Download presentation
Presentation is loading. Please wait.
1
פרק 7 מיצוי פרק 7 עמוד 1
2
מטרות מיצוי נוזל / נוזל: ממסים אורגניים מערכות מימיות מיצלות הפוכות
עמוד 2 פרק 7
3
מיצוי נוזל / נוזל (ממיסים אורגניים)
עקרון הפעולה: מעבר מסה של מומס בין שתי פאזות נוזליות הנובע מהבדלי מסיסות Mixer מיכל ערבוב Mixer הזנה + מומס Settler מיכל שיקוע תמצית תזכיך ממיס עמוד 3 פרק 7
4
מקדם חלוקה תמיסות מהולות! (7.1)
מקדם החלוקה m מוגדר כיחס ריכוזי המומס בשתי פאזות הנמצאות בש”מ תמיסות מהולות! y - שבר מול מומס בפאזה ה”קלה” x - שבר מול מומס בפאזה ה“כבדה” (7.1) עמוד 4 פרק 7
5
סלקטיביות (7.2) הסלקטיביות b מהווה מדד לאיכות ההפרדה במערכת דו-מרכיבית
עמוד 5 פרק 7
6
שיקולים בבחירת הממס מקדם חלוקה / סלקטיביות גבוהים מסיסות נמוכה במים
קלות הפרדה והשבה - צפיפות, מתח פנים, נדיפות רעילות עלות פגיעה מינימלית בפעילות הביולוגית של חלבונים עמוד 6 פרק 7
7
האם ניתן לשנות את מקדם החלוקה?
שינוי הממס: הקשר לפרמטר המסיסות נפח מולרי חלקי פרמטר המסיסות האינדקסים A, H, L מתייחסים לפאזה הכבדה, לפאזה הקלה ולמומס, בהתאמה Solvent d (cal1/2 cm-3/2) Amyl acetate 8.0 Benzene 9.2 Butanol 13.6 Aceton 7.5 Water 9.4 . עמוד 7 פרק 7
8
האם ניתן לשנות את מקדם החלוקה? (המשך)
שינוי תכונות המומס: צמדי יונים Ion pairs למומסים יוניים רבים קבועי דיסוציאציה קטנים בממס אורגני, כלומר רוב המולקולות אינן מפורקות (ion pairs) . ניתן להחליף יון נגדי ללא שינוי בתכונות החומר כדאי להחליף את היון הנגדי ביון שייצור צמד יוני בעל מסיסות גבוהה יותר בממס אורגני… (“מלח שומני”, greasy salt) עמוד 8 פרק 7
9
האם ניתן לשנות את מקדם החלוקה? (המשך)
דוגמאות ליונים המשמשים בצימוד יוני: Tetrabutylammonium Acetate Cholate Butyrate Hexadecyltributylammonium מקדם החלוקה של tetrabutylammonium chloride בכלורופורם: m=1.3 מקדם החלוקה של tetrabutylammonium acetate בכלורופורם: m=132 עמוד 9 פרק 7
10
האם ניתן לשנות את מקדם החלוקה? (המשך)
שליטה בתכונות המומס בעזרת שינויי pH הרחבה של הגדרת מקדם החלוקה RCOOH RCOO- + H+ עמוד 10 פרק 7
11
האם ניתן לשנות את מקדם החלוקה? (המשך)
; (7.3) חומצה חלשה בסיס חלש עמוד 11 פרק 7
12
מקדמי חלוקה אופייניים לביוכימיקלים
עמוד 12 פרק 7
13
דוגמא לתהליך מיצוי פניצילין
broth solvent Sulfuric acid Rich Basic buffer עמוד 13 פרק 7
14
דוגמא ממצים חומצה חלשה מתמיסה מימית בעזרת הקסנול. מדידות הראו כי בערכי pH של 4.0 ו 5.8 מקדמי החלוקה הם 6.4 ו מול ללליטר, בהתאמה. מהו ערכו הצפוי של מקדם החלוקה ב pH של 7.0? (7.3) עמוד 14 פרק 7
15
מיצוי מנתי - שלב אידאלי אחד
L - ספיקת ממס (פאזה “קלה”) H - ספיקת הזנה x - שבר מול בממס y - שבר מול בהזנה מימית L, y0 L, y H, x0 H, x הנחות: שלבים בחושים היטב, ש”מ ביציאה בין הזרמים הזנחת המסיסות ההדדית של זרמי הנוזלים מאזן מסה מרכיבי: עמוד 15 פרק 5
16
מיצוי מנתי - שלב אידאלי אחד (המשך)
y x ש”מ קו פעולה ש”מ פתרון אנליטי או גרפי נותן ריכוזים ביציאה E - מקדם המיצוי (7.4) עמוד 16 פרק 5
17
מיצוי רב-שלבי (שלבים אידיאליים)
מיצוי רב-שלבי (שלבים אידיאליים) L, y1 L, y0 L, yN 1 2 3 N H, x1 H, xN H, xN+1 H, x2 למקרה הפרטי של ממס נקי בכניסה (7.5) שבר מומס שהושב (7.6) עמוד 17 פרק 5
18
מיצוי במערכת מימית דו-פאזית
Beijerinck (1896) הפרדת פאזות בערבוב תמיסות מימיות של פולימרים הידרופיליים Poly(Ethylene glycole) Polyvinyl Alchohol Dextran Ficoll Potasium Phosphate Poly(Propylene glycole) Methoxypolyethylene Glycole Hydroxypropyldextran Polyvinylpyrrolidone Methylcellulose Hydroxypropyldextran עמוד 18 פרק 7
19
דוגמא לדיאגרמת פאזות במערכת מימית
Dextran PEG Water הרכבים שונים צפיפויות שונות כושר המסה שונה לחלבונים Albertsson, 1950 עמוד 19 פרק 7
20
מקדם החלוקה השפעת גודל המולקולה - משוואת Bronsted (7.4) m
l - קבוע אופייני למערכת הפולימרים T - טמפרטורה (7.4) עמוד 20 פרק 7
21
השפעות על מקדם החלוקה במערכות מימיות
מטען חשמלי - שינוי pH , סוג מלח וריכוזו הידרופוביות הפולימרים משקל מולקולרי של הפולימרים קישור ליגנדים - הפרדות זיקה עמוד 21 פרק 7
22
יתרונות וחסרונות מיצוי במערכות מימיות
סלקטיביות נמוכה יחסית קינטיקה איטית אין אפשרות למחזר את התמיסות אין פגיעה בחלבונים שימוש במתקני מיצוי קיימים גימלון נוח עמוד 22 פרק 7
23
מיצוי בעזרת מיצלות הפוכות Reversed Micelles Extraction
מיצלה הפוכה reversed micelle מיצלה micelle חפ”ש amphiphile עמוד 23 פרק 7
24
מיצוי בעזרת מיצלות הפוכות (המשך)
Net positive charge מיצוי כיחוש High pH Net negative charge עמוד 24 פרק 7
25
מיצוי בעזרת מיצלות הפוכות (המשך)
תלות ב pH % חלבון מומס דוגמא: חפ”ש אניוני pH עמוד 25 פרק 7
26
מיצוי בעזרת מיצלות הפוכות (המשך)
תלות בריכוז המלח % חלבון מומס דוגמא: מיצוי ב pH אופטימלי ריכוז מלח עמוד 26 פרק 7
27
סיכום מיצוי נוזל / נוזל: ממסים אורגניים מערכות מימיות מיצלות הפוכות
שליטה במקדמי החלוקה עמוד 27 פרק 7
Similar presentations
