陽離子交換樹脂洗脫氨基酸原理

⑴ 為什麼混合氨基酸能從磺酸陽離子交換樹脂上逐個洗脫下來

離子交換樹脂是一種合成的高聚物，不溶於水，能吸水膨脹。高聚物分子由能電離的性基團及非極性的樹脂組成。極性基團上的離子能與溶液中的離子起交換作用，而非極性的樹脂本身物性不變。通常離子交換樹脂按所帶的基團分為強酸(＝R＝S03H)、弱(＝COOH)、強鹼(＝N+＝R：)和弱鹼(＝NH2＝NHR＝NR2)。離子交換樹脂分離小分子物質如氨基酸、腺苷、腺苷酸等是比較理想的。但對生物大於物質如蛋白質是不適當的，因為它們不能擴散到樹脂的鏈狀結構中。故如分離生物大子、可選用以多糖聚合物如纖維素、葡聚糖為載體的離子交換劑。本實驗用磺酸陽離子交換樹脂分離酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)鹼性氨基酸(賴氨酸)的混合液。在特定的pH條件下，它們解離程度不同，通過改變脫液的pH或離子強度可分別洗脫分離。

⑵ 離子交換樹脂的工作原理

離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程：

離子交換樹脂作用環境中的水溶液中，含有的金屬陽離子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換，使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中，（即為陽離子交換樹脂原理）。

水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團，在水中易生成OH-離子）上的OH-進行交換，水中陰離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的OH-交換到水中，（即為陰離子交換樹脂原理）。而H+與OH-相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。

(2)陽離子交換樹脂洗脫氨基酸原理擴展閱讀：

離子交換樹脂使用方法：

1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目，有些可達到50目，因此在使用前要先乾燥，粉碎，過篩，通常乾燥時在烘箱中進行，亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行，粉碎時不要分得過細，否則影響實驗收率。

2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理，然後用10倍體積的水洗，再用10倍量4%鹽酸處理，最後用蒸餾水洗至中性，然後將氯型轉化成OH型，再轉化成氯型，最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可，不必洗至中性。

3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中，加水充分攪拌除掉氣泡，靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後，傾去上層泥狀顆粒；反復操作直至上層液澄清後，即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲，用玻璃棒將其壓平，將樹脂倒入柱子中，還要注意防止氣泡產生。

4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液，以適當流速通過柱子，亦可將樣品溶液反復通過柱子，直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。

5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來，常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等，可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。

6、樹脂再生。

⑶ 在強酸型陽離子交換柱上天冬氨酸，組氨酸，亮氨酸等幾種氨基酸的洗脫順序及原因。

洗脫順序先後依次是：天冬氨酸、亮氨酸、組氨酸。
原因：氨基酸與陽離子交換樹回脂的靜電引力大小答依次是 鹼性氨基酸＞中性氨基酸＞酸性氨基酸，所以洗脫的順序就先是酸性氨基酸，然後是中性氨基酸，最後是鹼性氨基酸。
天冬氨酸屬於酸性氨基酸，組氨酸屬於鹼性氨基酸，亮氨酸屬於中性氨基酸。
詳見《生物化學》王鏡岩 第三版 上冊 153頁

⑷ 陽離子交換樹脂的工作原理是怎麼樣的

陽離子交換樹脂吸附交換原理

強酸性陽離子樹脂

這類樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性。樹脂離解後，本體所含的負電基團，如SO3－，能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。

樹脂在使用一段時間後，要進行再生處理，即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態，以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與H+結合而恢復原來的組成。

弱酸性陽離子樹脂

這類樹脂含弱酸性基團，如羧基－COOH，能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團，如R-COO－(R為碳氫基團)，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。

其實陽離子交換樹脂在我們實際使用過程中，一般都是將樹脂變味其他離子形式進行運行，以滿足各種場景使用需求。例如經常會將強酸性的陽離子交換樹脂和NaCl一起轉變為鈉型的樹脂後再投入使用，當樹脂置換過程中就會放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附，除去這些離子。反應時沒有放出H+，可避免溶液pH下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。

而且這類樹脂以鈉型狀態運行使用後，可直接用鹽水對樹脂進行再生(不用強酸)。

⑸ 急求：離子交換柱層析分離氨基酸的講義

一、目的
學慣用陽離子交換樹脂柱分離氦基酸的操作方法和基本原理.
二、原理
各種氨基酸分子的結構不同,在同一PH時與離子交換樹脂的親和力有差異,因此可依親和力從小到大的順序被洗脫液洗脫下來,達到分離的效果.
三、器材
1、20cmX 1cm層析管 2、試管
3、吸管． 4、恆壓洗脫瓶
5、部分收集器 6、搪磁杯
7、電爐 8、分光光度計
四、試劑和材料
1、．苯乙烯磺酸鈉型樹脂（強酸 lx 8,l00一200目,可用上海華東化工學院產品）
2 、2 mol／L鹽酸溶液
3、2mol／L氫氧化鈉溶液
4、標准氨基酸溶液 天冬氨酸、賴氨酸和組氨酸均配製成 2 mg／mL的0.1M鹽酸溶液.
5、混合氫基酸溶液將上述天冬氨酸、賴氨酸和組氨酸溶液按1：2．5：10的比例混合.
6、檸檬酸－氫氧化鈉一鹽酸沖液（pH5.8）,鈉離子濃度0 .45M）
取檸檬酸（C6O7H8.H20 ）14.25g、氫氧化鈉9.30g和 濃鹽酸 5．25 mL溶於少量水後,定容至 500 mL,冰箱保存.
7、顯色劑 2 g水合茚三酮溶於 75mL乙二醇單甲醚中．加水至 100 mL.
8、50%乙醇水溶液
五、操作
1、層析柱的准備：將強酸型陽離子交換樹脂用氫氧化鈉處理成Na+型後洗至中性（處理方法見第三篇實驗十二）．攪拌一小時後裝成一個直徑1cm．高 16～18 cm的層析柱.
2、氨基酸的洗脫：用P H5.8的檸檬酸緩沖液流洗平衡交換住（裝置如圖）.調節流速為 0.5 mL／min,流出液達床體積的4倍時即可上樣.由柱上端仔細加人氨基酸混合液0．25—0．5 mL,同時開始收集流出液.當樣品液彎月面靠近樹脂頂端時,即刻加入0.5 mL擰檬酸緩沖液沖洗加樣品處.待緩沖液彎月面靠近樹脂頂端時.再加入0．5 mL緩沖液.如此重復兩次,然後用滴管小心注入檸檬酸緩沖液（切勿攪動床面）,並將柱與洗脫瓶和部分收集器相連.開始用試管收集洗脫液,每管收集lmL．共收集60一80管.
3、氨基酸的鑒定：向各管收集液中加lmL水合茚三酮顯色劑並混勻,在沸水浴中淮確加熱15分鍾後冷卻至室溫．再加15 mL的50％乙醇液.放置10分鍾.以收集液第2管為空白,測定A570nm波長的光吸收值.以光吸收值為縱坐標,以柱洗脫體積為橫坐標繪制洗脫曲線.以已知3種氨基酸的純溶液為樣品,按上述方法和條件分別操作,將得到的洗脫曲線與混合氨基酸的洗脫曲線對照．可確定3個峰的大致位置及各蜂為何種氨基酸.

⑹ 在PH3左右，氨基酸混合液（酸性，鹼性，中性三類），經陽離子交換樹脂被洗脫分離，這三類氨基酸的洗脫順序

原因：氨基酸與陽離子交換樹脂的靜電引力大小依次是 鹼性氨基酸＞中性氨回基酸＞酸性氨基酸，所以答洗脫的順序就
先是酸性氨基酸（負電荷最多），然後是中性氨基酸，最後是鹼性氨基酸（帶正電荷最多）。
詳見《生物化學》王鏡岩 第三版 上冊 153頁

⑺ 離子交換樹脂提取生物鹼的原理是什麼

通過離子交換樹脂的聚合多孔性及官能團進行吸附，由於這一交換過程速度很快，離子交換樹脂對生物鹼的親和性也很好，水處理填料樹脂因此在這個過程中，有機物對離子交換樹脂的污染很小。吸附飽和後，再用稀濃度的酸液進行分布洗脫，稀的酸液洗下的是正電荷很弱的雜質，它們可以與活性官能鍵結合，但是不穩定，然後再用較高濃度的酸液將吸附的生物鹼洗脫，最後用高濃度的酸液洗脫與活性官能團結合很牢固的陽離子雜質。為了確保離子交換樹脂的吸附容量，往往在使用到一定周期後，會採用NaOH溶液進行逆轉型復甦。

⑻ 離子交換樹脂的洗脫順序和什麼有關

和樹脂的親和力有關，主要是靜電吸引，其次是疏水作用。

樹脂的交聯度，即樹脂基體版聚合時所用二權乙烯苯的百分數，對樹脂的性質有很大影響。通常，交聯度高的樹脂聚合得比較緊密，堅牢而耐用，密度較高，內部空隙較少，對離子的選擇性較強。

而交聯度低的樹脂孔隙較大，脫色能力較強，反應速度較快，但在工作時的膨脹性較大，機械強度稍低，比較脆而易碎。

(8)陽離子交換樹脂洗脫氨基酸原理擴展閱讀：

大孔樹脂內部的孔隙又多又大，表面積很大，活性中心多，離子擴散速度快，離子交換速度也快很多，約比凝膠型樹脂快約十倍。使用時的作用快、效率高，所需處理時間縮短。

大孔樹脂還有多種優點耐溶脹，不易碎裂，耐氧化，耐磨損，耐熱及耐溫度變化，以及對有機大分子物質較易吸附和交換，因而抗污染力強，並較容易再生。

交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強，大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大，在濃溶液中較小。

⑼ 陰陽離子交換樹脂的原理是什麼

陰陽離子交換樹脂是一種重要的工業原料，這種材料的本質是高分子材料的酸鹼多聚物，是一種很復雜的物質，有很多的種類，主要是隨著不同的酸鹼而變化的。陰陽離子交換樹脂在運輸的時候有非常多的注意點，對於存儲環境要求高，使用環境的要求也是很高。下面小編就來給大家介紹一下陰陽離子交換樹脂的原理是什麼，以及陰陽離子交換樹脂是什麼。

陰陽離子交換樹脂的原理

(1)強酸性陽離子樹脂

這類樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基-SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性。樹脂離解後，本體所含的負電基團，如SO3-，能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。

樹脂在使用一段時間後，要進行再生處理，即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態，以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與H+結合而恢復原來的組成。

(2)弱酸性陽離子樹脂

這類樹脂含弱酸性基團，如羧基-COOH，能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團，如R-COO-(R為碳氫基團)，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。

(3)強鹼性陰離子樹脂

這類樹脂含有強鹼性基團，如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團)，能在水中離解出OH-而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。

這種樹脂的離解性很強，在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。

(4)弱鹼性陰離子樹脂

這類樹脂含有弱鹼性基團，如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2，它們在水中能離解出OH-而呈弱鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1～9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。

陰陽離子交換樹脂的簡介

在其網狀結構的骨架上有許多可電離、可被交換的基團，如磺酸基(—SOH)、羧基(—COOH)及季胺基(—NROH)等，正由於這些基團的存在，才使樹脂具有離子交換能力。

離子交換樹脂的種類很多，常用的是聚苯乙烯型離子交換樹脂。它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形網狀結構，其中二乙烯苯是交聯劑。

如果用其它基團代替磺酸基，就可以得到一系列陽離子交換樹脂。例如—COOH、—OH等。這些基團上的氫離子可被樣品溶液中的陽離子交換。

離子交換樹脂內含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應先用濃食鹽水(-10%)浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放於水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。

在長期貯存中，強型樹脂應轉變成鹽型，弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離鹼型也可轉為鹽型，然後浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中，應保持在5-40°C的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量。若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據氣溫而定。

陰離子交換樹脂具有與陽離子交換樹脂同樣的有機骨架，只是在骨架上引入了可離解的鹼性基團，如—NH、—NH、—NHR等。這類樹脂若用NaOH溶液處理，則發生交換反應而轉變為—OH型陰離子交換樹脂。其反應如下：

R—N(CH)Cl+OH======R—N(CH)OH+C1

這些基團上的氫氧根離子可被樣品溶液中的陰離子交換。

陽樹脂分弱樹脂和強樹脂兩大類。分子式H-R(當然也可以是Na-R型),H就是氫離子。樹脂高度約0.8米到1.6米。當水從上向下，通過樹脂層時，水中的陽離子與樹脂的H離子發生交換，樹脂最上層是鐵鈣鎂離子，接著是鉀鈉氨離子。

出水水質是酸性的，PH值一般小於3。當運行約一天左右時，出水開始出現鈉離子，表示反應到了終點，需要用酸(HCl)反洗，將鈉鈣離子再置換出來。

陰陽離子交換樹脂的原理是什麼，還有陰陽離子交換樹脂是一種什麼樣的物質，這些小編都已經在上文中給大家做了詳細的介紹了。陰陽離子交換樹脂是一種有機物，這種有機物是重要的工業原理，在日常生活中的很多領域都有使用。陰陽離子交換樹脂是有酸鹼物質結合的，性能是非常的特殊的在使用的時候要求比較的高，但是使用效果卻是很出色。

⑽ 陽離子交換樹脂的作用原理

陽離子交換樹脂原理則是當溶液通過陽離子樹脂層時，即通過酸性離子層時，酸性離子與H離子（氫離子）發生交換，樹脂吸附溶液中的陽離子，然後離子間再層層進行置換，會得到PH小於3的酸性溶液。再將溶液中的酸進行反洗，最後將樹脂中的鈉鈣離子再置換出來。