超濾膜系統完整性實驗

⑴ 超濾膜裝置如何進行工作

超濾膜基本原理是在常溫下以一定壓力和流量，利用不對稱微孔結構和半透膜介質，依靠膜兩側的壓力差作為推動力，以錯流方式進行過濾，使溶劑及小分子物質通過，大分子物質和微粒子如蛋白質、水溶性高聚物、細菌、膠體等被濾膜阻留，從而達到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術。超濾膜元件是把一束束的膜絲兩端以環氧樹脂密封，使得每根膜絲外表面之間密封，與膜外殼之間聯合起來形成獨立的原水空間和產水空間。 超濾膜裝置則是把單支的超濾膜元件按一定的排列布置並聯到一起，通過主幹管道的自動閥門和水泵控制所有超濾膜元件過濾、正洗、反洗的周期性運行，並配備必要的保護措施的集成化設備。

⑵ 超濾膜孔徑如何測定

超濾膜孔徑的測定微孔濾膜的孔徑分離效率是關鍵所在，所以評價濾膜孔徑甚為重要。

目前大致採用以下方法：

一、直接測量法

1.直接法測膜孔徑

（1）電子顯微鏡

掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）電子顯微鏡表徵膜的孔徑、孔徑分布及膜的形態結構。

制樣至關重要。濕膜樣品要經過脫水、蒸鍍、復型等處理。

逐級脫水法：膜樣品用5%餓酸固定，然後在提取器中用CCl4或乙醇逐級脫水，再用環氧樹脂包埋固化，最後用超薄切片機切成薄片。適用透射電子顯微鏡的觀察。

低溫冷凍脫水法：膜樣品放在液氮或其他低溫介質中冷凍，使膜樣品中的水急速冷凍為細小的結晶，然後在低溫（至少低於-60°C）和低真空下，使冷凍的結晶逐級升華。這樣制備的膜樣品不收縮，經鍍金或復型，可用電子顯微鏡觀測。

微濾膜的孔徑為0.05-10m，掃描電鏡可分辨。

超濾膜的孔徑為1nm-30mm，掃描電鏡的解析度低於5-10nmnm，所以採用掃描電鏡觀測超濾膜的結構是困難的。

透射電鏡的解析度比掃描電鏡要高得多，約為3-4A正確制樣，高解析度的透射電鏡可以觀測超濾膜的表面細微結構。

環境掃描電子顯微鏡（ESEM），克服了常規SEM的局限性。使濕的、油性的、臟的和不導電的樣品不經處理就可直接上機觀測。

二、間接測量法

間接法是利用與孔徑有關的物理現象，通過實驗測出相應的物理參數，在假設孔徑為均勻直通圓孔的假設條件下，計算得到膜的等效孔徑，主要方法有泡點壓力法、壓汞法、氮氣吸附法、液液置換法、氣體滲透法、截留分子量法、懸浮液過濾法。

泡點法：

泡點壓力所對應膜的最大孔徑。實測時，膜應被液體完全潤濕，否則將帶來誤差。

親水性膜採用水為潤濕液體；疏水性膜採用醇為潤濕液體。

測定步驟

a將樣品平行於液面浸入蒸餾水中，使其完全濕潤b將濾膜置於測試池上，壓上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d開通氣源，使壓力緩慢上升，當濾膜表面出現第一個氣泡並連續出泡時的氣體壓力值，帶入公式可求出樣品最大孔徑值。

e氣泡出現最多時的壓力值，帶入公式可求出樣品最小孔徑。

f由最大孔徑與最小孔徑即可算出平均孔徑。

（1）電鏡法比較直觀，但屬破壞性檢測，也只能得到局部信息

（2）泡壓法（又稱氣體滲透法）只局限於測定膜孔中的最大孔徑，用於小孔徑超濾膜的測定時所需壓力遠高於膜的使用壓力，故一般認為只適用於微濾膜的測定。

⑶ 超濾膜完整性檢測

一些國外廠家以氣壓式方式進行超濾膜的完整性檢測機，目前我知道的有密里博和專Pall。但是，氣壓式的監屬測方法其實並不科學，這個僅是各個廠家各自推的標准。事實上，裡面有壓力變化，所以這種方法不可取。一般來說的話，採用泡點檢測法，在過濾側鼓入空氣，看濾過側是否有氣泡產生，這種方式是最直觀和最可靠的。這個是對於膜是否有漏點的檢測。
另外對過濾精度來說，用相應的標稱分子量的球形分子作為過濾材料進行檢測，看截留率。這個一般來說，沒有用戶會做。基本泡點實驗結束後，就表示膜是完整的了。

⑷ 超濾膜的凈水原理是什麼

超濾膜的過復濾原理是什制么?

1. 超濾膜的篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。

2. 每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過，而較小細菌的體積都在0.02微米以上，因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來，從而實現了凈化過程。在單位膜絲面積產水量不變的情況下，濾芯裝填的膜面積越大，則濾芯的總產水量越多。

你所問的從內到外，還是從外到內，這兩種都有，因為超濾膜有兩種分別是：內壓式和外壓式

內壓式的超濾膜就是從內到外。

外壓式的超濾膜就是從外到內。

⑸ 我做的是超濾膜，不想乾燥，怕改變孔結構，不知道場發射掃描電子顯微鏡能測濕的樣品嗎

只有場發射環境掃描電鏡可以， 其他任何形式的掃描電鏡都會在抽真空的過程中內，失掉絕大部分容水分。
有關環境掃描電鏡的科普，查看這個視頻，汽化液化的循環過程，可以觀察到水滴的形狀。這就是環境掃描電鏡的能力： http://coxem2010.blog.163.com/blog/static/16510375720118220302656/
所有實驗都需要不斷試驗獲得最佳實驗條件。

⑹ 做超濾實驗時，超濾膜如何預處理

不知你要做的實驗原液是何種物質，要區別對待。一般超濾膜在出廠時都做過保養，分為干態保存和濕法保存。乾的拿來直接通水就可使用了，濕法的要將保護液放干凈方可使用，否則會和實驗原液發生混合，影響效果。

⑺ 超濾膜如何檢測質量

透氣率檢測：
(一)抽樣方法抽樣方法抽樣方法抽樣方法：
1.隨機抽取2根中空纖維膜。其中一根膜對折後穿入樣品架子，使架子中膜的有效長度為40cm(架子分為兩邊，各長為10cm)，用環氧膠將孔封住。按此方法做兩個樣品。
2.在生產工藝穩定、生產正常情況下，按以上比例抽檢;非正常情況下可提高抽檢比例。
(二)檢驗方法：
1.內徑、壁厚測定壁厚測定壁厚測定壁厚測定：顯微鏡檢測，用刀片切一段2mm左右的膜豎立在載玻片上，放大10×10的倍數測定樣品的內徑、壁厚，至少測試樣品三段，記錄，取平均值計算。
2.透氣率測定步驟透氣率測定步驟透氣率測定步驟透氣率測定步驟：
(1)將樣品裝入透氣率測定儀的滲透池內，旋緊;
(2)確認透氣率測定儀的進樣閥、進樣調節閥和U形差壓計進氣閥處於關閉狀態;
(3)開N2鋼瓶，調節鋼瓶輸出壓力為0.3~0.55Mpa;
(4)開透氣率測定儀進樣閥，緩慢調節進樣調節閥，至壓力表讀數為0.2kgf/cm2;
(5)系統氣密性檢驗：用皂沫檢驗所有管路、接頭、閥門和密封面，不得有漏氣點;
(6)緩慢開啟U形差壓計進氣閥，調節進樣調節閥至U形差壓計讀數為15.0cmHg;
(7)按壓皂沫流量計下端的鼓泡橡膠頭，使皂沫產生，沿皂沫流量計內壁上行使其內壁充分濕潤;
(8)控制皂沫流量計產生單個氣泡，用秒錶記錄單個氣泡通過一定體積所需時間;
(9)每一樣品測完後，關進樣閥和U形差壓計進氣閥，換下一個樣品裝入滲透池，重復(1)~(9)操作;
(10)每天所有樣品測完後，關N2鋼裝，並將管路中剩餘氣體排空;(11)每天測試時，先測保留樣的透氣率，作為參照;
(11)每個樣品至少重復三次，取平均值計算。

⑻ 做超濾實驗時，超濾膜上標的10KD、30KD單位如何對應分子的大小是否單位越大，超濾得到的物質分子越小

首先與超濾膜的材質有關，比如聚醚碸的和再生纖維的，同樣是10KD的，截流能力專是不相同的屬，一般要求在截流分析量的2倍-5倍以上方可實現良好的分離，同時不同公司的超濾膜本身應該有自己的說明的，參照說明要求即可。

⑼ 超濾膜分離實驗中，什麼是濃度極差有什麼危害有哪些消除方法

濃差極化，從理論上說，超濾膜是純物理的過濾方式，它的分離後的效果應該是，版無相變，無權質變
如果濃差極化產生，那麼超濾膜的分離效果就會有 質變的可能，其主要危害，就是讓超濾膜分離的效果 不穩定了。
消除濃差極化，一般是2步驟，已經出現了。那麼就清洗，用化學葯劑清洗膜
最主要的是預防，主要是體現在，超濾膜之前工藝上，和超濾系統設計的。
反洗時間，反洗流量，反洗葯劑，反洗葯劑濃度，加葯的時間，這些設計可以影響，超濾膜濃差極化的形成。也許有錯字，，不我也不檢查了。希望對您有幫助
超濾膜技術 問題，解決者
膜術師

⑽ 蛋白質層析、超濾常用技術手段

在分離分析特別是蛋白質分離分析中，層析是相當重要、且相當常見的一種技術，其原理較為復雜，對人員的要求相對較高，這里只能做一個相對簡單的介紹。
一、 吸附層析
1、 吸附柱層析
吸附柱層析是以固體吸附劑為固定相，以有機溶劑或緩沖液為流動相構成柱的一種層析方法。
2、 薄層層析
薄層層析是以塗布於玻板或滌綸片等載體上的基質為固定相，以液體為流動相的一種層析方法。這種層析方法是把吸附劑等物質塗布於載體上形成薄層，然後按紙層析操作進行展層。
3、 聚醯胺薄膜層析
聚醯胺對極性物質的吸附作用是由於它能和被分離物之間形成氫鍵。這種氫鍵的強弱就決定了被分離物與聚醯胺薄膜之間吸附能力的大小。層析時，展層劑與被分離物在聚醯胺膜表面競爭形成氫鍵。因此選擇適當的展層劑使分離在聚醯胺膜表面發生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的連續過程，就能導致分離物質達到分離目的。
二、 離子交換層析
離子交換層析是在以離子交換劑為固定相，液體為流動相的系統中進行的。離子交換劑是由基質、電荷基團和反離子構成的。離子交換劑與水溶液中離子或離子化合物的反應主要以離子交換方式進行，或藉助離子交換劑上電荷基團對溶液中離子或離子化合物的吸附作用進行。`
三、 凝膠過濾
凝膠過濾又叫分子篩層析，其原因是凝膠具有網狀結構，小分子物質能進入其內部，而大分子物質卻被排除在外部。當一混合溶液通過凝膠過濾層析柱時，溶液中的物質就按不同分子量篩分開了。
四、 親和層析
親和層析的原理與眾所周知的抗原一抗體、激素一受體和酶一底物等特異性反應的機理相類似，每對反應物之間都有一定的親和力。正如在酶與底物的反應中，特異的廢物(S')才能和一定的酶(E)結合，產生復合物(E－S')一樣。在親和層析中是特異的配體才能和一定的生命大分子之間具有親和力，並產生復合物。而親和層析與酶一底物反應不同的是，前者進行反應時，配體(類似底物)是固相存在；後者進行反應時，底物呈液相存在。實質上親和層析是把具有識別能力的配體L(對酶的配體可以是類似底物、抑制劑或輔基等)以共價鍵的方式固化到含有活化基團的基質M(如活化瓊脂糖等)上，製成親和吸附劑M－L，或者叫做固相載體。而固化後的配體仍保持束縛特異物質的能力。因此，當把圍相載體裝人小層析柱(幾毫升到幾十毫升床體積)後，讓欲分離的樣品液通過該柱。這時樣品中對配體有親和力的物質S就可藉助靜電引力、范德瓦爾力，以及結構互補效應等作用吸附到固相載體上，而無親和力或非特異吸附的物質則被起始緩沖液洗滌出來，並形成了第一個層析峰。然後，恰當地改變起始緩沖 液的PH值、或增加離子強度、或加人抑③劑等因子，即可把物質S從固相載體上解離下來，並形成了第M個層析峰(見圖6－2)。顯然，通過這一操作程序就可把有效成分與雜質滿意地分離開。如果樣品液中存在兩個以上的物質與固相載體具有親和力(其大小有差異)時，採用選擇性緩沖液進行洗脫，也可以將它們分離開。用過的固相載體經再生處理後，可以重復使用。
上面介紹的親和層析法亦稱特異性配體親和層析法。除此之外，還有一種親和層析法叫通用性配體親和層析法。這兩種親和層析法相比，前者的配體一般為復雜的生命大分子物質(如抗體、受體和酶的類似底物等)，它具有較強的吸附選擇性和較大的結合力。而後者的配體則一般為簡單的小分子物質(如金屬、染料，以及氨基酸等)，它成本低廉、具有較高的吸附容量，通過改善吸附和脫附條件可提高層析的解析度。
五、 聚焦層析
聚焦層析也是一種柱層析。因此，它和另外的層析一樣，照例具有流動相，其流動相為多緩沖劑，固定相為多緩沖交換劑。
聚焦層析原理可以從PH梯度溶液的形成、蛋白質的行為和聚焦效應三方面來闡述。
1、PH梯度溶液的形成
在離子交換層析中，PH梯度溶液的形成是靠梯度混合儀實現的。例如，當使用陰離子 劑進行層析時，制備PH由高到低呈線性變化的梯度溶液的方法是，在梯度儀的混合室(這層析柱者)中裝高PH溶液，而在另一室裝低PH極限溶液，然後打開層析柱的下端出口，讓洗脫液連續不斷地流過柱體。這時從柱的上部到下部溶液的PH值是由高到低變化的。而在聚焦層析中，當洗脫液流進多緩沖交換劑時，由於交換劑帶具有緩沖能力的電荷基團，故PH梯度溶液可以自動形成。例如，當柱中裝陰離子交換劑PBE94(作固定相)時，先用起始緩沖液(配方見表了一2)平衡到PHg，再用含PH6的多緩沖劑物質(作流動相)的淋洗液通過柱體，這時多緩沖劑中酸性最強的組分與鹼性陰離子交換對結合發生中和作用。隨著淋洗液的不斷加人，住內每點的PH值從高到低逐漸下降。照此處理J段時間，從層析柱頂部到底部就形成了PH6～9的梯度。聚焦層析柱中的PH梯度溶液是在淋洗過程中自動形成的，但是隨著淋洗的進行，PH梯度會逐漸向下遷移，從底部流出液的PH卻由9逐漸降至6，並最後恆定於此值，這時層析柱的PH梯度也就消失了。
2．蛋白質的行為
蛋白質所帶電荷取決於它的等電點(PI)和層析柱中的PH值。當柱中的PH低於蛋白質的PI時，蛋白質帶正電荷，且不與陰離於交換劑結合。而隨著洗脫劑向前移動，固定相中的PH值是隨著淋洗時間延長而變化的。當蛋白質移動至環境PH高於其PI時，蛋白質由帶正電行變為帶負電荷，並與陰離子交換劑結合。由於洗脫劑的通過，蛋白質周圍的環境PH 再次低於PI時，它又帶正電荷，並從交換劑解吸下來。隨著洗脫液向柱底的遷移，上述過程將反復進行，於是各種蛋白質就在各自的等電點被洗下來，從而達到了分離的目的。
不同蛋白質具有不同的等電點，它們在被離子交換劑結合以前，移動之距離是不同的，洗脫出來的先後次序是按等電點排列的。

供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白（即胎白）通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的，該工藝流程硫酸銨耗量大，能源消耗多，操作時間長，透析過程易產生污染。改用超濾工藝後，平均回收率可達97.18%；吸附損失為1.69%；透過損失為1.23%；截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產量和質量，每年可節省硫酸銨6.2噸，自來水16000噸。目前國外生產超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。
隨著現代生物技術的發展, 通過基因工程生產蛋白質葯物在治療人類面臨的重大疾病如癌症等方面展示出巨大的潛力. 為滿足生物技術產品工業化生產的需要, 開發高通量、低成本、高效的分離純化方法已引起人們的高度關注. 超濾技術由於具有通量高, 操作條件溫和, 易於放大等特點, 特別適合生物活性大分子的分離. 在生物技術領域, 超濾技術目前已廣泛應用於細胞收集分離、除菌消毒、緩沖液置換、分級( fract ionatio n) 、脫鹽及濃縮[ 1] . 近年來越來越多的研究表明, 通過選擇適當的膜或膜表面改性,以及對分離過程進行優化, 充分利用和調控膜—蛋白質以及蛋白質—蛋白質之間的靜電相互作用, 可以實現分子量相近的兩種蛋白質的高選擇性超濾分離[2- 7] .

為克服常規蛋白質超濾分離過程優化中存在的實驗蛋白質消耗多、工作量大、費時以及費用高等缺點, 我們相繼開發了脈沖進樣技術( Pulsed sampleinject ion technique ) [8]和參數連續變化超濾技術( Parameter scanning ultraf ilt ration) [9]. 並以此為基礎, 結合載體相超濾技術( Carrier phase ult rafil—t rat ion) [10]進一步提出了一種蛋白質超濾分離快速優化新方法[11], 實現了人血漿白蛋白—免疫球蛋白[12]、人源化單克隆抗體( A lemtuzumab) 單體— 二聚體[13]的超濾分離過程快速優化和高選擇性分離,並在膜的篩選及其適用性快速評估方面展現出巨大的潛力. 該方法的主要特徵是與AKTA Prime 系統聯用, 採用脈動進樣技術顯著減少了蛋白質的用量;而利用雙緩沖體系( 類似梯度洗脫) 的參數連續變化超濾技術, 在pH 或離子強度連續變化的情況下考查pH 或離子強度對蛋白質透過率或截留率的影響, 進一步縮短了實驗時間, 降低了蛋白質的用量,極大地減少了實驗量, 加快了過程優化進程; 另外,載體相超濾技術的應用則可保證超濾分離自始至終在設定的條件下進行, 從而最大限度地保證超濾過程的穩定性.