Главная Обратная связь

Дисциплины:






Діаліз й електродіаліз



Розділення розчинених речовин методом діалізу засновано на селективній проникності мембран для сполук із різною молекулярною масою. Необхідною умовою для проведення діалізу є створення різниці концентрацій по обидві сторони напівпроникної мембрани (рис. 19.1, а) Процес діалізу описується рівнянням

 

де Q — кількість речовини, перенесеного через мембрану за одиницю часу Dd — коефіцієнт діалізу, що залежить від властивостей мембрани (Dm) i властивостей рідкої плівки, що утвориться на границі розділу (). Залежність між Dm й можна записати у вигляді рівняння

S - площа поверхні мембрани; ΔС - різниця концентрації речовини по обидві сторони мембрани.

Діаліз може бути використаний для очищення розчинів БАР від низькомолекулярних речовин, таких, як цукри, амінокислоти, мінеральні солі, ступінь очищення розчинів від цих речовин досягає 60-100%. Діаліз досить ефективний при високому вмісті в розчинах солей, наприклад після осадження БАР методом висалювання. У цьому випадку можна використати накладення постійного струму на розчин, що діалізується, і тоді при двосторонньому електродіалізі аніони будуть прагнути до аноду, а катіони - до катода. Схематично такий процес представлений на рис. 19.1, б, коли діалізуємий розчин поміщений у камеру, обмежену двома напівпроникними мембранами. Однак електродіаліз не можна застосовувати при виділенні ферментів, що мають, наприклад, четвертинну структуру, яка формується за участю іонів металів, а також при виділенні металоферментів, які, як правило, гублять активність при електродіалізі.

Процес діалізу протікає дуже повільно, а для очистки від баласту значних обсягів розчинів потрібна мембрана з великою поверхнею. У цьому випадку доцільно не збільшувати розміри однієї мембрани, а розчленувати її на кілька мембран меншого розміру, пропускаючи розчин ферменту в безперервному потоці послідовно через діалізні блоки (рис. 19.1, в).

а – проточний діалізатор; б – проточний електродіалізатор; в - безперервний електродіалізатор.

Рисунок 19.1 – Схема роботи діалізаторів

Для діалізу використовують найрізноманітніші напівпроникні мембрани. Найбільш доступними є пергамент, армований целофан, різні марки целофану, що відрізняються друг від друга величиною пор, а також мембрани, застосовувані в ультрафільтрації і в інших видах мембранної техніки. Діаліз дозволяє видалити основну масу супутніх низькомолекулярних домішок і підвищити активність розчинів БАР у перерахуванні на суху речовину в 5-10 разів.

Однак цей метод має ряд істотних недоліків. По-перше, при діалізі можлива втрата активності в результаті вимивання іонів металу чи нестабільності самої речовини. По-друге, при діалізі проти звичайної водопровідної води може відбуватися втрата активності в результаті потрапляння з води в розчин БАР іонів металів - інгібіторів ферменту й т.д. Слід також зазначити, що в процесі діалізу одночасно з очищенням відбувається сильне розведення розчину БАР через проникнення води під дією сил прямого осмосу в діалізуємий розчин, що складно і економічно нерентабельно використовувати у виробництві. Тому зараз цей метод очистки розчинів від баластових речовин у біологічній промисловості майже не використовується. Його іноді застосовують у лабораторних дослідженнях і при одержанні високоочищених препаратів. На зміну діалізу приходять баромембранні методи.



 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...