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中药药剂学:固体与液体的分离

来源:233网校 2006年10月9日

  (3)滤速与滤材或滤饼毛细管半径(r)成正比,毛细管半径对坚固非压缩性滤渣层有一定值,而对软的易变形的滤渣层,若孔隙变小,阻力增大,滤速变慢。对可压缩性滤渣,常在料液中加入助滤剂,以减少滤饼的阻力。
  (4)滤速与毛细管长度(l)成反比,故沉积的滤渣层愈厚,则滤速愈慢。因此,料液经预处理,可减少滤渣层的厚度。采用报考滤过的效果较静态滤过好。
  (5)滤速与料液粘度(η)成反比,粘稠性愈大,滤速愈慢。因此,常采用趁热滤过或保温滤过。同时,应先滤清液,后滤稠液。对粘性物料常在料液中加助滤剂,以降低粘度。

  (4)薄膜滤过法:以薄膜为滤过介质,按所能截留的微粒最小粒径,其滤过操作可分为三类:①微孔滤过。②超滤。③反渗透。下面简要介绍前两类。
  ①微孔滤膜滤过(microfiltration,MF):透过溶液而截留悬浮颗粒,所截留的粒径范围为0.02~10μm,用以滤除细菌和细小的悬浮颗粒。生产中主要用于精滤,如水针剂及大输液的滤过;热敏性药物的除菌净化;制备高纯水。也可用于液体中微粒含量的分析和无菌空气的净化等。
  微孔滤膜滤过的特点:微孔滤膜的孔径比较均匀,孔隙率高,占薄膜总体积约80%,故滤速快;滤膜质地薄(O.1~O.15mm),对料液的滤过阻力小,且吸附少;滤过时无介质脱落,对药液不污染;易堵塞,故料液必须先经预滤处理。
  微孔滤膜的种类较多,常用的有如下几种。
  其一,混合纤维素酯微孔滤膜,由硝酸纤维素和醋酸纤维素制成。国产品孔径为O.2~1.2μm。适用于水溶液、空气、油类、酒类除去微粒和细菌。不耐酸碱,若PH11以上膜水解破裂,2%吐温-80对其有显著影响,溶于有机溶剂。可用12O℃、3O分钟热压灭菌。
  其二,耐溶剂专用微孔滤膜,除无水乙醇、甲酸乙酯、二氯乙烷、酮类外,有耐溶剂性。可作为酸性、碱性溶液,一般溶液的滤过。
  其三,聚四氟乙烯微孔滤膜,用于滤过酸性、碱性、有机溶剂的液体。可耐200℃高温。
  其四,其他还有硝酸纤维素、醋酸纤维素、聚酰胺、聚氯乙烯、聚矾、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇醛等多种滤膜。
  ②超滤(Ultrafiltration,UF):在透过溶剂的同时,透过小分子溶质,截留大分子溶质。截留的粒径范围为1~20nm,相当于分子量为300~30000O的各种蛋白质分子和相应粒径的胶体微粒。所以,超滤是在nm数量级(nm=10-9m)进行选择性滤过的技术。
  超滤膜的孔径规格,一般以分子量截留值为指标。例如,分子量截留值为1万的膜,应将溶液中1万分子量以上的溶质绝大多数(>90%)截留在超滤膜前。但是,实际上溶质分子是否能够通过滤膜或通过的多少,还与分子形态、溶液条件及膜的孔径分布差异等有关。因此,截留值只是一个名义值,它会因不同溶液有差异。
  超滤滤过的特点:超滤与其他滤过的显著不同点是易出现浓度极化现象。所谓“浓度极化”是指不以浓度差为推动力的传质过程中出现的浓度分布现象。对一般溶液来说,在超滤过程中,溶剂透过膜时所挟带的溶质,受到膜的阻拦,在膜前积累起来,形成高浓度区,于是这些溶质以浓度差为推动力,借浓度差扩散的方式返回料液主体,结果提高了溶质通量,即降低了膜的截留性能,对于浓溶液来说,浓度极化使膜表面的溶液浓度提高,由于蛋白质、多糖等有亲水基团的大分子溶质在膜表面可形成凝胶层,起到次级膜的作用,对溶剂的流动产生阻力。这时再增加操作压力,并不能增加超滤溶剂的通量,只能使凝胶层增厚,所增加的压力差都消耗于克服增厚的凝胶层的流动阻力。为了减轻浓度极化的不利影响,可采用强化搅拌,提高流速,薄层层流等措施降低边界层和凝胶层厚度,使溶剂通量处于合理水平。
  超滤的应用。在医药工业和生物化工中用于药物、注射剂的精制;蛋白质、酶、核酸、多糖类药物的超滤浓缩;蛋白质和酶类制剂的超滤脱盐;不同分子量的生化药物用串联式超滤装置进行分级分离和纯化;还可以与发酵、酶化学反应联用;对于不能用高压消毒灭菌的制剂用超滤除菌更为适宜。在食品工业中用于酒类和饮料的滤过,使产品清流澈透明。电子工业中用于高纯水的最终处理。环保工程方面用于工业排放水的处理及回收有用物质等。
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