离子交换层析及应用.pptVIP

1997年我国石化部颁布了新的规范化命名法。离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。1.4交联度离子交换树脂具有不溶解性是由于它的三元网状结构。要得到网状结构，必须以二乙烯化合物作为交联剂，其中最常用的是二乙烯苯。一般来讲，交联度越小，膨胀度越大，树脂的机械强度越差。单击此处可添加副标题交换容量Q：是表示单位质量（每克）干树脂所能交换的离子（相当于一价离子）的物质的量。其标志离子交换树脂交换能量的大小，是衡量离子交换树脂性能的重要的参数。可分为总交换容量和工作交换容量总交换容量：是指离子交换剂所能提供交换离子的总量，工作交换容量：在一定操作条件下实际测得的交换容量称为。它是指在实际操作条件下单位体积（或重量）树脂中实际参加交换的活性基团。它的大小不是固定不变的，而是与溶液的离子浓度、树脂床的高度、流速、树脂粒度的大小以及交换基团类型等因素有关。1.5交换容量Q2离子交换树脂的理化性能一般树脂在使用时，希望有较大的交换容量，为此在制造时应使单位重量树脂所含的功能团尽可能的多。树脂不仅要吸附的好，即交换容量大和选择性好，而且要容易解吸，即应有良好的可逆性。一般来说，吸附容易的解析就比较困难。例如磺酸基树脂对链霉素吸附能力很强，但解吸很困难，而羧基树脂对链霉素的吸附也很强，但是不如氢离子与树脂的结合能力，因此用酸很容易将链霉素洗脱。离子交换树脂的理化性能：含水量膨胀度湿真密度交换容量2.1影响离子交换的主要因素离子的水化半径半径较小的离子易吸附离子的化合价化合价愈高愈易吸附溶液的pH要综合考虑树脂及被分离物质的酸碱稳定性树脂的交联度交联度大，膨胀度小的树脂选择性较好。离子选择性动力学离子交换平衡树脂吸附离子，主要靠静电力。将含阳离子A+的交换树脂RA+浸入到含阳离子B+的溶液中，交换反应为：R－A++B+?R—B++A+KB/A1－说明什么？KB/A1－说明什么？同一类树脂，对不同离子的K不同（亲和力不同），即离子交换有一定的选择性，故KB/A又叫树脂的选择性系数。KB/A1－－－树脂对B+的亲和力比A+大，B+能比较牢固地结合在树脂上KB/A1－－－树脂对B+的亲和力比A+小影响亲和力的因素水合离子的半径越小，电荷越高，离子的极化程度越大，其亲和力也越大。4离子交换机理A+自溶液中扩散到树脂表面A+从树脂表面进入树脂内部的活性中心A+与RB在活性中心上发生复分解反应解吸附离子B+自树脂内部扩散至树脂表面B+离子从树脂表面扩散到溶液中交换速度的控制步骤是扩散速度，不同的分离体系可能由内部扩散或外部扩散控制.实验室第二章离子交换层析的操作1、预处理：１、先物理处理：去杂、过筛、浮选；水洗去杂（木屑，泥沙）溶剂浸泡（去除吸附的少量有机物）２、后化学处理：eg：以阳离子性树脂为例（1）1M盐酸搅拌浸泡，水洗到中性--酸处理（2）1MNaOH搅拌浸泡，水洗到中性---碱处理（3）1M盐酸搅拌浸泡，水洗到中性---转型阳离子交换树脂，氢型：酸---碱---酸处理钠型：碱---酸---碱处理阴离子交换树脂，羟型：最后用NaOH液处理氯型：氯型HCl液处理转型完毕，用缓冲液平衡离子交换操作的方式静态交换：是将树脂与交换溶液混合置于一定的容器中搅拌进行。静态交换操作方法简单、设备要求低，需分批进行，交换不完全，不适宜多种成分的分离，树脂有一定损耗。工业上（间歇式工艺）：交换罐。实验室中：烧杯。动态交换：操作是先将树脂装柱，交换溶液以平流方式通过柱床进行交换。该法不须搅拌、交换完全、操作连续，吸附与洗脱可在柱床的不同部位同时进行，适用于多组分离。工业上（连续交换工艺、柱交换工艺）：离子交换器实验室中：交换柱或滴定管实验室离子交换层析法概述离子交换长期用于水的处理和金属的回收。在生物工业中，经典的离子交换剂，即离子交换树脂，广泛用于提取抗生素、氨基酸、有机酸等小分子物质，特别是抗生素工业。由于离子交换法具有成本低、设备简单、操作简便，以及不用和少用有机溶剂等特点，已成为提取抗生素的有效方法之一。但是，离子交换法也有其缺点。如生产周期长，成品质量有时较差，在生产过程中，PH变化较大故不适用于稳定性较差的抗生素，以