萃取--用一種溶劑將產物自另一種溶劑中提取出來，達到濃縮和提純的目的18有機溶劑萃取萃取--用一種溶劑將產物自另一種溶劑中提取出來，達到濃縮和提1

特點（1） 萃取過程有選擇性（2） 能與其它步聚相配合（3） 通過相轉移減少產品水解（4） 適用于不同規模（5） 傳質快（6） 毒性與安全環境問題特點2溶劑體積為樣品溶液的30％～35％。振蕩幾次打開活塞Gas蒸氣逸出（也叫放氣）溶劑體積為樣品溶液的30％～35％。振蕩幾次打開活塞Gas蒸3絮狀物（乳化）有機相水相水相和絮狀物靜置分層激烈振搖1～2min絮狀物有機相水相水相和絮狀物靜置分層激烈振搖4有機相3～5次有機相3～5次518.1分配定律18.1分配定律6如為稀溶液，可用濃度代替活度

分配系數K＝C1/C2＝萃取相濃度/萃余相濃度應用前提條件（1）稀溶液（2）溶質對溶劑互溶沒有影響（3）必須是同一分子類型(生化工程課件)有機溶劑萃取7青霉素的分配平衡青霉素的分配平衡818.1.2弱電解質在有機溶劑-水相間的分配平衡18.1.2弱電解質在有機溶劑-水相間的分配平衡9在有機相中，物質不發生締合而成單分子形式，則單分子化合物的濃度符合分配定律

K0

＝[AH]/[AH]（18－４a）K0

＝[B]/[B]（18－４b）在有機相中，物質不發生締合而成單分子形式，則單分子化合物的濃10用分析方法不能單獨測定水相中游離酸及游離堿濃度，只能測定游離酸和其負離子或游離堿和其正離子濃度的總濃度。K0

＝[AH]（Kp+[H+]）（18－5a）

c.[H+]K0

＝[B]（Kp+[H+]）（18－5b）

c.[H+]式中c為用分析方法測得的水相中物質的總濃度c＝[AH]+[A-]（18－6a）

c＝[B]+[BH+]（18－6b）

用分析方法不能單獨測定水相中游離酸及游離堿濃度，只能測定游離11由（18－5）解出[AH]

和[B],可得有機相中物質濃度與水相中總濃度及pH之間的關系

[AH]＝K0

.c[H+]（18-7a）

（Kp+[H+]）[B]＝K0

.c[H+]

（Kp+[H+]）

（18-7b）由（18－5）解出[AH]和[B],可得有機相中物質濃度12K與pH之間的關系

[H+]K=

K0

Kp+[H+]

（18-8a）

KpK=

K0

Kp+[H+]

（18-8ｂ）溶質在兩相的分配決定于溶劑的選擇和水相的pH(生化工程課件)有機溶劑萃取1318.2有機溶劑萃取溶劑特性對萃取過程的影響（1） 萃取過程的選擇性分離因子（2） 溶劑選擇介電常數18.2有機溶劑萃取溶劑特性對萃取過程的影響14除選擇萃取能力高，分離程度高以外，操作還要求①溶劑與被萃取的液相互溶度要小，黏度低，界面張力適中，使相的分散和兩相分離有利②溶劑的回收和再生容易，化學穩定性好③溶劑的價廉易得④溶劑的安全性好，如閃點高、低毒等除選擇萃取能力高，分離程度高以外，操作還要求1518.3水相條件對萃取的影響

1pH2溫度3鹽析4帶溶劑（離子對）18.3水相條件對萃取的影響1pH16pH值一方面影響分配系數弱堿性紅霉素，當pH9.8時，在乙酸戊酯與水相（發酵液）間的分配系數為44.7,而在pH5.5時，紅霉素在水相（緩沖液）與乙酸戊酯間的分配系數為14.4另一方面對選擇性也有影響酸性物質一般在酸性下萃取到有機溶劑，而堿性雜質則成鹽而留在水相。如為酸性雜質則應根據其酸性強弱，選擇合適的pH，盡可能除去pH值17溫度對萃取的影響溫度對萃取的影響18鹽析加入鹽析劑可使產物在水中溶解度降低，而易于轉入溶劑中另一反面也能減少有機溶劑在水中溶解度鹽析加入鹽析劑可使產物在水中溶解度降低，而易于轉入溶劑中19帶溶劑帶溶劑—是指一種物質，能和欲提取的生物物質形成復合物，而易溶于溶劑中，此復合物在一定條件下，又容易分解。帶溶劑帶溶劑—是指一種物質，能和欲提取的生物物質形成復合物，2018.4

乳化與去乳化乳化是一種液體分散在另一種不相混合的液體中的現象。乳化產生后，會使有機溶劑相和水相分層困難，出現兩種夾帶即發酵液廢液中夾帶有機溶劑微滴，意味發酵單位的損失，溶劑相中夾帶發酵液微滴，精制困難18.4乳化與去乳化乳化是一種液體分散在另一種不相混合的液21有機溶劑和水一起攪拌時，可能產生兩種形式的乳濁液一種是以油滴分散在水中，為O/W型乳濁液；另一種是水以水滴分散在油中，為W/O型有機溶劑和水一起攪拌時，可能產生兩種形式的乳濁液22表面活性劑的存在，容易形成乳化劑表面活性劑的存在，容易形成乳化劑23(生化工程課件)有機溶劑萃取2418.4.2乳濁液的穩定條件和乳濁液的類型乳濁液穩定劑和下列因素有關①界面上保護膜是否形成②液滴是否帶電③介質的黏度④離子型的表面活性劑，除形成保護膜外，還會使分散相液滴帶電荷。如圖18-718.4.2乳濁液的穩定條件和乳濁液的類型25(生化工程課件)有機溶劑萃取26(生化工程課件)有機溶劑萃取27(生化工程課件)有機溶劑萃取2818.4.3乳濁液的破壞*（1）過濾和離心分離*（2）加熱*（3）稀釋法*（4）加電解質*（5）吸附法*（6）頂替法*（7）轉型法18.4.3乳濁液的破壞*（1）過濾和離心分離2918.4.4常用的去乳劑在生物合成工業上較常使用的去乳化劑有兩種一種是陽離子表面活性劑溴代十五烷基吡啶。另一種為陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉18.4.4常用的去乳劑在生物合成工業上較常使用的去乳化劑3018.5萃取方式和理論收得率的計算工業上萃取操作包括三步驟①混合料液和萃取劑充分混合形成乳濁液，生物物質自料液轉入萃取劑中。②分離將乳濁液分成萃取相和萃余相③溶劑回收混合通常在攪拌罐中進行；也可以將料液和萃取劑以很高的速度在管道內混合，湍流很高，為管道萃??；也可利用在噴射泵內渦流混合進行萃取的為噴射萃取。18.5萃取方式和理論收得率的計算工業上萃取操作包括三步驟31對于利用混合-分離器的萃取過程，按其操作方式分類，可以分成單級萃取和多級萃取，后者又分為錯流萃取和逆流萃取，也可將錯流和逆流結合起來操作對于利用混合-分離器的萃取過程，3218.5.1單級萃取18.5.1單級萃取33(生化工程課件)有機溶劑萃取34

18.5.2多級錯流萃取18.5.2多級錯流萃取35(生化工程課件)有機溶劑萃取36(生化工程課件)有機溶劑萃取37(生化工程課件)有機溶劑萃取3818.5.3多級逆流萃取18.5.3多級逆流萃取39(生化工程課件)有機溶劑萃取40(生化工程課件)有機溶劑萃取41(生化工程課件)有機溶劑萃取4218.5.4萃取計算諾模圖18.5.4萃取計算諾模圖43(生化工程課件)有機溶劑萃取44(生化工程課件)有機溶劑萃取45(生化工程課件)有機溶劑萃取46(生化工程課件)有機溶劑萃取47(生化工程課件)有機溶劑萃取4818.6離子對/反應萃取離子對/反應萃取就是使目標溶質與溶劑通過絡合反應，酸堿反應或離子交換反應生成可溶性的復合的絡合物，易從水相轉移到有機溶劑/萃取系統中。18.6離子對/反應萃取離子對/反應萃取就是使目標溶質與溶49主要有兩類萃取劑*（1）有機磷類萃取劑

*（2）胺類萃取劑主要有兩類萃取劑50兩種情況下，萃取劑都要溶解在稀釋劑中。稀釋劑的選擇A分配系數B選擇性C毒性D水溶性E穩定性F黏度和密度G第三相的形成兩種情況下，萃取劑都要溶解在稀釋劑中。5118.6.2離子對/反應萃取的應用（1）青霉素的萃取18.6.2離子對/反應萃取的應用（1）青霉素的萃取52(生化工程課件)有機溶劑萃取53思考題：1理解概念：分配系數，分離因子，溶解度參數，介電常數，HLB值，萃取因素，帶溶劑2生物物質的萃取與傳統的萃取相比有哪些不同點？3pH對弱電解質的萃取效率有何影響？4發酵液乳化現象是如何產生的？對分離純化產生何影響?如何有效消除乳化現象？思考題：1理解概念：分配系數，分離因子，溶解度參數，介電常54萃取--用一種溶劑將產物自另一種溶劑中提取出來，達到濃縮和提純的目的18有機溶劑萃取萃取--用一種溶劑將產物自另一種溶劑中提取出來，達到濃縮和提55

特點（1） 萃取過程有選擇性（2） 能與其它步聚相配合（3） 通過相轉移減少產品水解（4） 適用于不同規模（5） 傳質快（6） 毒性與安全環境問題特點56溶劑體積為樣品溶液的30％～35％。振蕩幾次打開活塞Gas蒸氣逸出（也叫放氣）溶劑體積為樣品溶液的30％～35％。振蕩幾次打開活塞Gas蒸57絮狀物（乳化）有機相水相水相和絮狀物靜置分層激烈振搖1～2min絮狀物有機相水相水相和絮狀物靜置分層激烈振搖58有機相3～5次有機相3～5次5918.1分配定律18.1分配定律60如為稀溶液，可用濃度代替活度

分配系數K＝C1/C2＝萃取相濃度/萃余相濃度應用前提條件（1）稀溶液（2）溶質對溶劑互溶沒有影響（3）必須是同一分子類型(生化工程課件)有機溶劑萃取61青霉素的分配平衡青霉素的分配平衡6218.1.2弱電解質在有機溶劑-水相間的分配平衡18.1.2弱電解質在有機溶劑-水相間的分配平衡63在有機相中，物質不發生締合而成單分子形式，則單分子化合物的濃度符合分配定律

K0

＝[AH]/[AH]（18－４a）K0

＝[B]/[B]（18－４b）在有機相中，物質不發生締合而成單分子形式，則單分子化合物的濃64用分析方法不能單獨測定水相中游離酸及游離堿濃度，只能測定游離酸和其負離子或游離堿和其正離子濃度的總濃度。K0

＝[AH]（Kp+[H+]）（18－5a）

c.[H+]K0

＝[B]（Kp+[H+]）（18－5b）

c.[H+]式中c為用分析方法測得的水相中物質的總濃度c＝[AH]+[A-]（18－6a）

c＝[B]+[BH+]（18－6b）

用分析方法不能單獨測定水相中游離酸及游離堿濃度，只能測定游離65由（18－5）解出[AH]

和[B],可得有機相中物質濃度與水相中總濃度及pH之間的關系

[AH]＝K0

.c[H+]（18-7a）

（Kp+[H+]）[B]＝K0

.c[H+]

（Kp+[H+]）

（18-7b）由（18－5）解出[AH]和[B],可得有機相中物質濃度66K與pH之間的關系

[H+]K=

K0

Kp+[H+]

（18-8a）

KpK=

K0

Kp+[H+]

（18-8ｂ）溶質在兩相的分配決定于溶劑的選擇和水相的pH(生化工程課件)有機溶劑萃取6718.2有機溶劑萃取溶劑特性對萃取過程的影響（1） 萃取過程的選擇性分離因子（2） 溶劑選擇介電常數18.2有機溶劑萃取溶劑特性對萃取過程的影響68除選擇萃取能力高，分離程度高以外，操作還要求①溶劑與被萃取的液相互溶度要小，黏度低，界面張力適中，使相的分散和兩相分離有利②溶劑的回收和再生容易，化學穩定性好③溶劑的價廉易得④溶劑的安全性好，如閃點高、低毒等除選擇萃取能力高，分離程度高以外，操作還要求6918.3水相條件對萃取的影響

1pH2溫度3鹽析4帶溶劑（離子對）18.3水相條件對萃取的影響1pH70pH值一方面影響分配系數弱堿性紅霉素，當pH9.8時，在乙酸戊酯與水相（發酵液）間的分配系數為44.7,而在pH5.5時，紅霉素在水相（緩沖液）與乙酸戊酯間的分配系數為14.4另一方面對選擇性也有影響酸性物質一般在酸性下萃取到有機溶劑，而堿性雜質則成鹽而留在水相。如為酸性雜質則應根據其酸性強弱，選擇合適的pH，盡可能除去pH值71溫度對萃取的影響溫度對萃取的影響72鹽析加入鹽析劑可使產物在水中溶解度降低，而易于轉入溶劑中另一反面也能減少有機溶劑在水中溶解度鹽析加入鹽析劑可使產物在水中溶解度降低，而易于轉入溶劑中73帶溶劑帶溶劑—是指一種物質，能和欲提取的生物物質形成復合物，而易溶于溶劑中，此復合物在一定條件下，又容易分解。帶溶劑帶溶劑—是指一種物質，能和欲提取的生物物質形成復合物，7418.4

乳化與去乳化乳化是一種液體分散在另一種不相混合的液體中的現象。乳化產生后，會使有機溶劑相和水相分層困難，出現兩種夾帶即發酵液廢液中夾帶有機溶劑微滴，意味發酵單位的損失，溶劑相中夾帶發酵液微滴，精制困難18.4乳化與去乳化乳化是一種液體分散在另一種不相混合的液75有機溶劑和水一起攪拌時，可能產生兩種形式的乳濁液一種是以油滴分散在水中，為O/W型乳濁液；另一種是水以水滴分散在油中，為W/O型有機溶劑和水一起攪拌時，可能產生兩種形式的乳濁液76表面活性劑的存在，容易形成乳化劑表面活性劑的存在，容易形成乳化劑77(生化工程課件)有機溶劑萃取7818.4.2乳濁液的穩定條件和乳濁液的類型乳濁液穩定劑和下列因素有關①界面上保護膜是否形成②液滴是否帶電③介質的黏度④離子型的表面活性劑，除形成保護膜外，還會使分散相液滴帶電荷。如圖18-718.4.2乳濁液的穩定條件和乳濁液的類型79(生化工程課件)有機溶劑萃取80(生化工程課件)有機溶劑萃取81(生化工程課件)有機溶劑萃取8218.4.3乳濁液的破壞*（1）過濾和離心分離*（2）加熱*（3）稀釋法*（4）加電解質*（5）吸附法*（6）頂替法*（7）轉型法18.4.3乳濁液的破壞*（1）過濾和離心分離8318.4.4常用的去乳劑在生物合成工業上較常使用的去乳化劑有兩種一種是陽離子表面活性劑溴代十五烷基吡啶。另一種為陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉18.4.4常用的去乳劑在生物合成工業上較常使用的去乳化劑8418.5萃取方式和理論收得率的計算工業上萃取操作包括三步驟①混合料液和萃取劑充分混合形成乳濁液，生物物質自料液轉入萃取劑中。②分離將乳濁液分成萃取相和萃余相③溶劑回收混合通常在攪拌罐中進行；也可以將料液和萃取劑以很高的速度在管道內混合，湍流很高，為管道萃取；也可利用在噴射泵內渦流混合進行萃取的為噴射萃取。18.5萃取方式和理論收得率的計算工業上萃取操作包括三步驟85對于利用混合-分離器的萃取過程，按其操作方式分類，可以分成單級萃取和多級萃取，后者又分為錯流萃取和逆流萃取，也可將錯流和逆流結合起來操作對于利用混合-分離器的萃取過程，8618.5.1單級萃取18.5.1