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發(fā)酵液預(yù)處理凝聚和絮凝的作用機(jī)理分析

時(shí)間:2023-09-16 13:24:07 來(lái)源: 瀏覽|:2171次

發(fā)酵液預(yù)處理中, 凝聚和絮凝的作用機(jī)理有何不同?

發(fā)酵液預(yù)處理中,凝聚和絮凝是常用的兩種預(yù)處理方法,它們的作用機(jī)理有所不同。以下是凝聚和絮凝的作用機(jī)理的詳細(xì)介紹:

一、凝聚的作用機(jī)理

凝聚是在發(fā)酵液中加入某種物質(zhì),使發(fā)酵液中的膠體物質(zhì)失去穩(wěn)定性,并zui終形成沉淀的過(guò)程。凝聚的作用機(jī)理主要包括以下步驟:

電荷中和:發(fā)酵液中的膠體物質(zhì)通常帶有負(fù)電荷,凝聚劑中的陽(yáng)離子可以中和這些負(fù)電荷,使膠體失去電性。失去電性后的膠體分子之間的排斥力減弱,分子間相互作用增強(qiáng),形成聚集體。
壓縮雙電層:當(dāng)膠體失去電性后,其周圍的水分子會(huì)形成雙電層。凝聚劑中的陰離子可以壓縮雙電層,使膠體分子進(jìn)一步聚集,形成更大的聚集體。
絮狀沉淀形成:凝聚后的聚集體形成絮狀沉淀,這些沉淀可以通過(guò)重力或離心作用從發(fā)酵液中分離出來(lái)。
二、絮凝的作用機(jī)理

絮凝是在發(fā)酵液中加入某種物質(zhì),使發(fā)酵液中的膠體物質(zhì)失去穩(wěn)定性,并zui終形成易于分離的絮狀沉淀的過(guò)程。絮凝的作用機(jī)理主要包括以下步驟:

吸附架橋:絮凝劑中的高分子聚合物可以吸附在膠體顆粒表面,形成“架橋”,使膠體顆粒連接在一起,形成較大的絮狀物。這些絮狀物可以通過(guò)重力或離心作用從發(fā)酵液中分離出來(lái)。
網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成:絮凝劑中的高分子聚合物可以繼續(xù)連接相鄰的絮狀物,形成更廣泛的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以捕捉和吸附更多的膠體顆粒,使發(fā)酵液中的懸浮物迅速沉降。
過(guò)濾分離:絮凝劑中的高分子聚合物還可以形成凝膠狀物質(zhì),將懸浮物包裹在其中,從而實(shí)現(xiàn)發(fā)酵液中懸浮物的過(guò)濾和分離。
三、凝聚和絮凝的作用機(jī)理比較

凝聚和絮凝在作用機(jī)理上有所不同。凝聚主要通過(guò)電荷中和和壓縮雙電層等方式使膠體失去穩(wěn)定性,形成聚集體;而絮凝則通過(guò)吸附架橋和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成等方式使膠體形成易于分離的絮狀沉淀。因此,在發(fā)酵液預(yù)處理中選擇凝聚或絮凝方法時(shí),需要根據(jù)預(yù)處理的要求和發(fā)酵液的具體情況來(lái)選擇合適的預(yù)處理方法。

四、結(jié)論

凝聚和絮凝是常用的發(fā)酵液預(yù)處理方法之一,其主要目的是去除發(fā)酵液中的不溶性雜質(zhì)和懸浮物。凝聚和絮凝的作用機(jī)理有所不同,但都是通過(guò)改變膠體物質(zhì)的性質(zhì)使其失去穩(wěn)定性,并zui終形成易于分離的沉淀物或絮狀物。在具體應(yīng)用中需要根據(jù)預(yù)處理的要求和發(fā)酵液的具體情況來(lái)選擇合適的預(yù)處理方法,并結(jié)合其他預(yù)處理方法和技術(shù)進(jìn)行綜合處理,以達(dá)到更好的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。

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