BTTV 4 Flashcards
4.1. Durch welche Formel wird allgemein die Sinkgeschwindigkeit eines Partikels beschrieben? Gib für jeden Parameter der Formel einen für ein Zellhomogenat typischen Wert an! Gilt diese Formel für konzentrierte Suspensionen? Begründe!
Stokes Gleichung: v=(d^2)/(18µ) * (ps-pl)g
ps= 1-1.1 kg/L
pl=1 kg/L
d=0.2 - 100µm (Bakterium-Pflanze)
µ= Temperaturabhängig zwischen 0.2-1 mPa*s
Nein. da die Formel nur den einzelnen Partikel betrachtet. die Beeinflussung durch nachbarpartikel bei hoher Konzentration fließt nicht in die Berechnung mit ein. z.b. elektronische Anziehung oder Abstoßung
4.2. Erhöht oder erniedrigt eine hohe Konzentration von Feststoffteilchen die Absetzgeschwindigkeit im Vergleich zu niedrig konzentrierten Suspensionen?
absetzgeschwindigkeit wird erniedrigt, da die Nachbarpartikel beeinflussen. Die vorbei fließende Masse hindert den Nachbar Partikel am sedimentieren.
4.3. Um verschiedene Zentrifugentypen zu vergleichen wurde das Prinzip der äquivalenten Klärfläche eingeführt. Wie ist diese definiert? Gib die Formel an!
A ist die benötigte Fläche eines unter gravitation sedimentierenden Tankes mit der gleichen Klärkapazität wie eine Zentrifuge unter den selben Bedingungen. A=Q/v mit Vs,g
4.4. Wie funktioniert ein Tellerseperator? Nenne drei verschiedene Bau- und Funktionsarten
Die Flüssigkeit wird durch einen Stapel drehender Teller geleitet und so beschleunigt. Dadurch sammeln sich Feststoffe auf Grund ihrer Dichte nach außen und können gesammelt/abgetragen werden.
Die Bauarten unterscheiden sich vor allem im Einlass des Zentrifugats. Zudem gibt es Unterschiede ob Feststoffe gesammelt oder (semi-)kontinuierlich ausgetragen werden.
- Konventionell
- Hydro-Hermetic Feed Design
- Accelerator Design
4.5. Wie funktioniert ein Dekanter? Erkläre anhand einer Skizze!
In einem drehenden Zylinder befindet sich eine (leicht) unterschiedlich Drehende Schnecke. Durch die Drehgeschwindigkeit werden Feststoffe nach ihrer Dichtenach außen getragen und durch die Schnecke nach hinten aus dem Pool über den Beach ausgetragen. Die geklärte Flüssigkeit wird am anderen Ende ausgeschieden. Die Poolhöhe kann am Auslass entsprechend eingestellt werden.
4.6. Nenne 4 Prozessparameter und wie sie die Fest-Flüssigtrennung im Dekanter beeinflussen.
Geschwindigkeitsdifferenz: Sie legt die Verweildauer im Dekanter fest
Pooltiefe: legt fest, wie tief der Pool ist und hat Einfluss auf die Restfeuchte im abgetrennten Kuchen.
Rotationsgeschwindigkeit: Je schneller, desto bessere Abtrennung
Feedrate: Je langsamer, desto länger der Aufenthalt im Dekanter, aber auch längere Prozessdauer
4.7. Inchlusion bodies und Zellwand haben ungefähr die gleiche Dichte, was kann man machen um sie trotzdem in der Zentrifuge zu trennen?
die mistverwendeten Methoden ist:
- mechanische oder chemische aufbrechen der Zellwand
- anschließend wird das Gemisch zentrifugiert um die dichteren Inclusion bodies von den wesentlich leichteren Zellwand Stücken zu trennen.
4.8. Zeichne in einem Diagramm den Verlauf der Abtrennung der Zellbruchsgtücke und Etrag der Inclusion bodies über die Flussgeschwindigkeit der Zentrifuge.
->Jakob
4.9. Wie ist die Zentrifugalbeschleunigung definiert? Gib die Formel und Einheiten der Parameter an!
G= v^2 / R (m/s^2) v= tangentiale Geschwindigkeit (m/s) r= Radius (m)
4.10. Durch welche Maßnahmen kann man die Scherbelastung in einer Tellerzentrifuge minimieren?
- Platteneinlass: wird durch die Achse gefüllt. -> übergangslose Zuführung des Stoffes. keine Luft-Flüssig Schnittstelle.
- Hermetischer Einlass: Der Feed wird durch den Boden zugeführt vor eintritt durch Verteiler beschleunigt.
4.11. Nenne 3 verschiedene Bauarten/Designs von Zentrifugen.
- Tellerzentrifuge
- tubular Bowle
- decanter
4.12. Wie ist der Sigma-Faktor definiert (beschreibender Text) und welche Formel ergibt sich dadurch für die volumetrische Flussrate?
Sigma (äquivalente Klärfläche) ist die benötigte Fläche eines unter gravitation sedimentierenden Tankes mit der gleichen Klärkapazität wie eine Zentrifuge unter den selben Bedingungen.
Q = Vs, g * Sigma
4.13. Nenne 2 Methoden oder biologische Modelle um die Scherbelastung in einer Zentrifuge zu dokumentieren!
1 - säugetierzellen sind sehr empfindlich und können so gut als Probezelle verwendet werden. Belastung kann durch Konzentration der DNA nach der zentrifugartion gemessen werden.
2 - gelelektrophogenese - Zentrifugieren mit plasmid DNA und anschließend wird geschaut wie viel davon denaturiert/aufgebrochen wurde.
