离子交换法课件.pptVIP

第六節離子交換操作方法一、?樹脂的選擇目的物是弱酸性或弱鹼性的小分子物質時，宜選用強酸強鹼樹脂（氨基酸的分離）。蛋白質、酶和其他生物大分子的分離多採用弱鹼或弱酸性樹脂，減少生物大分子的變性，利於洗脫，提高選擇性。*?二、樹脂的處理和再生1、?外觀特徵透明或半透明；顆粒圓整，粒度均勻，強度。2、?樹脂的預處理（1）???物理處理：去雜，過篩。（2）化學處理：用8～10倍的1mol/L鹽酸或氫氧化鈉溶液交替浸泡。*氨基酸分離前樹脂的處理*不同類型樹脂的處理*樹脂的再生樹脂再生：使用過的樹脂重新獲得使用性能的處理過程。再生過程：（1）?去雜，大量水沖洗，除去物理吸附的雜質。（2）?用酸、堿處理除去與功能基團結合的雜質。(3)轉型：*三、基本操作方法交換：靜態交換動態交換洗脫：洗脫方式：分靜態洗脫及動態洗脫兩種，pH及離子強度改變。洗脫液：酸、堿、鹽。*酸、堿洗脫液旨在改變吸附物的電荷或改變樹脂吸附基團的解離狀態，以消除靜電結合力，迫使目的物被釋放出來；鹽類洗脫液是通過高濃度的同種電荷的離子與目的物競爭樹脂上的活性基團，使吸附物解離。*洗脫方式動態洗脫：1、溶液pH及離子強度不變。2、分階段改變溶液pH及離子強度。3、連續改變溶液pH及離子強度。梯度洗脫：自動化的梯度儀*梯度洗脫梯度混合器:?A瓶為低濃度鹽溶液B瓶為高濃度鹽溶液C=CA―（CA―CB）VAA/AB*第七節應用實例分離純化——氨基酸製備無鹽水製備*氨基酸製備、分離豬血粉水解製備6種氨基酸:*無鹽水製備無鹽水製備是利用氫型陽離子交換樹脂和羥型陰離子交換樹脂的組合以除去水中所有的離子，其反應式如下：*無鹽水製備陽離子交換樹脂用強酸性樹脂，陰離子交換樹脂可以用強鹼或弱鹼樹脂。強酸——弱鹼或強酸——強鹼；當對水質要求高時，經過一次組合脫鹽，還達不到要求，可採用兩次組合:強酸——弱鹼——強酸——強鹼；強酸——強鹼混合床。*混合床混合床系將陽、陰兩種樹脂混合而成，脫鹽效果好。混合床中所發生的反應:*混合床－無鹽水*圖8.20混合床的操作(a)為水製備時的情形；(b)為製備結束，用水逆流沖洗。陽、陰樹脂根據比重不同分層，一般陽樹脂較重在下麵，陰樹脂在上面；(c)為上部、下部同時通入堿、酸再生，廢液自中間排出；(d)為再生結束，通入空氣，將陽、陰樹脂混合、準備制水混合床－抗生素脫鹽經過第一柱（陽樹脂）時，溶液變酸，而經過第二柱（陰樹脂）時，溶液又變堿。鏈黴素脫鹽：強酸1×25和弱鹼311×4樹脂組成混合床，脫鹽效果較好。*第八節新型離子交換劑一、大孔、均孔樹脂（一）大孔型離子交換樹脂（macroporous,MP）（二）均孔型離子交換樹脂(IR)二、多糖基離子交換劑（一）離子交換纖維素（二）葡聚糖凝膠離子交換劑*大孔型與凝膠型離子交換樹脂物理性質*（一）大孔型離子交換樹脂的特徵（1）載體骨架交聯度高。（2）孔徑大。（3）表面積大，表面吸附強，對大分子物質的交換容量大。（4）孔隙率大。*大孔型離子交換樹脂主要特性*（二）均孔型離子交換樹脂主要是陰離子交換樹脂。骨架的交聯度比較均勻。代號為IP或IR。交聯度均勻，孔徑大小一致，交換容量都較高，膨脹度、機械強度好。*（二）丙烯酸型離子交換樹脂丙烯酸型陽離子交換樹脂：是由丙烯酸甲酯與二乙烯苯經過氧苯甲醯催化聚合而成。*丙烯酸型陽離子交換樹脂110樹脂：丙烯酸甲酯與二乙烯苯聚合而成。724樹脂：它是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和二乙烯苯三元共聚而得。*（三）其他離子交換樹脂蛇籠樹脂：脫鹽螯形樹脂：金屬離子吸附樹脂：“脫色樹脂”熱再生離子交換樹脂：*常用離子交換樹脂特性表*第三節離子交換動力學一、離子交換平衡R代表離子交換樹脂，Z1及Z2分別為離子A1和A2的價電數。表示溶液中與樹脂表面的兩種離子。*尼科爾斯基方程式用m1、m2及C1、C2分別代表樹脂上和溶液中的兩種離子的濃度。數量關係可表示:尼科爾斯基方程式K＞1時離子A1比離子A2對樹脂有較大的吸引力*二、離子交換速度R－B++A+R－A++B+離子交換過程：1、A+從溶液擴散到樹脂表面。2、A+從樹脂顆粒表面