電場強化分離，對傳統的分離過程疊加一電場以強化其分離作用。
基本介紹
- 中文名：電場強化分離
- 所屬學科：物理學
研究最多的是導電的液相系統。最早開發並實用的過程是電滲析，即在直流電場下進行膜分離。在20世紀20年代便開始研究，至1951年製成合成性能較好的電滲析膜，1956年在日本實現工業化，現已形成規模很大的海水淡化、製鹽、酸或鹼的濃縮和回收等生產裝置。對分離離子和可解離的化合物十分有效。1985年提出的反向色譜電泳，是在靜電場作用下的一類凝膠色譜法，可同時分離分子量不同的6種蛋白質，處理能力達0.1～100克/天。20世紀90年代，中國發展的多腔室電泳色譜，是在靜電場下強化色譜分離（見圖），共有5個腔室，陰、陽電極室分別用離子交換膜隔開，其他3個腔室用特製的膜分隔，使各室不受對流的干擾。每室高10厘米、長1厘米、寬1毫米。在B室中放置色譜吸附介質。樣品可以分批或連續進入C室，在電場下帶不同電荷的分子向兩側遷移，通過隔膜進入B室，被通入B室的緩衝溶液帶走，並進行色譜分離。若為分批進料，吸附後再進行沖洗。由於沖洗出的譜帶是沿垂直於電場的方向而不是沿電場的方向排列，故可大大縮短電極間的距離和電泳遷移的距離。一般只需十幾分鐘到幾十分鐘便可達到很高的分離精度，比常規色譜分離的時間短得多。曾用以分離牛血清蛋白和牛血紅蛋白的混合物，蛋白質處理量達2毫克/(時·厘米2膜)，收率大於80％。還發展了電泳萃取和電泳雙水相萃取，即在電場下強化萃取過程。證明可大大增加兩相間的傳質速率和選擇性。對聚乙烯醇–葡聚糖的雙水相系統，分離肌紅蛋白、細胞色素C，在電場下，兩相間的分配係數比無電場下可增加一兩個數量級，蛋白質的收率在98％以上。在電場下進行膜萃取分離苯丙氨酸和天冬氨酸的混合物，分離速率比無電場下增大，萃取液中胺基酸的濃度可增大5倍，回收率大於90％。在電場下進行液相吸附也可使吸附過程強化。用活性炭吸附硝基苯酚或用離子交換樹脂吸附金屬離子，可在動態吸附下延長穿透時間，增加吸附量。若周期性地改變施加的電位，可發生周期性的吸附和脫附。在電場下過濾懸浮液中的白土或從血液中分離免疫球蛋白，可以加速或減慢帶電粒子的過膜速率，增加分離的選擇性。利用電場強化分離過程的研究方興未艾，在工業上有良好的實用前景。1電源 2分離液收集器 3檢測器 4產品槽 5原料樣品槽 6泵 7冷卻器 8陰、陽極液儲槽 9泵 10陰、陽極液收集器 A陰極室 B沖洗室 C樣品室 D陽極室
