《吸附與離子交換》課件

吸附與離子交換分離概述吸附過程的理論基礎(chǔ)常用的吸附劑吸附的應(yīng)用離子交換的基本原理常用離子交換劑離子交換工藝離子交換應(yīng)用1精選ppt吸附與離子交換分離概述1精選ppt一.吸附1.概述1.1吸附定義：吸附是利用吸附劑對液體或氣體中某一組分具有選擇性吸附的能力，使其富集在吸附劑表面的過程。（表面吸附與吸收）1.2吸附作用：脫色、除臭、吸濕、防潮、去熱源及某些產(chǎn)品（如：酶、蛋白質(zhì)、核苷酸、氨基酸、抗生素等）的分離精制。1.3吸附的特點(diǎn)：①選擇性高②處理能力較低③可直接分離發(fā)酵液中所需的產(chǎn)物④操作簡單，但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)復(fù)雜。2精選ppt一.吸附1.概述2精選ppt2吸附過程的理論基礎(chǔ)2.1基本概念吸附：利用吸附劑對液體或氣體中某些組分具有選擇性吸附能力，使其富集在吸附劑表面的過程。吸附物：被吸附的物質(zhì)。吸附劑：吸附操作所使用的固體原料。一般為多孔微?；蚨嗫啄ぃ哂泻艽蟊缺砻娣e。原因：固體內(nèi)部分子作用力＝0固體分子外部作用力≠0，即從外界吸附分子、離子原子，并在吸附表面形成單分子或多分子層。3精選ppt2吸附過程的理論基礎(chǔ)2.1基本概念3精選ppt2.2吸附類型2.2.1物理吸附（1）作用力：吸附劑與吸附質(zhì)間的范德華力（定向力、誘導(dǎo)力、色散力）或氫鍵。如：硅膠薄層層析分離葉綠素（2）吸附力大小：吸附質(zhì)能否被吸附及吸附量多少a.溶質(zhì)與吸附劑極性的相似性b.溶劑極性與溶質(zhì)極性的相似性（3）特點(diǎn)：a.吸附發(fā)生在吸附劑整個(gè)表面－無選擇性b.吸附為可逆吸附，平衡易達(dá)到。（可通過改變T、pH、鹽濃度等物理?xiàng)l件解吸。）4精選ppt2.2吸附類型2.2.1物理吸附4精選ppt

2.2.2化學(xué)吸附（1）原理：吸附劑與吸附質(zhì)間發(fā)生化學(xué)鍵合，產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移而進(jìn)行的吸附。（2）特點(diǎn)：a.Ea高，需高溫下進(jìn)行；反應(yīng)時(shí)放出大量的熱b.選擇性很強(qiáng)：只對某種或幾種物質(zhì)有特定吸附c.單分子層吸附，吸附穩(wěn)定；為不可逆吸附。（若需解吸，必須加破壞化學(xué)鍵的有機(jī)試劑。）

5精選ppt2.2.2化學(xué)吸附5精選ppt2.2.3交換吸附（1）原理：離子交換劑通過靜電引力吸附溶液中帶相反電荷的離子，吸附過程發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。（2）特點(diǎn)：a.離子電荷越多，越易被吸附。b.電荷相同，離子水合半徑越小，越易被吸附。c.一般通過調(diào)pH或增加離子強(qiáng)度進(jìn)行洗脫。6精選ppt2.2.3交換吸附6精選ppt3影響吸附的因素（1）吸附劑的性質(zhì)：影響吸附容量和吸附速率a.吸附劑表面積大，空隙度大，吸附容量大b.吸附劑孔徑大，顆粒度小，吸附速率越大（孔徑適中）c.極性：極性化合物選極性吸附劑；非極性化合物選非極性吸附劑。（2）吸附質(zhì)性質(zhì)a.溶質(zhì)從較易溶解的溶劑中被吸附時(shí)，吸附量較少（相似相容）b.極性被吸附物質(zhì)吸附劑溶劑極性極性非極性非極性非極性極性7精選ppt3影響吸附的因素被吸附物質(zhì)吸附劑溶劑極性極性非極性非極性非c.同系物：分子量越大，極性越低，易被非極性吸附劑吸附如：活性炭：W大＞W(wǎng)小；多肽＞氨基酸；多糖＞單糖(3)其他因素：T、pH、吸附質(zhì)濃度、吸附劑用量等

溫度：吸附是放熱過程，吸附質(zhì)的穩(wěn)定性

溶液pH值：影響吸附質(zhì)的解離

鹽濃度：影響復(fù)雜，要視具體情況而定8精選pptc.同系物：分子量越大，極性越低，易被非極性吸附劑吸附8精4常用吸附劑4.1活性炭（非極性吸附劑）（1）種類：

活性炭種類顆粒大小表面積吸附力吸附量洗脫粉末活性炭小大大大難顆粒活性炭大小較小較小較難錦綸活性炭較小較大小小易（2）選擇a.欲分離物是否易被活性炭吸附；若容易吸附，選擇吸附力弱的活性炭；反之，亦然。b.一般先選顆粒狀，看能否被吸附、洗脫。9精選ppt4常用吸附劑4.1活性炭（非極性吸附劑）活性炭種類顆粒大小（3）活性炭對物質(zhì)的吸附一般規(guī)律a.吸附作用：在水中吸附力最強(qiáng)，在有機(jī)溶劑中吸附力最弱b.洗脫作用：水的洗脫能力最弱，有機(jī)溶劑洗脫能力最強(qiáng)c.被分離物類型：W大＞W(wǎng)?。环枷阕澹局咀錮.pH值的影響堿性中性吸附酸性洗脫酸性中性吸附堿性洗脫（4）活性炭的預(yù)處理：分別用48%HF，12MHCl洗滌，除去雜質(zhì)。定量分離時(shí)應(yīng)做空白實(shí)驗(yàn)。（5）應(yīng)用：精制有機(jī)物常用活性炭脫色；高純金屬微量雜質(zhì)的分離分析。10精選ppt（3）活性炭對物質(zhì)的吸附一般規(guī)律（4）活性炭的預(yù)處理：分別用4.2硅膠－極性吸附劑（1）影響吸附的因素a.吸附物的性質(zhì)：極性化合物＞非極性化合物b.硅膠含水量（1－20％）（2）硅膠活化：105－110℃活化1h（3）硅膠的再生a.5－10倍1％NaOH回流30min；水洗至中性b.3－6倍5％乙酸回流30min；水洗至中性c.甲醇洗，水洗d.120℃活化12h11精選ppt4.2硅膠－極性吸附劑11精選ppt4.3大孔性吸附樹脂（1）大孔性樹脂的結(jié)構(gòu)大孔吸附樹脂是一種不含交換基團(tuán)的,具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑。通常大孔性樹脂是聚苯乙烯和二乙烯苯的共聚物，它們具有多孔性的巨大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。12精選ppt4.3大孔性吸附樹脂（1）大孔性樹脂的結(jié)構(gòu)12精選ppt(2)大孔網(wǎng)狀吸附樹脂的種類非極性吸附樹脂：苯乙烯交聯(lián)而成，交聯(lián)劑為二乙烯苯，又稱芳香族吸附劑。中等極性吸附樹脂：甲基丙烯酸酯交聯(lián)而成，交聯(lián)劑亦為甲基丙烯酸酯，故又稱脂肪族吸附劑。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)。13精選ppt(2)大孔網(wǎng)狀吸附樹脂的種類非極性吸附樹脂：苯乙烯交聯(lián)而成，（3）大孔吸附樹脂的特性a.物理吸附、吸附容量大、選擇性好b.吸附速度快、易于解吸、機(jī)械強(qiáng)度高、再生處理簡便。特別適用于從水溶液中分離低極性或非極性化合物。c.貴，吸附效果受流速及溶質(zhì)濃度等影響14精選ppt（3）大孔吸附樹脂的特性14精選ppt（4）吸附原則a.吸附劑的極性非極性吸附劑適應(yīng)從極性溶劑中吸附非極性物極性吸附劑適應(yīng)從非極性溶劑中吸附極性物質(zhì)b.吸附物分子大?。絼┛讖剑讖剑轿轿锓肿又睆降?倍）15精選ppt（4）吸附原則15精選ppt（5）解吸方法水溶性有機(jī)溶劑－水或低級醇、酮弱酸性物質(zhì)—堿解吸弱堿性物質(zhì)—酸解吸高濃度鹽—水洗易揮發(fā)—熱水或蒸餾16精選ppt（5）解吸方法水溶性有機(jī)溶劑－水或低級醇、酮16精選ppt5.操作方式5.1分批式吸附（1）方法：將漿狀吸附劑添加到裝有溶液的攪拌反應(yīng)罐中，初始抽提物和蛋白質(zhì)都有可能被吸附到吸附劑上，并逐個(gè)分離。（2）步驟吸附劑與溶液混合（吸附）→吸附劑與溶液分離→淋洗（洗滌雜質(zhì)）→抽干→解吸Ps：典型吸附劑有磷酸纖維素、親和吸附劑、免疫吸附劑等。17精選ppt5.操作方式5.1分批式吸附17精選ppt5.2連續(xù)攪拌罐中的吸附（1）過程：料液（恒定濃度）以一定流速連續(xù)進(jìn)入攪拌罐中，罐內(nèi)初始裝有純?nèi)軇┖托迈r吸附劑，吸附劑上吸附溶質(zhì)，溶質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化，溶液并不斷流出反應(yīng)罐。（2）特點(diǎn)a.罐內(nèi)濃度＝出口液濃度b.溶質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化（快、中、慢）：18精選ppt5.2連續(xù)攪拌罐中的吸附（1）過程：18精選ppt5.3固定床吸附（1）過程：a.吸附：吸附劑固定在一定容器中，含目的物的液體從容器一端進(jìn)入，經(jīng)容器上部液體分布器分布，從另一端流出。b.洗脫：用不同pH水或緩沖液、溶劑洗脫（2）特點(diǎn)a.流出液溶質(zhì)濃度逐步升高（慢－快），穿透時(shí)（濃度最大）停止操作。b.柱效高c.無法處理含顆粒的料液，易堵塞，需要預(yù)處理19精選ppt5.3固定床吸附（1）過程：19精選ppt5.4膨脹床吸附（1）方法：

吸附劑固定在一定容器中，通入液體后吸附劑膨脹，含目的物的液體從底端進(jìn)入，經(jīng)經(jīng)容器下端液體分布器分布，流經(jīng)吸附劑，頂端流出。（2）步驟a.床層穩(wěn)定膨脹和介質(zhì)平衡－平衡液吸附劑膨脹，床層分級b.進(jìn)料吸附－原料液20精選ppt5.4膨脹床吸附（1）方法：20精選ppt

c.洗滌－緩沖液（去固體顆粒及弱吸附雜質(zhì)）

d.洗脫－洗脫劑

e.再生和清洗a.效率高b.適合含固體顆粒物質(zhì)的分離c.兼有吸附和固液分離的作用（3）特點(diǎn)21精選pptc.洗滌－緩沖液（去固體顆粒及弱吸附雜質(zhì)）

d.洗脫－二、離子交換分離法22精選ppt二、離子交換分離法22精選ppt1.離子交換概述1.1定義：

利用離子交換樹脂作為吸附劑，將溶液中的待分離組分，依據(jù)其電荷差異，依靠庫侖力吸附在樹脂上，然后利用合適的洗脫劑將吸附質(zhì)從樹脂上洗脫下來，達(dá)到分離的目的。23精選ppt1.離子交換概述23精選ppt1.2離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)

在水溶液中呈不溶解狀態(tài)，能釋放反離子，同時(shí)也可與溶液中其它帶相反電荷物質(zhì)結(jié)合。如：RSO3Na，DEAE－纖維素（1）基質(zhì)：具有三維空間立體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架（2）功能基團(tuán)（或活性基團(tuán)）：聯(lián)接在骨架（3）反離子（活性離子）：活性基團(tuán)所帶的相反電荷的活性離子（可交換離子）24精選ppt1.2離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)24精選ppt1.3離子交換的分類1.3.1按活性基團(tuán)分類，可分為（1）陽離子交換樹脂（含酸性基團(tuán)）強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂：a.活性基團(tuán)是-SO3H（磺酸基）和-CH2SO3H（次甲基磺酸基）b.pH1－14使用，選擇性差弱酸性陽離子交換樹脂：a.活性基團(tuán)有-COOH,-OCH2COOH,C6H5OH等弱酸性基團(tuán)；b.pH大于7，選擇性好25精選ppt1.3離子交換的分類1.3.1按活性基團(tuán)分類，可分為25精選（2）陰離子交換樹脂（含堿性基團(tuán)）。

強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂：a活性基團(tuán)為季銨基團(tuán)，如三甲胺基或二甲基-?-羥基乙基胺基；b.pH1－14，選擇性差，應(yīng)用廣泛弱堿性陰離子交換樹脂：a.活性基團(tuán)為伯胺或仲胺，堿性較弱；b.pH小于7，選擇性好，應(yīng)用范圍窄26精選ppt（2）陰離子交換樹脂（含堿性基團(tuán)）。26精選ppt以上為4種基本類型，可通過轉(zhuǎn)型成其它類型R-SO3-H+

→R-SO3-Na+R-COOH→R-COO-Na+R-NR3+OH-→R-NR3+Cl-R-NH3+OH-→R-NH3+Cl-27精選ppt以上為4種基本類型，可通過轉(zhuǎn)型成其它類型R-SO3-H+類型結(jié)構(gòu)活性機(jī)團(tuán)使用pH值商品號強(qiáng)酸型交聯(lián)的聚苯乙烯－SO3H（磺酸基）0~14國產(chǎn)#732Amberlite1R-120(美)Dowex50(美)Zerolit225(英)神膠1號（日）弱酸型聚丙烯酸－COOH（羧基）－OH（酚羥基）不能小4不能小于9.5國產(chǎn)#724幾種離子交換樹脂（1）28精選ppt類型結(jié)構(gòu)活性機(jī)團(tuán)使用pH值商品號強(qiáng)酸型交聯(lián)的聚苯乙烯－SO3幾種離子交換樹脂（2）類型結(jié)構(gòu)活性基團(tuán)使用pH值商品號強(qiáng)堿型交聯(lián)的聚苯乙烯－N（CH3）3Cl（磺酸基）0~14國產(chǎn)#717國產(chǎn)#201Amberlite1RA-400（410）(美)Dowex50(美)Zerolit225(英)神膠801（日）弱堿型交聯(lián)的聚苯乙烯－NH（CH3）2OH－NH2（CH3）OH0~7國產(chǎn)#704和#330Amberlite1R-45（410）(美)Dowex3(美)ZerolitH29精選ppt幾種離子交換樹脂（2）類型結(jié)構(gòu)活性基團(tuán)使1.3.2新型離子交換樹脂大孔離子交換樹脂大孔離子交換樹脂具有和大孔吸附劑相同的骨架結(jié)構(gòu)，在大孔吸附劑合成后（加入致孔劑），再引入化學(xué)功能基團(tuán)，便可得到大孔離子交換樹脂30精選ppt1.3.2新型離子交換樹脂大孔離子交換樹脂30精選ppt大孔離子交換樹脂的優(yōu)點(diǎn)a.通過在合成時(shí)加入惰性致孔劑，克服了普通凝膠樹脂由于溶脹現(xiàn)象，產(chǎn)生的“暫時(shí)孔”現(xiàn)象，從而強(qiáng)化了離子交換的功能；b.減少了凝膠樹脂在離子交換過程中的“有機(jī)污染”現(xiàn)象（大分子不易洗脫）；c.可以通過致孔劑選擇調(diào)整孔徑大小、樹脂的比表面積，以適應(yīng)不同的分離要求。d.常用的致孔劑有：良溶劑（能與單體互溶的）甲苯、四氯化碳；不良溶劑長鏈醇（碳4-10）煤油；高分子聚合物聚苯乙烯、聚丙烯酸酯31精選ppt大孔離子交換樹脂的優(yōu)點(diǎn)a.通過在合成時(shí)加入惰性致孔劑，克服了1.3.3其它離子交換樹脂類型兩性樹脂：同時(shí)含有酸、堿兩種基團(tuán)的樹脂；均孔型離子交換樹脂：主要是陰離子型凝膠離子交換樹脂，孔徑均勻，交換容量高、機(jī)械強(qiáng)度好；螯合樹脂：樹脂上含有具有螯合能力的集團(tuán)，既可以形成離子鍵，又可以形成配位鍵；主要用于脫除金屬離子.如：國產(chǎn)#401型是屬于氨羧基［－N（CH2COOH）2］*多糖基離子交換樹脂：固相載體為多糖類物質(zhì)，親水性強(qiáng)、交換空間大、對生物大分子物致變性作用小32精選ppt1.3.3其它離子交換樹脂類型兩性樹脂：同時(shí)含有酸、堿兩種基主要的多糖基離子交換樹脂（1）離子交換纖維素

a.樹脂骨架為纖維素，根據(jù)活性基團(tuán)的性質(zhì)可分為陽離子交換纖維素和陰離子交換纖維素兩類b.特點(diǎn)：骨架松散、親水性強(qiáng)，易吸收大分子；表面積大、交換容量大；吸附力弱、交換和洗脫條件溫和；分辨率高c.常用的離子交換纖維素：甲基磺酸纖維素（SM－C）、羧甲基纖維素（CM－C）、二乙基氨基乙基纖維素（DEAE－C）、TEAE－C

33精選ppt主要的多糖基離子交換樹脂（1）離子交換纖維素33精選ppt（2）葡聚糖凝膠離子交換樹脂a.骨架為葡聚糖凝膠，如sepharose、sephadex，根據(jù)功能基團(tuán)的不同，亦可分為陽離子交換和陰離子交換樹脂b.命名方法：交換活性基團(tuán)+骨架+原骨架編號c.特點(diǎn)：除了具有離子交換功能以外，兼有分子篩的功能，提高了分離的效率c.常用的葡聚糖凝膠離子交換樹脂：CM-sephadexC-25、DEAE-sephadexA-25等34精選ppt（2）葡聚糖凝膠離子交換樹脂34精選pptPS：（1）離子交換樹脂：適用于無機(jī)離子交換和有機(jī)酸、aa、抗生素等小分子的提取、分離（2）蛋白質(zhì)類生物大分子－多糖基離子交換劑a.親水性強(qiáng)－提供微環(huán)境b.孔徑較大－提高實(shí)際交換容量c.粒度較?。黾訑U(kuò)散，減小阻力d.電荷密度較低－靜電作用小，避免失活；易洗脫35精選pptPS：35精選ppt1.4離子交換樹脂的命名方法（1）由3位數(shù)字組成a.第一位代表產(chǎn)品的分類b.第二代表骨架c.第三位順序號d.大孔樹脂，前加De.凝膠樹脂－要標(biāo)明交聯(lián)度36精選ppt1.4離子交換樹脂的命名方法（1）由3位數(shù)字組成36精選pp

離子交換樹脂命名法中分類代號和骨架代號代號分類名稱骨架名稱0強(qiáng)酸性苯乙烯系1弱酸性丙烯酸系2強(qiáng)堿性酚醛系3弱堿性環(huán)氧系4螯合性乙烯哌啶系5兩性脲醛系6氧化還原氯乙烯系D101、D201、201×837精選ppt離子交換樹脂命名法中分類代號和骨架代號代號分類名稱骨1.5離子交換樹脂的理化性能外觀：球形、淺色為宜，粒度大小為16~60目>90%；機(jī)械強(qiáng)度：>90%；含水量：0.3-0.7g/g樹脂；交換容量：重量交換容量、體積交換容量、工作交換容量或稱表觀交換容量（在某一條件下）；穩(wěn)定性：化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性；膨脹度：交聯(lián)度、活性基團(tuán)的性質(zhì)與數(shù)量、活性離子的性質(zhì)、介質(zhì)的性質(zhì)和濃度、骨架結(jié)構(gòu)；濕真密度：單位體積濕樹脂的重量；孔度、孔徑、比表面積38精選ppt1.5離子交換樹脂的理化性能外觀：球形、淺色為宜，粒度大小為2.離子交換分離的理論基礎(chǔ)

（1）A+自溶液中擴(kuò)散到樹脂表面（2）A+從樹脂表面進(jìn)入樹脂內(nèi)部的活性中心（3）A+與RB在活性中心上發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)（4）解吸附離子B+自樹脂內(nèi)部擴(kuò)散至樹脂表面（5）B+離子從樹脂表面擴(kuò)散到溶液中交換速度的控制步驟是擴(kuò)散速度，不同的分離體系可能由內(nèi)部擴(kuò)散或外部擴(kuò)散控制2.1離子交換過程39精選ppt2.離子交換分離的理論基礎(chǔ)

（1）A+自溶液中擴(kuò)散到樹脂表面2.2離子交換

離子交換樹脂與含離子的溶液接觸時(shí)，樹脂上的反離子A+進(jìn)入溶液，而溶液中的B+被樹脂“吸附”，即“化學(xué)吸附”。（1）反應(yīng)可逆，平衡可迅速達(dá)到，且平衡移動遵守質(zhì)量作用定律。如：B+濃度增加，平衡右移（2）離子交換樹脂的選擇性－對溶液中不同離子具有不同結(jié)合力選擇性系數(shù)：

40精選ppt2.2離子交換（1）反應(yīng)可逆，平衡可迅速達(dá)到，且平衡移動遵守2.3離子交換的選擇性（1）離子交換常數(shù)：交換勢或交換系數(shù)[R-A]、[R-B]表示結(jié)合在樹脂上的A離子和B離子濃度[A]S、[B]S表示溶液中A離子和B離子越大B越易被交換41精選ppt2.3離子交換的選擇性（1）離子交換常數(shù)：交換勢或交換系數(shù)[（2）影響離子交換選擇性的因素a.水合離子半徑：半徑越小，親和力越大；b.離子化合價(jià)：高價(jià)離子易于被吸附；c.溶液pH：影響交換基團(tuán)和交換離子的解離程度，但不影響交換容量；d.離子強(qiáng)度：越低越好；e.有機(jī)溶劑：不利于吸附；f.交聯(lián)度、膨脹度、分子篩：交聯(lián)度大，膨脹度小，篩分能力增大；交聯(lián)度小，膨脹度大，吸附量減少；g.樹脂與粒子間的輔助力：除靜電力以外，還有氫鍵和范德華力等輔助力；42精選ppt（2）影響離子交換選擇性的因素a.水合離子半徑：半徑越小，親對于強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂，當(dāng)與金屬離子M+接觸時(shí):

選擇性系數(shù)值的大小表示樹脂對金屬離子M+的親和力的大小，它與樹脂的類型、離子的性質(zhì)與濃度以及溶液的組成有關(guān)。

為什么金屬離子(Na+、K+等)可以吸附在H-型強(qiáng)酸型陽離子交換柱上，而后又可以用HCl來再生強(qiáng)酸型陽離子交換柱?43精選ppt對于強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂，當(dāng)與金屬離子M+接觸時(shí):選擇性系

實(shí)驗(yàn)表明，在常溫下，當(dāng)離子濃度不大時(shí)，強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂樹脂親和力大小有如下一些規(guī)律。(1)金屬離子的價(jià)數(shù)增大，親和力增大。如Na+<Ca2+<Al3+<Th4+(2)離子價(jià)數(shù)相同時(shí)，親和力大小隨著水合離子半徑的減少而增大。如1價(jià)離子：Li+<H+<Na+<NH4+<K+<Rb+<Cs+<Tl+<Ag+；2價(jià)離子：Mg2+<Zn2+<Co2+<Cu2+<Cd2+<Ni2+<Ca2+<Sr2+<Pb2+<Ba2+。44精選ppt實(shí)驗(yàn)表明，在常溫下，當(dāng)離子濃度不大時(shí)，強(qiáng)酸型陽離子交2.4影響交換速度的因素顆粒大?。河≡娇旖宦?lián)度：交聯(lián)度小，交換速度快溫度：越高越快離子化合價(jià)：化合價(jià)高，交換越快離子大?。涸叫≡娇鞌嚢杷俣龋涸谝欢ǔ潭壬希酱笤娇烊芤簼舛龋寒?dāng)交換速度為外擴(kuò)散控制時(shí)，濃度越大，交換速度越快45精選ppt2.4影響交換速度的因素顆粒大?。河≡娇?5精選ppt2.5分離機(jī)理（1）選擇性吸附（目的物結(jié)合力大，雜質(zhì)結(jié)合力?。゛.使目的物帶上與反離子同類型的電荷且數(shù)量大b.使雜質(zhì)帶上與反離子相反的電荷或不帶電。如SO3Na（2）分步洗脫a.改變洗脫液的pH，使兩性物質(zhì)的帶電情況發(fā)生改變b.用高濃度的鹽溶液洗脫46精選ppt2.5分離機(jī)理（1）選擇性吸附（目的物結(jié)合力大，雜質(zhì)結(jié)合力小-+OverallchargeonproteinNH3RCOOH+NH3RCOO+-RNH2COO-acidisoelectricpoint alkalineexcesspositivechargebalancedpositiveandnegativechargeexcessnegativechargepH310Titrationcurves47精選ppt-+OverallchargeonproteinNH348精選ppt48精選ppt※兩性物質(zhì)的分離（1）pH＜pI（+）－被陽離子交換樹脂吸附；pH＞pI（-）－被陰離子交換樹脂吸附（2）若在相同pH條件下，且pH＜pI，pI越高的物質(zhì)帶正電荷越多，越易被陽離子交換樹脂吸附；若在相同pH條件下，且pH＞pI，pI越低的物質(zhì)帶負(fù)電荷越多，越易被陰離子交換樹脂吸附；（3）陽離子交換樹脂：用增加pH的緩沖溶液洗脫，洗脫順序：pI低先流出陰離子交換樹脂：用增加pH的緩沖溶液洗脫，洗脫順序：pI高先流出49精選ppt※兩性物質(zhì)的分離（1）pH＜pI（+）－被陽離子交換樹3.離子交換操作方法樹脂的選擇樹脂預(yù)處理離子交換吸附洗脫50精選ppt3.離子交換操作方法樹脂的選擇50精選ppt3.1樹脂的選擇（1）樹脂基本要求：交換容量大、選擇性好、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度好等（2）樹脂類型的選擇①陰、陽離子交換樹脂的選擇－－被分離物所帶的電荷情況及穩(wěn)定性a.（+）－陽b.（-）－陰如：細(xì)胞色素c（pI10.2、酸性條件下穩(wěn)定）51精選ppt3.1樹脂的選擇（1）樹脂基本要求：51精選ppt

②－目的物酸堿性、樹脂離解狀態(tài)及選擇性、洗脫a.目的物具有較強(qiáng)的酸（或堿）性－－選弱堿（酸）性陰（或陽）離子交換樹脂b.目的物具有較弱的酸（或堿）性－－選強(qiáng)堿（酸）性陰（或陽）離子交換樹脂c.生物樣品習(xí)慣采用弱性樹脂d.強(qiáng)樹脂，選擇性小，應(yīng)用廣泛；弱樹脂，選擇性好，應(yīng)用窄如：赤霉素pk3.8一元弱酸52精選ppt

②－目的物酸堿性、樹脂離解狀態(tài)及選擇性、洗脫a.目的物具有③離子交換樹脂－反離子的選擇

－－取決于結(jié)合力、實(shí)際需求陽離子－Na+、H+、NH4+；陰離子－Cl-、OH-、一般來說：a.強(qiáng)陽離子交換樹脂－Na+、H+

弱陽離子交換樹脂－Na+b.強(qiáng)陰離子交換樹脂－Cl-、OH-弱陰離子交換樹脂－Cl-如：去水中Ca2+鏈霉素（為一強(qiáng)堿性生物活性藥物，pH4-5穩(wěn)定）－弱陽離子交換樹脂－Na+、中性溶液中吸附、酸溶液洗脫53精選ppt③