生物分离工程(孙彦)1-4章部分答案

生物分离工程2~5章作业第二章细胞分离与破碎求出多个Ki,求均值：忽略介质比阻α，未考虑虚拟体积V0和虚拟时间t0方法二：线性回归：•Q2-t做线性回归：，得K,忽略虚拟体积的影响。•加入原点对Q2-t做线性回归，比不包括原点时回归数据的相关度增加了。2.2(式2.33a)(式2.32)(式2.33)(式2.34),得：方法一：第二章细胞分离与破碎方法三：二次回归：利用二次回归所得拟合方程最为精确，也为恒压过滤中介质比阻可以忽略提供依据第二章细胞分离与破碎2.3第二章细胞分离与破碎–第二次作业第二章细胞分离与破碎2.4(式2.44a)∵细胞破碎率：2.5解：（1）对于珠磨法间歇破碎操作，细胞破碎动力学为已知S=90%=0.9，k=0.048min-1，代入数据得：t=ln10/0.048=48.0min（2）对于连续操作，使破碎率达到90%的平均停留时间等于间歇操作时的破碎操作时间，即t=48.0min，又t=V/QQ=V/t=10/48=0.208dm3.min-1。第二章细胞分离与破碎第三章初级分离3.1解：溶解酶浓度为2.8mol/dm3时，32221/4.8)18.2228.2(2121dmmolZCIii同理，当溶菌酶的浓度为30mol/dm3时，I2＝9.0mol/dm3loglog1.28.41log0.269.02121.107,9.378log9.3781.107SSSSCohnSKIKKKCohnSI由方程得（）（）由（）和（）解得：所以方程为：第三章初级分离33223333.5mol1/223.513.5210.5mol/log9.3781.10710.52.246/5.6810/CILSgLSgL－当＝时，＝（＋）＝所以即＝第三章初级分离3.第三章初级分离有的同学没有注意到题中离子强度用硫酸铵浓度表示；第二小题中计算杂蛋白沉淀量直接用mx=100×(5-S’)计算，而没有考虑到体积的变化3dm3dm3dm3dm第三章初级分离3.3将温度带入求出A和B的热变性速率常数，后直接套用公式3.8即c=c0exp(-kDt)及残留率定义c/c029,37,,0,0,0,0002002.310exp()2505.610exp()293.1510min,//323.1510min,//exp()/exp()293.15DADBAABBAABBDDABkRTkRTTKtCCCCTKtCCCCCCktCCktTK已知：和的热变性速率常数分别为求：时，和时，和解：根据得当时，％％＝时同理，当％％＝7.28)exp(/6.53)exp(/15.32399.99)exp(/97.99)6010)15.293314.8200exp(103.2exp()exp(/,0,,0,,0,29,0,tkCCtkCCKTtkCCtkCCBDBBADAABDBBADAA第三章初级分离3.4（式3.13-式3.15）第三章初级分离S24.2002t)][4exp(,55.759][)*/(750),*/(103.11084.26/10023.610105.22.010125.114.36/,m100)2(2/102/1342335243＝求得：由式又＝则：粒子总体积不变时，假设生长过程中沉淀颗粒直径达到tvVPCCvVPsmKgVPsmKgvCNd这次的作业，有好几位同学证明题没有做（式3.19）（式3.21）第四章膜分离反渗透（RO）超滤（UF）微滤（MF）差别结构无明显孔道、海绵状结构，不对称膜有明显孔道、多为指状结构，不对称膜有明显孔道、弯曲孔道，对称膜截留尺寸0.1-1nm小分子1-50nm生物大分子10nm-10μm操作压差1.0-10MPa0.1-1.0MPa0.05-0.5MPa应用范围盐、氨基酸、糖的浓缩；淡水制造蛋白质、多肽、多糖的回收浓缩；分离病毒菌体、细胞和病毒的分离型号分类进水水质TDS、水通量截留相对分子质量膜平均孔径相同点操作原理膜的选择性透过、筛分原理传质推动力压差通量模型科泽尼方程，浓度极化或凝胶极化模型4.1第四章膜分离4.2（式4.24）第四章膜分离4.3推导稳态操作条件下，表达超滤膜表面浓度极化层浓度分布的微分方程（式4.24）第四章膜分离4.5解：（1）开路循环：由①②得：代入数据得：()(1)TdVcQcRdtQdtdVTRVVcc)(00)(78.196mLV99.0)1000(15V由②积分得：0000.51000196.781606()0.50.5VtVdVQdtdVdtVVts（2）透析过滤：保持料液量不变，则目标蛋白和小分子溶质得物料衡算为：)1(TTTRQcdtdcV)1(cCCRQcdtdcVQtVD积分得：])1(exp[0VVRccDTTT])1(exp[0VVRccDcCC③④由蛋白质纯度为95％，即：%95CTTccc⑤把③④代入⑤，又得：QtVD%95])1(exp[])1(exp[])1(exp[000tVQRctVQRctVQRcccccCTTTTCTT%95]10005.0)5.01(exp[3]10005.0)99.01(exp[1]10005.0)99.01(exp[1ttt代入数据解得：t=16500(s)此时REC=%5.92)16500105.001.0exp(])1(exp[300VVRccVcVcDTTTTT第五章萃取（P175）5.32.57，故n=3第五章萃取基本做对，第二小题中A的平均纯度的理解对于三级逆流萃取，依题意，n=0.005由式（4-54）得：410.005,5.51AAAEEE第五章萃取5.4第五章萃取图5.22第五章萃取第五章萃取（2）