超濾濃縮的原理是什么（超濾濃縮的優(yōu)缺點）
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添加時間：2022-10-19 瀏覽次數:2110
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超濾（Ultrafiltration）技術是一種膜濾法，也有錯流過濾（CrossFiltration）之稱。它能從周圍含有微粒的介質中分離出10～100A的微粒，這個尺寸范圍內的微粒，通常是指液體內的溶質。其基本原理是在常溫下以一定壓力和流量，利用不對稱微孔結構和半透膜介質，依靠膜兩側的壓力差作為推動力，以錯流方式進行過濾，使溶劑及小分子物質通過，大分子物質和微粒子如蛋白質、水溶性高聚物、細菌等被濾膜阻留，從而達到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術。
與傳統(tǒng)分離方法相比，超濾技術具有以下特點：
1.濾過程是在常溫下進行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對熱敏感的物質，如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2.濾過程不發(fā)生變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學試劑，無污染，是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術。
3.超濾技術分離效率高，對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4.超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動力，因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護。
5.超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制劑。
對于蛋白質溶液，一般只能得到10～50％的濃度。超濾裝置是在一個密閉的容器中進行，以壓縮空氣為動力，推動容器內的活塞前進，使樣液形成內壓，容器底部設有堅固的膜板。小于膜板孔徑直徑的小分子，受壓力的作用被擠出膜板外，大分子被截留在膜板之上。
超濾開始時，由于溶質分子均勻地分布在溶液中，超濾的速度比較快。但是，隨著小分子的不斷排出，大分子被截留堆積在膜表面，濃度越來越高，自下而上形成濃度梯度，這樣超濾速度就會逐漸減慢，這種現(xiàn)象稱為濃度極化現(xiàn)象。
為了克服濃度極化現(xiàn)象，增加流速，設計了幾種超濾裝置：
1.無攪拌式超濾這種裝置比較簡單，只是在密閉的容器中施加一定壓力，使小分子和溶劑分子擠壓出膜外，無攪拌裝置濃度極化較為嚴重，只適合于濃度較稀的小量超濾。
2.攪拌式超濾攪拌式超濾是將超濾裝置位于電磁攪拌器之上，超濾容器內放入一支磁棒。在超濾時向容器內施加壓力的同時開動磁力攪拌器，小分子溶質和溶劑分子被排出膜外，大分子向濾膜表面堆積時，被電磁攪拌器分散到溶液中。這種方法不容易產生濃度極化現(xiàn)象，提高了超濾的速度。
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