第七章色谱分离技术-离子疏水2.ppt

第七章 吸附分离技术 （1）吸附分离的分类与原理 （2）吸附分离的影响因素和操作模式 （3）吸附分离的基本理论 （4）吸附分离的应用 （1）吸附分离的分类与原理 吸附（Adsorption）：是指溶质从液相或气相转 移到固相的现象。 固相 — 吸附剂（Adsorbent）：一般为多孔颗粒。 按吸附作用力的不同将吸附分为三个类型： 物理吸附：依靠吸附剂表面与溶质间的范德华力 化学吸附：吸附剂表面活性点与溶质间发生化学结 合、产生电子转移现象 功能基吸附：通过吸附剂表面固定化的功能基团吸 附目标溶质 物理吸附 吸附剂：主要指以物理吸附为主的固体吸附材料。 吸附原理：主要依靠吸附剂与待分离物质间的分子间引 力，即范德华力。 特点： （1）选择性差 （2）吸附和解吸速度快 吸附本质： U范德华=U定向+U诱导+U色散 定向力：由于极性分子的永久偶极矩产生的分子间的静 电引力； 诱导力：极性分子与非极性分子之间的吸引力，极性分 子产生的电场会诱导非极性分子极化，产生诱 导偶极矩。 色散力：指非极性分子间的引力 吸附剂类型： 功能基吸附 离子交换吸附剂：静电作用 疏水吸附剂：疏水作用 亲和吸附剂：亲和作用 离子交换吸附 原理：吸附剂表面由极性分子或离子组成，能够吸附溶 液中带相反电荷的离子形成双电层，同时在吸附剂与溶 液间发生离子交换，即吸附剂吸附离子后，同时要放出 相应摩尔数的离子于溶液中。溶质的电荷是交换吸附的 决定因素，所带电荷越多，在吸附剂表面相反电荷点上 的吸附力越强。 离子交换法: 是利用带电的被分离物质与离子交换填料上的离子 交换能力的不同而进行分离的方法。 离子交换树脂 离子交换剂 离子交换层析材料 离子交换剂的组成：三部分 惰性的不溶性的高分子固定骨架，也称载体； 与载体以共价键连接的不能移动的活性基团，也称功能基团； 与功能基团以离子键连接的可移动的活性离子，也称平衡离子。 离子交换剂的载体及其特点 1、离子交换树脂 载体：苯乙烯-二乙烯苯型 最常用 丙烯酸-二乙烯基苯 酚醛树脂 多乙烯多胺-环氧氯丙烷树脂 特点：（1）强度好，流速较高 （2）较高的离子交换 当量（3）耐强酸、强碱 （4）抗污染能力强 适用范围： （1）中小生物物质的纯化：氨基酸、抗生素、 部分中药有效成分等； （2）除盐、除重金属离子（如去离子水）、去 色素等。 缺点：由于离子交换树脂疏水性强、交联度高、 孔隙小、电荷密度高，容易导致蛋白质和 酶的失活，不适于生物大分子的分离。 国产离子交换树脂的骨架代号及分类代号 2、离子交换层析材料 载体：葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶、纤维素和亲水性聚乙 烯等。 特点： （1）大分子能自由在骨架之间自由扩散和交换，亲水性 强、表面积大，易吸附大分子； （2）交换基团稀疏，对大分子的实际交换容量大； （3）吸附力弱，交换和洗脱条件缓和，不易引起变性； （4）分辨力强，能分离复杂的生物大分子混合物。 应用： 用于分离蛋白质、酶等大分子的生物活性物 质。 缺点： （1）强度较差，流速低； （2）强酸、强碱容易破坏天然多糖的结构； （3）易污染，易被微生物降解。 强阳 阳离子交换剂 弱阳 离子交换剂 强阴 阴离子交换剂 弱阴 阳离子交换剂 能与阳离子进行交换的离子交换剂。 强阳（强酸性）离子交换剂 活性基团是磺酸基团（-SO3H）或次甲基磺酸 基团-(CH2)2SO3H。都是强酸性基团，其电离程度 大且不受溶液pH的影响，当p