ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Проблемы тонкой физико-химической биотехнолоФизико-химические методы разделения смесей веществ из "Сорбционные и хроматографические методы физико химической биотехнологии" Существуют два основных принципиальных подхода к решению задач разделения смесей веществ. Одна группа методов основана на применении межфазного массообмена, который чаще всего используется с целью установления равновесного или квазиравно-весного состояния в гетерогенной системе. Различие в коэффициентах распределения веществ между фазами является главным фактором, определяющим возможность разделения веществ или выделения определенного вещества из смеси. Вторая группа методов включает процессы, в которых разделение веществ зависит от скорости их перемещения в силовом поле. Кинетические методы обычно реализуются в одной фазе, которая, однако, не является однородной. [c.8] Следует отметить, что существует весьма ограниченное число методов, которые включают оба принципа — наличие гетерогенной системы и кинетический принцип разделения. В процессах разделения скорость перехода веществ из одной фазы в другую определяет скорость разделения компонентов. Вместе с тем эффективное межфазное распределение реализуется обычно с учетом кинетического фактора, что является типичным для многих, особенно динамических, процессов. При этом существенно важно, чтобы кинетический фактор усиливал специфический эффект равновесного межфазного переноса веществ или хотя бы существенно не препятствовал разделению компонентов. В тех же процессах (например, динамических, хроматографических), где кинетика межфазного переноса способствует ухудшению разделения вещества, необходимо добиться уменьшения влияния кинетического фактора. [c.8] ФАВ не могут быть использованы применительно к системам и процессам, в которых компоненты находятся не только в жидкой и твердой, но и в газовой фазе, в связи с тем, что переведение большей части ФАВ в газовую фазу сопровождается их деструкцией. Однако испарение и конденсация и особенно ректификация находят широкое применение в качестве вспомогательных процессов в технологии производства ФАВ. Исключительно велико значение и газожидкостной хроматографии для анализа ФАВ и сопутствую-ш их веш,еств. При этом возможно использовать и продукты модификации ФАВ, способные переходить в газовую фазу. Наиболее распространные до настояш его времени препаративные методы выделения и очистки ФАВ большей частью основывались на одноактных методах с использованием жидкой и твердой или двух жидких фаз. [c.9] Препаративные лабораторные работы в области ФАВ успешно проводятся с использованием противоточной экстракции, а в некоторых случаях и методом зонной плавки. [c.11] Таким образом, многоактные, динамические процессы являются основой для аналитического и препаративного (малого масштаба) разделения смесей веществ. Эффективность хроматографических элюциопных процессов весьма высока. Повторение актов межфазного обмена в хроматографических колонках наступает при ничтожном по высоте перемещении компонентов смеси. Высота эффективной теоретической тарелки при высокоэффективной жидкостной хроматографии ФАВ близка к миллиметру и может составлять даже несколько меньшую величину. Таким образом, современные аналитические колонки способны характеризоваться тысячами теоретических тарелок. Естественно, что подобное многократное повторение актов межфазного переноса соответствует значительно более эффективному разделению веществ, чем в одноактных процессах. Однако стоимость многоактных, в частности хроматографических, процессов очень велика, что ограничивает их использование для препаративных целей, особенно в крупномасштабных процессах. [c.11] Перенос элюционной лабораторной препаративной хроматографии в область крупномасштабных лабораторных процессов разделения веществ и тем более в область производственной хроматографии допустим лишь для очень дорогих продуктов, применяемых в малых количествах, например при выделении и очистке витамина Несмотря на весьма прельщающую высокую эффективность многоактных процессов, реальными крупномасштабными препаративными процессами, особенно масштабируемыми до производственных процессов остаются одноактные, среди которых центральное место при выделении и очистке ФАВ занимают экстракция, ионный обмен, осаждение и кристаллизация, молекулярная адсорбция, а также мембранные процессы. [c.12] Большая часть изложенных здесь особенностей в отношении эффективности и экономичности многоактных процессов присуща и кинетическим методам (см. табл. 1.2). В связи с этим они также имеют отношение прежде всего к аналитическому или маломасштабному препаративному разделению веществ. [c.12] Рассматривая проблемы крупномасштабного препаративного выделения физиологически активных веществ, в частности на основе процессов ионообменной сорбции, следует подчеркнуть, что создание и использование высокоспецифических сорбентов, современной теории равновесия, кинетики и динамики ионного обмена открывает принципиально новые возможности для разделения, выделения и очистки ФАВ. [c.12] Вернуться к основной статье