1. 簡述離子交換樹脂的結構組成按活性基團不同可分為哪幾大類
離子交換樹脂的分類
(1)按骨架材料分類
按合成離子交換樹脂骨架材料的不同,離子交換樹脂可分為苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、環氧系等。
(2)按交換基團的性質分類
根據交換基團的性質不同,離子交換樹脂可分為兩大類:凡與溶液中陽離子進行交換反應的樹脂,稱為陽離子交換樹脂,陽離子交換樹脂可電離的反離子是氫離子及金屬離子;凡與溶液中的陰離子進行交換反應的樹脂,稱為陰離子交換樹脂,陰離子交換樹脂可電離的反離子是氫氧根離子和酸根離子。
離子交換樹脂同低分子酸鹼一樣,根據它們的電離度不同又可將陽離子交換樹脂分為強酸性陽樹脂和弱酸性陽樹脂;可將陰離子交換樹脂分為強鹼性陰樹脂和弱鹼性陰樹脂。
2. 如何選擇離子交換樹脂的種類
如下是從樹脂廠
http://www.shanghaihz.com/index3.htm
產品介紹和用途,您可以看一看離子交換樹脂產品最全的有40多種.希望對你有幫助.
編號型號用途國外對應號
01001*7(732)強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂
主要用於硬水軟化、脫鹽水、純水與高純水制備、濕法冶金、稀有元素分離、抗生素提取等。廣泛用於鍋爐、印染、醫葯、製糖等行業。Dowex509HCRW-20;AmberliteIR-120;LewatitS100,KY-2;DiaionSK-1B;DuoliteC2;TehuaIRC007;Ionresin001
02201*7(717)強鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂
主要用於純水、高純水制備、廢水處理、生化製品提取。廣泛用於電力、醫葯、電鍍、電子等行業。AmberliteIRA400,DowexSBR,DuoliteA101,LewatitM500,DiaionSA-10AIonresin
03001*4(734)強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要用於高純水制備及抗菌素的提煉等。AmberliteIRA118;Ionresin004TehuaIIRC004
04201*4(711)強鹼性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂主要用於純水制備、放射元素提煉、糖液脫色和系列化製品制備等。AmberliteIRA402,TehuaIRA204DiaionSA-11A,Dowex1*4,LewatitM504
05D001大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂
主要用於高速混庫凝結水處理、高純水處理、二級除鹽混床、有機物含量高的水及機反應催化劑等。Amberlite200,TehuaBQC811LewatitSP120,DowexMSCL,DiaionPLK228,DuoliteES264.
06D201大孔強鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂高要用於高速混床凝結水處理裝置、廢水處理、重金屬回收。AmberliteIRA900Ionresin,DowexMSA-1,LewaitMP500,DiaionPA308.
07D113大孔弱酸性苯丙烯系陽離子交換樹脂主要用於除去水中的碳酸氫鹽、碳酸鹽及其它鹼性鹽類,本品與001*7(732)配套十分明顯的除去水中的鹼度和硬度。AmberliteIRC-84
08D202大孔II強鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂用於純水及高純水制備,適用於含鹽量較高的水源及生化物質提煉,糖液脫色。AmberliteIRA910;DOWSMSA-2MP-600
09D301大孔弱鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂主要用於高制備,電鍍含鉻廢水處理等。AmberliteIRA-93/94;DOSMWA-1/66
10002*7超強性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要用於10噸以下鍋爐軟化水、溫法冶金、稀有元素分離、搞生素提取等。
11001*10(002SC)強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要配套弱酸樹脂用於雙層床制備。IonresinIR-102
12001*8IR超強均孔雙聚苯乙系陽離子樹脂主要用於軟化水、純水制備、提取賴氨酸、谷氨酸等。Amberjet1200Na
13D002催化劑樹脂(干氫樹脂)(大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂)主要用於甲醇、異丁烯醚化合成MTBE的反應中。DOWM-31;Amberlyst15
14D254(D204)大孔強鹼性季銨型陽離子交換樹脂主要用於醫葯工業葯物提取及腸粘膜中提取肝素鈉。AmberliteIRA900;Dowex1*1Ionresin
15D-61大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要用於高純水處理、配套D-92樹脂用於乙二醇、甲乙酮生產工藝中循環水處理。Amberlite200LewatitSp-210
16D-62大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要用於食品發酵行業(VC、味精)提高轉化率及純水處理。IonresinIR-162
17D-85大孔丙酸烯系弱酸性陽離子交換樹脂用於生化產品的分離提純等。AmberliteIRC-50
18D301-G大孔弱酸性苯乙烯系陰離子交換樹脂主要用於醫學、食品、糖業生產的脫、脫酸等。AmberliteIRA-94
19D311大孔丙烯酸系弱鹼陰離子交換樹脂主要用於食品、醫學行業、生化葯物的提取、糖液脫色和葯物脫色。AmberliteIRA-68
20D318大孔丙烯酸系弱酸陰離子交換樹脂主要用於擰橄酸、維生素C等生化物質的提取和脫色。AmberlitelRA-63
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3. 常用的離子交換樹脂類型有哪些
離子交換樹脂的基本性能
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。
5、離子樹脂的轉型
以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上,常將這些樹脂轉變為其他離子型式運行,以適應各種需要。例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉變為鈉型樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出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)。這種樹脂以鈉型運行使用後,可用鹽水再生(不用強酸)。又如陰離子樹脂可轉變為氯型再使用,工作時放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉變為碳酸氫型(HCO3-)運行。強酸性樹脂及強鹼性樹脂在轉變為鈉型和氯型後,就不再具有強酸性及強鹼性,但它們仍然有這些樹脂的其他典型性能,如離解性強和工作的pH范圍寬廣等。
4. 陰陽離子交換樹脂的陰陽離子交換樹脂簡介
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。經濃硫酸磺化後,即製得聚苯乙烯型磺酸基陽離子交換樹脂。
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。
5. 強酸型的陽離子交換樹脂有哪些
強酸陽離子的型號很多,型號不同用途也各有不同,簡單的說吧:
凝膠型強酸陽離回子交換樹脂:答001x4(731),001x7(732),DL08,DL10,DL16
大孔型強酸陽離子交換樹脂:D001,D002,D006,
產品顆粒又可以細分為:國標球(0.315mm-1.25mm),MB球(0.68mm-1.2mm)FC球(0.4mm-1.2mm),FM球(0.18mm-0.35mm)。
6. 各種型號離子交換樹脂
離子交換樹脂有很多不同的型號,各種可以歸類為不同的系列。
◇食品級樹脂系列
1、C100EFG用於軟化水,脫鹽水,純水和高純水制備,污水處理,味精製造,醫葯提純,化工催化,稀有金屬分離等方面也有應用。
2、C104Plus還可用於從水溶液中選擇性地回收過渡金屬。弱酸性陽樹脂被越來越多地應用於廢水處理、降低環境污染等一些特殊應用領域。
3、C-107E軟化水樹脂應用於水處理中去除碳酸鹽類,在較短的接觸時間里對鹼土金屬具有很強的攝取能力。樹脂主要應用於水的軟化和脫鹽。C-107E軟化水樹脂也可以用於選擇性地回收水溶液中的過渡金屬。
4、SR1LNa食品級樹脂是一種顆粒均勻,凝膠型強酸性陽離子交換樹脂。它具有極佳的物理、化學及熱穩定性。SR1LNa 系根據離子交換樹脂在生產過程中不得使用含氯溶劑的特殊規范下所開發出來的,因此適合使用於飲用水軟化及相關食品加工(如蔗汁除鈣處理等)的應用上。SR1LNa食品級樹脂具有最佳物性和化學特質,符合飲用水業界的最嚴謹要求。非常適用於居家、政府、食品飲料行業水處理軟化。
5、HCR-S/S 是通過食品級軟化樹脂,主要應用於飲用水以及食品行業的水質軟化樹脂。其生產過程中使用特殊的歐洲工藝,沒有使用對人體有害的溶劑。
HCR-S/S衛生級軟化樹脂可以用於衛生要求比較高的食品、飲料、醫葯等行業的水質軟化等。
◇強酸性陽離子交換樹脂系列
1、C100, 強酸苯乙烯系樹脂, 高交換容量,軟化除鹽樹脂。
2、C100E, 強酸苯乙烯系樹脂, 特別適用於家用或工業軟化水的制備。
3、C120E, 強酸苯乙烯系樹脂, 專為硬水軟化設計,特別適用於小型家用。
4、C100×10, 強酸苯乙烯系樹脂, 抗氧化性能優越,在混床中和陰離子有良好分離性能。
5、C150, 大孔強酸苯乙烯系樹脂, 優良的耐磨和抗滲透沖擊性能,適用於凝結水處理,連續交換及特殊應用。
6、C160, 大孔強酸苯乙烯系樹脂, 極高的交聯度,高交換容量,專為Quentin工序提供,用於處理工業廢水,具有極好的抗氧化性能。
◇弱酸性陽離子交換樹脂系列
1、C104E, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂,高交換容量,良好的動力學特性。
2、C105, 弱酸丙烯酸系樹脂, 高交換容量,能除去暫時的硬度和鹼度,並提供E極產品。
3、C106, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂, 極好的抗滲透沖擊性能,供特殊用途,用於氨化凝結水和抗生素固定。
4、C107E, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂, 專為家用小型筒型交換器設計。
5、C115E, 弱酸甲基丙烯酸系樹脂, 適用於特殊應用(制葯,抗生素的固定)和Carix工序。
◇強鹼性陰離子交換樹脂系列
1、A400, 強鹼苯乙烯系樹脂, 高效除鹽時有良好的動力學特性。
2、A600, 強鹼苯乙烯系樹脂, 用於制備高純水,有良好的除硅能力。
4、A200, 強鹼苯乙烯系樹脂, 高機械強度,適用於在逆流再生中除硅和鹽。
5、A500, 大孔強鹼苯乙烯系樹脂, 高交工作換容量,極高的機械強度和抗滲透性能,適用於凝結水處理和連續的交換系統,良好的除硅能力。
6、A500P, 大孔強鹼苯乙烯系樹脂, 用於處去有機雜質和糖汁脫色。
7、A510, 大孔強鹼苯乙烯系樹脂, 高交工作換容量,極高的機械強度和耐滲透性能,適用於除鹽,流化床和連續的交換系統。
8、A850, 強鹼丙烯酸系樹脂, 高機械強度,易除去有機物,能反復使用,耐有機物污染,適用於除去水中的鹽和糖汁脫色。
9、A870, 強鹼丙烯酸系樹脂, 高交換容量,易除去有機物,能反復使用,耐有機物污染,適用於水脫鹽。
◇弱鹼性陰離子交換樹脂系列
1、A100, 大孔弱鹼苯乙烯系樹脂, 抗有機物污染,良好的耐滲透性能,選擇性去除水和蔗糖中的鹽。
2、A103S, 大孔弱鹼苯乙烯系樹脂, 葡萄糖和其它有機溶液除鹽,脫色時有較高的交換容量,同樣適用於乳清去除灰分。
3、A105, 大孔弱鹼苯乙烯系樹脂, 具有傑出的抗滲透沖擊和有機物污染性能。特別適合於連續交換系統。
4、A830, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂, 高交換容量,適用於海水中除去硫酸鹽,廢水中和。
5、A845, 弱酸丙烯酸系樹脂, 高交工作換容量,去除有機物或有機溶液(糖汁,凝膠)中的鹽。
◇漂萊特混床樹脂系列
1、MB400,混床拋光樹脂, 生產高純無硅脫鹽水,電導率可達小於0.1uS/cm。
2、MB400QR,混床樹脂,生產高純無硅脫鹽水,電導率可達小於0.1uS/cm。
3、MB35,混床樹脂,生產高純無硅脫鹽水,電導率可達小於0.1uS/cm。
4、MB37,混床樹脂, 不可再生的圓筒裝置,可提供<0.1uS/cm的純水。
7. 離子交換樹脂有哪幾種影響離子交換樹脂的因素有哪些
離子交換樹脂的種類:
1.強酸性陽離子交換樹脂
通常用於水軟化和脫礦質應用。強酸性陽離子樹脂是一種相對安全且成本有效的方法,用於去除水垢和硬度,例如鈣和鎂,因為它們可以用濃鹽溶液如氯化鈉鹽水再生。當用氫氣循環與硫酸或鹽酸(HCl)作為再生劑時,強酸性陽離子樹脂對脫礦質也非常有效。
2.弱酸性陽離子交換樹脂
是脫鹼應用的經濟有效的選擇,其中給水具有高比例的硬度與鹼度。弱酸性陽離子樹脂通過除去二價陽離子(例如鈣)並根據工藝條件用氫/鈉代替它來實現這一點。根據工藝需要,可以在離子交換過程之後進行脫氣和pH調節。弱酸性陽離子樹脂也是高鹽度流軟化的理想選擇。
3.強鹼陰離子交換樹脂
有多種類型,必須對其特性進行稱重,以確定最適合特定應用的樹脂。離子交換樹脂有利於二氧化硅的去除,特別是對於游離無機酸(FMA)含量低的物流。強鹼陰離子交換樹脂的其他優異用途包括去除鈾。強鹼陰離子交換樹脂對於去除硝酸鹽(NO 3)也是有效的,但如果進料水含有高濃度的硫酸鹽,則過量的再生循環可能會影響效率。最後,強鹼陰離子交換樹脂能夠與鹵素結合。
4.弱鹼陰離子交換樹脂
對於不需要除去二氧化碳(CO 2)和/或二氧化硅(SiO 2)的去離子應用是有效的。弱鹼陰離子交換樹脂對酸吸收也有效,因為它們可以中和強無機酸。
5.螯合樹脂
最常見的特種樹脂類型,用於選擇性去除某些金屬,鹽水軟化和其他物質。特殊樹脂官能團根據手頭的應用而廣泛變化,並且可包括硫醇,亞氨基二乙酸或氨基膦酸等。螯合樹脂廣泛用於稀釋溶液中的金屬濃縮和去除,例如鈷(Co 2+)和汞(Hg 2+)。
6.拋光混床樹脂
混合床單元由於流含量的波動而更容易受到樹脂結垢和較差的系統功能的影響,因此通常在其他處理工藝的後端使用,使用拋光混床樹脂制備純水/超純水。
8. 有沒有整理好的大學生物化學簡答題,問答
26、離子交換色譜的流動相必須是有一定離子強度的並且對pH有一定緩沖能力的溶液
27、1. 離子交換樹脂的預處理
(1)物理處理 預處理前要先去雜過篩,粒度過大時可稍加粉碎,粉碎後的樹脂應篩選或浮選處理。經篩選去除雜質後的樹脂,還需要水洗以去除木屑、泥沙等雜質,再用酒精或其他溶劑浸泡以去除吸附的少量有機雜質。
(2)化學處理 化學處理的方法是用8~10倍的1mol/L的鹽酸或氫氧化鈉溶液交替攪拌浸泡,4h左右,反復用水洗至近中性後。
(3)轉型 按使用要求人為地賦予樹脂平衡離子的過程稱為轉型。常用的陽離子交換樹脂有氫型、鈉型、銨型等;常用的陰離子交換樹脂有羥型、氯型等。
2. 離子交換操作條件的選擇
(1)交換pH值 pH值是最重要的操作條件。選擇時應考慮:在葯物穩定的pH值范圍內;使葯物能離子化;使樹脂能離子化。一般,對於弱酸性和弱鹼性樹脂,為使樹脂能離子化,應採用鈉型或氯型。而對強酸性和強鹼性樹脂,可以採用任何形式。若抗生素在酸性、鹼性條件下易破壞,則不宜採用氫型和羥型樹脂。對於偶極離子,應採用氫型樹脂吸附。
(2)洗滌 離子交換後,洗脫前樹脂的洗滌對分離質量影響很大。洗滌的目的是將樹脂上吸附的廢液及夾帶的雜質除去。適宜的洗滌劑應能使雜質從樹脂上洗脫下來,不與有效組分發生化學反應。目前生產中使用軟水進行洗滌,常用的洗滌劑有軟化水、無鹽水、稀酸、稀鹼、鹽類溶液或其他絡合劑等。
3. 裝柱及上樣
離子交換劑的裝柱與一般柱色譜技術相同.主要是防止出現氣泡和分層,裝填要均勻。防止產生氣泡和分層的方法是裝柱時柱內先保持一定高度的起始洗脫液(一般為柱高的1/3),加入樹脂時使樹脂借水的浮力慢慢自然沉降。裝柱完畢後,用水或緩沖液平衡到所需的條件,如特定的pH、離子強度等。
上樣是指將溶解在少量溶劑(通常為展開劑)中的試樣加到色譜柱中,使被交換物質從料液中交換到樹脂上的過程,分正交換法和反交換法兩種。正交換是指料液自上而下流經樹脂,此交換方法有清晰的離子交換帶,交換飽和度高,洗脫液質量好,但交換周期長,交換後樹脂阻力大,影響交換速率。反交換是指料液自下而上流經樹脂層,樹脂呈沸騰狀,所以對交換設備要求比較高。生產中應根據料液的黏度及工藝條件選擇,大多採用正交換法。在離子交換操作時必須注意,樹脂層之上應保持有液層,處理液的溫度應在樹脂耐熱性允許的最高溫度以下,樹脂層中不能有氣泡。
上柱的一個重要問題是控制流速的加壓或減壓裝置,尤其是採用細長柱或細目交換劑時,壓力控制非常重要。加壓法是用打氣入柱的方式進行加壓,可用一個裝有樣品的分液漏斗與柱用橡皮塞連接.分液漏鬥上端串有壓力計並經緩沖瓶與打氣管相連,當達到所需壓力後就將打氣管夾緊。減壓法是在柱的排出口增設抽氣裝置,工業上多採用此法。
3.洗脫
完成離子交換後,將樹脂吸附的物質釋放出來重新轉入溶液的過程稱作洗脫。洗脫劑可選用酸、鹼、鹽、溶劑等。洗脫劑應根據樹脂和目的葯物的性質來選擇。對於強酸性樹脂,一般選擇氨水、甲醇及甲醇緩沖液等作為洗脫劑;弱酸性樹脂用稀硫酸、鹽酸等作為洗脫劑;強鹼樹脂用鹽酸-甲醇、乙酸等作為洗脫劑。若被交換的物質用酸、鹼洗不下來,或遇酸、鹼易破壞,可以用鹽溶液作洗脫劑,此外還可以用有機溶劑作洗脫劑。
洗脫過程是交換的逆過程,一般情況下洗脫條件應與交換條件相反。洗脫流速應大大低於交換時的流速。為防止洗脫過程pH值的變化對葯物穩定性的影響,可選用氨水等較緩和的洗脫劑,也可選用緩沖溶液作為洗脫劑。若單靠pH值變化洗脫不下來,可以使用有機溶劑,選擇有機溶劑的原則是能與水混溶,並且對抗生素溶解度較大。
洗脫過程中,洗脫液的pH值和離子強度可以始終不變,也可以按分離的要求人為地分階段改變其pH值和離子強度,這就是階段洗脫,常用於多組分分離。這種洗脫液的改變也可以通過儀器來完成,稱為連續梯度洗脫。所用儀器稱作梯度混合儀。梯度洗脫的效果優於階段洗脫,特別適用於高解析度的分析目的。另,常對不同濃度的洗脫液進行分步收集,以獲較高的分離效果。
4. 樹脂的再生
(1)樹脂的再生和轉型 所謂樹脂的再生就是讓使用過的樹脂重新獲得使用性能的處理過程,包括除去其中的雜質和轉型。離子交換樹脂一般可重復使用多次,但需進行再生處理。對使用後的樹脂首先要去雜質,即用大量的水沖洗,以去除樹脂表面和孔隙內部物理吸附的各種雜質;然後再用酸、鹼處理,除去與功能基團結合的雜質,使其恢復原有的靜電吸附能力。
常用的再生劑有1%~10%HCI、H2S04、NaCl、NaOH、Na2C03及NH40H等。常控制再生程度在80%~90%。
再生可在柱外或柱內進行,分別稱為靜態再生法和動態再生法。前者是將樹脂放在一定容器內,加入一定濃度的適量再生劑浸泡或攪拌一段時間後,水洗至中性,動態再生法是在柱中進行,其操作同靜態再生法。動態再生法既可採用順流(與洗脫流向相同)再生,也可採用逆流(與洗脫流向相反)再生。順流再生未再生完全的樹脂在床層的底部,殘留離子會影響分離效果;逆流再生床層底部的樹脂再生程度最高,分離效果穩定。
28、交聯度越大,網狀結構越緊密,吸水量越小,吸水後體積膨脹越少;反之,交聯度越小,網狀結構越疏鬆,吸水量越多,吸水後體積膨脹越大。凝膠的型號就是根據吸水量而來,如G 25的吸水量(1 g干膠所吸收水分)為2 5 mL,型號數字相當於吸水量乘以10。
29、選擇合適的凝膠過濾介質應從分離目的和需要分離物質的分子大小兩個方面進行考慮。
30、
問答題:
1、生物材料的預處理過程的具體步驟有哪些?
生物物質分離純化的第一個必需步驟就是從生物材料出發,設法使所制備的目標產物轉移到溶液中,同時去除其他懸浮顆粒(如培養基殘渣、菌體、細胞或絮凝體等)以及改善溶液的性狀,以利後續各步操作,該過程通常稱預處理。
生物材料的預處理過程的具體步驟
1.動物組織和器官要先除去結締組織、脂肪等非活性部分,然後絞碎,選擇適當的溶劑形成細胞懸液
2.植物組織和器官要先去殼、除脂,再粉碎,選擇適當的溶劑形成細胞懸液。
3.發酵液、細胞培養液、組織分泌液以及製成的細胞懸液等則根據目標產物所處位置不同進行相應的處理。對於胞外產物,一般可直接利用過濾或離心方法,將菌體或其他懸浮雜質分離除去。對於胞內產物,則應首先通過離心等方法收集細胞或菌體,經細胞破碎使生物物質釋放到液相中,再將細胞碎片分離除去。
來源:網路知道
9. 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。