切向流超濾的原理
時(shí)間：2017.06.02
切向流（也稱為“錯(cuò)流”）超濾中，泵推動(dòng)流體通過(guò)濾膜表面，沖刷去除其上截留的分子，從而使濾膜表面的積垢程度降至最低。在滲余物流體中產(chǎn)生緊靠濾膜的壓力，使溶質(zhì)和小分子通過(guò)濾膜。如此方能完成過(guò)濾。利用細(xì)分篩網(wǎng)分離沙子與鵝卵石的模擬實(shí)驗(yàn)，有助于理解切向流超濾的機(jī)理：篩網(wǎng)眼象征濾膜上的孔隙，而沙子與鵝卵石象征待分離的分子，在直流過(guò)濾中，沙子-鵝卵石混合物被迫向著篩網(wǎng)眼方向移動(dòng)，隨著一些較小的砂粒通過(guò)篩網(wǎng)眼落下，在篩網(wǎng)表面形成以個(gè)鵝卵石層，阻礙頂部砂粒向篩網(wǎng)方向移動(dòng)并通過(guò)篩網(wǎng)眼（圖1），在直流過(guò)濾中，增加壓力，僅能對(duì)混合物施加壓力，而無(wú)助于分離的促進(jìn)；相比之下，在切向流超濾模式中，通過(guò)混合物的再循環(huán)防止限制層的形成，此再循環(huán)類(lèi)似于：振動(dòng)以去除阻塞篩網(wǎng)眼的鵝卵石，使得位于混合物頂部的砂粒落下并通過(guò)篩網(wǎng)眼。因此，利用切向流超濾進(jìn)行生物分子分離，效率更高，濃縮或洗濾速度更為快捷。
圖1
利用細(xì)分篩網(wǎng)分離沙子與鵝卵石
（A）對(duì)混合物施加直接的壓力，使得底部砂粒落下；在篩網(wǎng)表面形成一個(gè)鵝卵石層，阻礙頂部砂粒向篩網(wǎng)方向移動(dòng)并通過(guò)篩網(wǎng)。（B）振動(dòng)篩網(wǎng)，破壞位于混合物底部的積聚鵝卵石層，使完全分離得以進(jìn)行；切向流過(guò)濾中，進(jìn)科流的錯(cuò)流動(dòng)力學(xué)作用，就相當(dāng)于此例中的振動(dòng)。
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