管中流動。然後將纖維管浸入待透析的蛋白質溶液中。當緩沖液流過纖維管時，則小分子很易透過膜而擴散，大分子則不能。這就是纖維過濾秀析法，由於透析面積增大，因而使透析時間縮短10倍。

『貳』 半透膜能過濾鹼水嗎

可以的。
半透膜過濾法 即用孔徑較大的半透膜，在壓差（一般在0.7～10千克力/厘米2）和紊流流動的情況下，溶液中的溶劑和電解質等能透過半滲透膜，而膠體、微粒和分子量較大的物質則被截留。這種方法半透膜過濾法 即用孔徑較大的半透膜，在壓差（一般在0.7～10千克力/厘米2）和紊流流動的情況下，溶液中的溶劑和電解質等能透過半滲透膜，而膠體、微粒和分子量較大的物質則被截留。這種方法的分離能力比微濾法高，因而稱為超過濾。溶液中的大分子物質分散系的滲透壓很小,所以超過濾法所需的操作壓力較低。超過濾法的透水速度開始時隨著操作壓力提高而增加，但當大分子物質在膜表面積累形成凝膠層後，透水速度就與操作壓力的變化無關，而同凝膠層的阻力大小成反比。 目前應用較廣的半透膜是醋酸纖維素膜，其次為芳香聚醯胺膜，中國普遍應用前者。醋酸纖維素膜是一種不對稱膜，由表面緻密層和支撐層組成。表面緻密層起脫鹽作用,厚約0.2～1.0微米,占膜總厚度的0.2～1.0%；支撐層是多孔結構，起支撐表層的作用並便於透水。芳香聚醯胺膜也是一種不對稱膜。成膜材料主要為芳香聚醯胺、芳香聚醯胺- 醯肼以及其他一些含氮芳香聚合物。此外還有聚苯碸對苯二甲醯胺膜、聚苯並咪唑膜、磺化聚苯醚膜、磺化聚碸膜、聚四氟乙烯接枝膜、無機的多孔玻璃膜和氧化石墨膜等等。的分離能力比微濾法高，因而稱為超過濾。溶液中的大分子物質分散系的滲透壓很小,所以超過濾法所需的操作壓力較低。超過濾法的透水速度開始時隨著操作壓力提高而增加，但當大分子物質在膜表面積累形成凝膠層後，透水速度就與操作壓力的變化無關，而同凝膠層的阻力大小成反比。 目前應用較廣的半透膜是醋酸纖維素膜，其次為芳香聚醯胺膜，中國普遍應用前者。醋酸纖維素膜是一種不對稱膜，由表面緻密層和支撐層組成。表面緻密層起脫鹽作用,厚約0.2～1.0微米,占膜總厚度的0.2～1.0%；支撐層是多孔結構，起支撐表層的作用並便於透水。芳香聚醯胺膜也是一種不對稱膜。成膜材料主要為芳香聚醯胺、芳香聚醯胺- 醯肼以及其他一些含氮芳香聚合物。此外還有聚苯碸對苯二甲醯胺膜、聚苯並咪唑膜、磺化聚苯醚膜、磺化聚碸膜、聚四氟乙烯接枝膜、無機的多孔玻璃膜和氧化石墨膜等等。

『叄』 為什麼鹽析沉澱的蛋白質可以通過透析而脫鹽

因為鹽析不會是蛋白質變性失活，而透析是鹽會電離形成離子，因此鹽離子會通過半透膜出去，而蛋白質是大分子不會出去。
如此就得到目的了。

『肆』 半透膜與選擇透過性膜有什麼不同各自包括哪些

半透膜是指一些物質可以透過，另一些物質不能透過的多孔性薄膜。例如：玻璃紙，花生種皮，豬腸衣，雞卵的卵殼膜，離體的膀胱膜，蠶豆種皮，魚鰾，青蛙皮，火棉膠等。根據半透膜是否具有生命現象可分為生物膜和非生物膜。

選擇性透過膜是具有活性的生物膜，它對物質的通過既具有半透膜的物理性質，還具有主動的選擇性，如細胞膜。因此，具有選擇透過性的膜必然具有半透性，而具有半透性的膜不一定具有選擇性透過，活性的生物膜才具有選擇透過性。

下面是直接的應用

反滲透技術是當今最先進和最節能有效的膜分離技術。反滲透膜、鈉濾設備、PP棉等其原理是在高於溶液滲透壓的作用下，依據其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來。由於反滲透膜的膜孔徑非常小（僅為10A左右），因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等（去除率高達97－98％）。系統具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優點。本公司與日本日東電工美國HYDRANAUTICS（海德能）公司及陶氏FILMTEC公司合作，採用CAD計算機模擬設計，確保了系統的科學合理。
反滲透技術通常用於海水、苦鹹水的淡水；水的軟化處理；廢水處理以及食品、醫葯工業、化學工業的提純、濃縮、分離等方面。此外，反滲透技術應用於預除鹽處理也取得較好的效果，能夠使離子交換樹脂的負荷減輕松90%以上，樹脂的再生劑用量也可減少90%。因此，不僅節約費用，而且還有利於環境保護。反滲透技術還可用於除於水中的微粒、有機物質、膠體物，對減輕離子交換樹脂的污染，延長使用壽命都有著良好的作用。
反滲透是目前高純水制備中應用最廣泛的一種脫鹽技術，它的分離對象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機物，反滲透（RO）、超過濾（UF）、微孔膜過濾（MF）和電滲析（ED）技術都屬於膜分離技術。

『伍』 反滲透脫鹽的原理是什麼

我就簡單的來說一下吧，反滲透的主要是它有一種特別的膜。這種模式可以內通過水分子，但容是並不能夠通過水中的各種鹽離子，例如氯離子，鈉離子等等。並且在加壓的情況下能夠完成這樣的滲透操作。
這樣在壓力的情況下，水分子就可以通過反滲透膜到達另一邊。在那邊的話就是得到了脫鹽以後的淡水了。

『陸』 採用透析法進行蛋白質脫鹽的原理

透析袋有一復定的截留分子制量，高於此分子量的大分子物質比如蛋白質不能通過，而一些小分子物質比如無機鹽、單糖可以通過半透膜，這樣可以使得蛋白質分子和小分子物質分開。

透析時把待純化的蛋白質溶液裝在半透膜的透析袋裡，放入透析液（蒸餾水或緩沖液）中進行的，透析液可以更換，直至透析袋內無機鹽等小分子物質逐漸降低到最小值為止。

『柒』 RO膜的特性誰知道

一、RO膜的脫鹽特性
1、脫鹽率與壓力正相關，工作壓力越高、脫鹽率越高，凈水TDS越低； 2、脫鹽率與濃水比例正相關，在一定工作壓力下，濃水比例越高，脫鹽率越高，凈水TDS越低；
3、脫鹽率與原水TDS負相關，原水TDS越高，脫鹽率越高，凈水TDS越高； 4、脫鹽率與凈水側的背壓負相關，背壓越高，脫鹽率越低，凈水TDS越高； 5、脫鹽率在pH為6-8時最高，原水過高或過低的pH值都會影響脫鹽率。
6、脫鹽率與溫度負相關，溫度越高，脫鹽率越低，凈水TDS越高。
二、RO膜的膜通量特性
膜通量是指單位時間內透過RO膜的凈水產量，常用單位為GPD（每天加侖）、㎥/d（每天立方米）和L/h（每小時升）。
50GPD = 0.189㎥/d = 7.9L/h
1、膜通量與壓力正相關，工作壓力越高，膜通量越大；
2、膜通量與濃水比例正相關，在一定工作壓力下，濃水比例越高，膜通量越大；
3、膜通量與進水溫度正相關，進水溫度升高或降低1度，膜通量增加或減少3%左右；
4、膜通量與原水TDS負相關，原水TDS越高，膜通量越小； 5、膜通量與凈水側的背壓負相關，背壓越高，膜通量越小；
6、膜通量與pH值正相關，pH值越高，膜通量越大，pH值越低，膜通量越小。
由於原水TDS、進水溫度的不同，同樣50G的RO機，凈水產量相差會非常大。特別是在高TDS的北方地方，在冬季，50G RO機的產水量可能不到每小時4升

『捌』 反滲透除鹽系統的構成和功能有哪些

反滲透除鹽的基本原理，是利用離子交換膜的選擇透過性。陰離子交換膜只允許陰離子通過，阻擋陽離子通過，陽離子交換膜只允許陽離子通過，在外加直流電場的作用下，水中離子作定向遷移，使一路水中大部份離子遷移到另一路離子水中去。其依據是：1、半透膜的選擇透過性，即有選擇地讓水透過而不允許鹽透過;2、鹽水室的外加壓力大於鹽水室與淡水室的滲透壓力，提供了水從鹽水室向淡水室移動的推動力。
反滲透脫鹽系統的特點
(1)無人值守,水質穩定。RO-EDI脫鹽系統,出水水質平穩,不出現混床那樣的周期性變化。
(2)不用酸鹼,不污染環境。傳統的脫鹽系統採用離子交換法脫鹽,無論採用一級復床(陽床或陰床),還是兩級復床或混床,均採用離子交換樹脂,樹脂用酸鹼再生,並反復利用。在用酸鹼再生樹脂的過程中,有大量的廢酸鹼排放,破壞水系的生態平衡,而採用RO-EDI脫鹽系統,在運行過程中不用酸鹼。
(3)可連續生產,不需備用裝置。RO-EDI脫鹽系統中RO為連續運行設備,EDI組件採用每個容量為2～3t
h的膜塊,再並聯擴大容量,也不需備用裝置,解決了原來離子交換設備需停用再生,設有備用的缺陷。
(4)對RO設備和EDI設備的進水有要求。對RO設備進水水質的要求因膜而異,水質如達不到要求,應採用適當的預處理方法改善水質。除採用混凝和沉降處理外,預處理有多介質過濾、活性炭過濾、精密過濾等,有時為了防止RO膜阻塞,對高硬度水還要進行軟化。
(5)佔地面積小,運行費用低。


反滲透除鹽設備應用范圍
1、電子行業
電子行業對水質要求極高,需要電導率接近0.055μs/cm(電阻率18.2MΩ·cm)的超純水。如果採用RO-EDI脫鹽系統,則在該系統後還需增加精處理混床,以確保混床出水達到理論高純水的標准,因為RO-EDI脫鹽系統出水一般在電導率為0.057～0.067μs/cm(電阻率為15～17.5MΩ)。精處理混床中離子交換樹脂失效後拋棄,定期更換新樹脂,失效樹脂不在現場再生。
2、電力行業
火力發電廠高壓鍋爐需用電導率<0.2μS/cm(電阻率>5MΩ·cm)、SiO2<0.02mg/L的補給水。如採用RO-EDI脫鹽系統,則系統出水能滿足需求,系統後不需裝設其他設備。
3、制葯等其他行業
制葯等其他行業對高純水的水質要求通常不高，一般電導率>0.1μS/cm(電阻率<10MΩ·cm)。採用RO-EDI脫鹽系統就能滿足要求。

『玖』 反滲透中脫鹽率是什麼意思

反滲透中脫鹽率指的是在採用化學或離子交換法去除水中陰、陽離子過程中，去除的量占原量的百分數。在實際應用中一般是指反滲透系統對鹽的脫除率，計算公式為：脫鹽率=（總的給水含鹽量-總的產水含鹽量）/總的給水含鹽量×100%。

有時出於方便的原因，也可以用下列公式來近似估算脫鹽率：脫鹽率=（總的給水導電度-總的產水導電度）/總的給水導電度×100%。

反滲透技術是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術。許多天然或人造的薄膜對於物質的透過具有選擇性，當鹽水與淡水被一層半透膜隔開時，只有水可以通過而水中鹽分卻不能通過。自然狀態下，淡水中的溶劑將穿過半透膜，向鹽水側流動。

鹽水側的液面會比淡水側的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態，此種壓力差即為滲透壓，滲透壓的大小決定於鹽液的種類，濃度和溫度，與半透膜的性質無關。若在鹽水側施加一個大於滲透壓的壓力時，鹽水中的溶劑會向淡水側流動。

此時溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。利用反滲透的分離特性可以有效地除去水中的溶解鹽、膠體、有機物、細菌等雜質，目前反滲透技術已廣泛用於國民經濟各個領域。

(9)半透膜脫鹽擴展閱讀

影響反滲透設備脫鹽率的因素如下：

1、離子價數：脫鹽率隨著離子價數的增加而提高，二價、三價鹽的脫鹽率要高於單價鹽。

2、分子大小：脫鹽率隨分子直徑的增加而提高。

3、原水溫度：原水溫度升高時，由於水的粘度降低脫鹽率提高。

4、原水濃度：原水濃度提高時，脫鹽率下降。

5、工作壓力：工作壓力提高時，脫鹽率有所提高但不明顯。

6、pH值：酸性條件下雖然膜不容易堵塞，但脫鹽率要有所下降。

7、溶解氣體：可溶解性氣體在游離狀態下容易滲透而不脫除CO2、SO2、O2、Cl2、H2S等。

8、氫鍵趨勢：對於含有強氫鍵的化合物，脫除率很低，如水、酚和氨等（也正因此才實現脫除水中雜質和溶解物而達到水與其他物質分離的目的）。

9、有機物質：水中的有機物對膜有污染作用，有機物越多膜的性能越易變壞。

10、水的硬度：水的硬度越高膜越容易堵塞，對於高硬度水應先軟化處理，降低硬度再進反滲透。

11、固體顆粒：固體顆粒對反滲透膜的危害極大，必須進行預處理。

12、微生物：水中的微生物、細菌對膜有危害，必須進行預處理。

13、氧化物：金屬氧化物進入反滲透不能進行自行清除，應定期化學葯物清除。