第20章 离子交换法-1.ppt

离子交换法 离子交换现象 离子交换树脂的发展 离子交换树脂的发展 “离子交换树脂之父”何炳林 离子交换法概述① 离子交换法概述② 离子交换树脂 离子交换 纯化方式 操作方式 离子交换层析原理 离子交换层析原理示意图 (a)阳离子交换树脂 （b）阴离子交换树脂 强酸性阳离子交换树脂 强酸性阳离子交换树脂 弱酸性阳树脂 强碱性阴树脂 弱碱性阴树脂 离子交换树脂性能比较 离子交换法 离子交换树脂骨架分类代号 离子交换法 离子交换树脂命名 离子交换树脂命名 离子交换树脂合成 离子交换树脂合成 碱性离子交换树脂合成 丙烯酸-二乙烯苯型树脂 离子交换法 离子交换法 离子交换法 离子交换法 离子交换树脂的理化性能与测定方法 大网格离子交换树脂与凝胶树脂比较 树脂性能测定 树脂和操作条件的选择与应用 树脂操作条件的选择与应用 离子交换提取蛋白质 洗 脱 原 则 以过氧化苯甲酰作为引发剂，将丙烯酸甲酯与二乙烯苯在水相悬浮聚合，共聚物再经水解即可得到丙烯酸－二乙烯苯型羧酸基树脂。 离子交换法 丙烯酸酯二乙烯苯共聚物以多乙烯多胺胺解还可制得弱碱性树脂： 此 该物质即为Ｄ315弱碱树脂 离子交换法 （1）吸附容量 （2）选择性 （3）可逆性 （4）机械强度 （5）化学稳定性 （6）大小及形状 （7）色泽 （1） 交联度 （2） 孔径大，交换速度快，抗污染 （3）比表面大 （4）永久孔隙度，可用非水溶液中交换 离子交换法 离子交换法 （1）含水量（烘干失水，溶胀水与交联度） （2）膨胀度： 吸水后体积与烘干树脂体积比 （3）膨胀率：树脂转型时体积增大百分率 （4）湿真密度：湿树脂重量与体积比 交换容量；单位重量干树脂或单位体积湿树脂吸附一价离子毫麾尔数 阳树脂：NaOH 剩余滴定 阴树脂：羟基不稳定，吸附CO2 氯型 动态硫酸钠，AgNO3滴定 工作交换容量：流出曲线漏点 滴定曲线： 目标物质是非离子型 目标物质是离子型 可能用离子交换法来分离 不能用离子交换法来分离 离子交换法 ①树脂的选择 根据要分离的目标物质的性质来选择合适的树脂。 离子交换法 （1） 离解产生离子基团 （2） 强碱性目标物质应用弱酸性树脂 （3） 弱碱性目标物质应强酸性树脂 （4） 强酸性目标物质应用弱碱性树脂 （5） 弱酸性目标物质应用强碱性树脂 （6） 不影响交换容量的前提下提高交联度 （7） pH (a目标物稳定; b 解离; c 树脂离子化） (8) 树脂的型式 /jpkc/bbs /jpkc/bbs 离子交换法 十八世纪中期由Thompson所发现，后来J.Thomas Way全面研究。 1935年B.A.Adams和Holmes研究合成了具有离子交换功能的高分子材料，第一批离子交换树脂。随后几年里又发展了多种类型离子交换树脂并在水处理方面得到应用。 离子交换树脂的大发展主要是在二次世界大战以后。 离子交换法 二战后美国和英国一些公司广泛进行了合成离子交换树脂的研究工作，G.F.达莱利奥成功地合成了聚苯乙烯系、聚丙烯酸系阳离子交换树脂，这时，离子交换树脂已经成为一类新型高分子材料，人们认识到，用它可以比较简单地达到离子性物质的分离、纯化和浓缩的目的，而不求助于结晶和消耗热能的蒸发工艺。 离子交换法 六十年代、七十年代，离子交换树脂的发展又有了重要突破，新的聚合方法的发明和一些大公司的加盟如美国的(Rohm and Hass)和德国的(Bayer)等为离子交换树脂的广泛应用开辟了新的前景。离子交换长期以来应用于水处理和金属的回收。在生物工业中，主要应用在抗生素、氨基酸、有机酸等小分子的提取分离上。近年来在蛋白质等生物大分子的分离提取也有应用。 1942年毕业于西南联合大学 1952年获美国印第安纳大学博士学位南开大学教授 1980年当选为中国科学院院士 开创并发展了我国的离子交换树脂和吸附工业，发明了大孔离子交换树脂，系统研究了新型离子交换树脂和大孔新型吸附树脂的合成、结构、性质及应用。 离子交换法 离子交换法 离子交换法是通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换而达到分离纯化的方法。该方法主要依赖电荷间的相互作用，利用带电分子中的电荷的微小差异而进行分离，具有较高的分离容量。几乎所有的生物大分子都是极性的，都可使其带电，所以离子交换法已广泛用于生物大分子的分离纯化技术。 离子交换法 由于离子交换法分辨率高、工作容量大且易于操作，它已成为蛋白质、多肽、核酸及大部分发酵产物分离纯化的一种重要方法，在生化分离中约有75%的工艺采用离子交换法。 离子交换法 其结构由三部分组成： 1.