第八章 吸附分離法

1、第八章吸附分離法第八章吸附分離法第一節(jié)概述前言前言l利用適當(dāng)?shù)奈絼?，在一定的pH條件下，吸附樣品中的目標(biāo)物質(zhì)，然后再以適當(dāng)?shù)南疵搫⑽降奈镔|(zhì)從吸附劑上解吸下來(lái)，達(dá)到濃縮和提純的目的。l廣泛應(yīng)用在各種生物行業(yè)，如酶、蛋白質(zhì)、核苷酸、抗生素、氨基酸等的分離純化中。吸附法的特點(diǎn)吸附法的特點(diǎn)1 1、可不用或少用有機(jī)溶劑、可不用或少用有機(jī)溶劑2 2、操作簡(jiǎn)便、安全、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、安全、設(shè)備簡(jiǎn)單3 3、生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程pHpH變化小，適用于穩(wěn)定性較差的物質(zhì)。變化小，適用于穩(wěn)定性較差的物質(zhì)。l缺點(diǎn)：選擇性差，收率不高，特別是無(wú)機(jī)吸附劑缺點(diǎn)：選擇性差，收率不高，特別是無(wú)機(jī)吸附劑性能不穩(wěn)定，不能連續(xù)

2、操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大。性能不穩(wěn)定，不能連續(xù)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大。l應(yīng)用：如需要的成分易吸附，可在吸附后除去不應(yīng)用：如需要的成分易吸附，可在吸附后除去不吸附和不易吸附的雜質(zhì)，再將樣品洗脫；當(dāng)需要吸附和不易吸附的雜質(zhì)，再將樣品洗脫；當(dāng)需要的成分較難吸附，則將雜質(zhì)吸附除去，故吸附法的成分較難吸附，則將雜質(zhì)吸附除去，故吸附法常用來(lái)除雜。常用來(lái)除雜。l通常，一種物質(zhì)從一相移動(dòng)到另外一相的現(xiàn)象通常，一種物質(zhì)從一相移動(dòng)到另外一相的現(xiàn)象稱(chēng)為稱(chēng)為吸附吸附。如果吸附僅僅發(fā)生在表面上，就稱(chēng)。如果吸附僅僅發(fā)生在表面上，就稱(chēng)為為表面吸附表面吸附；如果被吸附的物質(zhì)遍及整個(gè)相中，；如果被吸附的物質(zhì)遍及整個(gè)相中，則稱(chēng)為則稱(chēng)為吸收吸收

3、。第二節(jié)吸附過(guò)程的理論基礎(chǔ)第二節(jié)吸附過(guò)程的理論基礎(chǔ)一、基本概念一、基本概念l固體可分多孔和非多孔兩類(lèi)。固體可分多孔和非多孔兩類(lèi)。l非多孔固體只具有很小的比表面（只有外表面），非多孔固體只具有很小的比表面（只有外表面），可通過(guò)粉碎增加其比表面?？赏ㄟ^(guò)粉碎增加其比表面。l多孔性固體由于顆粒內(nèi)微孔的存在，比表面很大，多孔性固體由于顆粒內(nèi)微孔的存在，比表面很大，可達(dá)每克幾百平方米。可達(dá)每克幾百平方米。l多孔性固體比表面積由外表面和內(nèi)表面組成，內(nèi)多孔性固體比表面積由外表面和內(nèi)表面組成，內(nèi)表面積是外表面積的幾百倍，并具較大吸附力，表面積是外表面積的幾百倍，并具較大吸附力，故多用多孔性固體作為吸附劑。故多用

4、多孔性固體作為吸附劑。吸附機(jī)理吸附機(jī)理l固體表面分子（或原子）與固體內(nèi)部分子所處的固體表面分子（或原子）與固體內(nèi)部分子所處的狀態(tài)不同，固體內(nèi)部分子受鄰近四周分子的作用狀態(tài)不同，固體內(nèi)部分子受鄰近四周分子的作用力是對(duì)稱(chēng)的，作用力總和為零。力是對(duì)稱(chēng)的，作用力總和為零。l但界面上的分子同時(shí)受但界面上的分子同時(shí)受到不相等的兩相分子的作到不相等的兩相分子的作用力，作用力總和不等于用力，作用力總和不等于零，合力方向指向固體內(nèi)零，合力方向指向固體內(nèi)部，故能從外界吸附分子、部，故能從外界吸附分子、原子或離子，并在表面形原子或離子，并在表面形成多分子層或單分子層。成多分子層或單分子層。l物質(zhì)從流體相物質(zhì)從流體相

5、( (氣體或液體氣體或液體) )濃縮到固體表面從濃縮到固體表面從而實(shí)現(xiàn)分離的過(guò)程稱(chēng)為而實(shí)現(xiàn)分離的過(guò)程稱(chēng)為吸附作用吸附作用。l在表面上能發(fā)生吸附作用的固體稱(chēng)為在表面上能發(fā)生吸附作用的固體稱(chēng)為吸附劑吸附劑，l而被吸附的物質(zhì)稱(chēng)為而被吸附的物質(zhì)稱(chēng)為吸附物吸附物。二、吸附的類(lèi)型二、吸附的類(lèi)型吸附作用是根據(jù)其相互作用力的不同來(lái)分類(lèi)。吸附作用是根據(jù)其相互作用力的不同來(lái)分類(lèi)。產(chǎn)生吸附效應(yīng)的力有范德華力、靜電作用力以產(chǎn)生吸附效應(yīng)的力有范德華力、靜電作用力以及在酶與基質(zhì)結(jié)合成絡(luò)合物時(shí)存在的疏水力、及在酶與基質(zhì)結(jié)合成絡(luò)合物時(shí)存在的疏水力、空間位阻等。按照范德華分子間或鍵合力的特空間位阻等。按照范德華分子間或鍵合力的

6、特性，通?？煞譃橐韵氯N類(lèi)型。性，通?？煞譃橐韵氯N類(lèi)型。l物理吸附物理吸附l化學(xué)吸附化學(xué)吸附l交換吸附交換吸附（一）、物理吸附（一）、物理吸附l吸附劑和吸附物通過(guò)分子力吸附劑和吸附物通過(guò)分子力( (范德華力范德華力) )產(chǎn)生的吸附稱(chēng)為產(chǎn)生的吸附稱(chēng)為物物理吸附理吸附。l這是一種最常見(jiàn)的吸附現(xiàn)象，其特點(diǎn)是吸附不僅限于一些這是一種最常見(jiàn)的吸附現(xiàn)象，其特點(diǎn)是吸附不僅限于一些活性中心，而是整個(gè)自由界面?；钚灾行?，而是整個(gè)自由界面。l分子被吸附后，一般動(dòng)能降低，故吸附是分子被吸附后，一般動(dòng)能降低，故吸附是放熱放熱過(guò)程。過(guò)程。物理吸附的吸附熱較小，物理吸附時(shí)，吸附物分子的狀態(tài)物理吸附的吸附熱較小，物理吸附

7、時(shí)，吸附物分子的狀態(tài)變化不大，需要的活化能很小，多數(shù)在較低的溫度下進(jìn)行。變化不大，需要的活化能很小，多數(shù)在較低的溫度下進(jìn)行。由于吸附時(shí)除吸附劑的表面狀態(tài)外，其他性質(zhì)都未改變，由于吸附時(shí)除吸附劑的表面狀態(tài)外，其他性質(zhì)都未改變，所以兩相在所以兩相在瞬間即可達(dá)到平衡瞬間即可達(dá)到平衡。有時(shí)吸附速度很慢，這是由于在吸附劑顆粒的孔隙中的擴(kuò)有時(shí)吸附速度很慢，這是由于在吸附劑顆粒的孔隙中的擴(kuò)散速度是控制步驟的緣故。散速度是控制步驟的緣故。物理吸附物理吸附l物理吸附物理吸附是可逆的是可逆的，即在吸附的同時(shí)，被吸附，即在吸附的同時(shí)，被吸附的分子由于熱運(yùn)動(dòng)會(huì)離開(kāi)固體表面，分子脫離的分子由于熱運(yùn)動(dòng)會(huì)離開(kāi)固體表面，分子

8、脫離固體表面的現(xiàn)象稱(chēng)為固體表面的現(xiàn)象稱(chēng)為解吸解吸。l物理吸附可分成物理吸附可分成單分子層吸附單分子層吸附或或多分子層吸附多分子層吸附。l由于分子力的普遍存在，一種吸附劑可吸附多由于分子力的普遍存在，一種吸附劑可吸附多種物質(zhì)，種物質(zhì)，沒(méi)有嚴(yán)格的選擇性沒(méi)有嚴(yán)格的選擇性，但由于吸附物性，但由于吸附物性質(zhì)不同，吸附的量有所差別。質(zhì)不同，吸附的量有所差別。l物理吸附與吸附劑的表面積、孔徑分布和溫度物理吸附與吸附劑的表面積、孔徑分布和溫度等因素密切相關(guān)。等因素密切相關(guān)。（二）、化學(xué)吸附（二）、化學(xué)吸附l化學(xué)吸附是由于吸附劑在吸附物之間的化學(xué)吸附是由于吸附劑在吸附物之間的電子轉(zhuǎn)移，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

9、而產(chǎn)生的，屬于庫(kù)侖力范圍化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的，屬于庫(kù)侖力范圍，它與通常的化學(xué)，它與通常的化學(xué)反應(yīng)不同的地方在于吸附劑表面的反應(yīng)原子保留了它或反應(yīng)不同的地方在于吸附劑表面的反應(yīng)原子保留了它或它們?cè)瓉?lái)的格子不變。它們?cè)瓉?lái)的格子不變。l反應(yīng)時(shí)反應(yīng)時(shí)放出大量的熱放出大量的熱，由于是化學(xué)反應(yīng)，故需要一定的，由于是化學(xué)反應(yīng)，故需要一定的活化能，需在較高的溫度下進(jìn)行?；罨?，需在較高的溫度下進(jìn)行。l化學(xué)吸附的化學(xué)吸附的選擇性較強(qiáng)選擇性較強(qiáng)，即一種吸附劑只對(duì)某種或幾種，即一種吸附劑只對(duì)某種或幾種特定物質(zhì)有吸附作用，因此化學(xué)吸附一般為特定物質(zhì)有吸附作用，因此化學(xué)吸附一般為單分子層吸單分子層吸附，吸附后較穩(wěn)定，不易解

10、吸，平衡慢附，吸附后較穩(wěn)定，不易解吸，平衡慢。l這種吸附與吸附劑表面化學(xué)性質(zhì)以及吸附物的化學(xué)性質(zhì)這種吸附與吸附劑表面化學(xué)性質(zhì)以及吸附物的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。有關(guān)。物理吸附與化學(xué)吸附本質(zhì)物理吸附與化學(xué)吸附本質(zhì)上雖有區(qū)別，但有上雖有區(qū)別，但有時(shí)也很難嚴(yán)格劃分，可能在某些過(guò)程以物理時(shí)也很難嚴(yán)格劃分，可能在某些過(guò)程以物理吸附為支配作用，而在另一些過(guò)程中以化學(xué)吸附為支配作用，而在另一些過(guò)程中以化學(xué)吸附為支配作用。兩種吸附的比較見(jiàn)下表吸附為支配作用。兩種吸附的比較見(jiàn)下表：物理吸附物理吸附化學(xué)吸附化學(xué)吸附吸附作用力吸附作用力 范德華力范德華力庫(kù)倫力庫(kù)倫力選擇性選擇性較差較差較高較高所需活化能所需活化能低低高高吸附

11、速度吸附速度快快慢慢吸附分子層吸附分子層單層或多層單層或多層單層單層（三）、交換吸附（三）、交換吸附l吸附劑表面如為極性分子或離子所組成，則會(huì)吸引溶液吸附劑表面如為極性分子或離子所組成，則會(huì)吸引溶液中帶相反電荷的離子而中帶相反電荷的離子而形成雙電層形成雙電層，這種吸附稱(chēng)為，這種吸附稱(chēng)為極性極性吸附吸附。l在吸附劑與溶液間發(fā)生離子交換，即吸附劑吸附離子后，在吸附劑與溶液間發(fā)生離子交換，即吸附劑吸附離子后，它同時(shí)要放出等當(dāng)量的離子于溶液中，也它同時(shí)要放出等當(dāng)量的離子于溶液中，也稱(chēng)稱(chēng)交換吸附交換吸附。l離子的電荷是交換吸附的決定因素，離子所帶離子的電荷是交換吸附的決定因素，離子所帶電荷越多電荷越多，

12、它在吸附劑表面的相反電荷點(diǎn)上的它在吸附劑表面的相反電荷點(diǎn)上的吸附力就越強(qiáng)吸附力就越強(qiáng)，電荷電荷相同的離子，其相同的離子，其水化半徑越小，越易被吸附水化半徑越小，越易被吸附。三、吸附力的本質(zhì)三、吸附力的本質(zhì)吸附作用的最根本因素是吸附質(zhì)和吸附劑之間的作吸附作用的最根本因素是吸附質(zhì)和吸附劑之間的作用力用力, ,也就是也就是范德華力范德華力, ,它是一組分子引力的總稱(chēng)，它是一組分子引力的總稱(chēng)，具體包括三種力：具體包括三種力：定向力定向力(keesom)(keesom)、誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力(Debye)(Debye)和和色散力色散力(London)(London)。范德華力和化學(xué)力范德華力和化學(xué)力( (庫(kù)侖力

13、庫(kù)侖力) )的主要區(qū)別在于它的單的主要區(qū)別在于它的單純性，即只表現(xiàn)為互相吸引。純性，即只表現(xiàn)為互相吸引。 A A定向力定向力 由于極性分子的永久偶極矩產(chǎn)生的分子間的靜由于極性分子的永久偶極矩產(chǎn)生的分子間的靜電引力稱(chēng)定向力。它是極性分子之間產(chǎn)生的作用力。與溫電引力稱(chēng)定向力。它是極性分子之間產(chǎn)生的作用力。與溫度有關(guān)。度有關(guān)。 B B誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力 極性分子與非極性分子之間的吸引力屬于誘導(dǎo)極性分子與非極性分子之間的吸引力屬于誘導(dǎo)力。極性分子產(chǎn)生的電場(chǎng)作用會(huì)誘導(dǎo)非極性分子極化，產(chǎn)力。極性分子產(chǎn)生的電場(chǎng)作用會(huì)誘導(dǎo)非極性分子極化，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩，因此兩者之間互相吸引，產(chǎn)生吸附作用。生誘導(dǎo)偶極矩，因此兩者之間

14、互相吸引，產(chǎn)生吸附作用。與溫度無(wú)關(guān)。與溫度無(wú)關(guān)。C C 色散力色散力 非極性分子之間的引力屬于色散力。當(dāng)分子非極性分子之間的引力屬于色散力。當(dāng)分子由于外圍電子運(yùn)動(dòng)及原子核在零點(diǎn)附近振動(dòng)，正負(fù)電由于外圍電子運(yùn)動(dòng)及原子核在零點(diǎn)附近振動(dòng)，正負(fù)電荷中心出現(xiàn)瞬時(shí)相對(duì)位移時(shí)，會(huì)產(chǎn)生快速變化的瞬時(shí)荷中心出現(xiàn)瞬時(shí)相對(duì)位移時(shí)，會(huì)產(chǎn)生快速變化的瞬時(shí)偶極矩，這種瞬時(shí)偶極矩能使外圍非極性分子極化，偶極矩，這種瞬時(shí)偶極矩能使外圍非極性分子極化，反過(guò)來(lái)，被極化的分子又影響瞬時(shí)偶極矩的變化，這反過(guò)來(lái)，被極化的分子又影響瞬時(shí)偶極矩的變化，這樣產(chǎn)生的引力叫色散力。樣產(chǎn)生的引力叫色散力。色散力也與溫度無(wú)關(guān)，且是普通存在的，因?yàn)槿?/p>

15、何系色散力也與溫度無(wú)關(guān)，且是普通存在的，因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)中都有電子存在。色散能與外層電子數(shù)有關(guān)，隨著統(tǒng)中都有電子存在。色散能與外層電子數(shù)有關(guān)，隨著電子數(shù)的增多而增加。電子數(shù)的增多而增加。l上述各力的數(shù)值大小，對(duì)于各種物質(zhì)是不一樣的，取決上述各力的數(shù)值大小，對(duì)于各種物質(zhì)是不一樣的，取決于吸附物的性質(zhì)。例如固體吸附劑表面的極性如果不均于吸附物的性質(zhì)。例如固體吸附劑表面的極性如果不均勻而吸附物分子具有永久偶極矩，那末在吸附過(guò)程中起勻而吸附物分子具有永久偶極矩，那末在吸附過(guò)程中起主要作用的是定向力，色散力的能量相對(duì)較??；如果吸主要作用的是定向力，色散力的能量相對(duì)較??；如果吸附物是非極性分子，那未定向力等于

16、零，而在吸附過(guò)程附物是非極性分子，那未定向力等于零，而在吸附過(guò)程中起主要作用的是色散力。中起主要作用的是色散力。l換句話說(shuō)，在分子間相互作用的總能量中，各種力所占換句話說(shuō)，在分子間相互作用的總能量中，各種力所占的相對(duì)比例是不同的，主要取決于兩個(gè)性質(zhì)，即吸附物的相對(duì)比例是不同的，主要取決于兩個(gè)性質(zhì)，即吸附物的極性和極化度，極性越大，定向力作用越大；極化度的極性和極化度，極性越大，定向力作用越大；極化度越大，色散力的作用越大。誘導(dǎo)力是次級(jí)效應(yīng)，計(jì)算結(jié)越大，色散力的作用越大。誘導(dǎo)力是次級(jí)效應(yīng)，計(jì)算結(jié)果表明，其能量約為分子間力的總能量的果表明，其能量約為分子間力的總能量的5 5。D D 氫鍵力氫鍵力

17、另一種特殊的分子間作用力是氫鍵力。它是一另一種特殊的分子間作用力是氫鍵力。它是一種介于庫(kù)侖引力與范德華引力之間的特殊定向力，比誘種介于庫(kù)侖引力與范德華引力之間的特殊定向力，比誘導(dǎo)力、色散力都大。導(dǎo)力、色散力都大。吸附等溫線吸附等溫線固體在溶液中的吸附，是溶質(zhì)和溶劑分子爭(zhēng)奪表固體在溶液中的吸附，是溶質(zhì)和溶劑分子爭(zhēng)奪表面的凈結(jié)果，即在固液界面上，總是被溶質(zhì)和溶劑兩面的凈結(jié)果，即在固液界面上，總是被溶質(zhì)和溶劑兩種分子占滿，如果不考慮溶劑的吸附，當(dāng)固體吸附劑種分子占滿，如果不考慮溶劑的吸附，當(dāng)固體吸附劑與溶液中的溶質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)，其吸附量與溶液中的溶質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)，其吸附量m m應(yīng)與溶濃中溶應(yīng)與溶濃中溶質(zhì)

18、的濃度和溫度有關(guān)。質(zhì)的濃度和溫度有關(guān)。當(dāng)溫度一定時(shí)，吸附量只和濃度有關(guān)，當(dāng)溫度一定時(shí)，吸附量只和濃度有關(guān)，m=f(c)m=f(c) ，這個(gè)函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為這個(gè)函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為吸附等溫線吸附等溫線。吸附等溫線表示平衡吸附量，并可用來(lái)推斷吸附吸附等溫線表示平衡吸附量，并可用來(lái)推斷吸附劑結(jié)構(gòu)、吸附熱和其他理化特性。劑結(jié)構(gòu)、吸附熱和其他理化特性。l由于吸附劑與吸附物之間的作用力不同，吸附劑表面由于吸附劑與吸附物之間的作用力不同，吸附劑表面狀態(tài)不同，則吸附等溫線也相應(yīng)不同。狀態(tài)不同，則吸附等溫線也相應(yīng)不同。l從現(xiàn)象上來(lái)看，生物分離中至少有四種可能的從現(xiàn)象上來(lái)看，生物分離中至少有四種可能的等溫線，如圖所示。等溫線

19、，如圖所示。吸附等溫線當(dāng)吸附劑與溶液中的溶質(zhì)達(dá)到當(dāng)吸附劑與溶液中的溶質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)，其吸附量平衡時(shí)，其吸附量q q* *同溶液中同溶液中溶質(zhì)的平衡應(yīng)與溫度有關(guān)。當(dāng)溶質(zhì)的平衡應(yīng)與溫度有關(guān)。當(dāng)溫度一定時(shí)，吸附量只和濃度溫度一定時(shí)，吸附量只和濃度有關(guān)，有關(guān)，q q* * = = f(c)f(c) - - 吸附等吸附等溫線。生物分離中至少有四種溫線。生物分離中至少有四種等溫吸附線等溫吸附線( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖) )。A)、Henry type在一定溫度下，平衡時(shí)吸附劑吸附溶質(zhì)濃度q*與液相溶質(zhì)濃度c之間的關(guān)系為線性函數(shù)：m為分配系數(shù)。適應(yīng)條件：在低濃度范圍之內(nèi)成立。當(dāng)濃度較高時(shí)，上式無(wú)效。mcq *吸附等溫線

20、B)、Freundlich type其經(jīng)驗(yàn)公式為其中，k和n為常數(shù)，n一般在1-10之間。 Freundlich等溫線可以描述大多數(shù)抗生素、類(lèi)固醇、甾類(lèi)激素等在溶液中的吸附過(guò)程。 C)、Langmuir typeS-為表面活性中心?；谏鲜銎胶?，及假定單分子層吸附，得Langmuir 型吸附平衡方程qmax為飽和吸附量，Kb為結(jié)合常數(shù)。當(dāng)n個(gè)分子在一個(gè)活性中心發(fā)生吸附時(shí)，即存在此時(shí)有：當(dāng)吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附作用非常大時(shí)，這時(shí)存在 n 10，或用前式表示Kb非常大，這時(shí)游離的溶質(zhì)濃度對(duì)吸附濃度影響極小，接近不可逆吸附。D)、Rectangle type如在固定化單克隆抗體的免疫親和吸附中，一般存在

21、 n 10。ASSAbKnKASnSAbnbnbcKcKqq1max*nbnbcKcKqq1max*nkcq/1*1 弗羅因德利希弗羅因德利希( (Freundlich) )等溫線等溫線弗羅因德利希提出了如下經(jīng)驗(yàn)公式弗羅因德利希提出了如下經(jīng)驗(yàn)公式式中式中 m為單位質(zhì)量吸附劑上吸附的吸附質(zhì)量，為單位質(zhì)量吸附劑上吸附的吸附質(zhì)量，c為吸為吸附質(zhì)的平衡濃度；附質(zhì)的平衡濃度；K和和n為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，可從雙對(duì)數(shù)坐為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，可從雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上曲線的截距和斜率求得。標(biāo)圖上曲線的截距和斜率求得。其對(duì)數(shù)形式是：其對(duì)數(shù)形式是：2 蘭格繆爾蘭格繆爾( (Langmuir) )等溫線等溫線單分子層吸附等溫線方程式是由蘭格

22、繆爾建立的。蘭單分子層吸附等溫線方程式是由蘭格繆爾建立的。蘭格繆爾方程式以下列假定為基礎(chǔ)：格繆爾方程式以下列假定為基礎(chǔ)：吸附是在吸附劑的吸附是在吸附劑的活性中心上進(jìn)行的；這些活性中心具有均勻的能量，活性中心上進(jìn)行的；這些活性中心具有均勻的能量，且相隔較遠(yuǎn)，因此吸附物分子間無(wú)相互作用力；每一且相隔較遠(yuǎn)，因此吸附物分子間無(wú)相互作用力；每一個(gè)活性中心只能吸附一個(gè)分子，即形成單分子吸附層。個(gè)活性中心只能吸附一個(gè)分子，即形成單分子吸附層。A為未被吸附的吸附質(zhì)分子的濃度；為未被吸附的吸附質(zhì)分子的濃度； A為未被吸附為未被吸附的吸附質(zhì)分子。的吸附質(zhì)分子。Langmuir吸附等溫線吸附等溫線 = C KADS

23、 / (1 + C KADS) 3 離子交換等溫線離子交換等溫線單價(jià)離子交換吸附也可用單價(jià)離子交換吸附也可用蘭格繆爾等溫吸附方程描蘭格繆爾等溫吸附方程描述述4 親和吸附等溫線親和吸附等溫線親和吸附等溫線，常類(lèi)似于蘭格繆爾吸附等溫線，由親和吸附等溫線，常類(lèi)似于蘭格繆爾吸附等溫線，由于是生物特異性結(jié)合，所以常為單分子層吸附。當(dāng)然于是生物特異性結(jié)合，所以常為單分子層吸附。當(dāng)然對(duì)每一體系都需用實(shí)驗(yàn)證實(shí)。對(duì)每一體系都需用實(shí)驗(yàn)證實(shí)。第三節(jié)幾種常用的吸附劑第三節(jié)幾種常用的吸附劑l吸附劑通常應(yīng)具備以下特征：吸附劑通常應(yīng)具備以下特征：對(duì)被分對(duì)被分離的物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力、有較離的物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力、有較高

24、的吸附選擇性、機(jī)械強(qiáng)度高、再生高的吸附選擇性、機(jī)械強(qiáng)度高、再生容易、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉。容易、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉。一、活性炭一、活性炭l吸附力強(qiáng)、分離效果好，價(jià)格低，來(lái)源方便。吸附力強(qiáng)、分離效果好，價(jià)格低，來(lái)源方便。但不同來(lái)源、制法、批號(hào)的吸附力不同，故難使其標(biāo)準(zhǔn)但不同來(lái)源、制法、批號(hào)的吸附力不同，故難使其標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)果難以重復(fù)。且色黑質(zhì)輕，易污染環(huán)境?；?，結(jié)果難以重復(fù)。且色黑質(zhì)輕，易污染環(huán)境。（1 1）粉末狀活性炭：顆粒極細(xì)，總表面積大，吸附能力）粉末狀活性炭：顆粒極細(xì)，總表面積大，吸附能力強(qiáng)，吸附量大，但顆粒太細(xì)而影響過(guò)濾速度，需加壓或強(qiáng)，吸附量大，但顆粒太細(xì)而影響過(guò)濾速度，需加壓或減壓，操

25、作麻煩。減壓，操作麻煩。（2 2）顆?；钚蕴浚浩浔砻娣e有所減少，吸附力和吸附量）顆?；钚蕴浚浩浔砻娣e有所減少，吸附力和吸附量次于粉末狀活性炭，流速較快，可控制。次于粉末狀活性炭，流速較快，可控制。（3 3）錦綸活性炭：以錦綸為黏合劑將粉末活性炭制成）錦綸活性炭：以錦綸為黏合劑將粉末活性炭制成顆粒，總表面介于上述兩者之間，但吸附力較兩者弱，顆粒，總表面介于上述兩者之間，但吸附力較兩者弱，可用于分離兩者吸附力太強(qiáng)不易洗脫的化合物?？捎糜诜蛛x兩者吸附力太強(qiáng)不易洗脫的化合物?；?性 炭（Active carbon）活性炭種類(lèi)活性炭種類(lèi)顆粒大小顆粒大小表面積表面積吸附力吸附力吸附量吸附量洗脫洗脫粉末活性

26、炭粉末活性炭小小大大大大大大難難顆?；钚蕴款w?；钚蕴枯^小較小較大較大較小較小較小較小難難錦綸活性炭錦綸活性炭大大小小小小小小易易活性炭的選擇活性炭的選擇l根據(jù)所分離物質(zhì)的特性，選擇吸附力適當(dāng)?shù)幕罡鶕?jù)所分離物質(zhì)的特性，選擇吸附力適當(dāng)?shù)幕钚蕴渴浅晒Φ年P(guān)鍵。性炭是成功的關(guān)鍵。l當(dāng)欲分離物質(zhì)不易被吸附時(shí)，選擇吸附力強(qiáng)的當(dāng)欲分離物質(zhì)不易被吸附時(shí)，選擇吸附力強(qiáng)的活性炭；反之，則選擇吸附力弱的活性炭?；钚蕴浚环粗?，則選擇吸附力弱的活性炭。l首次分離樣品時(shí)，一般先選用顆粒狀活性炭，首次分離樣品時(shí)，一般先選用顆粒狀活性炭，如待分離的物質(zhì)不能被吸附，則改用粉末狀活如待分離的物質(zhì)不能被吸附，則改用粉末狀活性炭。如待

27、分離物質(zhì)吸附后不能洗脫或難洗脫，性炭。如待分離物質(zhì)吸附后不能洗脫或難洗脫，則改用錦綸活性炭。則改用錦綸活性炭。l活性炭是活性炭是非極性吸附劑非極性吸附劑，因此在水溶液中吸附力最強(qiáng)，在，因此在水溶液中吸附力最強(qiáng)，在有機(jī)溶劑中吸附力較弱。故水的洗脫能力弱，有機(jī)溶劑較有機(jī)溶劑中吸附力較弱。故水的洗脫能力弱，有機(jī)溶劑較強(qiáng)。強(qiáng)。水乙醇甲醇乙酸乙酯丙酮氯仿水乙醇甲醇乙酸乙酯丙酮氯仿l活性炭對(duì)不同物質(zhì)的吸附能力有所不同，遵循以下規(guī)律：活性炭對(duì)不同物質(zhì)的吸附能力有所不同，遵循以下規(guī)律：（1 1）對(duì)具有極性基團(tuán)的化合物吸附力較）對(duì)具有極性基團(tuán)的化合物吸附力較弱弱；（2 2）對(duì)芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物

28、；）對(duì)芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物；（3 3）對(duì)相對(duì)分子量大的化合物吸附力大于對(duì)相對(duì)分子量小的）對(duì)相對(duì)分子量大的化合物吸附力大于對(duì)相對(duì)分子量小的化合物?；衔?。（4 4）一般堿性物質(zhì)在中性下吸附，在酸性下解吸；酸性物質(zhì)）一般堿性物質(zhì)在中性下吸附，在酸性下解吸；酸性物質(zhì)在中性下吸附，在堿性解吸。在中性下吸附，在堿性解吸。（5 5）吸附溶質(zhì)的量在未達(dá)到平衡前隨溫度提高而增加。）吸附溶質(zhì)的量在未達(dá)到平衡前隨溫度提高而增加?；钚蕴繉?duì)物質(zhì)的吸附規(guī)律活性炭的活化活性炭的活化l活性炭是一種強(qiáng)吸附劑，對(duì)氣體吸附能力很大，活性炭是一種強(qiáng)吸附劑，對(duì)氣體吸附能力很大，氣體分子占據(jù)了活性炭的吸附表面，產(chǎn)造成活

29、氣體分子占據(jù)了活性炭的吸附表面，產(chǎn)造成活性炭性炭“中毒中毒”，使其活力降低。，使其活力降低。l故使用前可加熱烘干，以除去大部分氣體，一故使用前可加熱烘干，以除去大部分氣體，一般的活性炭可在般的活性炭可在160160加熱干燥加熱干燥4 45h5h；錦綸受；錦綸受熱易變形，可在熱易變形，可在100100干燥干燥4 45h5h。二、硅膠二、硅膠l應(yīng)用最廣泛的極性吸附劑。應(yīng)用最廣泛的極性吸附劑。l可用可用SiOSiO2 2n nH H2 2O O表示，具有多孔性硅氧烷交鏈表示，具有多孔性硅氧烷交鏈結(jié)構(gòu)。表面具很多硅醇（結(jié)構(gòu)。表面具很多硅醇（SiSiOHOH）基團(tuán)，能）基團(tuán)，能吸附很多水分，加熱即能除去

30、，但高溫下吸附很多水分，加熱即能除去，但高溫下（500 500 ）硅膠的硅醇結(jié)構(gòu)被破壞，失去活性。）硅膠的硅醇結(jié)構(gòu)被破壞，失去活性。l優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)惰性，具較大吸附量，易制備不同優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)惰性，具較大吸附量，易制備不同類(lèi)型、孔徑、表面積的多孔性硅膠。類(lèi)型、孔徑、表面積的多孔性硅膠。l硅膠能吸附非極性化合物，也能吸附極性化合物，硅膠能吸附非極性化合物，也能吸附極性化合物，對(duì)極性化合物的吸附能力更大。對(duì)極性化合物的吸附能力更大。l硅膠的吸附能力與其本身的硅膠的吸附能力與其本身的含水量含水量相關(guān)，其吸附活相關(guān)，其吸附活性隨含水量的增加而降低，小于性隨含水量的增加而降低，小于1%1%時(shí)，活性最高，時(shí)，活性

31、最高，大于大于17%17%時(shí)，吸附力極低。時(shí)，吸附力極低。l硅膠易吸水，一般在硅膠易吸水，一般在110110活化活化1 12h2h后使用。后使用。l再生較容易，可用甲醇或乙醇充分洗滌，再以水洗，再生較容易，可用甲醇或乙醇充分洗滌，再以水洗，晾干，活化使用。晾干，活化使用。l也可用也可用5 51010倍體積的倍體積的1%NaOH1%NaOH，煮沸，煮沸30min30min，趁熱過(guò)，趁熱過(guò)濾，用水洗滌濾，用水洗滌3 3次，再加次，再加3 36 6倍量的倍量的5%5%醋酸煮沸醋酸煮沸30min30min，過(guò)濾，用水洗至中性，然后活化。，過(guò)濾，用水洗至中性，然后活化。三、氧化鋁三、氧化鋁l一種親水性吸

32、附劑，吸附能力強(qiáng)，分離效果好，一種親水性吸附劑，吸附能力強(qiáng)，分離效果好，重現(xiàn)性好。特別適用于親脂性成分的分離。重現(xiàn)性好。特別適用于親脂性成分的分離。l氧化鋁價(jià)廉，再生容易，活性容易控制。氧化鋁價(jià)廉，再生容易，活性容易控制。l但操作不便，手續(xù)繁瑣，處理量有限，限制了但操作不便，手續(xù)繁瑣，處理量有限，限制了在工業(yè)生產(chǎn)上的大規(guī)模應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)上的大規(guī)模應(yīng)用。（1 1）堿性氧化鋁堿性氧化鋁：直接由氫氧化鋁高溫脫水而得，：直接由氫氧化鋁高溫脫水而得，柱層析時(shí)一般用柱層析時(shí)一般用100100150150目，一般水洗脫液得目，一般水洗脫液得pHpH為為9 91010，經(jīng)活化即可使用。主要用于碳?xì)浠?，?jīng)活

33、化即可使用。主要用于碳?xì)浠衔锏姆蛛x，如甾體化合物、醇、生物堿、中性色物的分離，如甾體化合物、醇、生物堿、中性色素等對(duì)堿性穩(wěn)定的成分。素等對(duì)堿性穩(wěn)定的成分。（2 2）中性氧化鋁中性氧化鋁：用堿性氧化鋁加入蒸餾水，在：用堿性氧化鋁加入蒸餾水，在不斷攪拌下煮沸不斷攪拌下煮沸10min10min，傾去上清液，反復(fù)處理，傾去上清液，反復(fù)處理至水洗液的至水洗液的pHpH為為7.57.5左右，濾干活化后即可使用。左右，濾干活化后即可使用。中性氧化鋁應(yīng)用最廣，常用于分離脂溶性生物堿、中性氧化鋁應(yīng)用最廣，常用于分離脂溶性生物堿、脂類(lèi)、大分子有機(jī)酸及酸堿溶液中不穩(wěn)定的化合脂類(lèi)、大分子有機(jī)酸及酸堿溶液中不穩(wěn)定的化

34、合物（如酯、內(nèi)酯）。物（如酯、內(nèi)酯）。（3 3）酸性氧化鋁：氧化鋁用水調(diào)成糊狀，加入）酸性氧化鋁：氧化鋁用水調(diào)成糊狀，加入2mol/L2mol/L鹽酸，使混合物對(duì)剛果紅呈酸性反應(yīng)。鹽酸，使混合物對(duì)剛果紅呈酸性反應(yīng)。傾去上清液，用熱水洗至溶液對(duì)剛果紅呈弱紫傾去上清液，用熱水洗至溶液對(duì)剛果紅呈弱紫色，濾干活化備用。酸性氧化鋁適用于天然和色，濾干活化備用。酸性氧化鋁適用于天然和合成的酸性色素、某些醛和酸、酸性氨基酸和合成的酸性色素、某些醛和酸、酸性氨基酸和多肽的分離。水洗液多肽的分離。水洗液pHpH為為4 44.54.5l氧化鋁的吸附活性也與含水量關(guān)系很大，吸附氧化鋁的吸附活性也與含水量關(guān)系很大，吸

35、附能力隨含水量增多而降低。能力隨含水量增多而降低。l氧化鋁使用前也需在一定條件下（氧化鋁使用前也需在一定條件下（150 2h150 2h）除去水分以使其除去水分以使其活化活化。四、羥基磷灰石四、羥基磷灰石l又名羥基磷酸鈣又名羥基磷酸鈣CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OHOH，簡(jiǎn)稱(chēng)，簡(jiǎn)稱(chēng)HAHA。l在無(wú)機(jī)吸附劑中，羥基磷灰石是在無(wú)機(jī)吸附劑中，羥基磷灰石是唯一唯一適用于生適用于生物活性高分子物質(zhì)分離的吸附劑。物活性高分子物質(zhì)分離的吸附劑。l一般認(rèn)為羥基磷灰石對(duì)蛋白質(zhì)的吸附作用主要一般認(rèn)為羥基磷灰石對(duì)蛋白質(zhì)的吸附作用主要是其中的是其中的CaCa2+2+與蛋白質(zhì)負(fù)電基團(tuán)結(jié)合，其次是與蛋白質(zhì)

36、負(fù)電基團(tuán)結(jié)合，其次是羥基磷灰石的羥基磷灰石的POPO4 43 3與蛋白質(zhì)表面的正電基團(tuán)與蛋白質(zhì)表面的正電基團(tuán)相互反應(yīng)。相互反應(yīng)。l羥基磷灰石羥基磷灰石吸附容量高吸附容量高，穩(wěn)定性好（在溫度小，穩(wěn)定性好（在溫度小于于8585，pHpH為為5.55.510.010.0均可使用）。均可使用）。l羥基磷灰石制備步驟比較繁瑣，但操作方便，羥基磷灰石制備步驟比較繁瑣，但操作方便，原料容易獲得，是蛋白質(zhì)純化的有效方法之一。原料容易獲得，是蛋白質(zhì)純化的有效方法之一。羥基磷灰石的預(yù)處理和再生羥基磷灰石的預(yù)處理和再生l預(yù)處理：羥基磷灰石為干粉時(shí)，要先在蒸餾水中浸泡，使其膨脹度達(dá)到23ml/g后，再按1：6體積加入

37、緩沖液懸浮，以除去細(xì)小顆粒。l再生：用過(guò)的羥基磷灰石柱再生時(shí)，要先挖去頂部的一層羥基磷灰石，然后用1倍床體積的1mol/L NaCl溶液洗滌，接著用4倍床體積的平衡液洗滌平衡。羥基磷灰石的使用注意事項(xiàng)羥基磷灰石的使用注意事項(xiàng)l羥基磷灰石懸浮液需用旋渦振蕩器混合需用旋渦振蕩器混合，若用磁棒或玻璃棒攪拌時(shí)，羥基磷灰石的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞。l忌用檸檬酸緩沖溶液和pH小于5.5的緩沖溶液。五、聚酰胺粉五、聚酰胺粉l聚酰胺是一類(lèi)化學(xué)纖維原料，又稱(chēng)尼龍或錦綸。聚酰胺是一類(lèi)化學(xué)纖維原料，又稱(chēng)尼龍或錦綸。由己二酸與己二胺聚合而成的叫錦綸由己二酸與己二胺聚合而成的叫錦綸6666，由己，由己內(nèi)酰胺聚合而成的叫錦綸內(nèi)

38、酰胺聚合而成的叫錦綸6 6，因都含有大量的，因都含有大量的酰胺基團(tuán)酰胺基團(tuán)，故統(tǒng)稱(chēng)聚酰胺。，故統(tǒng)稱(chēng)聚酰胺。l適用分離含酚羥基、醌基的成分，如黃酮、酚適用分離含酚羥基、醌基的成分，如黃酮、酚類(lèi)、鞣質(zhì)、蒽醌類(lèi)和芳香族酸類(lèi)等。類(lèi)、鞣質(zhì)、蒽醌類(lèi)和芳香族酸類(lèi)等。l聚酰胺通過(guò)與被分離物質(zhì)形成聚酰胺通過(guò)與被分離物質(zhì)形成氫鍵氫鍵而產(chǎn)生吸附作用。而產(chǎn)生吸附作用。各種物質(zhì)由于與聚酰胺形成氫鍵的能力不同，吸附各種物質(zhì)由于與聚酰胺形成氫鍵的能力不同，吸附力也不同。力也不同。l一般說(shuō)，形成氫鍵的基團(tuán)（如酚羥基）多，吸附力一般說(shuō)，形成氫鍵的基團(tuán)（如酚羥基）多，吸附力大，難洗脫；具有對(duì)、間位取代基團(tuán)和化合物比具大，難洗脫；

39、具有對(duì)、間位取代基團(tuán)和化合物比具有鄰位取代基團(tuán)的化合物吸附力大；芳核及共軛雙有鄰位取代基團(tuán)的化合物吸附力大；芳核及共軛雙鍵多者吸附大；形成分子內(nèi)氫鍵者吸附力小。鍵多者吸附大；形成分子內(nèi)氫鍵者吸附力小。l通常在通常在堿性溶液堿性溶液中聚酰胺和其他化合物形成氫鍵的中聚酰胺和其他化合物形成氫鍵的能力最弱，有機(jī)溶劑中其次，在能力最弱，有機(jī)溶劑中其次，在水中最強(qiáng)水中最強(qiáng)。第四節(jié)影響吸附過(guò)程的因素第四節(jié)影響吸附過(guò)程的因素一、吸附劑的性質(zhì)一、吸附劑的性質(zhì)l吸附劑的結(jié)構(gòu)決定其理化性質(zhì)，理化性質(zhì)決定其吸附效吸附劑的結(jié)構(gòu)決定其理化性質(zhì)，理化性質(zhì)決定其吸附效果。果。l一般要求吸附劑的吸劑容量大，吸附速度快，機(jī)械強(qiáng)度

40、一般要求吸附劑的吸劑容量大，吸附速度快，機(jī)械強(qiáng)度好，容易解吸。好，容易解吸。l吸附容量與比表面有關(guān)，比表面積大，空隙度越高，吸吸附容量與比表面有關(guān)，比表面積大，空隙度越高，吸附容量就越大。附容量就越大。l吸附速度：顆粒度越小，吸附速度快。吸附速度：顆粒度越小，吸附速度快。l孔徑分布適當(dāng)，有利于吸附物向空隙中擴(kuò)散，所以吸附孔徑分布適當(dāng)，有利于吸附物向空隙中擴(kuò)散，所以吸附分子量大的物質(zhì)時(shí)，應(yīng)選擇孔徑大的吸附劑。分子量大的物質(zhì)時(shí)，應(yīng)選擇孔徑大的吸附劑。二、吸附物的性質(zhì)二、吸附物的性質(zhì)l（1 1）溶質(zhì)分子結(jié)構(gòu)：一般芳香族化合物較脂肪族化）溶質(zhì)分子結(jié)構(gòu)：一般芳香族化合物較脂肪族化合物易吸附，不飽和鏈化合

41、物較飽和鏈化合物易吸附；合物易吸附，不飽和鏈化合物較飽和鏈化合物易吸附；同系物中，大分子有機(jī)物較小分子易吸附。同系物中，大分子有機(jī)物較小分子易吸附。l（2 2）溶質(zhì)在溶液中的溶解度：溶解度愈小愈易吸附。）溶質(zhì)在溶液中的溶解度：溶解度愈小愈易吸附。l（3 3）離解情況：吸附物若在介質(zhì)中發(fā)生離解，其吸）離解情況：吸附物若在介質(zhì)中發(fā)生離解，其吸附量下降。如兩性化合物，在非極性或低極性介質(zhì)中，附量下降。如兩性化合物，在非極性或低極性介質(zhì)中，離解甚微離解甚微l（4 4）形成氫鍵情況：吸附物若能與溶劑形成氫鍵，）形成氫鍵情況：吸附物若能與溶劑形成氫鍵，則吸附物極易溶于溶劑中，不易被吸附劑吸附。若能則吸附物

42、極易溶于溶劑中，不易被吸附劑吸附。若能與吸附劑形成氫鍵，則可提高吸附量。與吸附劑形成氫鍵，則可提高吸附量。三、三、溶劑溶劑的影響的影響l一般吸附物溶解在單溶劑中易被吸附，而溶解在混合溶劑中不易被吸一般吸附物溶解在單溶劑中易被吸附，而溶解在混合溶劑中不易被吸附。附。四、溶液四、溶液pHpH值的影響值的影響lpHpH值可控制化合物的解離度，使化合物呈分子狀態(tài)，有利于吸附。值可控制化合物的解離度，使化合物呈分子狀態(tài)，有利于吸附。五、溶液五、溶液溫度溫度的影響的影響l吸附熱越大，溫度對(duì)吸附的影響越大。吸附熱越大，溫度對(duì)吸附的影響越大。l吸附物的溶解度隨溫度的升高而增大，不利于吸附。吸附物的溶解度隨溫度

43、的升高而增大，不利于吸附。l在低溫下，吸附過(guò)程往往在短時(shí)間內(nèi)達(dá)不到平衡，而升溫會(huì)使吸附速在低溫下，吸附過(guò)程往往在短時(shí)間內(nèi)達(dá)不到平衡，而升溫會(huì)使吸附速度加快，出現(xiàn)吸附量增加。度加快，出現(xiàn)吸附量增加。l對(duì)蛋白質(zhì)或酶類(lèi)，被吸附的分子處于伸展?fàn)顟B(tài)，此時(shí)吸附是一個(gè)吸熱對(duì)蛋白質(zhì)或酶類(lèi)，被吸附的分子處于伸展?fàn)顟B(tài)，此時(shí)吸附是一個(gè)吸熱過(guò)程，在這種情況下，溫度升高，會(huì)增加吸附量。過(guò)程，在這種情況下，溫度升高，會(huì)增加吸附量。六、其他組分的影響六、其他組分的影響l當(dāng)溶液中存在兩種以上溶質(zhì)（如鹽類(lèi)）時(shí)，或互相促進(jìn)，或干擾或互當(dāng)溶液中存在兩種以上溶質(zhì)（如鹽類(lèi)）時(shí)，或互相促進(jìn)，或干擾或互不干擾等。不干擾等。第五節(jié)大孔網(wǎng)狀聚

44、合物吸附劑第五節(jié)大孔網(wǎng)狀聚合物吸附劑 l又稱(chēng)又稱(chēng)大孔吸附樹(shù)脂大孔吸附樹(shù)脂，與大孔網(wǎng)狀離子交換樹(shù)脂，與大孔網(wǎng)狀離子交換樹(shù)脂具相同的大網(wǎng)格骨架（聚合時(shí)加入了致孔劑，具相同的大網(wǎng)格骨架（聚合時(shí)加入了致孔劑，聚合結(jié)束后又將其除去，留下了永久性孔隙），聚合結(jié)束后又將其除去，留下了永久性孔隙），一般為白色球形顆粒。一般為白色球形顆粒。l與大孔網(wǎng)狀離子交換樹(shù)脂不同的是在其骨架上與大孔網(wǎng)狀離子交換樹(shù)脂不同的是在其骨架上未引入可進(jìn)行交換的活性基團(tuán)，借助于范德華未引入可進(jìn)行交換的活性基團(tuán)，借助于范德華力從溶液中吸附各種物質(zhì)。力從溶液中吸附各種物質(zhì)。l選擇性好、解吸容易、理化性質(zhì)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)選擇性好、解吸容易、理化

45、性質(zhì)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度好、可反復(fù)使用和流體吸力較小。度好、可反復(fù)使用和流體吸力較小。l其孔隙大小、骨架結(jié)構(gòu)和極性，可按照需要，其孔隙大小、骨架結(jié)構(gòu)和極性，可按照需要，選擇不同的原料和合成條件而改變，適合吸附選擇不同的原料和合成條件而改變，適合吸附各種有機(jī)物。各種有機(jī)物。l與大孔網(wǎng)狀離子交換樹(shù)脂不同，無(wú)機(jī)鹽對(duì)大孔與大孔網(wǎng)狀離子交換樹(shù)脂不同，無(wú)機(jī)鹽對(duì)大孔吸附樹(shù)脂的吸附?jīng)]有影響，反而可增大其吸附吸附樹(shù)脂的吸附?jīng)]有影響，反而可增大其吸附量，故使用時(shí)量，故使用時(shí)不需考慮鹽類(lèi)不需考慮鹽類(lèi)的存在。的存在。l但價(jià)格昂貴，吸附效果易受流速以及溶質(zhì)濃度但價(jià)格昂貴，吸附效果易受流速以及溶質(zhì)濃度等因素的影響。等因素的影響

46、。大孔網(wǎng)狀聚合物吸附劑的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)大孔網(wǎng)狀聚合物吸附劑的類(lèi)型和結(jié)構(gòu) l按骨架極性的強(qiáng)弱分類(lèi)：按骨架極性的強(qiáng)弱分類(lèi)：l非極性吸附樹(shù)脂：苯乙烯交聯(lián)而成，交聯(lián)劑為二乙非極性吸附樹(shù)脂：苯乙烯交聯(lián)而成，交聯(lián)劑為二乙烯苯，又稱(chēng)芳香族吸附劑。烯苯，又稱(chēng)芳香族吸附劑。l中等極性吸附樹(shù)脂：甲基丙烯酸酯交聯(lián)而成，交聯(lián)中等極性吸附樹(shù)脂：甲基丙烯酸酯交聯(lián)而成，交聯(lián)劑亦為甲基丙烯酸酯，故又稱(chēng)脂肪族吸附劑。劑亦為甲基丙烯酸酯，故又稱(chēng)脂肪族吸附劑。l極性吸附劑：丙烯酰胺或亞砜經(jīng)聚合而成，通常含極性吸附劑：丙烯酰胺或亞砜經(jīng)聚合而成，通常含有硫氧、酰胺、氮氧等基團(tuán)。有硫氧、酰胺、氮氧等基團(tuán)。大孔網(wǎng)狀聚合物吸附劑吸附機(jī)制大孔網(wǎng)狀

47、聚合物吸附劑吸附機(jī)制 l非離子型共聚物，借助于范德華力從溶液中吸非離子型共聚物，借助于范德華力從溶液中吸附各種有機(jī)物，其吸附能力與樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)、附各種有機(jī)物，其吸附能力與樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理性能以及與溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)有關(guān)。通常物理性能以及與溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)有關(guān)。通常遵循以下規(guī)律：遵循以下規(guī)律：l非極性吸附劑可從極性溶劑中吸附非極性溶質(zhì)；非極性吸附劑可從極性溶劑中吸附非極性溶質(zhì)；l極性吸附劑可從非極性溶劑中吸附極性物質(zhì)；極性吸附劑可從非極性溶劑中吸附極性物質(zhì)；l中等極性吸附劑兼有以上兩種能力中等極性吸附劑兼有以上兩種能力吸附劑的選擇依據(jù)吸附劑的選擇依據(jù)l除吸附分子的除吸附分子的極性極性外，吸附

48、分子的外，吸附分子的大小大小是選擇大是選擇大孔吸附樹(shù)脂的因素之一，分子較大的吸附物，應(yīng)孔吸附樹(shù)脂的因素之一，分子較大的吸附物，應(yīng)選用大孔徑的吸附樹(shù)脂，但孔徑增大，吸附表面選用大孔徑的吸附樹(shù)脂，但孔徑增大，吸附表面積就要減少。經(jīng)驗(yàn)表明，孔徑等于吸附物分子直積就要減少。經(jīng)驗(yàn)表明，孔徑等于吸附物分子直徑的徑的6 6倍比較合適。倍比較合適。l吸附酚等分子較小的物質(zhì)，宜選用孔徑小、表面吸附酚等分子較小的物質(zhì)，宜選用孔徑小、表面積大的積大的XADXAD4 4，而吸附烷基苯磺酸鈉，則宜用孔，而吸附烷基苯磺酸鈉，則宜用孔徑較大，表面積較小的徑較大，表面積較小的XADXAD2 2吸附劑。吸附劑。吸附劑的預(yù)處理吸附劑的預(yù)處理l大孔吸附樹(shù)脂在使用前要預(yù)處理，特別是新購(gòu)大孔吸附樹(shù)脂在使用前要預(yù)處理，特別是新購(gòu)買(mǎi)的，含有許多脂溶性雜質(zhì)，要用丙酮在索氏買(mǎi)的，含有許多脂溶性雜質(zhì)，要用丙酮在索氏提取器中加熱洗脫提取器中加熱洗脫3 34d4d才能除盡，否則影響才能除盡，否則影響其吸附性能。其吸附性能。l一般情況下，用水洗去樹(shù)脂的表面浮渣，用乙一般情況下，用水洗去樹(shù)脂的表面浮渣，用乙醇溶脹醇溶脹24h24h后，濕法裝入柱內(nèi)，繼續(xù)用乙醇清后，濕法裝入柱內(nèi)，繼續(xù)用乙醇清洗至流出液與水洗至流出液與水1:51:5混合不呈乳白色，然后大混合不呈乳白色，然后