电场强度越大，电泳速度越快。但增大电场强度会引起通过介质的电流强度增大，而造成电泳过程产生的热量增大。因而引起介质温度升高，这会造成很多影响：1，样品和缓冲离子扩散速度增加，引起样品分离带的加宽2，产生对流，引起待分离物的混合3，如果样品对热敏感，会引起蛋白变性4，引起介质粘度降低，电阻下降等。降低电流强度，可以减小生热，但会延长电泳时间，引起待分离生物大分子扩散的增加而影响分离效果。所以电泳实验中要选择适当的电场强度，同时可以适当冷却降低温度以获得较好的分离效果。 27.简述过饱和溶液形成的方法。 （1）热饱和溶液冷却（等溶剂结晶）
适用于溶解度随温度升高而增加的体系；同时，溶解度随温度变化的幅度要适中； 方式：自然冷却、间壁冷却（冷却剂与溶液隔开）、直接接触冷却（在溶液中通入冷却剂）。 （2）部分溶剂蒸发法（等温结晶法）
适用于溶解度随温度降低变化不大的体系，或随温度升高溶解度降低的体系； 方式：加压、减压或常压蒸馏。 （3）真空蒸发冷却法
使溶剂在真空下迅速蒸发，并结合绝热冷却，是结合冷却和部分溶剂蒸发两种方法的一种结晶方法。特点：设备简单、操作稳定。 电场强度是如何影响电泳分离；
电场强度大，带电质点的迁移率加速，因此省时，但因产生大量热量，应配备冷却装置以维持恒温。电场强度大时：①样品和缓冲离子扩散速度增加，引起样品分离带的加宽；②产生对流，引起待分离物的混合；③如果样品对热敏感，会引起蛋白变性；④引起介质粘度降低、电阻下降等等。电泳中产生的热通常是由中心向外周散发的，所以介质中心温度一般要高于外周，尤其是管状电泳，由此引起中央部分介质相对于外周部分粘度下降，摩擦系数减小，电泳迁移速度增大，由于中央部分的电泳速度比边缘快，所以电泳分离带通常呈弓型。降低电流强度，可以减小生热，但会延长电泳时间，引起待分离生物大分子扩散的增加而影响分离效果。所以电泳实验中要选择适当的电场强度，同时可以适当冷却降低温度以获得较好的分离效果。
如何评价离子交换剂的性能；
离子交换剂是含有若干活性基团的不溶性高分子物质。 1.外观：
颜色：亲水性的一般为无色，疏水性的有多种 颜色（黄、红、乳白等） 形状：珠状（球状）
大小：粒度大小为16～60目0.25～0.84mm）, >90% 2.含水量：0.3~0.7g/g 树脂 3.机械强度：>90%
4.交换容量：离子交换剂能提供交换离子的量，单位一般为1～10mmol/g，可用酸碱滴定来测。重量交换容量、体积交换容量、工作交换容量或称表观交换容量（在某一条件下）。 5.稳定性：化学稳定性、热稳定性。
6.膨胀度：交联度、活性基团的性质与数量、活性离子的性质、介质的性质和浓度、骨架结构。
7.湿真密度：单位体积湿树脂的重量。 8.孔度、孔径、比表面积
33．简述等速电泳的基本原理；
等速电泳是在自由界面电泳基础上新发展起来的一种分析分离新技术,它不同于一般区带电泳,在电泳分离达到平衡后,区带的长度和迁移速度恒定(即开始等速泳动),故名等速电泳，等速电泳是在样品中加有领先离子（其迁移率比所有被分离离子的大）和终末离子（其迁移率
比所有被分离离子的小），样品加在领先离子和终末离子之间，在外电场作用下，各离子进行移动，经过一段时间电泳后，达到完全分离。被分离的各离子的区带按迁移率大小依序排列在领先离子与终末离子的区带之间。
膨胀床形成的必要条件以及与固定床吸附和流化床吸附的区别； 一、膨胀床与传统固定床的区别
膨胀床的床层上部安装有可调节床层高度的调节器，当液体(料液或清洗液等)从床底以高于吸附剂最小流化速率的流速输入时，吸附剂床层产生膨胀，高度调节器上升，
膨胀床状态下床层高度一般为固定床状态的2~3倍，床层空隙率高，允许菌体细胞或细胞碎片自由通过。
膨胀床吸附操作可直接处理菌体发酵液或细胞匀浆液，回收其中的目标产物，从而可节省离心或过滤等预处理过程，提高目标产物收率，降低分离纯化过程成本。这是膨胀床吸附操作的最大诱人之处。
二、膨胀床与流化床的区别
流化床的吸附剂粒子和液体在床层内混合程度高，吸附效率低；
膨胀床的吸附剂粒子基本悬浮于固定的位置，液体的流动与固定床相似，接近平推流，吸附效率高；
膨胀床的形成需要特殊的吸附剂和设备结构。 三、膨胀床的形成 1．吸附剂
(1) 磁性粒子。在外部磁场作用下，磁性粒子呈现稳定的膨胀状态。但磁性粒子膨胀床的缺点是设备复杂，需要换热设备分散电磁场热，在反复清洗过程中磁性粒子的稳定性较差。 (2) 膨胀床专用的高密度吸附剂。如多孔玻璃和STREAMLINETM（6%琼脂糖凝胶包埋微米级石英晶体颗粒，以提高吸附剂密度）。高密度吸附剂的膨胀床流速约l00~300cm／h。
有一定粒径和／或密度分布，在液体流速的分级作用下，大粒径或高密度吸附剂分布于床层底部附近，而小粒径或低密度吸附剂分布于床层的顶部，从而在床层内形成稳定的吸附剂分布
2．膨胀床的结构
由特殊吸附剂和专业化设计的分离装置（主要包括流体分布器、高度调节器和膨胀床柱等）构成
膨胀床底液体分布器应保证床截面的流速分布均匀，透过料液内的固形微粒子(如菌体细胞或其碎片)自由通过，吸附剂则具有截留作用。
床层高度调节器的位置能自由改变，吸附操作过程中需恰好在膨胀床层的顶部，以减小吸附死区。 六、计算题
1．用醋酸戊酯从发酵液中萃取青霉素，已知发酵液中青霉素浓度为0.2Kg/m3，萃取平衡常数为K=40，处理能力为H=0.5m3/h，萃取溶剂流量为L=0.03m3/h，若要产品收率达96%，试计算理论上所需萃取级数。
解：由题设，可求出萃取系数E，即
E?kL40?0.03??2.4H0.5
P?En?1?EEn?1根据
?1?96%，得n＝4
2．应用离子交换树脂作为吸附剂分离抗菌素，饱和吸附量为0.06 Kg（抗菌素）/Kg（干树脂）；当抗菌素浓度为0.02Kg/m3时，吸附量为0.04Kg/Kg；假定此吸附属于Langmuir等温
吸附，求料液含抗菌素0.2Kg/m3时的吸附量。
解：由题设，根据Langmuir吸附等温式可求出K值，即：
q0C0.06?0.02q???0.04,k?0.01K?Ck?0.02
则当料液含抗菌素0.2Kg/m3时的吸附量可计算如下：
q?0.06?0.2?0.057kg/kg0.01?0.2
3．一种耐盐细胞其能积累细胞内低分子量卤化物，适应高渗透压，能在含有0.32mol/L NaCl, 0.02mol/L MgCl2 , 0.015mol/LCaCl2, 0.01mol/LFeCl3 的培养基这培养，当其从含盐量高的培养基中转移至清水中，在数分钟内能将胞内产物释放出来，试估计细胞膜所受渗透压的大小。（设操作温度为25℃）
解：细胞所受渗透压按照下式计算： Pout-Pin＝ -RTCi
＝ －8.314×298×(0.32×2＋0.02×3＋0.015×3＋0.01×4)×103 ＝－1.94×106 Pa
4．用管式离心机从发酵液中分离大肠杆菌细胞，已知离心管的内径为0.15m，高0.8m，转速为18 000 r/min，生产能力为Q=0.3m3/h。求细胞的离心沉降速度V。
5. 应用离子交换树脂作为吸附剂分离抗菌素，饱和吸附量为0.06 Kg（抗菌素）/Kg（干树脂）；当抗菌素浓度为0.02Kg/m3时，吸附量为0.04Kg/Kg；假定此吸附属于Langmuir等温吸附，求料液含抗菌素0.2Kg/m3时的吸附量（10分）
6．应用转鼓真空过滤机处理柠檬酸发酵液，已知发酵液柠檬酸含量为86Kg/m3，过滤面积15m2，转鼓转速0.75r/min，过滤压强降0.08Mpa，过滤介质阻力可忽略不计。滤饼属不可压缩的，其过滤常数为8.5×105s/m2。滤饼洗涤收率为60％，过滤结束时滞留在滤饼的滤液占7％，工艺要求通过洗涤把滞留于滤饼上的柠檬酸洗出90％。求：处理量为2.5m3/h时，过滤机回转一周的过滤时间和洗涤时间。
7．有一双菌种混合发酵液含有某种酵母和某种细菌，其中酵母细胞平均直径为5×10－6m，细菌细胞平均直径为0.6×10－6m。经实验测定，单纯酵母细胞组成的比阻力为1.5×109kg/(m3.s)，而细菌滤饼比阻力为2.3×109kg/( m3.s)，酵母与细菌混合物的滤饼
??0?0?(比阻力可用
?i?1i?i??i?i)2表示。已知发酵液中酵母细胞占70％，细菌细胞占
30％，求：使用一过滤面积为5m2过滤机，过滤压强降为1.5×105Pa，则过滤1.0m3这种发酵液需要多长的过滤时间。
8．应用一管式离心机从发酵液中分离回收面包酵母，当离心机转速为5 000r/min，进料流速为0.75m3/h时，可回收50％的酵母菌体，求：
（1）把酵母回收率提高到95％时，使用上述的离心机时的料液流速。
（2）若离心机转速增至10 000r/min，其它条件维持不变，求此时的进料流速。