絡合與離子交換

⑴ 表面絡合吸附和離子交換吸附哪個能力大

表面吸附作用指的是在固體表面有吸附水中溶解及膠體物質的能力，比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附劑。吸附可分為物理吸附和化學吸附。如果吸附劑與被吸附物質之間是通過分子間引力（即范德華力）而產生吸附，稱為物理吸附；如果吸附劑與被吸附物質之間產生化學作用，生成化學鍵引起吸附，稱為化學吸附。離子交換實際上也是一種吸附。物理吸附和化學吸附並非不相容的，而且隨著條件的變化可以相伴發生，但在一個系統中，可能某一種吸附是主要的。

⑵ 木霉吸附重金屬機理

根據作用方式是否需要能量分為主動作用方式和被動作用方式：活細胞積極貯存重金屬的過程，即主動作用方式稱為生物累積；消極吸附過程，即被動作用方式稱為生物吸附。木霉吸附重金屬的機理主要有胞外富集、沉澱，細胞表面吸附或絡合，胞內富集。包括靜電吸附、共價吸附、離子交換、絡合螯合、氧化還原和無機微沉澱（Mark et al.，2000）。金屬離子的結合位點有羧基、羥基及脂質的磷酸基團、細胞表面的蛋白和多糖等，另外還有與重金屬吸附、轉運有關的基因。

國內外許多學者認為，生物體吸附重金屬的作用主要是被動作用方式，即生物吸附。生物體對重金屬的吸附取決於兩個方面：生物吸附劑本身的特性；金屬對生物體的親和性。

靜電和共價吸附中，重金屬離子不僅可以代替質子，而且可以代替結合到分子上的其他離子。帶負電荷的基團吸附帶有正電荷的金屬離子的靜電吸附過程是迅速的、可逆的，在細胞的靜止期或死亡期都能起作用，與溫度、能量代謝無關。離子交換是細胞物質結合的重金屬離子被另一些結合能力更強的金屬離子代替的過程。有毒的重金屬離子與細胞物質具有很強的結合能力，因此離子交換在重金屬修復中具有特別重要的意義。然而交換下來的離子總量只佔金屬離子的總吸附量的小部分，說明離子交換並非主要吸附機理。氧化還原反應也是經常存在的生物吸附機理之一，這種機理的存在常與某些菌株所分泌的酶有關。無機微沉澱是重金屬離子在細胞壁上或細胞內形成無機沉澱物的過程。重金屬能以磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽或氫氧化物等形式，通過晶核作用在細胞壁上或細胞內部沉積下來。一般來說，重金屬的生物吸附是以許多金屬結合機理為基礎的。這些機理可以是單獨作用，也可以與其他機理共同作用，主要取決於吸附過程的條件和環境。

傅立葉紅外變換光譜及拉曼光譜分析推斷，木霉對鉻（Ⅵ）的吸附機理是質子化的氨基在起主要作用（李會東等，2010）。X射線光散射能譜（EDX）驗證了木霉HR-1對鉛（Ⅱ）的吸附機理：鉛（Ⅱ）的吸附，同時存在離子交換作用，對比細胞吸附 Pb（Ⅱ）前後的傅立葉紅外光譜（FTIR）圖譜表明，葡聚糖或幾丁質中的羥基和C-O-C、蛋白質的羧基是鉛的主要吸附位點，與含氮官能團無關。XPS證實細胞吸附鉛的形式是氧化鉛，XRD圖譜得出其處於無定形和晶體之間，推測吸附鉛離子的機制是離子交換和無機微沉澱（沈薇等，2006）。T.asperellum SM-12 F1對砷的去除，是依靠細胞壁的吸附和細胞內的累積作用，對砷進行累積和揮發，木霉細胞內存在無機砷向甲基砷的轉化機制，通過甲基化作用，將土壤中的砷揮發到大氣中（蘇世鳴，2010）。

傅科鶴對T.reesei銅代謝的分子機理進行了研究，首次在T.reesei菌中克隆並驗證了6個銅代謝調控因子及功能基因：Tmac1，Trace，Tctr3，Trccs，Tratx，Trcox。其中Tmac1是胞內高親和銅轉運調控因子；Trace控制胞內金屬蛋白的表達，參與胞內銅毒性的解毒；Tctr3參與銅的跨膜轉運；Trccs特異性將銅轉運到胞質中的抗氧化酶SOD；Tratx能夠與亞銅離子結合形成二聚體，將其傳遞給高爾基體；Trcox通過兩個中間蛋白因子介導，將亞銅離子傳遞給細胞色素C氧化酶。進一步研究表明Tmac1 基因編碼一個501 氨基酸的蛋白。在蛋白 C 端具兩個 Cys-His重復序列結構，與銅結合有關。另外，Trace，Trccs，Tratx，Trcox這四個基因的表達水平變化可用於監測細胞內銅離子濃度的變化。綜合上述實驗結果提出 Tad1 基因參與木黴菌銅吸附和胞內銅代謝可能途徑為：腺嘌呤脫氨酶（Tad1基因編碼）催化木霉胞內腺嘌呤代謝途徑中的次黃嘌呤及黃嘌呤合成，而這兩種物質與胞內銅離子結合，導致細胞銅離子濃度低於正常水平。胞內自由銅離子濃度的微小改變激活了細胞內穩態調控網路，引起細胞泵入銅離子，而導致胞內銅離子濃度升高。銅濃度的升高，激活胞內轉錄因子Trace，調控胞內金屬硫蛋白表達；同時，胞內銅相關分子伴侶Trccs，Tratx，Trcox表達上調，負責將胞內多餘的銅離子轉運到不同細胞器，解除胞內過量銅引起的細胞毒性。

有些重金屬離子有明顯的肉眼可辨顏色，被木霉吸收後，菌絲會呈現金屬離子的顏色。因此，在大量初篩的過程中，顏色變化可以作為一種快速篩選的指標，提高篩選效率。經研究表明，不同銅（Ⅱ）濃度下，里氏木霉、綠色木霉的菌絲體在固體和液體培養基中都變藍色，這是因為銅（Ⅱ）離子與木霉細胞壁結合（Anand et al.，2006；付科鶴，2013），菌絲體呈現藍色，是銅離子與菌絲體細胞壁上的蛋白結合。在含鋅離子的培養基中，菌絲呈乳白色也是因為鋅與真菌細胞壁結合（Yazdani et al.，2010）。

⑶ 表面絡合 與 離子交換有區別呢

表面絡合是形成絡合物
離子交換是離子之間的轉換

⑷ 離子交換法的定義

常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反內滲透(RO)處理之前，先容將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂，以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。
在離子交換過程中與離子交換劑交換基團作用能力強的離子從溶液中分出而進入交換劑，被交換離子則從交換劑分出而進入溶液。
離子交換分離常在柱式設備中進行。由於操作方法的不同離子交換法又可分為淋洗法和排代法等。將離子交換劑裝入交換柱中，含被分離物質的溶液由柱頂加入，使之在交換柱頂端發生交換吸附，然後用一種溶液（淋洗劑或排代劑）連續流過交換柱，使被分離離子在柱中實現多次離子交換吸附和解吸，最後達到不同離子間的分離。
離子交換法的關鍵在於選擇合適的離子交換劑和吸附、淋洗的條件。交換劑中交換基團的性質，交聯度、粒度和交換容量的大小，對交換過程有重要影響。往溶液中加入絡合劑可提高離子交換法的選擇性，以獲得更加良好的分離效果。