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另外,超滤膜在过滤方式上也分为内压和外压两种,那么哪种过滤方式能让超滤膜的使用寿命更长呢?内压式超滤膜被截留的污染物在超滤膜管内,可以被直冲洗水流全部冲走。而外压式超滤膜的污染物存在于膜管之间,污染物无法全部冲洗干净,日累月积,引起超滤膜堵塞。所以相对而言内压式超滤膜的使用寿命更长。
见到论坛上很多做蛋白纯化的小伙伴,经常在使用超滤技术的时候遇到各种相同的问题,反复的在版块上出现,根据自己的经验,我把此方面的内容整理一下,便于初学者以及遇到问题的小伙伴了解掌握。
如果大家有问题可以留言,咱们切磋交流,我没有将我在使用中的经验、教训一一罗列,更多的是将该技术相关的基础知识和背景进行了总结,因为我认为我们对任何一种技术的研究运用,都应当立足于其基础知识和背景来进行,而非“明知不可而为之”。
超滤(此处仅指用于蛋白样品处理的超滤技术)
定义:是以压力为推动力进行大分子和小分子分离的膜分离技术之一。
关键概念:截留分子量(MWCO),所有的膜分离技术均涉及的问题。其定义为:用已知分子量的球状物质进行测定。膜对被截留物质的截留率大于90%时,就用被截留物质的分子量表示膜的截留性能。以前参加研讨会的时候有老师称,一般大分子量90%截留,小分子量50%截留。与超滤有关的另一个概念是浓差极化,在膜分离过程中,大分子物质被膜所截留不断累积在膜表面上,使其在膜表面的浓度远高于其在主体溶液中的浓度,从而形成浓度差,并促使其反向主体溶液中扩散。一方面造成局部浓度过高,对蛋白本身的稳定性造成挑战,极易沉淀,另一方面对分离产生阻力,影响分离的成败和成本。
常见用途:去除盐类,浓缩样品
主要误区:经常有人认为或建议别人使用超滤技术进行两个不同大小分子量的蛋白分离,但几乎很少有人尝试成功过,即使成功了,也很难重复出来。仔细理解定义,我们可以看出超滤技术的局限性在哪里,关键词就在于:已知分子量的球状物质、截留率。这也是导致误区的所在。我们所拿到的标示10KD截留分子量的超滤装置,仅代表10KD球状蛋白可以很大概率的被截留在膜上面。定义中是进行的一个标准实验,实际使用中情况千差万别(我们的蛋白形状未必都是球状的,其他杂质存在干扰,膜及装置的差别等),所以不必太纠结这个MWCO的存在,参考而已。在使用时,一般会选择1/3目标蛋白分子量的超滤装置规格进行使用。以保证目标蛋白的浓缩。
常见超滤装置:
超滤是以压力为推动力的,常用的压力来源有使用惰性气体、离心力以及电驱动泵动力几种情况。我使用比较多的是下面的前两张图,左图是使用氮气罐进行正压超滤,可以进行搅拌,避免浓差极化,一般使用的压力为0.15-0.2MPa。过高的压力一方面超出装置的耐受,另一方面高压也容易引起蛋白质的失活变性。右图是不同规格的超滤管,搭配离心机进行使用,离心力一般几千g,不同厂家的有垂直的膜,也有水平的膜,我认为水平的效果稍好,使用这个装置的话,不可避免的损失比前者大(但其实每一种膜分离技术,损失都是不可避免的),我做过有时的损失会达到50%-70%,浓度越低损失越大。第三种是中空纤维浓缩,自动化程度可实现较高,处理样品的体积可以很大,可实现高倍浓缩,是其主要优势。
使用中常见注意事项:
超滤膜保存非常重要,不管使用哪一种装置,在使用后进行高盐+水清洗,以及低浓度乙醇保存,中空纤维的可以使用NaOH保存,尤其是前两种,膜一旦干了,就会导致孔径变化,或膜裂,无法继续使用;
不同蛋白最好不要混用超滤膜,非常容易引起交叉污染;
以上装置仅适用于澄清样品处理,浑浊样品会加剧膜孔径的堵塞和损坏;
使用过程中压力或离心力不要超出要求,以免损坏装饰;
一些超滤膜是分正反面的,即孔径分布呈梯度,也有一些超滤膜是不分正反面的,孔径均匀分布;
以上3种装置,我在使用中均遇到过蛋白沉淀的情况,因此蛋白质的稳定性问题需多考虑解决;
。。。。。。待补充
1、反渗透和超滤,核心部件都是膜元件。主要区别有三点:
(1)反渗透膜的孔径只有超滤膜的1/100,因此反渗透净水器能去除水中重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物,超滤净水器对此则是无能为力的;而超滤净水器能去除的颗粒污染物及细菌,反渗透全能去除。
(2)出水水质和卫生部门的检测标准不同,举个例子,出水细菌指标,超滤净水器按“一般水质处理器”,菌落总数为100个/毫升;而反渗透净水器为20个/毫升,要严格得多,当然反渗透净水器出水水质也要比超滤净水器好得多。
(3)反渗透净水器是分质供水,纯水供饮用,浓水供洗涤用;而超滤净水器一般用作洗涤用水;当自来水水质很好时也可用作饮用水。
2、反渗透净水器的优点是:水质安全,能去除水中各种有害杂质;对供水特发事件效果较好;出水口感较好;能降低水的硬度,煮水容器不结垢;
其缺点是:用泵、耗电,有电气安全问题;接头多、水压高,故障率及漏水概率相对较高;结构复杂、价格较贵。
3、超滤净水器的优点是:一般不用泵、不耗电,无电气安全问题;接头少、水压低,故障率及漏水概率相对较低;结构简单、价格便宜;
其缺点是:去除水中化学污染物效果差;对供水特发事件效果较差;出水口感稍差;不能降低水的硬度,如自来水硬度高,煮水容器可能会结垢。
级超滤机般5级第级PP棉第二级性炭第三级压缩炭第四级超滤膜第五级置性炭
压力差推力膜滤区超滤膜滤、微孔膜滤逆渗透膜滤三类区根据膜层所能截留粒尺寸或量膜额定孔径范围作区标准则微孔膜(MF)额定孔径范围0.02~10μm;超滤膜(UF)0.001~0.02μm;逆渗透膜(RO)0.0001~0.001μm由知超滤膜适于处理溶液溶质离增浓或采用其离技术所难完胶状悬浮液离超滤膜制膜技术即获预期尺寸窄布微孔技术极其重要孔控制素较根据制膜溶液种类浓度、蒸发及凝聚条件等同同孔径及孔径布超滤膜超滤膜般高离膜用作超滤膜高材料主要纤维素衍物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等超滤膜做平面膜、卷式膜、管式膜或空纤维膜等形式广泛用于医药工业、食品工业、环境工程等
我都知道筛用筛东西能细物体放行较截留您听说能筛筛?超膜--种超级筛能尺寸等筛!底超滤膜呢?
超滤膜种具超级筛离功能孔膜孔径几纳米几十纳米说根发丝1‰!膜侧施适压力能筛于孔径溶质离量于500道尔顿、粒径于2~20纳米颗粒超滤膜结构称非称前者各向同性没皮层所向孔隙都属于深层滤;者具较致密表层指状结构主底层表层厚度0.1微米或更并具排列序微孔底层厚度200~250微米属于表层滤工业使用超滤膜般非称膜超滤膜膜材料主要纤维素及其衍物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等
超滤膜早发高离膜60代超滤装置实现工业化超滤膜工业应用十广泛已新型化工单元操作用于离、浓缩、纯化物制品、医药制品及食品工业;用于血液处理、废水处理超纯水制备终端处理装置我已功利用超滤膜进行草药浓缩提纯超滤膜随着技术进步其筛选功能必改进加强类社贡献越越
其滤精度0.01~0.1微米属于二十世纪高新技术种利用压差膜离技术滤除水铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、机物等害物质并能保留体益些矿物质元素
矿泉水、山泉水产工艺核部件超滤工艺水收率高达95%并且便实现冲洗与反冲洗易堵塞使用寿命相较
超滤净水器需要加电加压仅依靠自水压力进行滤流量使用本低廉较适合家庭饮用水全面净化未饮用水净化超滤技术主并结合其滤材料达较宽处理范围更全面消除水污染物质
钠滤(NF)
其滤精度介于超滤反渗透间脱盐率比反渗透低种需要加电、加压膜离技术水加收率较低般用于工业纯水制造
——广东震昊机电希望您帮助

