納濾/反滲透與反滲透技術在濃縮中的應用
植物提取后往往濃度很低,因此必須利用薄膜蒸發(fā)或真空蒸發(fā)的方法進行濃縮,蒸發(fā)濃縮通常需很長時間,而且能耗大,溫度不易控制,容易引起中藥有效成分的變性分解。采用納濾/反滲透與反滲透濃縮代替蒸發(fā)濃縮過程,溶劑可通過膜而透析,進而提高有效成分濃度,同時充分回用溶劑。納濾/反滲透膜濾除無機鹽和單糖采用切割分子量很小的納濾/反滲透膜(切割分子量約為200~500),可以濾除針劑等藥品中的無機鹽和單糖等成分,實現精制的目的。
納濾/反滲透/反滲透技術的特點:
h能耗低(單一驅動力是壓力);
h膜耐受的條件范圍寬,濃縮倍數高;
h設備結構簡潔緊湊,操作十分方便,可實現自動化作業(yè);
h常溫濃縮不破壞有效成分,損失率極低(0.1%以下),透析液可回收基本實現零損失;
h在濃縮的同時可脫除無機鹽雜質,減少產品灰份。
大孔吸附樹脂分離的原理就是通過吸附然后將不是同類的物質進行分離。景德鎮(zhèn)多功能水處理交換機
弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解后余下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
強堿性陰離子樹脂
這類樹脂含有強堿性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強堿(如NaOH)進行再生。
弱堿性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱堿性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。 新型水處理交換機特價多元醇主要指乙二醇、丙二醇、丁二醇等,它們都是制造樹脂纖維的主要化工原料。
為什么RO產水PH值低于進水的PH值?當了解到CO2、HCO3-和CO32-之間的平衡,就能夠找到這一問題的答案,在密閉的體系內,CO2、HCO3-和CO32-的相對含量隨pH值的變化而變化,低pH值條件下,CO2占主要部份,在中等pH值范圍內,主要為HCO3-,高pH值范圍內,主要為CO32-。由于RO膜可以脫除溶解性的離子而不能脫除溶解性的氣體,RO產水中的CO2含量與RO進水中CO2的含量基本相同,但是HCO3-和CO32-常常能夠減少1~2個數量級,這樣就會打破進水中CO2、HCO3-和CO32-之間的平衡,在系列反應中,CO2將與H2O結合發(fā)生如下反應平衡的轉移,直到建立新的平衡。HCO3-+H+→H2O+CO2如果進水中含有CO2,則RO的產水pH值總會降低,對于大多數RO系統反滲透產水的pH值將有1~2個pH值的下降,當進水堿度和高時,產水的pH值下降就更大。為數極少的進水,含較少的CO2、HCO3-或CO32-這樣看到產水pH值的變化就少,某些國家和地區(qū),對于飲用水pH值有規(guī)定,一般為6.5~9.0,根據我們的理解,這是為了防止輸水管路的腐蝕,而飲用低pH值的水,本身不會引起任何健康問題,眾所周知,許多市售含碳酸飲料其pH值在2~4之間。
影響過濾效果的因素
1、壓力與流量
過濾過程中只有當工作壓力達到一定程度,才能使液料中的小分子透膜分離。工作壓力太小時,濾液的產量小,不能滿足正常的生產。而工作壓力太大時,對膜有一定傷害,且會增加極化層的厚度,抵消增壓的增速的效果,同時也會把沉積在膜上的沉積層壓實,難以被沖刷,膜孔很快被堵塞,影響過濾效果,此外,每一種濾膜均有其耐壓范圍,使用時應在這個范圍內進行。
2、提取液的前處理
提取液前處理是膜過濾不可缺少的工序,這一點對于中藥特別重要。植物提取液中雜質較多,大小不一,會堵塞膜孔。預處理效果好壞,直接影響濾膜的污染程度,系統的生產能力以及濾膜的使用壽命。植物提取液的預處理一般采用高速離心法(微濾前處理)、微濾法(超濾前處理)、調PH 值、熱處理、冷藏法或多種方法組合進行。近年來發(fā)展起來的絮凝劑法可去除植物提取液中的蛋白質、鞣質、色素、果膠等有機大分子不穩(wěn)定物質,也可用于提取液膜過濾的前處理。 在吸附樹脂的分離作用中,具體要看分離的東西是什么類型的物質,但是主要還是要看吸附樹脂用的材料是什么。
堿提法:與酸提類似,有些多糖在堿液中有更高的提取率,尤其是提取含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。將干燥的綠藻粉末制成浮液,熱水浸泡提取或將含水綠藻直接用熱水提取后離心分離,取黏稠的固狀物,加入堿水,在pH3.0的條件下再行攪拌提取,堿水提取液在攪拌的同時加入酸水調節(jié)pH值至3~4,靜置沉降后離心得酸性多糖。另外,稀酸、稀堿提取液應迅速中和或迅速透析,濃縮與醇析而獲得多糖沉淀。分別稱取4種動物材料3份,每份50g,做平行實驗:加100mL0.1mol/LNaOH溶液,在60℃水浴中保溫24h,冷卻后,用三氯乙酸調pH至4左右,6000r/min離心l5min,取上清液加2倍體積乙醇搖勻,出現絮狀沉淀后靜置,取沉淀加適量90%乙醇振蕩,靜置,倒出上清液。用無水乙醇處理2次,過濾,沉淀再用無水乙醇洗2次,將沉淀攤于平皿上50℃烘干,得粗品。粗品經糖含量、蛋白含量測定后,加入適量水重新溶解,加0.5倍體積酒精搖勻,靜置片刻后,6000r/min離心15min,除去蛋白雜質。上清液中再加入酒精,至乙醇體積分數約60%,搖勻后靜置,待沉淀后,小心將上清液倒出,沉淀中加入適量90%酒精和無水乙醇2次脫水,過濾后沉淀再用無水乙醇洗2次,攤于平皿上,50℃烘干,得到多糖精品。 陰陽離子交換樹脂:其中離子樹脂(聚合物)連接的材料稱為“離子交換樹脂”。景德鎮(zhèn)多功能水處理交換機
膜濃縮設備可以實現高效純化濃縮技術,可以使有效分成于液體的分子量不同。景德鎮(zhèn)多功能水處理交換機
離子交換樹脂的品種
離子交換樹脂在國內外都有很多制造廠家和很多品種。國內制造廠有數十家,主要的有上海樹脂廠、南開大學化工廠、晨光化工研究院樹脂廠、南京樹脂廠等;國外較出名的如美國Rohm & Hass公司生產的Amberlite系列、Dow化學公司的Dowex系列、法國Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列,還有Ionac系列、Allassion系列等。樹脂的牌號多數由各制造廠或所在國自行規(guī)定。國外一些產品用字母C表示陽離子樹脂(C為cation的首字母),A表示陰離子樹脂(A為Anion的首字母),如Amberlite的IRC和IRA分別為陽樹脂和陰樹脂,亦分別表示陽樹脂和陰樹脂。我國化工部規(guī)定(HG2-884-76),離子交換樹脂的型號由三位阿拉伯數字組成。首數字表示產品的分類:0 表示強酸性,1表示弱酸性,2表示強堿性,3表示弱堿性,4表示螯合性,5表示兩性,6表示氧化還原。第二位數字表示不同的骨架結構:0表示苯乙烯系,1表示丙烯酸系,2表示酚醛系,3表示環(huán)氧系等。第三位數字為順序號,用以區(qū)別基體、交聯基等的差異。 此外大孔型樹脂在數字前加字母D。因此,D001是大孔強酸性苯乙烯系樹脂。 景德鎮(zhèn)多功能水處理交換機
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