生物分离工程实验实验指导书
生物分离工程实验 实验指导书
目录-实验一PEG/(NH4)2SO4两水相系统的相图实验二两水相系统中蛋白质分配系数的测定..4实验三考马斯亮蓝比色法测定蛋白质含量...6.8实验四双水相萃取α-淀粉酶的分配平衡实验
目 录 实验一 PEG/(NH4)2SO4 两水相系统的相图. 1 实验二 两水相系统中蛋白质分配系数的测定. 4 实验三 考马斯亮蓝比色法测定蛋白质含量. 6 实验四 双水相萃取α-淀粉酶的分配平衡实验. 8
实验一PEG/（NH4）2SO4两水相系统的相图一、实验目的和要求1.了解双水相萃取的原理和发展历史、趋势2.掌握用浊点法制作双水相系统相图的方法，加深对相图的认识。二、实验原理两种亲水性高聚物或高聚物与无机盐在水中会形成两个相，这是由于高聚物的不相溶性或盐析作用而引起的，但是它们只有达到一定的浓度时，才能形成两相。两水相形成的条件和定量关系可用相图来表示，它是一根双节线，当成相组分的配比取在曲线的下方时，系统为均匀的单相，混合后，溶液澄清透明，称为均相区：在曲线的上方时，能自动分为两相，称为两相区，若配比取在曲线上，则混合后，溶液恰好从澄清变为浑浊。相图是研究两水相萃取的基础。连接双节线上的两点的直线称为系线，它由三点确定，即M（初始混合物组成情况）、T（上相组成情况）、B（下相组成情况），其中T/B互为共相。系线越长，两相间的差别越大，当系线长度趋向零时，两相差别消失。系线上系统的总浓度不同，但均分成组成相同体积不同的两相，两相体积服从杠杆规则：VTVB=BM/MT城200d10aMK股量分数/%三、实验器材与试剂1.器材电子台秤，旋涡混合器，三角瓶（50mL）或大试管（20mL），25mL微量滴定管装置。2.试剂聚乙二醇400（PEG400），聚乙二醇4000（PEG4000），聚乙二醇8000（PEG8000），硫酸铵。四、操作方法1.溶液配制配制43.00%（g/m1)的（NH)S0,溶液：精确称取（NH）2S0固体430.0g少量水溶解后稀释到1000ml，并用密度计测定其密度。43.00%（g/m1）的（NH），S0溶液的密度为1.2g/mL。液体聚乙二醇PEG400可用纯溶液，固体PEG需配制成40%的聚乙二醇溶液。1
1 实验一 PEG/(NH4)2SO4两水相系统的相图 一、实验目的和要求 1.了解双水相萃取的原理和发展历史、趋势 2. 掌握用浊点法制作双水相系统相图的方法，加深对相图的认识。 二、实验原理 两种亲水性高聚物或高聚物与无机盐在水中会形成两个相，这是由于高聚物的不相溶性或盐析作用而 引起的，但是它们只有达到一定的浓度时，才能形成两相。两水相形成的条件和定 量关系可用相图来表 示，它是一根双节线，当成相组分的配比取在曲线的下方时，系统为均匀的单相，混合后，溶液澄清透明， 称为均相区；在曲线的上方时，能自动分为两相，称为两相区，若配比取在曲线上，则混合后，溶液恰好 从澄清变为浑浊。相图是研究两水相萃取的基础。 连接双节线上的两点的直线称为系线，它由三点确定,即 M(初始混合物组成情况)、T(上相组成情况)、 B(下相组成情况)，其中 T/B 互为共扼相。系线越长，两相间的差别越大，当系线长度趋向零时，两相差 别消失。系线上系统的总浓度不同，但均分成组成相同体积不同的两相，两相体积服从杠杆规则：ＶＴ／ ＶＢ＝ＢＭ／ＭＴ 三、实验器材与试剂 1.器材 电子台秤，旋涡混合器，三角瓶（50mL）或大试管(20 mL)，25mL 微量滴定管装置。 2.试剂 聚乙二醇 400(PEG400)，聚乙二醇 4000(PEG4000)，聚乙二醇 8000(PEG8000)，硫酸铵。 四、操作方法 1.溶液配制 配制 43.00％(g／m1)的(NH4)2SO4溶液：精确称取(NH4)2SO4固体 430.0g 少量水溶解后稀释到 1 000 m1， 井用密度计测定其密度。43.00％(g／m1)的(NH4)2SO4溶液的密度为 1.2g/mL。 液体聚乙二醇PEG400可用纯溶液，固体PEG需配制成40%的聚乙二醇溶液
2.相图的制作精确称取PEG400液体0.700g左右于50mL三角瓶中，按表1中所列第1号数据，加入0.5mL去离子水（H20的密度以1g/m1计），用滴定管缓慢滴加已配好的（NH)2SO溶液，并不断在旋涡混合器上混合，观察溶液的澄清程度，直至试管或三角瓶内溶液开始出现浑浊为止。记录硫酸铵溶液的加量（m1），根据密度值求出质量（g）。然后，按表格所列第2号数据加入水，溶液澄清（加水量根据点子的密集程度控制)，继续向试管或三角瓶中滴加硫酸铵溶液并不断混匀，直至再次达到浑浊，如此反复操作；计算每次达到浑浊时，PEG和（NH)SO在系统总量中的质量分数（g/g），将实验数据填入表1中，用温度计测量溶液的温度。以PEG的质量分数为纵坐标，（NH)SO.的质量分数为横坐标作图，即得到一条双节线的相图。H20PEG400H20记录0.700g(NH4)2SO40.3/0.5m0.5m混和(NH)SO1mL数A4混均浑浊澄清旋涡器表1相图制作表℃PEG400=温度t=g编号(NH.) 2S04溶液累PEG400(NH.) 2S04Hz0纯(NH)2S04计量加量累计量质量分数溶液加量质量分数/%/g/mL/g/g/%/g10.520.330.340.350.560.50.57注：如果实验室的电子台秆（精确至0.01g）能做到每组1台，也可采用在电子台秤上称取质量的方式来加（NH），SO.溶液，这样就不需通过密度转换，更直观。3.实验数据的计算公式（1）43%(NH4)SO,溶液密度=1.2g/mL（2）(NH4)SO4溶液加量/g=(NH4)SO4溶液滴定体积X(NH4)SO4溶液密度2
2 2.相图的制作 精确称取 PEG400 液体 0.700g 左右于 50mL 三角瓶中，按表 1 中所列第 1 号数据，加入 0.5 mL 去离子 水(H20 的密度以 1g／m1 计)，用滴定管缓慢滴加已配好的(NH4)2SO4溶液，并不断在旋涡混合器上混合，观 察溶液的澄清程度，直至试管或三角瓶内溶液开始出现浑浊为止。 记录硫酸铵溶液的加量(m1)，根据密度值求出质量(g)。然后，按表格所列第 2 号数据加入水，溶液 澄清(加水量根据点子的密集程度控制)，继续向试管或三角瓶中滴加硫酸铵溶液并不断混匀，直至再次达 到浑浊，如此反复操作；计算每次达到浑浊时，PEG 和(NH4)2SO4 在系统总量中的质量分数(g／g)，将实验 数据填入表 1 中，用温度计测量溶液的温度。以 PEG 的质量分数为纵坐标，(NH4)2SO4的质量分数为横坐 标作图，即得到一条双节线的相图。 表 1 相图制作表 PEG400= g 温度 t= ℃ 编号 H2O 加量 /g (NH4)2SO4 溶液加量 纯(NH4)2SO4 累计量 /g 溶液累 计量 /g PEG400 质 量 分 数 /% (NH4)2SO4 质 量 分 数 /mL /g /% 1 0.5 2 0.3 3 0.3 4 0.3 5 0.5 6 0.5 7 0.5 注：如果实验室的电子台秆(精确至 0.01g)能做到每组 1 台，也可采用在电子台秤上称取质量的方式 来加(NH4)2SO4溶液，这样就不需通过密度转换，更直观。 3.实验数据的计算公式 （1） 43% (NH4)2SO4 溶液密度=1.2g/mL （2） (NH4)2SO4 溶液加量/g=(NH4)2SO4 溶液滴定体积×(NH4)2SO4溶液密度 PEG400 0.700g H2O 0.5m L (NH4)2SO4 混和 H2O 0.3/0.5m L 浑浊 记录 (NH4)2SO4 mL数 混均 澄清 旋涡器
（3）纯（NH）2S0.累计量/g=(NH4)2SO4溶液滴定累积体积×43%(4）溶液累计量/g=(NH4)2SO4溶液加量/g+H2O量/g+PEG/g（5）PEG400质量分数/%=0.7gPEG量一溶液累计量/gX100%（6）（NH4)2SO4质量分数/%=纯（NH）2S0累计量一溶液累计量/g×100%五、实验结果和讨论1.将实验结果列入表格，并作出相图。六、注意事项1.微量滴定管在使用前必须先洗涤干净，否则容易产生气泡或发生堵塞现象。洗涤时，不用去污粉可用铬酸洗液或洗涤液先浸泡一段时间后，用一根细长的刻度移液管刷刷洗刻度处，最后用蒸馏水反复冲洗数次。2.清洗干净的微量滴定管必须先用蒸馏水试漏，如有漏液，可涂少量凡士林（过量的凡士林会堵塞滴定管）。试漏成功的滴定管要润洗两次，即注液杯、支管、刻度管和出液尖嘴用滴定液洗涤两遍，3.由于支管拐弯处易藏气泡，一般待滴定液放满刻度管后打开支管旋塞用洗耳球将溶液中气泡刚好吹入贮液杯中即可，也可缓慢倾斜滴定管使气泡从口部溢出。4.滴定过程要注意爱护仪器，轻拿轻放。用（NH)2SO.滴定时，在接近滴定终点左右时一定要每滴一滴，便彻底混匀后方可滴定下一滴。七、思考题1.双水相萃取中相图有何意义？2.双水相萃取在分离生物大分子物质时有何意义？
3 （3） 纯(NH4)2SO4累计量/g=(NH4)2SO4 溶液滴定累积体积×43% （4） 溶液累计量/g= (NH4)2SO4 溶液加量/g+H2O 量/g+PEG/g （5） PEG400 质量分数/%=0.7gPEG 量÷溶液累计量/g×100% （6）(NH4)2SO4 质量分数/%=纯(NH4)2SO4累计量÷溶液累计量/g×100% 五、实验结果和讨论 1．将实验结果列入表格，并作出相图。 六、注意事项 1.微量滴定管在使用前必须先洗涤干净，否则容易产生气泡或发生堵塞现象。洗涤时，不用去污粉， 可用铬酸洗液或洗涤液先浸泡一段时间后，用一根细长的刻度移液管刷刷洗刻度处，最后用蒸馏水反复冲 洗数次。 2.清洗干净的微量滴定管必须先用蒸馏水试漏，如有漏液，可涂少量凡士林（过量的凡士林会堵塞滴 定管）。试漏成功的滴定管要润洗两次，即注液杯、支管、刻度管和出液尖嘴用滴定液洗涤两遍。 3.由于支管拐弯处易藏气泡，一般待滴定液放满刻度管后打开支管旋塞用洗耳球将溶液中气泡刚好吹 入贮液杯中即可，也可缓慢倾斜滴定管使气泡从口部溢出。 4.滴定过程要注意爱护仪器，轻拿轻放。用(NH4)2SO4滴定时，在接近滴定终点左右时一定要每滴一滴， 便彻底混匀后方可滴定下一滴。 七、思考题 1.双水相萃取中相图有何意义？ 2.双水相萃取在分离生物大分子物质时有何意义？