超濾原理動(dòng)畫|示意圖（超濾是什么原理）
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添加時(shí)間：2022-12-08 瀏覽次數(shù):5335
超濾（Ultrafiltration）技術(shù)是一種膜濾法，也有錯(cuò)流過濾（CrossFiltration）之稱。它能從周圍含有微粒的介質(zhì)中分離出10～100A的微粒，這個(gè)尺寸范圍內(nèi)的微粒，通常是指液體內(nèi)的溶質(zhì)。其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(jié)構(gòu)和半透膜介質(zhì)，依靠膜兩側(cè)的壓力差作為推動(dòng)力，以錯(cuò)流方式進(jìn)行過濾，使溶劑及小分子物質(zhì)通過，大分子物質(zhì)和微粒子如蛋白質(zhì)、水溶性高聚物、細(xì)菌等被濾膜阻留，從而達(dá)到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術(shù)。
與傳統(tǒng)分離方法相比，超濾技術(shù)具有以下特點(diǎn)
1.濾過程是在常溫下進(jìn)行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對熱敏感的物質(zhì)，如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2.濾過程不發(fā)生變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學(xué)試劑，無污染，是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術(shù)。
3.超濾技術(shù)分離效率高，對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4.超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動(dòng)力，因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護(hù)。
5.超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制劑。
對于蛋白質(zhì)溶液，一般只能得到10～50％的濃度。超濾裝置是在一個(gè)密閉的容器中進(jìn)行，以壓縮空氣為動(dòng)力，推動(dòng)容器內(nèi)的活塞前進(jìn)，使樣液形成內(nèi)壓，容器底部設(shè)有堅(jiān)固的膜板。小于膜板孔徑直徑的小分子，受壓力的作用被擠出膜板外，大分子被截留在膜板之上。
超濾開始時(shí)，由于溶質(zhì)分子均勻地分布在溶液中，超濾的速度比較快。但是，隨著小分子的不斷排出，大分子被截留堆積在膜表面，濃度越來越高，自下而上形成濃度梯度，這樣超濾速度就會逐漸減慢，這種現(xiàn)象稱為濃度極化現(xiàn)象。
為了克服濃度ji化現(xiàn)象，增加流速，設(shè)計(jì)了幾種超濾裝置：
1.無攪拌式超濾這種裝置比較簡單，只是在密閉的容器中施加一定壓力，使小分子和溶劑分子擠壓出膜外，無攪拌裝置濃度極化較為嚴(yán)重，只適合于濃度較稀的小量超濾。
2.攪拌式超濾攪拌式超濾是將超濾裝置位于電磁攪拌器之上，超濾容器內(nèi)放入一支磁棒。在超濾時(shí)向容器內(nèi)施加壓力的同時(shí)開動(dòng)磁力攪拌器，小分子溶質(zhì)和溶劑分子被排出膜外，大分子向?yàn)V膜表面堆積時(shí)，被電磁攪拌器分散到溶液中。這種方法不容易產(chǎn)生濃度極化現(xiàn)象，提高了超濾的速度。
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