双水相系统的相图制备

一、目的要求

1．了解用浊点法制作双水相系统相图的方法，加深对相图的认识。

2．掌握双水相成相的条件和原理。

二、实验原理

两种亲水性高聚物或者高聚物与无机盐在水中具有不相溶性，因而某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相，并且在两相中水分占很大比例，即形成双水相。常见的双水相系统可分为两类，即双聚合物体系和聚合物/盐体系。双水相形成的条件和定量关系可用相图来表示，它是研究双水相萃取的基础。相图是一根双节线，当成相组分的配比在曲线的下方时，系统为均匀的单相，混合后溶液澄清透明，称为均相区；当配比在曲线的上方时，能自动分成两相，称为两相区；若配比在曲线上，混合后，溶液恰好由澄清变为浑浊。

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互为共轭相。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。

三、仪器与试剂

1．试剂

聚乙二醇400、硫酸铵等。

2．仪器

电子天平、酸度计、温度计、酸式滴定管、试管量筒、烧杯、移液管等。

四、实验操作与步骤

1．双水相系统的制作

精确配制43%（g/ m L）的（NH4）2SO4溶液，并测定其密度。另精确称取PEG400液体0.7 g于试管中，按表1-5-1中所列第一号数据，用吸管加入0.5 m L水，缓慢滴加已配制好的（NH4）2SO4溶液，并在混合器上混合，观察溶液的澄清程度，直至试管内溶液开始出现浑浊为止，记录（NH4）2SO4的加入量，根据密度求出重量。然后按表1-5-1列出的第2号数据加入水，使其澄清，继续向试管中滴加（NH4）2SO4溶液，使其再次达到浑浊。如此反复操作，计算每次达到浑浊时PEG400和（NH4）2SO4在系统总量中的百分含量。

2．相图的绘制

以PEG400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1-5-1 相图制作表

五、实验说明

（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储液杯中即可，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。

六、思考题

1．思考双水相萃取的成相条件与原理。

2．双水相体系相图对萃取有何指导意义？

3．双水相萃取有何优缺点？在蛋白质萃取时会受哪些因素影响？