THIẾT BỊ PHÂN CHIA CÁC DUNG DỊCH CỦA CÁC CHẤT HOẠT HỐ SINH HỌC BẰNG MÀNG MỎNG
12.1.1.Các màng siêu lọc
Các màng bán thấm siêu lọc là những màng xốp, trong đĩ tồn tại hệ rãnh xuyên suốt bảo đảm thẩm thấu pha của các cấu tử trong hỗn hợp bị phân chia. Các lỗ nhỏ trong màng tạo ra hệ thống đường rãnh ngoằn ngoèo liên kết với nhau hay cĩ thể độc lập. Các màng bán thẩm là bộ phận hoạt động cơ bản của thiết bị siêu lọc, cho phép tách các chất hồ tan cĩ khối lượng phân tử trong khoảng 1200 ÷ 3000000. Các màng dùng trong cơng nhiệp được sản xuất từ các màng xenluloza axetat xốp, dị hướng coú kết cấu hai lớp, gồm lớp bề mặt mỏng với bề dày 0,25 µm đến đệm xốp mịn cĩ bề dày 100 µm. Lớp mịn hoạt hố của màng sẽ xác định khả năng giữ lại một loại cấu tử trong hỗn hợp được phân chia, trong lớp này xảy ra quá trình phân chia. Vi kết cấu của lớp hoạt hố với kích thước lỗ được quy định sẽ xác định mức độ cơ các chất.
Hiện nay các vật liệu được dùng làm nền cho màng: giấy kim loại, thuỷ tinh xốp, grafít... Yêu cầu cơ bản của các màng nhân tạo như sau: tính lựa chọn cao, tính thấm cao, bền hố và tính trơ sinh học đối với các dung dịch đem phân ly, tính ổn định trong quá trình hoạt động, độ bền cơ học và tuổi thọ caọ, cĩ khả năng tái sinh và giá thành thấp.
Hiện tại ở Nga đã sản xuất bảy nhãn hiệu màng siêu lọc được sử dụng trong cơng nghiệp từ xenluloza axetat dạng: YAM - 30, 50 M, 100 M, 150 M, 200 M, 300 M và 500 M, chúng khác nhau bởi đường kính lỗ (từ 2 đến 60 ÷ 70 nm), bởi tính thấm và tính lựa chọn tương ứng. Màng YAM - 30 với đường kính lỗ nhỏ nhất cĩ thể được sử dụng để cơ các chất hoạt hố sinh học cĩ khối lượng phân tử đến 10000, cịn màng YAM - 500 với đường kính lớn nhất − để cơ các chất cĩ khối lượng phân tử đến 50000. Tuy nhiên khi lựa chọn các màng, ngồi khối lượng phân tử cần phải tính đến yếu tố (khơng gian, đặc trưng cấu trúc khơng gian các phân tử của chất đem cơ) cĩ ảnh hưởng đến tính lựa chọn của các màng, cũng như khả năng kết tụ của nhiều chất hoạt hố sinh học. Cho nên đối với mỗi một hệ cụ thể, việc lựa chọn màng được thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm.
Các màng lựa chọn dạng YAM từ xenluloza axetat để cơ và tinh chế một số enzim bằng phương pháp siêu lọc được nêu ở bảng 12.1.
Bảng 12.1. Đặc tính của một số màng lựa chọn dạng YAM
Enzim Khối lượng phân tử Màng
Proteinaza kiềm tính từ Bac. subtilis
Proteinaza trung hồ từ Bac. subtilis 103 Rennin từ Bac. mesentericus (ПБ) Lipaza từ Asp. awamori
Xenluaza từ Sedridium và Candidum
Pectinaza từ Asp. awamori 16 Glucoamilaza từ Asp. niger
20.000 ÷ 23.000 45000 45000 40000 ÷ 50000 43000 ÷ 50000 60000 80000 97000 YAM - 150 YAM - 200 YAM - 200 YAM - 200 YAM - 200 YAM - 300 YAM - 300 YAM - 300
Khi xét đến tính khơng bền nhiệt của các dung dịch, thường tiến hành quá trình siêu lọc ở nhiệt độ bình thường hay thấp hơn, vì vậy phải làm sạch dung dịch ban đầu trong quá trình tuần hồn kín.