click below
click below
Normal Size Small Size show me how
הפרדה והשבה
למידה למבחן
Term | Definition |
---|---|
מנאן | פולימר של מנוז |
עובי חיידק גרם שלילי | 1.5-2 nm |
עובי חיידק גרם חיובי | 15-20 nm |
עובי ממוצע של שמר | 70 nm |
מרכיבי דופן חיידקי | פפטידוגליקאן קשרי ביטא 1 ל-4 (M ו- N) יחסית קלים לשבירה ובניהם קשרי צילוב. |
מרכיבי דופן שמרי | שרשראות גלוקאן קשרי ביטא 1ל-3 או ל-6. הקשר 1 ל-6 יותר קשה לשבירה. בנוסף שרשראות מנאן. |
מרכיבי דופן פטריה | גלוקאנים מעורבים, שריג גליקופרוטאין, שכבה חלבונית, שכבה פנימית כיטינית (הכי קשה לשבירה). |
גודל תא אנימלי | 10-20 מיקרון |
הרכב תא אנימלי | אין דופן. ממברנה דקה- כולסטרול ופוספוליפידים הנשברים בקלות. |
בדיקת שיעור שבירה על ידי | מדד ישיר עם מיקרוסקופ וצביעה או מדד עקיף בעזרת חומרים שיצאו מהתא. |
משמעות K בקינטיקת שבירה | ככל שהוא גדול יותר כך קצב שבירה גבוה יותר ויותר קל לשבור את התאים. הכי גבוה אצל תאים אנימלים. |
קויטציה | כליאה של בועות אוויר |
משמעות האות M במרכיבי הדופן | n acetylmuramic acid |
משמעות האות N במרכיבי הדופן | n acetyl glucosamine |
סוניקציה | הפעלת גלי קול בתדרים נמוכים ולפרקי זמן קצרים- יצירת לחץ מקומי גבוה. מתאים לסקלה מעבדתית- עד 5 ליטר אחר כך כבר יקר מדי. |
תנאים דרושים לסוניקציה | תמיסה לא צמיגית מדי, גלי קול 15-300 וואט ו10-50 kHz. בדרך כלל גם קירור. |
טחנת כדורים | מיכל אופקי עם מוט ועליו רוטור ודיסקיות. מהירות סיבוב גבוהה וכדוריות מסייעות בטלטול ובחישה. סקלה תעשייתית עד 100 ליטר לשעה. טמפרטורה מקסימלית 35 מע"צ. |
מהירות סיבוב בטחנת כדורים | 1000-1400 סל"ד |
תכונות כדורים לטחנה | קוטר 0.5-3 מילימטר למניעת ציפה או שקיעה, עשוי מזכוכית/קרמיקה או פלסטיק שהם חומרים אנרטים. |
שיעור מילוי הכדורים בטחנת כדורים | 80-85% כדי שיהיה מספיק מקום למרק ועדיין לקבל שבירה מקסימלית. |
פרמטרים המשפעים על פעולת טחנת כדורים | גודל הכדור, צורת הסעת הכדורים, ריכוז הכדורים, טמפרטורה, סוג מאיץ וסוג התאים שעוברים שבירה. |
פרמטר שלא משפיע על השבירה בטחנת הכדורים | מהירות הסיבוב- מהווה רק השפעה מינורית. |
מודל CSTR | מודל עבור טחנת כדורים בנפח גדול עבורה מקדם הקצב משתנה עם קצב ההזנה ולכן קשה להניח שמדובר בתגובה מסדר ראשון. הפתרון הוא לדמות את התהליך לסדרה של ריאקטורים המחוברים בטור. |
מהמגן לחץ גבוה | מעבר תאים דרך נחיר בלחץ גבוה. מתאים לנפחים גדולים מאוד- תעשייתי. |
מנגנוני שבירה במהמגן לחץ גבוה | מכה ע"י ראש המהמגן, גזירה כתוצאה מזרימה מהירה של הנוזל וקויטציה כתוצאה מלחץ. |
תנאים להימגון בלחץ גבוה | 300-1000 atm (אצל חיידקים ושמרים בדר"כ 500) |
הימגון מעבדתי | עבור נפח קטן- המהמגן נכנס לתוך כוס מרק בלחץ אטמוספרי. שבירה כתוצאה ממעבר המרק בראש המהמגן ומעבר התמיסה דרך החרירים. |
שיטות כימיות לשבירת תאים | חומצות ובסיסים, חומרים פעילי שטח, חומרים כאוטרופים |
שיטות ביולוגיות לשבירת תאים | קישוש, ליזוזימים, אנטיביוטיקות |
שיטות פיזיקליות לשבירת תאים | הקפאה- הפשרה, אוסמוליזה, ייבוש, תרמוליזיס |
קישוש | אוטוליזה: גורמים לתא להזדקן על-ידי כך שמונעים ממנו חמצן ומזון. כתוצאה מכך התא מתחיל לשחרר אנזימים שתפקידם לפרק תאים מתים. |
שבירה בעזרת ליזוזימים | הוספה מלאכותית של אנזימים מפרקי דופן. |
תרמוליזיס | פירוק על-ידי חימום. ישנם שני פרמטרים שמשפיעים על יעילות התהליך: סוג החיידק ושלב הגידול שלו. |
שבירה בעזרת אוסמוליזה | פיצוץ תאים על-ידי חשיפתם ללחץ אוסמוטי גדול. |
חוק דרסי | חוק לזרימה דרך מצע נקבובי- לפיו ככל שהמרק צמיג יותר, כך הוא יותר קשה לסינון. |
Hagen-Poisseuille | חוק לזרימה למינארית בקפילרה בהשפעת מפל לחצים-משוואה המתארת את מהירות הזרימה של המרק דרך קפילרה. |
Kozney | קצב סינון דרך עוגה. משוואה זו לוקחת בחשבון לראשונה את התנאים הסגוליים של העוגה והעובי שלה. |
מיקרופלטרציה | מתאים לסינון של חיידקים, שמרים, שברי תאים ואברונים. |
אולטרפלטרציה | מתאים להפרדה ברזולוציה גבוה יותר של חלקיקים בעלי קוטר קטן כגון פפטידים, וירוסים ופירוגנים. |
אוסמוזה הפוכה | מאפשרת הפרדה של יונים וסוכרים, ריכוך מים. מתאימה רק למרקים עם ריכוז מוצקים נמוך מאוד. |
תוף סינון | רציף, קנה מידה גדול. הממברנה על גלגל תומך, צינור באמצע ובעזרת וקום הנוזל נמשך אליו. סכין מגרדת את העוגה המצטברת. לחץ אטמוספרי. |
אחוז מוצקים בתוף סינון | 15-20 אחוז |
מסנן לחץ | ממברנות עם מסגרת מצופפות ביחד. ממלאים מרק בלחץ- סינון נורמלי. לאחר סינון מוציאים את העוגה שהצטברה במרווחים. |
אחוז מוצקים במסנן לחץ | 1-5 % |
hollow fiber cartridge | מדובר במיכל שבתוכו צינורות דקים שתפוסים בחלקו העליון. המרק נכנס ועובר סינון לחללים המתנקזים לפתח אחד. הזרימה החוצה נובעת כתוצאה מהלחץ. |
Plate and frame device/spiral cartridge | המרק מוזרם במקביל למשטחים של ממברנות המונחות זו על גבי זו. לצורך תמיכה בממברנות יש רשתות ביניהן. |
פקטור Z | פי כמה גדולה התאוצה הצנטריפוגלית המופעלת בצנטריפוגה ביחס לתאוצת הכובד. |
פרמטרים המשפעים על הפרדה בצנטריפוגה | משקל סגולי, גודל החלקיק ומהירות סיבוב הצנטריפוגה. |
צנטריפוגה אוגרת מנתית | משמשת לניקוי אמולסיות ותחליבים. תהליך קצר , מנתי וזול יחסית. 1-5% מוצקים. |
צנטריפוגה פורקת בלחץ תרכיז עם nozzle | מוצק שוקע בדפנות ויוצא דרך פתחים צרים. צריך לעצור מדי פעם לנקות משקעים כדי שלא יחסמו את הפתחים. רציפה. עד 20% מוצקים. |
צנטריפוגה פורקת מוצקים מעת לעת עם תעלות צירים | צנטריפוגה הידראולית. בנויה כסיר ומכסה. אחת לכמה זמן המכסה נפתח ומזרימים מים בלחץ הידראולי לשטיפת המוצקים החוצה. רציפה. אחוז מוצקים 30-35%. |
צנטריפוגה טורבולנטית | מיכל אנכי מאורך. מרק נכנס בתחתית- משקעים מצטברים על הדפנות. עושה הפרדה בין משקלים סגוליים שונים בעזרת טבעת צפיפויות. מתאים לנפח גדול, רציף. עד 1% מוצקים. |
DECANTER | מיכל ארוך אופקי שיש בו מנוע המסובב חילזון בכיוון ההפוך לצנטריפוגה. משקע מצטבר על הדפנות החילזון מגרד אותו תוך כדי התהליך החוצה. רציפה, תעשייתית. אחוז מוצקים 80%. |
תהליכי שיקוע | העזרות בחומרים שונים שמשפיעים על המסיסות של החומר כגון: מלחים, ממסים ופולימרים. גם טמפרטורה עשויה להיות גורם. |
מאפייני תהליך שיקוע | משקע לא גבישי, ריכוז תוצר 0.1-5% אחרת השיקוע מסיבי מדי, יש צוך בשלב הפרדה בין המשקע לנוזל (צנטריפוגה או סינון). |
דרכים לשיקוע חלבונים | הוספת מלחים,הוספת ממס גרוע, שינוי טמפרטורה, שינויי pH, הוספת פולימרים. |
דרך לשקע חומצות גרעין | הוספת סולפט לתמיסה. |
דרך לשקע חומצות אורגניות | שיקוע על ידי שינוי - - pH או קבלת מלח קשה תמס באמצעות הוספת בסיס. |
דרך לשקע פוליסכרידים | תוספת כוהל(נדיף) הוא מייבש (עושה דה הידרציה). |
הגורמים המשפיעים ביותר על שיקוע חלבונים | אינטרקציות הידרופוביות וכוחות אלקטרוסטטים. |
שיקולים בבחירת מלח לשיקוע | כמה שפחות מלח לצד יעילות מרבית, מסיסות המלח, טמפרטורה, כושר הטרסה, משקלן הסגולי של התמיסות המרוכזות, השפעת הpH. |
מסיסות הדדית מוגבלת | ממס שהוא בעל איזשהי מסיסות במים כדי שכן תהיה אינטראקציה מסוימת, אבל שבסוף התהליך הפאזות ייפרדו. |
נוסחת פרויינדליך | קשר אמפירי לתיאור איזותרמת ספיחה שנכון רק לריכוזים נמוכים, מצב ש"מ וטמפ' קבועה. |