分离工程计算题

发布时间：2020-03-02 05:08:58 来源：范文大全收藏本文下载本文手机版

1、溶菌酶在2.8mol/L和3.0mol/L硫酸溶液中的溶解度分别为1.2g/L和0.26g/L，试计算溶菌酶在3.5mol/L硫酸铵溶液中的溶解度？解：由Cohn经验方程lgSKsI,I1CiZi2，得 2I11/22.8212.82228.4mol/L9mol/L

lg1.2KsI1，有Ks=1.1070lg0.26KsI2，有=9.3781I21/23.02123.02I31/23.52123.522当在3.5mol/L硫酸铵溶液中的溶解度为：

210.5mol/L，lgSKsI35.568103g/L

2、溶剂萃取分离A和B两种抗生素，初始水相中A和B的质量浓度相等，A和B的分配系数与其浓度无关，分别为10和0.1.利用混合、澄清式萃取操作，设每级萃取均达到分配平衡，并且萃取前后各相体积保持不变。（1）若采用一级萃取，萃取水相中90%的A，所需相比（有机相与水相的体积比）为多少？此时有机相中A的纯度（即A占抗生素总质量的百分比）是多少？（2）若采用多级错流接触萃取，每级萃取用新鲜的有机相，相比均为0.5，计算使A在有机相中的收率达到99%以上所需的最小萃取级数，并计算有机相中A的实际最大收率和平均纯度？（3）若采用三级逆流萃取，计算使A在有机相中的收绿城达到与第（2）问相同所需的相比。

解：（1）由1AEA/1EA=0.9，所以EA9 又EAKAVS/VF,且EA=9，KA=10;所以VS/VF=0.9

同理：EB=KBVS/VF=0.10.9=0.09

所以1BEB/1EB0.083 又因初始水相质量浓度A=B，故A的纯度为：0.9/(0.90.083)91.6% （2）EAKAVS/VF100.5

5，EB=KBVS/VF=0.10.5=0.05

E1由1nnn1(1E)n6n-11,得1-A=n=1-n0.99

66则6100,n3，即可，故最小萃取级数为3 当n大于等于3时，有机相中A的最大实际收率为：13A11/699.5% 此时B的收率为13B11/1.0513.6% 故平均纯度为0.995/(0.9950.136)0.88

33En1E99.5%,EAKAVS/VF，所以,故此时相比为0.55 （3）13n1E1Fm2m1N1/2，VRV0(1mF) RS22m1Fm2F

3、某凝胶过滤介质的排阻极限为200000，填充柱体积为100ml，用其测得的A和B两种蛋白质的洗脱体积分别为58ml和64ml，相对分子质量2×10 6的蓝色葡聚糖的洗脱体积为40ml。（1）试计算A和B的分配系数；（2）若在流速下用A和B两种蛋白质溶液测得该凝胶过滤色谱柱的理论板当量高度为0.3mm，且洗脱曲线呈Gau分布，在此流速下要使微量的AB混合溶液的分离度达到1.3，此GFC柱的最小填充高度应为多少？解：（1）由公式VRV0m(VtV0)，又由题意得Vt100mL,V040mL，故 A：VR58mL，由5840mA(10040)mA0.3 B：VR64mL，同理6440mB(10040)mB0.4

（2）由洗脱曲线呈Gau分布，则有：RS2(R2R1)/W1W2 又因为平均洗脱时间QRHMFVR/V0，得QR1VR/V058/401.45

QR2VR/V064/401.6

又因为底线处切线峰宽W4VR4(1mF) NV0NN，W24VR/V0N6.4/N 计算得：W14VR/V0N5.8/将上诉代入分离度公式有：RS又因为HETP2(1.61.45)1.3N2795

5.8/N6.4/NL，则LHETPH0.32795838.5mm H