2025年大學(xué)《化學(xué)工程與工業(yè)生物工程-生物分離工程》考試參考題庫及答案解析單位所屬部門：________姓名：________考場號：________考生號：________一、選擇題1.生物分離工程中，下列哪種方法適用于從發(fā)酵液中分離目標(biāo)產(chǎn)物與細(xì)胞組分？（）A.蒸餾B.萃取C.過濾D.電泳答案：C解析：從發(fā)酵液中分離目標(biāo)產(chǎn)物與細(xì)胞組分，通常采用過濾方法。蒸餾適用于揮發(fā)性物質(zhì)的分離，萃取適用于溶解度差異的分離，電泳適用于生物大分子的分離，而過濾能有效分離固體和液體。因此，過濾是最適合的方法。2.在生物分離過程中，選擇合適的截留分子量對膜過濾效率有何影響？（）A.截留分子量越小，過濾效率越高B.截留分子量越大，過濾效率越高C.截留分子量選擇不當(dāng)，過濾效率會顯著下降D.截留分子量對過濾效率無影響答案：C解析：截留分子量是膜過濾的關(guān)鍵參數(shù)。若截留分子量選擇不當(dāng)，如過大則無法有效分離目標(biāo)物質(zhì)，過小則易堵塞膜孔，都會顯著下降過濾效率。因此，選擇合適的截留分子量對提高過濾效率至關(guān)重要。3.以下哪種技術(shù)常用于從混合物中分離具有不同溶解度的物質(zhì)？（）A.超臨界流體萃取B.離心分離C.活性炭吸附D.反滲透答案：A解析：超臨界流體萃取技術(shù)利用超臨界流體（如CO2）在不同壓力和溫度下對物質(zhì)的溶解度差異進(jìn)行分離，特別適用于分離具有不同溶解度的物質(zhì)。離心分離基于密度差異，活性炭吸附基于吸附性，反滲透基于壓力驅(qū)動，這些方法與題意不符。4.在生物分離工程中，親和層析的核心原理是什么？（）A.離子交換B.沉淀反應(yīng)C.共價鍵結(jié)合D.特異性生物親和力答案：D解析：親和層析利用目標(biāo)分子與固定化配體之間的特異性生物親和力進(jìn)行分離。離子交換基于電荷相互作用，沉淀反應(yīng)基于溶解度變化，共價鍵結(jié)合是化學(xué)反應(yīng)，而特異性生物親和力是親和層析的核心原理。5.生物分離過程中，以下哪種現(xiàn)象會導(dǎo)致膜污染？（）A.膜孔堵塞B.膜表面結(jié)垢C.膜材料老化D.操作溫度過低答案：A解析：膜污染主要指膜孔或膜表面被懸浮物、大分子或溶質(zhì)堵塞或吸附，導(dǎo)致分離性能下降。膜孔堵塞是膜污染的直接表現(xiàn)，結(jié)垢和老化也是膜污染的原因，但操作溫度過低主要影響傳質(zhì)效率，不是膜污染的直接原因。6.在色譜分離中，提高柱效的主要途徑是什么？（）A.增加柱長B.減小顆粒粒徑C.提高流動相流速D.增大柱徑答案：B解析：色譜柱效與填充物顆粒粒徑密切相關(guān)。減小顆粒粒徑可以增加傳質(zhì)表面積，縮短傳質(zhì)路徑，從而提高柱效。增加柱長和柱徑對柱效影響有限，提高流動相流速反而會降低柱效。7.以下哪種分離方法適用于分離同種分子但不同構(gòu)型的物質(zhì)？（）A.離心分離B.溶劑萃取C.離子交換D.親和層析答案：D解析：親和層析可以利用目標(biāo)分子與固定化配體的特異性生物親和力，實現(xiàn)同種分子不同構(gòu)型的分離。離心分離基于密度差異，溶劑萃取基于溶解度，離子交換基于電荷，這些方法難以區(qū)分分子構(gòu)型差異。8.生物分離過程中，以下哪種設(shè)備主要用于去除液體中的固體顆粒？（）A.蒸發(fā)器B.離心機C.膜過濾器D.吸附塔答案：B解析：離心機利用離心力分離液體中的固體顆粒，適用于處理含固量較高的液體。蒸發(fā)器用于濃縮，膜過濾器用于精細(xì)分離，吸附塔用于吸附，這些設(shè)備的功能與題意不符。9.在生物分離工程中，以下哪種因素會影響吸附劑的吸附容量？（）A.吸附劑表面積B.溫度C.溶劑極性D.以上都是答案：D解析：吸附容量受多種因素影響。吸附劑表面積越大，吸附容量越高；溫度升高通常降低吸附容量；溶劑極性影響吸附質(zhì)的溶解度和與吸附劑的相互作用，進(jìn)而影響吸附容量。因此，以上因素都會影響吸附容量。10.生物分離過程中，以下哪種技術(shù)常用于從液態(tài)混合物中提取揮發(fā)性成分？（）A.吸附分離B.蒸餾C.膜分離D.離心分離答案：B解析：蒸餾利用物質(zhì)沸點差異，從液態(tài)混合物中提取揮發(fā)性成分。吸附分離基于吸附性，膜分離基于選擇性滲透，離心分離基于密度，這些方法不適用于提取揮發(fā)性成分。11.生物分離過程中，層析柱的填充床高度增加，通常會導(dǎo)致什么？（）A.柱效降低B.流動相消耗量增加C.分辨率提高D.上樣量減小答案：B解析：層析柱填充床高度增加，意味著柱體積增大，分離相同量樣品需要更多的流動相，因此流動相消耗量增加。柱效和分辨率通常與填充床的均勻性和顆粒粒徑有關(guān)，而與高度本身無直接關(guān)系。上樣量與柱體積和樣品性質(zhì)有關(guān)，但高度增加通常允許更大上樣量，因此D不正確。12.在膜分離過程中，下列哪種現(xiàn)象會導(dǎo)致滲透通量下降？（）A.提高操作壓力B.降低操作溫度C.增加膜清洗頻率D.使用預(yù)處理過的料液答案：B解析：滲透通量是指單位時間內(nèi)通過單位膜面積的溶劑量。提高操作壓力會增加通量，清洗可以去除污染恢復(fù)通量，預(yù)處理料液可以減少污染。降低操作溫度會減慢溶劑和溶質(zhì)的擴散速率，從而降低滲透通量。13.以下哪種生物分離方法主要基于分子尺寸進(jìn)行分離？（）A.親和層析B.離子交換層析C.凝膠過濾層析D.超濾答案：C解析：凝膠過濾層析（也稱尺寸排阻層析）是根據(jù)分子大小不同進(jìn)行分離的方法，小分子能進(jìn)入凝膠孔內(nèi)，大分子被排阻在凝膠顆粒之外，從而按分子大小分離。親和層析基于特異性結(jié)合，離子交換基于電荷，超濾基于膜孔徑，雖然也涉及尺寸，但原理主要是截留。14.生物分離過程中，選擇合適的溶劑對于以下哪個步驟至關(guān)重要？（）A.膜過濾B.吸附分離C.離心分離D.電泳分離答案：B解析：溶劑在吸附分離中扮演關(guān)鍵角色，它不僅影響吸附質(zhì)的溶解度，還影響其在吸附劑表面的吸附和解吸平衡。選擇合適的溶劑可以最大化吸附容量和選擇性。膜過濾主要依賴壓力和膜特性，離心分離依賴密度差，電泳分離依賴電荷和場強。15.在生物分離工程中，以下哪種技術(shù)常用于從液體中回收有機溶劑？（）A.吸附分離B.蒸餾C.膜分離D.離心分離答案：B解析：蒸餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度（沸點）的差異進(jìn)行分離的技術(shù)，特別適用于回收揮發(fā)性有機溶劑。吸附分離通過吸附劑選擇性吸附，膜分離通過膜的選擇性滲透，離心分離基于密度，這些方法不適用于有效回收揮發(fā)性溶劑。16.生物分離過程中，以下哪種因素會影響親和層析的分辨率？（）A.配體與目標(biāo)分子的結(jié)合親和力B.料液流速C.洗脫劑濃度D.以上都是答案：D解析：親和層析的分辨率受多種因素影響。配體與目標(biāo)分子的結(jié)合親和力越高，選擇性越好；料液流速影響傳質(zhì)效率，過高或過低都會降低分辨率；洗脫劑濃度和種類決定了洗脫的徹底性和分辨率。因此，以上因素都會影響分辨率。17.在生物分離過程中，以下哪種設(shè)備主要用于去除液體中的少量氣體？（）A.沉降槽B.氣液分離器C.蒸發(fā)器D.過濾器答案：B解析：氣液分離器是專門設(shè)計用于從液體中分離出少量氣體或氣泡的設(shè)備。沉降槽用于分離固體，蒸發(fā)器用于濃縮，過濾器用于分離固體顆粒，這些設(shè)備不適用于去除氣體。18.生物分離過程中，以下哪種現(xiàn)象屬于膜污染？（）A.膜孔堵塞B.膜材料老化C.膜表面結(jié)垢D.以上都是答案：D解析：膜污染是指膜在分離過程中性能下降的現(xiàn)象，包括膜孔堵塞、膜表面吸附或沉積污染物（如結(jié)垢、凝膠層形成）以及膜材料老化降解。因此，以上現(xiàn)象都屬于膜污染。19.在生物分離工程中，以下哪種技術(shù)適用于分離手性異構(gòu)體？（）A.離子交換B.超濾C.親和層析D.手性色譜答案：D解析：手性色譜是利用手性固定相或手性流動相，基于手性異構(gòu)體與固定相或流動相的相互作用差異進(jìn)行分離的技術(shù)，特別適用于分離手性異構(gòu)體。離子交換基于電荷，超濾基于尺寸，親和層析基于特異性結(jié)合，這些方法不具有手性選擇性。20.生物分離過程中，以下哪種因素會影響萃取分離的效率？（）A.溶劑選擇B.相比C.攪拌程度D.以上都是答案：D解析：萃取分離效率受多種因素影響。溶劑選擇決定了萃取劑與被萃取物的相互作用，相比（兩相體積比）影響分配系數(shù)的體現(xiàn)，攪拌程度影響兩相接觸面積和傳質(zhì)速率。因此，以上因素都會影響萃取分離的效率。二、多選題1.生物分離過程中，影響膜過濾效率的因素有哪些？（）A.膜孔徑大小B.操作壓力C.料液粘度D.膜污染程度E.溫度答案：ABCDE解析：膜過濾效率受多種因素影響。膜孔徑大小決定了能通過膜的分子尺寸，操作壓力影響流速和通量，料液粘度影響傳質(zhì)阻力，膜污染程度直接影響膜的性能，溫度影響流體粘度和傳質(zhì)速率。因此，這些因素都會影響膜過濾效率。2.在生物分離工程中，親和層析分離的優(yōu)點有哪些？（）A.選擇性強B.分辨率高C.操作條件溫和D.可重復(fù)使用E.適用于大規(guī)模生產(chǎn)答案：ABCD解析：親和層析利用生物分子間的特異性結(jié)合，具有極高的選擇性和分辨率。其操作條件通常溫和，對目標(biāo)分子活性影響小，且層析柱可以清洗后重復(fù)使用，降低成本。雖然大規(guī)模生產(chǎn)需要優(yōu)化和自動化，但其原理上適用于大規(guī)模，但E選項的表述可能過于絕對，核心優(yōu)點是ABCD。3.生物分離過程中，以下哪些方法屬于單元操作？（）A.過濾B.蒸餾C.吸附D.萃取E.電泳答案：ABD解析：單元操作是指物質(zhì)發(fā)生物理變化（如相變、混合、分離）而不改變其化學(xué)性質(zhì)的分離過程。過濾、蒸餾和萃取都屬于單元操作，它們主要利用物理性質(zhì)差異進(jìn)行分離。吸附雖然涉及物理化學(xué)過程，但常歸類于單元操作。電泳是基于電荷分離的生化分離過程，通常被視為單元操作之外的獨立技術(shù)，更偏向于精細(xì)分離或分析。4.生物分離過程中，影響吸附分離效率的因素有哪些？（）A.吸附劑表面積B.吸附劑孔徑分布C.料液流速D.溫度E.洗脫劑選擇答案：ABCD解析：吸附效率與吸附劑本身的性質(zhì)（表面積、孔徑分布）密切相關(guān)，同時受操作條件影響。料液流速影響傳質(zhì)效率，溫度影響吸附和解吸平衡，因此都會影響吸附效率。洗脫劑選擇是吸附分離過程中的一個步驟，主要影響分離效果和目標(biāo)產(chǎn)物的回收，而非初始吸附效率，但選擇不當(dāng)會間接影響整體效率。5.生物分離過程中，膜分離技術(shù)有哪些類型？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透E.吸附分離答案：ABCD解析：膜分離技術(shù)根據(jù)膜孔徑大小和分離機理可分為多種類型，包括微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO），它們分別用于分離不同尺寸的顆粒和溶質(zhì)。吸附分離利用吸附劑與物質(zhì)的相互作用，不屬于膜分離技術(shù)范疇。6.在生物分離過程中，以下哪些因素會導(dǎo)致層析柱效率下降？（）A.填充床不均勻B.流動相流速過高C.固定相降解D.柱壓過高E.上樣量過大答案：ABCE解析：層析柱效率受多種因素影響。填充床不均勻會導(dǎo)致傳質(zhì)路徑不一致，降低柱效。流動相流速過高會減少傳質(zhì)時間，降低柱效。上樣量過大可能導(dǎo)致過載，使洗脫曲線展寬，降低分辨率和柱效。固定相降解會改變相互作用，影響分離效果。柱壓過高可能導(dǎo)致柱變形或固定相脫落，但主要影響的是操作可行性和穩(wěn)定性，對柱效的直接影響不如前四項明確。7.生物分離過程中，選擇合適的分離方法需要考慮哪些因素？（）A.目標(biāo)產(chǎn)物的性質(zhì)B.料液組成C.分離目標(biāo)D.成本效益E.分離規(guī)模答案：ABCDE解析：選擇合適的分離方法是一個綜合決策過程，需要全面考慮目標(biāo)產(chǎn)物的物理化學(xué)性質(zhì)、料液的具體組成、希望達(dá)到的分離目標(biāo)（純度、回收率等）、操作的可行性（如能耗、時間）、以及經(jīng)濟成本效益和預(yù)期的生產(chǎn)規(guī)模等因素。8.生物分離過程中，以下哪些方法涉及利用電荷差異進(jìn)行分離？（）A.離子交換層析B.電滲析C.電泳D.膜過濾E.超濾答案：ABC解析：離子交換層析利用固定相和流動相中的離子與目標(biāo)分子離子交換結(jié)合進(jìn)行分離。電滲析利用電場驅(qū)動離子通過選擇性離子膜進(jìn)行分離。電泳利用電場驅(qū)動帶電粒子在介質(zhì)中遷移進(jìn)行分離。膜過濾和超濾主要基于分子尺寸或膜孔徑進(jìn)行分離，不直接利用電荷差異（盡管某些膜可能帶電，但這不是分離的主要機制）。9.在生物分離過程中，以下哪些操作可能導(dǎo)致產(chǎn)品失活？（）A.高溫處理B.強酸強堿環(huán)境C.攪拌過度D.長時間暴露于光照E.超濾答案：ABD解析：生物制品（如蛋白質(zhì)、酶）通常對環(huán)境敏感。高溫會破壞其結(jié)構(gòu)（變性），強酸強堿會改變其理化性質(zhì)，長時間暴露于光照（特別是紫外光）也會導(dǎo)致降解。攪拌過度可能產(chǎn)生剪切力，對某些敏感產(chǎn)品造成損傷。超濾雖然涉及壓力和濃度變化，但若操作條件（如溫度、跨膜壓）控制不當(dāng)，也可能導(dǎo)致產(chǎn)品失活，但相比前三者，其直接破壞作用通常較小，且是常見的分離方法。因此，ABD是更明確的導(dǎo)致失活因素。10.生物分離過程中，影響萃取分離選擇性的因素有哪些？（）A.溶劑選擇B.兩相相比C.溫度D.被萃取物性質(zhì)E.分配系數(shù)答案：ACDE解析：萃取分離的選擇性由分配系數(shù)決定，而分配系數(shù)受多種因素影響。溶劑選擇是決定分配系數(shù)的基礎(chǔ)，被萃取物本身的性質(zhì)（如極性、酸堿性）決定了其與溶劑的相互作用，溫度變化會影響溶解度和相互作用力，從而改變分配系數(shù)。相比（兩相體積比）主要影響傳質(zhì)效率和分離程度（即選擇性體現(xiàn)的程度），但對選擇性本身（分配系數(shù)）的影響相對間接，主要是確保平衡達(dá)到。11.生物分離過程中，影響膜過濾通量的因素有哪些？（）A.膜孔徑大小B.操作壓力C.料液粘度D.膜污染程度E.溫度答案：ABCDE解析：膜過濾通量（單位時間單位面積透過液體的體積）受多種因素影響。膜孔徑大小決定了流體通過的能力，操作壓力是驅(qū)動流體通過膜的主要動力，料液粘度越大，流體流動阻力越大，通量越低。膜污染會堵塞膜孔或覆蓋膜表面，顯著降低通量。溫度升高通常會降低粘度，增加分子熱運動，從而提高通量。因此，這些因素都會影響膜過濾通量。12.在生物分離工程中，親和層析分離的優(yōu)點有哪些？（）A.選擇性強B.分辨率高C.操作條件溫和D.可重復(fù)使用E.適用于大規(guī)模生產(chǎn)答案：ABCD解析：親和層析利用生物分子間的高度特異性結(jié)合，具有非常強的選擇性和很高的分辨率，能夠?qū)⒕o密結(jié)合的異構(gòu)體分離。其操作條件通常溫和，對生物分子的活性和穩(wěn)定性影響較小，且層析柱可以清洗、再生后重復(fù)使用，降低成本。雖然大規(guī)模生產(chǎn)需要考慮優(yōu)化、自動化和介質(zhì)通量，但其原理上適用于大規(guī)模分離，但E選項的表述可能過于絕對，核心優(yōu)點是ABCD。13.生物分離過程中，以下哪些方法屬于單元操作？（）A.過濾B.蒸餾C.吸附D.萃取E.電泳答案：ABD解析：單元操作是指物質(zhì)發(fā)生物理變化（如相變、混合、分離）而不改變其化學(xué)性質(zhì)的分離過程。過濾、蒸餾和萃取都屬于單元操作，它們主要利用物質(zhì)的物理性質(zhì)（如尺寸、沸點、溶解度）差異進(jìn)行分離。吸附雖然涉及物理化學(xué)吸附過程，但通常也歸類為單元操作。電泳是基于電荷分離的生化分離過程，通常被視為單元操作之外的獨立技術(shù)，更偏向于精細(xì)分離或分析。14.生物分離過程中，影響吸附分離效率的因素有哪些？（）A.吸附劑表面積B.吸附劑孔徑分布C.料液流速D.溫度E.洗脫劑選擇答案：ABCD解析：吸附效率與吸附劑本身的性質(zhì)（比表面積、孔徑分布、孔結(jié)構(gòu)）密切相關(guān)。料液流速影響傳質(zhì)效率，溫度影響吸附熱力學(xué)（吸附和解吸平衡）和動力學(xué)，因此都會影響吸附效率。洗脫劑選擇是吸附分離過程中的一個步驟，主要影響洗脫效果（目標(biāo)產(chǎn)物的解吸和分離），而非初始吸附的效率，但洗脫效果不佳會間接影響整體分離效率。15.生物分離過程中，膜分離技術(shù)有哪些類型？（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透E.吸附分離答案：ABCD解析：膜分離技術(shù)根據(jù)膜孔徑大小和分離機理可分為多種類型。微濾（MF）用于截留較大的顆粒和膠體。超濾（UF）用于分離中小分子量物質(zhì)和膠體。納濾（NF）和反滲透（RO）用于分離離子和小分子物質(zhì)，其中RO能截留大部分鹽分。吸附分離利用吸附劑與被分離物質(zhì)的相互作用，屬于另一種分離原理，不屬于膜分離技術(shù)范疇。16.在生物分離過程中，以下哪些因素會導(dǎo)致層析柱效率下降？（）A.填充床不均勻B.流動相流速過高C.固定相降解D.柱壓過高E.上樣量過大答案：ABCE解析：層析柱效率（分辨率）受多種因素影響。填充床不均勻會導(dǎo)致傳質(zhì)路徑不一致，降低柱效。流動相流速過高會減少目標(biāo)分子與固定相的接觸時間（傳質(zhì)時間），降低柱效。上樣量過大（過載）會導(dǎo)致柱內(nèi)競爭加劇，洗脫曲線展寬，分辨率下降，從而降低柱效。固定相降解會改變其與流動相及樣品分子的相互作用，導(dǎo)致分離行為改變，降低柱效。柱壓過高主要影響操作壓力和柱的物理穩(wěn)定性，對柱效的直接影響相對較小，但可能間接導(dǎo)致柱性能下降。17.生物分離過程中，選擇合適的分離方法需要考慮哪些因素？（）A.目標(biāo)產(chǎn)物的性質(zhì)B.料液組成C.分離目標(biāo)D.成本效益E.分離規(guī)模答案：ABCDE解析：選擇合適的分離方法是一個綜合決策過程，需要全面考慮目標(biāo)產(chǎn)物的物理化學(xué)性質(zhì)（如分子量、電荷、極性、穩(wěn)定性等）、料液的具體組成（雜質(zhì)種類和含量）、希望達(dá)到的分離目標(biāo)（純度、回收率、活性保持等）、操作的可行性（能耗、時間、設(shè)備要求）、經(jīng)濟成本效益（投資、運行成本）以及預(yù)期的生產(chǎn)規(guī)模（實驗室、中試、工業(yè)放大）等因素。18.生物分離過程中，以下哪些方法涉及利用電荷差異進(jìn)行分離？（）A.離子交換層析B.電滲析C.電泳D.膜過濾E.超濾答案：ABC解析：離子交換層析利用固定相（樹脂或凝膠）上的可解離基團(tuán)與溶液中帶相反電荷的離子發(fā)生可逆交換，從而分離帶電物質(zhì)。電滲析是在外加直流電場驅(qū)動下，利用離子交換膜的選擇透過性，使溶液中的陰、陽離子分別向異性電極遷移，實現(xiàn)分離。電泳是在外加電場作用下，帶電粒子在支持介質(zhì)（如凝膠或液體）中向異性電極遷移，實現(xiàn)分離。膜過濾和超濾主要基于分子尺寸或膜孔徑進(jìn)行分離，不直接利用電荷差異（盡管某些膜可能帶電，但這通常不是分離的主要機制）。19.在生物分離過程中，以下哪些操作可能導(dǎo)致產(chǎn)品失活？（）A.高溫處理B.強酸強堿環(huán)境C.攪拌過度D.長時間暴露于光照E.超濾答案：ABD解析：生物制品（如蛋白質(zhì)、酶、抗體等）通常對環(huán)境條件敏感。高溫會破壞其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)（導(dǎo)致變性失活）。強酸強堿環(huán)境會改變其等電點，破壞電荷平衡，甚至導(dǎo)致化學(xué)降解。長時間暴露于光照（尤其是紫外光）會引起光氧化等降解反應(yīng)，導(dǎo)致失活。攪拌過度可能產(chǎn)生高剪切力，破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致失活。超濾雖然涉及壓力和濃度變化，但若操作條件（如溫度、跨膜壓、流速）控制不當(dāng)，也可能對某些敏感產(chǎn)品造成損傷，但相比前三者，其直接破壞作用通常較小，且是常見的分離方法。因此，ABD是更明確的導(dǎo)致失活因素。20.生物分離過程中，影響萃取分離選擇性的因素有哪些？（）A.溶劑選擇B.兩相相比C.溫度D.被萃取物性質(zhì)E.分配系數(shù)答案：ACDE解析：萃取分離的選擇性主要由分配系數(shù)（K值，即兩相達(dá)到平衡時目標(biāo)物在有機相和aqueous相中濃度的比值）決定。分配系數(shù)受以下因素影響：溶劑選擇是決定分配系數(shù)的基礎(chǔ)，不同溶劑與被萃取物及水相的相互作用不同；溫度變化會影響被萃取物、萃取劑和水的溶解度以及相互作用力，從而改變分配系數(shù)；被萃取物自身的性質(zhì)（如極性、酸堿性、分子大小等）決定了它與溶劑和水相的相互作用能力，直接影響分配系數(shù)。相比（兩相體積比）主要影響傳質(zhì)效率和分離效率（即選擇性體現(xiàn)的程度），但對選擇性本身（分配系數(shù)）的影響相對間接，主要是確保平衡達(dá)到和傳質(zhì)推動力。三、判斷題1.膜分離技術(shù)是一種無相變的分離方法。（）答案：正確解析：膜分離是利用具有選擇性滲透功能的膜，在外力驅(qū)動下（如壓力、濃度、電位差）使混合物中不同組分實現(xiàn)分離的過程。其分離過程通常不涉及混合物本身的相態(tài)變化，例如，反滲透海水淡化是在液相水中分離出鹽分，超濾是從溶液中分離蛋白質(zhì)，這些都是液態(tài)內(nèi)部的分離，沒有發(fā)生氣化、冷凝等相變。因此，膜分離技術(shù)通常被認(rèn)為是一種無相變的分離方法。2.親和層析可以選擇性地分離具有特異性結(jié)合能力的分子對。（）答案：正確解析：親和層析的核心原理是利用生物分子間高度特異性的結(jié)合（如抗原-抗體、酶-底物、受體-配體）進(jìn)行分離。固定相上裝載著能與目標(biāo)分子特異性結(jié)合的配體，當(dāng)含目標(biāo)分子的料液通過層析柱時，目標(biāo)分子會被選擇性吸附在固定相上，而其他非特異性分子則流穿。洗脫時，使用特異性競爭劑或改變條件使結(jié)合釋放，從而實現(xiàn)目標(biāo)分子的純化。因此，親和層析能夠非常有效地選擇性地分離具有特異性結(jié)合能力的分子對。3.生物分離過程的目標(biāo)總是追求100%的純度。（）答案：錯誤解析：生物分離過程的目標(biāo)是在滿足特定應(yīng)用要求的前提下，盡可能提高目標(biāo)產(chǎn)物的純度，并同時獲得合理的回收率。然而，100%的純度在很多生物分離過程中難以實現(xiàn)，甚至不必要。例如，某些藥物可能只需要達(dá)到特定的純度即可滿足療效要求，過高的純度可能增加成本且無益于最終產(chǎn)品。此外，過度分離可能導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物活性損失或產(chǎn)生副產(chǎn)物。因此，純度、回收率、成本和效率是生物分離過程中需要綜合考慮的因素，并非總是追求絕對純度。4.超濾和反滲透都屬于壓力驅(qū)動膜分離過程。（）答案：正確解析：超濾（Ultrafiltration,UF）和反滲透（ReverseOsmosis,RO）都是利用壓力作為驅(qū)動力，使液體混合物通過具有一定孔徑或孔道的膜，從而實現(xiàn)分離的過程。超濾主要用于截留相對較大的分子、膠體和微生物，保留溶液中的小分子和離子；反滲透則能截留鹽分等更小的溶質(zhì)，實現(xiàn)水與溶質(zhì)的分離。兩者都依賴于施加在料液側(cè)的壓力克服溶液的滲透壓，推動溶劑或小分子溶質(zhì)通過膜。因此，超濾和反滲透都屬于壓力驅(qū)動膜分離過程。5.吸附分離是一種可逆的分離過程。（）答案：正確解析：吸附分離是利用吸附劑表面與被吸附物分子間的相互作用（物理吸附或化學(xué)吸附），將目標(biāo)物質(zhì)從混合物中吸附到吸附劑表面的過程。這個過程通常是可逆的，即吸附和解吸可以同時發(fā)生。在吸附分離操作中，通常先進(jìn)行吸附，使目標(biāo)物質(zhì)在吸附劑上富集，然后通過改變操作條件（如溫度、壓力、溶劑組成等）使吸附作用減弱，目標(biāo)物質(zhì)從吸附劑表面解吸下來，從而實現(xiàn)分離。因此，吸附分離本質(zhì)上是一個可逆的物理化學(xué)過程。6.生物分離工程只關(guān)注實驗室規(guī)模的分離方法。（）答案：錯誤解析：生物分離工程是研究生物物質(zhì)（如酶、抗體、激素、核酸等）的分離、純化和富集的原理、方法和技術(shù)的學(xué)科。它不僅關(guān)注實驗室研究規(guī)模的分離方法（如層析柱、離心機等），更重要的在于將這些方法進(jìn)行優(yōu)化、放大，并開發(fā)出適用于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、高效、經(jīng)濟、可行的分離工藝流程。因此，生物分離工程涵蓋了從實驗室研究到工業(yè)應(yīng)用的各個尺度，其目標(biāo)是實現(xiàn)大規(guī)模、工業(yè)化生產(chǎn)。7.溫度升高總是有利于提高生物分離過程的效率。（）答案：錯誤解析：溫度對生物分離過程的影響是復(fù)雜的，并非總是升高溫度有利于提高效率。一方面，升高溫度通常可以降低料液的粘度，加快傳質(zhì)速率，提高某些基于溶解度差異的分離過程（如萃取、層析）的平衡常數(shù)或分離系數(shù)，從而可能提高效率。但另一方面，許多生物分子（如蛋白質(zhì)、酶）在高溫下容易變性失活，破壞其結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致分離失敗或產(chǎn)物質(zhì)量下降。此外，溫度升高也可能增加微生物活性，導(dǎo)致污染。因此，是否升高溫度以及升高多少，需要根據(jù)具體的分離方法和目標(biāo)產(chǎn)物特性進(jìn)行權(quán)衡。8.離心分離是一種基于分子尺寸差異的分離方法。（）答案：錯誤解析：離心分離是利用離心力場使混合物中不同組分因密度差異而產(chǎn)生沉降或漂浮速度不同，從而實現(xiàn)分離的過程。其分離的驅(qū)動力是密度差，而不是分子尺寸。密度大的組分在離心力作用下沉降速度更快，密度小的組分則漂浮或沉降速度較慢。分子尺寸雖然可能影響沉降或漂浮行為，但離心分離的核心原理是基于密度差異。因此，說離心分離是基于分子尺寸差異的分離方法是錯誤的。9.生物分離過程中的“過載”是指上樣量超過了設(shè)備容積。（）答案：錯誤解析：在生物分離過程中，“過載”（Overloading）是指上樣量超過了層析介質(zhì)或膜的負(fù)載能力。當(dāng)上樣量過大時，過多的目標(biāo)分子會同時與固定相或膜發(fā)生結(jié)合，導(dǎo)致以下后果：（1）競爭性吸附加劇，使得目標(biāo)分子難以有效洗脫；（2）洗脫曲線展寬，分離效果變差；（3）可能引起固定相或膜結(jié)構(gòu)破壞。過載強調(diào)的是超過介質(zhì)處理能力的量，而不僅僅是物理上的容積限制。10.選擇生物分離方法時，應(yīng)優(yōu)先考慮操作簡便性，而忽略成本和效率。（）答案：錯誤解析：選擇生物分離方法時，需要綜合考慮多個因素，包括目標(biāo)產(chǎn)物的性質(zhì)、料液組成、分離目標(biāo)（純度、回收率）、方法的特異性、操作簡便性、經(jīng)濟成本（設(shè)備投資、運行成本、溶劑消耗等）以及分離效率等。雖然操作簡便性是一個重要的考慮因素，尤其是在實驗室研究或小規(guī)模生產(chǎn)中，但在工業(yè)生產(chǎn)中，成本