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离子交换作业

离子交换作业
离子交换作业

离子交换作业

1.判断下列说法是否正确,并说明理由。

⑴在其他条件相同时,树脂上反离子的水合半径越大,树脂膨胀率越大;

⑵强酸性树脂的膨胀性大于弱酸性树脂;

⑶阴离子交换树脂在碱性溶液中较稳定;

⑷树脂的活性官能团的电离度越大,膨胀率越大;

⑸制备离子交换水时,除气塔可以放在阳柱前或阳柱与阴柱之间,但不能放在阴柱后;

⑹强碱性阴离子交换树脂对OH的选择系数较大;

⑺在小颗粒树脂的交换反应中,粒扩散过程为决定步骤;

⑻稀溶液中,离子裸半径越大,与树脂的亲和力越大;

⑼稀土离子与淋洗剂生成的配合物的稳定常数越大,分离系数越大;

⑽相同类型的离子交换树脂,交联度越大,总交换容量越小;

⑾大孔树脂的吸水性比凝胶树脂大,但溶胀性比凝胶树脂小。

⑿凝胶树脂的膨胀度越大,机械强度越低。

2.比较下列性质

⑴允许使用的pH值:R-SO3H R-COOH

⑵膨胀性:R NCl R-N(CH3)2HCl

⑶交换反应的选择性:201×4树脂201×7树脂

⑷RCOOH树脂的交换容量:pH=7 pH=10

⑸化学稳定性:聚苯乙烯系树脂酚醛系树脂

⑹离子交换反应速率:RSO3H RCOOH;RCOOH RCOONa;

⑺稀溶液中,树脂对下列离子的亲和力:Ce3+Ca2+;SO42-Cl-;

La3+Lu3+;H+Na+(羧酸型树脂)

⑻非水溶剂中分离效果:凝胶树脂大孔树脂

⑼对较大的有机分子的分离效果:凝胶树脂大孔树脂

3.回答下列问题

⑴为何称离子交换树脂为不溶性电解质?

⑵在稀土分离中为什么要加入延缓离子?延缓离子应具备什么条件?

⑶如何使混合树脂分开?依据是什么?

⑷如果树脂床中有气泡应如何消除?

⑸如果在一个体系中存在几种吸附能力不同的离子,应先分离哪些离子?应如何选择离子交换树脂?

⑹如何将含Fe2O3、Al2O3、CaO、P2O5的磷酸盐矿石中的几种元素分开?

⑺请举出一个离子交换法分离Cr3+、Cu2+离子的例子。

⑻离子交换树脂的操作交换容量与哪些因素有关?这些因素是如何影响的?

⑼简述凝胶树脂与大孔树脂的区别。

⑽离子交换树脂的膨胀度与哪些因素有关?这些因素如何影响膨胀度的大小?

⑴树脂的交联度增大,膨胀度减少;

⑵功能基上反离子的水化能力越强(裸半径小而电荷数高),膨胀度越大;

⑶外界溶液的离子浓度越低,膨胀度越大;

⑷树脂的交换官能团离解程度越完全,膨胀度越大;

强酸、碱性树脂>弱酸、碱性树脂(H+、OH-)

弱酸和弱碱性树脂的转型膨胀度大

⑸大孔型树脂的含水量高,但膨胀度不大。

⑾离子交换树脂的交换速率与哪些因素有关?这些因素如何影响交换速率的大小?

(1)树脂粒度

膜扩散控制:小颗粒树脂比表面大,增大总的膜扩散速度;

粒扩散控制:小颗粒使离子通过的路程短,速度快。

树脂粒度均匀,速度快。

(2)树脂交联度

树脂交联度越大,树脂的溶胀性越差,从而影响离子在树脂颗粒内部扩散的速度。

(3)温度

使扩散速度和交换反应速度均提高。

(4)溶液浓度

溶液浓度小,总的交换速度由膜扩散决定。当浓度增加时,膜扩散速度上升,树脂内扩散常变成控制步骤。

(5)交换离子的性质

离子价态越高,库仑引力越大,扩散速度越快。水化离子越大,则越难扩散。

⑿阴离子交换树脂在制备离子交换水后,在树脂层中有一些碳酸盐析出,欲使树脂再生,恢复处理能力,应如何进行处理?

⒀画出工业上制备离子交换水的流程图。

4.计算

氢型阳离子交换树脂(交联度为8)的交换容量为3.6毫摩尔/克树脂,当80毫升0.002mol/L的钾盐流经2g树脂达平衡后,溶液中所剩的钾的百分比是多少?

离子交换柱层析原理

离子交换层析介质的应用 离子交换层析分离纯化生物大分子的过程,主要是利用各种分子的可离解性、离子的净电荷、表面电荷分布的电性差异而进行选择分离的。现已成为分离纯化生化制品、蛋白质、多肽等物质中使用最频繁的纯化技术之一。 子交换层析(Ion Exchange Chromatography 简称为IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。离子交换层析是目前生物化学领域中常用的一种层析方法,广泛的应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、糖类、核苷酸等的分离纯化。 1.离子交换层析的基本原理: 离子交换层析是通过带电的溶质分子与离子交换层析介质中可交换离子进行交换而达到分离纯化的方法,也可以认为是蛋白质分子中带电的氨基酸与带相反电荷的介质的骨架相互作用而达到分离纯化的方法。 离子交换层析法主要依赖电荷间的相互作用,利用带电分子中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,所以离子交换层析法已广泛用于生物大分子的分离、中等纯化及精制的各个步骤中。 由于离子交换层析法分辨率高,工作容量大,并容易操作,因此它不但在医药、化工、食品等领域成为独立的操作单元,也已成为蛋白质、多肽、核酸及大部分发酵产物分离纯化的一种重要的方法。目前,在生化分离中约有75%的工艺采用离子交换层析法。 2.离子交换层析介质: 离子交换层析的固定相是离子交换剂,它是由一类不溶于水的惰性高分子聚合物基质通过一定的化学反应共价结合上某种电荷基团形成的。离子交换剂可以分为三部分:高分子聚合物基质、电荷基团和平衡离子。电荷基团与高分子聚合物共价结合,形成一个带电的可进行离子交换的基团。平衡离子是结合于电荷基团上的相反离子,它能与溶液中其它的离子基团发生可逆的交换反应。平衡离子带正电的离子交换剂能与带正电的离子基团发生交换作用,称为阳离子交换剂;平衡离子带负电的离子交换剂与带负电的离子基团发生交换作用,称为阴离子交换剂。在一定条件下,溶液中的某种离子基团可以把平衡离子置换出来,并通过电荷基团结合到固定相上,而平衡离子则进入流动相,这就是离子交换层析的基本置换反应。通过在不同条件下的多次置换反应,就可以对溶液中不同的离子基团进行分离。下面以阴离子交换剂为例简单介绍离子交换层析的基本分离过程。 阴离子交换剂的电荷基团带正电,装柱平衡后,与缓冲溶液中的带负电的平衡离子结合。待分离溶液中可能有正电基团、负电基团和中性基团。加样后,负电基团可以与平衡离子进行可逆的置换反应,而结合到离子交换剂上。而正电基团和中性基团则不能与离子交换剂结合,随流动相流出而被去除。通过选择合适的洗脱方式和洗脱液,如增加离子强度的梯度洗脱。随着洗脱液离子强度的增加,洗脱液中的离子可

萃取的操作方法

萃取的操作方法 萃取操作方法在分析中使用较广泛的萃取方法为间歇法(亦称单效萃取法)。这种方法是取一定体积的被萃取溶液,加入适当的萃取剂,调节至应控制的酸度。然后移入分液漏斗中,加入一定体积的溶剂,充分振荡至达到平衡为止。静置待两相分层后,轻轻转动分液漏斗的活塞、使水溶液层或有机溶剂层流人另一容器中,使两相彼此分离。假如被萃取物质的分配比足够大时,则一次萃取即可达到定量分离的要求。假如被萃取物质的分配比不够大,经第一次分离之后,再加入新鲜溶剂,重复操作,进行二次或三次萃取。但萃取次数太多、不仅操作费时,而且轻易带人杂质或损失萃取的组分。 §11-4离子交换分离法 利用离子交换剂和溶液中的离子发生交换作用而使离子分离的方法,称为离子交换分离法。20世纪初期,工业上就开始用天然的无机离子交换剂泡沸石来软化硬水。但这类无机离子交换剂的交换能力低,化学稳定性和机械强度差,使用受到很大限制。 近年来合成了有机离子交换剂——离子交换树脂,基本上克服了无机离子交换剂的缺点因此离子交换分离法在生产和科研各方面得到了广泛的使用。 一、离子交换树脂的结构和性质 (一)结构 离子交换树脂是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。网状结构的骨架部分一段很稳定,不溶于酸、碱和一般溶剂。在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。 1.阳离子交换树脂 阳离子交换树脂具有酸性基团,如使用最广泛的强酸性磺酸型聚苯乙烯树脂,它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合,经浓硫酸磺化而制得的聚合物。 这种树脂的化学性质很稳定,具有耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂的性质,因此使用非常广泛。 各种阳离子交换树脂含有不同的活性基因、常见的有磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)和酚基(-OH)等。根据活性基团离解出H 能力的大小不同,阳离子交换树脂分为强酸性和弱酸性两种。例如含-SO3的为强酸性阳离子交换树脂,常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架),合-COOH和-OH的弱酸性阳离子交换树脂,分别用R-COOH和R-OH表示。 强酸性阳离子交换树脂使用较广泛,弱酸性阳离子交换树脂的H 不易电离,所以在酸性溶液中不能使用,但它的选择性较高而且易于洗脱。 2.阴离子交换树脂

离子交换设计计算书(有公式)

全自动软水器设计指导手册 (附设计公式)

目录 一、总述 0 1. 锅炉水处理监督管理规则 0 2. 离子交换树脂部结构 0 3. 钠离子交换软化原理及特性: (1) 4. 水质分析测试容 (1) ?PH值(Potential of Hydrogen) (1) ?总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) (1) ?铁含量(IRON) (1) ?锰 (2) ?硬度值(HARDNESS) (2) ?碱度 (2) ?克分子(mol) (2) ?当量 (3) ?克当量 (3) ?硬度单位 (3) ?我国江河湖泊水质组成 (5) 二、全自动软水器 (5) 三、影响软水器交换容量的因素 (7) 1. 流速(gpm/ft,m/h) (7) 2. 水与树脂的接触时间:(gpm/ft3) (7) 3. 树脂层的高度 (8) 4. 进水含盐量 (9) 5. 温度 (11) 6. 再生剂质量(NaCl) (11) 7. 再生液流量 (12) 8. 再生液浓度 (13) 9. 再生剂用量 (14) 10. 树脂 (14) 四、自动软水器设计 (14) 1. 软水器设备应遵循的标准 (14) 2. 全自动软水器主要参数计算 (15) 1) 反洗流速的计算: (15) 2) 系统压降计算 (15) 3. 软水器设计计算步骤 (15) 计算示例 (17)

一、总述 1.锅炉水处理监督管理规则 第三条锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位,锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位,锅炉房设计单位,锅炉水质监测 单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规 则。 第九条锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施,不应以化学清洗代替正常的水处理工作。 第十条生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位,须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后,才能生产。 第十一条未经注册登记的锅炉水处理设备、药剂和树脂,不得生产、销售、安装和使用。 第十四条锅炉水处理设备出厂时,至少应提供下列资料: 1.水处理设备图样(总图、管道系统图等); 2.设计计算书; 3.产品质量证明书; 4.设备安装、使用说明书; 5.注册登记证书复印件。 第三十六条对违反本规则的单位和个人,有下列情况之一者,安全监察机构有权给予通报批评、限期改进,暂扣直至吊销资格(对持证的单位 和个人)的处理。 2.离子交换树脂部结构 离子交换树脂的部结构可以分为三个部分: 1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成,如交联的聚苯烯、聚丙烯酸等; 2)离子交换基团它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的 离子官能团[如-SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl]等,或带有极性的非离子型官能团[如-N(CH3)2、-N(CH3)H等]; 3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝 胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。 离子交换树脂的部结构如下图中的左图所示,离子交换基团的结构如下图的右图所示。 顺流再生:交换流速20-30m/h,反洗流速12~15m/h,吸盐流速4-6m/h(逆1.4-2m/h)

树脂在使用前的活化方法概述

树脂使用前的活化(转) 对于初次使用需要激活或者说完全再生的树脂而言,整理网友的资料如下: (1)新的离子交换树脂常含有反应溶剂、未参加反应的物质和少量低分子量的聚合物、铁、铅、铜等杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。因此,新树脂在投运前要进行预处理,转换为指定的离子型式。 (2 )阳离子交换树脂(含碱性基团的强酸阳树脂)的预处理步骤:首先用清水对树脂进行 冲洗(最好为反洗)洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。然后用?4~5%勺HCI和NaOH在交换 柱中依次交替浸泡2~4小时,在酸碱之间用大量清水淋洗(最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗)至出水接近中性,如此重复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处 (3 )阴离子交换树脂(含酸性基团的强碱阴树脂)的预处理步骤:同上,只是酸碱的使用交换位置。 (4)应用于医药、食品行业的树脂,预处理最好先用乙醇浸泡,而后再用酸碱进行交替处理,大量清水淋洗至中性待用。 (5 )各种树脂因品种、用途不一,预处理的方法也有区别,预处理时的酸碱浓度及接触时 间等,可具体参考各型号树脂的介绍。 (6 )预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱,决定于使用时所要求的离子型式。 (7)为了保证所要求的离子型式的彻底转换,所用的酸、碱应是过量的。 有网友提出如何检测树脂失效的问题。整理答案:新树脂必须先送到有关部门检测合 格后再使用。树脂必须符合阴阳树脂的验收标准,主要检测指标:全交换容量、含水率、耐磨率、有效粒径、湿真密度、湿视密度、不均匀系数等。 根据厂家提供的再生装置及离子交换树脂再生的需要可以得知,这次,我们采用的树 脂应该是强酸性阳离子(Na+)交换树脂。因为它的再生装置只有一个盐箱,用的是NaCI (当 然不是吃的那种),听说是工业专用的粗盐。弱酸性的阳离子交换树脂也用NaCI再生,但它 需要在碱性条件下才能有较高的交换能力,而这套设备不提供碱性条件。(关于离子交换树 脂种类、型号的详细情况可以在一些厂家的网站上找到,偶去的是这里,, &ArticlePage=&lnfold=7&Menuld=38613&Mainld=67491 。在中国水网论坛、中国化学化工论

离子交换带控制点的工艺流程图

(一)带控制点的工艺流程 工艺流程及原理 反洗水 废液 正洗水 工作原理: 离子交换是指水溶液通过树脂时,发生在固体颗粒和液体之间的界面上,固液间离子相互交换的过程。离子交换反应是可逆反应,离子交换对不同组分显示出不同的平衡特性。在水处理中常见的离子交换反应是水的软化,除盐及去除或回收污水种重金属离子等。水中在阳离子交换剂上的Na+离子进行交换反应。其反应如下: 2RNa+M2+=R2M+2Na2+ 式中:R-----离子交换剂的骨架N+-----交换剂上可交换离子 M2+----水溶液中二价阳离子 (三)自动控制,在线检测及参数调节 自动控制:水泵 1、调节池,盐池,软水池均设下水位开关及水位下限自动报警装置。水位达下限 时报警并停泵。 在线检测: 1、流量:泵(A-J,L-N)出口流量在线检测,其中泵(A-C)流量的瞬时值和累 计值通过计算机显示,记录和打印。 2、测硬度:A7-A8检测 3、Ph值:调节池中污水,混合反应池中污水,泵(G)出水的Ph值在线检测, 既可现场检读,也可通过计算机显示,记录并打印。 运行参数调节及控制策略 1、流量: 泵(I-K)皆为交流电源离心泵,泵(I-K)连接电磁流量计(F1 -10 )可通过 计算机,根据流量设定值指定变频器工作,改变泵的转速以调节其流量。(四)额定运行参数及预期效果 1、盐池容积:12.3L 2、离子交换柱:进水流量0.1m3h-1,进水空塔流速=正洗强度=12.7m/h,正洗流量100Lh-1,反洗强度10.2m/h,反洗流量80Lh-1,正反洗时间各15分钟。 3、软水池:流量0.10m3h-1,容积1.37m,停留时间13.7小时。 4、调节池:流量0.10m3h-1。 (五)非标设备的工艺设计及计算

离子交换树脂的原理及应用总结归纳(重点阅读)

精心整理如何筛分混合的阴阳离子交换树脂? 离子交换树脂的工作原理及优缺点分析 将离子性官能基结合在树脂(有机高分子)上的材料,称之为“离子交换树脂”。树脂表面带有磺酸(sulfonic acid) 者,称为阳离子交换树脂,而带有四级氨离子的,则为阴离子交换树脂。由於离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子,所以经常使用於纯水、超纯水的制造程序中。(见下图) 离子交换树脂上的官能基虽可去除原水(Feed water) (Fouling)。方。 原理 软水,这是软化水设备的工作过程。 当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作“再生”。

由于实际工作的需要,软化水设备的标准工作流程主要包括:工作(有时叫做产水,下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近,只是由于实际工艺的不同或控制的需要,可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中,全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。 反洗:工作一段时间后的设备,会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物,把这些污物除去后,离子交换树脂才能完全曝露出来,再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入,从顶部流出,这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般 需要5-15分钟左右。 吸盐(再生) (只要进水有一定的压力即可) 慢冲洗(置换) 应用 1)水处理 水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。目前,离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上,其次是原子能、半导体、电子工业等。

离子交换层析柱的装填及处理

离子交换层析柱的装填及处理 一、原理: 有些高分子物质含有一些可以分离的基因,例如-SO3H,-COOH等,因此可以和溶液中的离子产生交换反应。如:R-SO3H+M+ R-S3M+H+ 或R-NH3OH+CL-— R-NH3CL+OH -这类高分子物质通称离子交换剂,其中使用最普遍的是离子交换树脂。由于一定的离子交换剂对不同离子的亲和力不同,因此在洗提过程中,不同的离子在离子交换柱上的迁移速度也不同,最后得到分离。 二、目的与要求: 本实验是采用Zerolit225型阳离子交换树脂所装的柱,选以特定的PH缓冲洗脱液来分离含有两个性质不同的氨基酸溶液。通过实验要求掌握装柱、上样、洗脱、收集等离子交换柱层析技术的要点。 三、仪器与装置: 玻璃层析柱:长19cm,内径1、2cm,3# 砂芯。H L-2型恒流泵。H D-4型电脑核酸蛋白检测仪。B S-100A自动部份收集器。 250ml烧杯。 1ml吸管。 水浴锅。 72型(或721型)分光光度计。

四、试剂与药品: 树脂:Zerolit225型阳离子交换树脂。 洗脱液:0、45N,PH5、3柠檬酸缓冲液,取285g柠檬酸 (C6O7H8?H2O);186g97℅NaOH;105ml浓硫酸溶于水中稀释至10升。 样品液:0、005M ASP和LYs的0、02N HCL混合溶液。 显色剂:显色剂列出两种可任选一种。 显色剂(Ⅰ)茚三酮-TiCL3溶液。 10g茚三酮溶于500ml乙二醇甲醚,再加入0、85 ml TiCL3(15%)显色剂(Ⅱ):茚三酮-KCN溶液。 0、1M KCN:0、1628g KCN溶于水中稀释至250ml A、将1、25g茚三酮溶于25ml乙二醇甲醚,配成5%(W/V)浓度的溶液。B 、将2、5ml 0、01M KCN溶液与125ml乙醇甲醚混合。将A和B合并置棕色瓶中过夜即可使用。此溶剂用时, A、B两溶液在前一天合并,配好的溶液仅能在1-2天内使用,过时失效须重配。 五、方法与步骤: 1、树脂的处理: 关于市售新树脂的处理见 7、,本实验采用处理好的树脂。 2、装柱:将层析柱垂直装好,关闭柱底出口,在柱内注入约1cm高的柠檬酸缓冲液。

离子交换器的设计计算

离子交换器的设计计算 1、交换器直径: F=Q/(T×N×V) F---交换器截面积(m2); Q---产水量(T/D); T---工作时间(H/D) N---交换器台数; V-交换流速(M/H). 2、交换器高度: H=Hp+Hr+Hs+Ht(米) Hp---交换器下部排水高度,一般为0.3—0.7m; Hr---交换剂层高度,一般在1.0—2.0之间选择。 Hs---反洗膨胀高度,树脂层高50%左右。 Ht---顶部封头高度。 3、交换器连续工作时间: t=V r×Eg/《q×(H1-H2)》 (小时) V r---交换剂体积; q---交换器流量; Eg---交换剂的工作交换容量,一般阳树脂取1000mol/m3。 H1---原水中硬度,mmol/L. H2---出水残留硬度,mmol/L. 4、再生剂用量:G z=V r×Eg×Bz/(1000×ε)

Gz---再生剂用量; Bz---再生剂实际耗率,g/mol. ε---再生剂纯度,对NaCL,可取0.95。 常用再生剂的实际耗率 顺流再生逆流再生 再生剂:NaCL ;HCL NaCL ; HCL 耗率:120-150 ;60-90 70-90; 30-60混合离子交换器设计计算: Q=3.14R2×V Q--混床的处理能力;单位m3/h R--混床的半径;单位m V--过滤流速,一般普通混床20-30m3/h 精致混床30-40m3/h 抛光混床40-60m3/h 取石英砂10-12m/h; V=3.14R2×H×1000 V--树脂的体积;单位kg R--混床的半径;单位m H--树脂的有效高度;单位m 注:树脂总装高不小于1m 阴阳离子交换树脂比例(阳:阴=1:1.3-2)混床的再生周期:

蛋白纯化离子交换层析法

蛋白纯化离子交换层析 研究生的生活,单调的科研,重复的脚印,匆匆的轨迹,踩着早上的时光一如往常的走进实验室,摊开实验记录本,写上日期,就像每天写日记一样开始计划今天的实验日记,用笔似乎要绘制一副有关实验的画面。 如果你处在这样的科研氛围里,慢慢的就会体味到科学本身就像窗外的大自然一样的美,绿色撩人,诗意陶醉…… 今天,我们写下的实验日记——蛋白纯化离子交换层析法,文章详细的总结了离子交换层析的定义、离子交换层析的原理、离子交换剂的种类,似乎要提醒一下脑子要保持清醒了,不然,看完之后,你能分清楚阴阳离子交换剂的概念,熟知它们的区别么? ————你会创造规律科研生活的美 我,生在春天里,刚发芽的地方是实验室 知了也睡了,而我刷夜实验室 因为我在等待秋天收获的季节 虽然有可能错过成功的喜悦,却收获心灵上的成长

离子交换层析技术是以离子交换剂为固定相,常见的离子交换剂是由一类不溶于水的惰性高分子聚合物基质,通过共价键结合某种电荷基团,形成带电基质,带异性电荷的平衡离子能够通过静电力作用结合在电荷基质上,而平衡离子能够与样品流动相中的离子基团发生可逆交换而吸附在交换剂上,不同带电荷蛋白间结合吸附固定相的能力不同。离子交换技术就是根据蛋白质样品间带电性质的差别而进行分离的一种层析方法。 常见的离子交换剂有离子交换纤维素、离子交换树脂和离子交换葡聚糖凝胶。根据与高分子聚合物基质共价结合的电荷基团的性质不同,可以将离子交换剂分为阳离子交换剂和阴离子交换剂,在阳离子交换剂中,带正电荷的平衡离子能够和流动相中带正电荷的离子基团进行交换。例如DEAE纤维素阳离子交换剂,当纤维素交换剂分子上结合阳离子基团二乙氨乙基(DEAE)时,形成阳离子纤维素—O—C6 H14N+H,可与带负电荷的蛋白质进行结合,交换阴离子。 根据与高分子聚合物基质共价结合的电荷基团的解离度不同,又可以分为强酸型、中等酸型、弱酸型三类阳离子交换剂,强酸型离子交换剂在较大的pH范围内电荷基团完全解离,而弱酸型只能在较小的pH范围内完全解离,如结合羧甲基的离子交换剂在pH小于6时就失去了交换能力。 强酸型阳离子交换剂一般结合的基团有:磺酸甲基、磺酸乙基;中等酸型阳离子交换剂有:磷酸基团和亚磷酸基团;弱酸型离子交换剂有:酚羟基和羧基类; 在阴离子交换剂中,带负电荷的平衡离子能与流动相中带负电的离子基团进行交换,例如阴离子交换剂CM纤维素,当纤维素交换剂分子上结合羧甲基(CM)时,形成带有负电荷的阴离子(纤维素-O-CH2-COO一),可与带正电荷蛋白质结合,交换阳离子。 根据与高分子聚合物基质共价结合的电荷基团的解离度不同,可分为强碱型、中等碱型、弱碱型阴离子交换剂。一般结合季胺基团基质的交换剂为强碱型离子交换剂,结合叔胺、仲胺、伯胺等为中等或者弱碱型离子交换剂。 蛋白质是两性电解质,当溶液的pH值与蛋白质等电点相同时,蛋白质的静

离子交换树脂综合知识

离子交换树脂综合知识 【电厂化学】2007-07-31 09:07:41 阅读1184 评论0 字号:大中小订阅 1 树脂的储存和运输 1、离子交换树脂在长期储存中,或需在停用设备内长期存放,强型树脂(强酸性和强碱性树脂)应转为盐型,弱型树脂(弱酸性和弱碱性树脂)可转为相应的氢型或游离胺型,也可转变为盐型,以保持树脂性能的稳定。然后浸泡在洁净的水中。停用设备若须将水排去,则应密封,以防树脂中水份散失。 2、离子交换树脂内含有一定的平衡水份,在储存和运输中应保持湿润,防止脱水。树脂应储存在室内或加遮盖,环境温度以5°C-40°C为宜。袋装树脂应避免直接日晒,远离锅炉、取暖器等加热装置,避免脱水。 若发现树脂已有脱水现象,切勿将树脂直接放于水中,以免干树脂遇水急剧溶胀而破碎。应根据其脱水程度,用10%左右的食盐水慢慢加入到树脂中,浸泡数小时后用洁净水逐步稀释。 3、当环境温度在0°C或以下时,为防止树脂因内部水份结冰而崩裂,应做好保温措施,或根据气温条件,将树脂存于相应浓度的食盐水中,防止冰冻。若发现树脂已被冻,则应让其缓慢自然解冻,切不可用机械力施于树脂。 食盐溶液浓度与冰点的关系如下表: 4、长期停用而放置在交换器内的树脂,为防止微生物(如藻类、细菌等)对树脂的不可逆污染,树脂在停用前须彻底反洗,以除去运行时积聚的悬浮物质,并注意定期冲洗和换水。或彻底反洗后采用以下措施: 阴树脂:用3倍树脂体积的10%NaCl+2%NaOH混合液分两次通过树脂层,每次静止浸泡数小时,然后将其排去。如有必要,在重新启动前用2倍树脂体积的0.2%过氧化氢(H2O2)溶液淋洗树脂层。 阳树脂:在阳离子交换器及管系内可充入0.5%的甲醛溶液,并在停用期间保持此浓度。也可用食盐水浸泡。在设备重新启动前用0.2%过氧化氢或0.5%甲醛溶液淋洗。 2 树脂的预处理 在离子交换树脂的工业产品中,常含有少量的有机低聚物及一些无机杂质。在使用初期会逐渐溶解释放,影响出水水质或产品质量。因此,新树脂在使用前必须进行预处理,具体方法如下: 1、树脂装入交换器后,用洁净水反洗树脂层,展开率为50-70%,直至出水清晰、无气味、无细碎树脂为止。 2、用约2倍树脂体积的4-5%HCl溶液,以2m/h的流速通过树脂层。全部通入后,浸泡4-8小时,

阳离子交换树脂的处理再生操作规程精编WORD版

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阳离子交换树脂的处理再生操作规程 1、适用范围:1号、2号、3号、树脂罐。 2、职责:树脂处理再生人员严格按照本标准处理。 3、工作原理: 离子交换树脂是一种聚合物,带有相应的功能基因,一般情况下,常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子,当水中的钙镁离子含量高时,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基因与镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度降低,硬水变成软水,这是软化水设备的工作过程。 当树脂上的大量功能基因与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能集团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力。 4、工作流程: 4.1、小反洗:再生前应对中间排液管上面进行小反洗,洗去进水时积聚在中间排液装置上的污物,小反洗是先关闭进水阀及出水阀,再打开小反洗进水阀及反洗排水阀直至冲洗干净,小反洗结束后关闭小反洗进水阀及反洗排水阀。 4.2、大反洗:打开大反洗进水阀,使水从树脂底部流入,顶部流出,这样可以把顶部拦截的污物冲走,排除破碎的树脂和树脂中的气泡,这个过程一般需要5-15分钟。 4.3、吸盐(再生):即将盐水注入树脂罐的过程,用盐泵将浓度为3%-8%的盐水从罐的底部进入,缓缓流过树脂层,从顶部阀门排出,进盐大约1小时左右,可适当延长浸泡时间。

4.4、慢冲洗(置换):用盐水流过树脂以后,用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗,由于这个冲洗过程仍有大量的功能集团上的钙离子、镁离子被钠离子置换,这个过程是再生的主要过程,这个过程一般与吸盐的过程一样,一般大约1小时左右。 4.5、快冲洗:为了将残留的盐彻底冲洗干净,用于实际工作相当的流速对树脂进行冲洗,直到冲出符合规定的软化水。 4.6、产水:当树脂罐产出符合规定的软化水时,投入正常运行,应在用前,使用中、使用后,随时检测软化水的硬度,防止不合格水进入生产用水。 5、注意事项 5.1、离子交换树脂罐一定保持一定水分,切勿脱水。 5.2、保持一定温度,一般在5℃-40℃之间。 5.3、保证再生液的量及浓度,冬天温度底时,应适当延长树脂与再生液的接触时间,若树脂再生效果不理想时,应加大进盐量,延长浸泡时间,提高盐水浓度,如果采取以上措施还不合格,应更换树脂。 5.4、定期检查盐泵及树脂罐的阀门是否能正常运行。 5.5、二级软化时应悬挂标识牌,标明罐的级别。 2012年12月24日

阴阳离子交换树脂的再生标准操作程序

1目的 建立阴、阳离子交换树脂从失效至恢复有将近交换作用的标准操作程序。 2范围 去离子水站失效阴阳离子交换树脂的再生操作。 3责任 纯水站班长负责组织去离子水岗位操作工正确实施失效阴阳离子交换树脂的再生操作。 车间工艺员、质监员负责再生操作的监督和检查,使再生质量符合要求。 去离子岗位操作工有按操作规程正确操作的责任。 4参考文件 SOP文件之作业指导文件。 5内容 732#苯乙烯强酸型阳离子交换树脂。 以检测阳床显中性时,阳床交换饱和失效,需及时再生。 检查阳床阀门是否处于关闭状态。 打开阳床的进酸阀和上排阀。 检查酸泵的进出酸阀门,溶液浓度是否达要求。

开启酸泵,慢慢打开泵后流量计的阀门,流量控制在500L/h。 小时后,先关闭流量计阀门,再关酸泵。 关闭进酸阀进行酸浸泡1小时。 开启过滤水泵,打开阳床下进水阀和上排阀,流量控制在500L/h,进行反冲15分钟。 打开阳床上进水阀的下排水阀,同时关闭阳床下进水阀和上排阀,进行正冲洗。随时用PH值纸进行测试,当PH值在5~6时,再生结束,关闭各阀门和酸泵待用。 717#苯乙烯碱型阴离子交换树脂(1#阴床、2#阴床) 经检测酸碱度下降(PH值﹤7)或有CL-反应时需及时再生。 检查阴床的进出阀门是否处于关闭状态。 打开阴床进碱阀和上排阀。 打开碱泵前的进碱阀。 开启碱泵的回流阀。 开启碱泵、慢慢打开流量计前阀门,流量控制在500L/h。 1小时后,关闭流量计前阀。 关碱泵。 关闭阴床进碱阀,浸泡1小时。 开启过滤水泵,打开阳床上进水阀。 开启流量计前时水阀,流量控制在500L/h,打开阴床下进水阀。 过滤水经过阳床再流入阴床,反冲洗15分钟。 打开阴床上进水阀和下连通阀。 关闭阴床下进水阀和上排阀,打开上进水阀和下排阀进行下冲洗。 用PH试纸测PH值达8~9时,出水按规范初纯水制取工艺操作制取初纯水待用,此再生操作结束。 注意 随时注意测定PH值。 酸碱处理池中的废酸碱应调至中性至排出。 酸碱经流过的管道应彻底冲洗。

离子交换层析

实验二离子交换层析纯化兔血清IgG 【原理】 DEAE-Sephadex A-50 (二乙氨基- 乙基- 葡萄糖凝胶A-50 )为弱碱性阴离子交换剂。用NaOH 将Cl - 型转变为OH - 型后,可吸附酸性蛋白。血清中的γ 球蛋白属于中性蛋白(等电点为pH6.85 ~7.5 ),其余均属酸性蛋白。pH7.2 ~7.4 的环境中。酸性蛋白均被DEAE-Sephadex A-50 吸附,只有γ 球蛋白便可在洗脱液中先流出,而其他蛋白则被吸附在柱上,从而便可分离获得纯化的IgG 。 【试剂与器材】 1. DEAE-Sephadex A-50 2.0.5mol/L HCl 和NaOH 3.0.1mol/L pH7.4 PBS 4.0.1mol/L Tris-HCl(pH7.4)

5.0.02 %NaN 3 6.PEG 7. 无水乙醇 8. 紫外分光光度计 9.1cm×20cm 玻璃层析柱 10. 自动部分收集器 【操作步骤】 1 .DEAE-Sephadex A-50 预处理称DEAE-Sephadex A-50 (下称A-50 )5g ,悬于500ml 蒸馏水内,1h 后倾去上层细粒。按每克A-50 加0.5mol/L NaOH 15ml 的比例,将浸泡于0.5mol/L NaOH 液中,搅匀,静置30min ,装入布氏漏斗(垫有 2 层滤纸)中抽滤,并反复用蒸馏水抽洗至pH 呈中性;再以0.5mol/L HCl 同上操作过程处理,最后以0.5mol/L NaOH 再处理一次,处理完后,将A-50 浸泡于0.1mol/L pH7.4 PBS 中过夜。

2 .装柱 ( 1 )将层析柱垂直固定于滴定架上,柱底垫一圆形尼龙纱,出水口接一乳胶或塑料管并关闭开关。 (2 )将0.1mol/L Tris-HCl(pH7.4) 沿玻璃棒倒入柱中至1/4 高度,再倒入经预处理并以同上缓冲液调成稀糊状的A-50 。待A-50 凝胶沉降2 ~3cm 高时,开启出水口螺旋夹,控制流速1ml/min ,同时连续倒入糊状A-50 凝胶至所需高度。 ( 3 )关闭出水口,待A-50 凝胶完全沉降后,柱面放一圆形滤纸片,以橡皮塞塞紧柱上口,通过插入橡皮塞之针头及所连接的乳胶或塑料管与洗脱液瓶相连接。 3 .平衡启开出水口螺旋夹,控制流速 4 滴/min ,使约2 倍床体积的洗脱液流出。并以pH 计与电导仪分别测定洗脱液及流出液之PH 值与离子强度,两者达到一致时关闭出水口,停止平衡。 4 .加样及洗脱启开上口橡皮塞及下口螺旋夹,使柱中液体缓慢滴出,当柱面液体与柱面相切时,立即关闭出水口,以毛细滴管沿柱壁加入样品(0.5ml 血清,体积应小于床体积的2% ,蛋白浓度以<100mg 为宜)。松开出水口螺旋夹使面样品缓慢进入柱内,至与柱面

离子交换树脂注意事项

2015离子交换树脂的贮存和装填 一、Lewatit 离子交换树脂的贮存 1、要保持树脂的水分。Lewatit树脂出厂时,其含水率是饱和的,在贮存过程中必须防止水分的消失。建议将离子交换树脂储存于干燥、没有阳光直射的室内.如发现树脂变干时,切忌将树脂直接置于水中浸泡,而应该将它置于饱和食盐水中浸泡,使树脂缓慢膨胀,然后再逐渐稀释食盐水溶液。 2、应将树脂贮存在产品资料中推荐的合适温度下。若贮存的温度过高,容易引起树脂交换基团的分解和微生物污染。若贮存在水的冰点之下,会使树脂内的水分冻结。如果树脂冻结,不能用机械方法处理,将其置于环境温度中逐步解冻。在处理或使用前,应当使树脂完全解冻。不能试图去加速解冻过程。 3、防止树脂受到污染。树脂贮存时要避免和铁容器、氧化剂和油类物质直接接触,以免树脂被污染或被氧化降解。 4、贮存期不要超过产品资料中的推荐值。 二、树脂的装填 1、离子交换器在装填树脂前要彻底清理和检查。确保所有接受树脂的容器在装树脂前是清洁的并用去离子水淋洗过。 2、用去离子水将树脂装入再生塔中,在再生塔中加入去离子水,以使下部排水管免受树脂的冲击。建议用水力引入器将混合水的树脂装入容器。也可以“倒”入容器,但是要始终将液面保持在树脂层上面。不要用机械泵装填树脂。速率最大不超过1m/s,水和树脂的混合比例>2:1。 3、确信去离子水的液面至少高于已经装入的树脂床的0.5m以上。然后将树脂浸泡在去离子水中至少2小时。浸泡时间越长越好,对树脂无害。(对于弱碱性和中碱性树脂(Lewatit MP 62,MonoPlus MP 64等)必须过夜使之浸泡透,防止反洗时损失树脂。 4、浸泡结束后,仔细并彻底反洗树脂约30min。除去所有的树脂细颗粒以及在装填过程中带入的外界杂质。可能会有一些细树脂,也可能没有。反洗出口处不应该有视窗,其会妨碍树脂细颗粒的去除。所有的细颗粒必须反洗出容器。小心不要将好的树脂也反洗出容器。阳树脂的反洗流出液开始的时候可能是棕色的,不必担心,这是磺酸树脂的共有特点,继续反洗,一直到反洗液澄清无细颗粒。推荐分步反洗,每次反洗50%的树脂,反洗速率根据各树脂的技术资料。阴树脂和阳树脂最好使用两个不同的反洗塔,防止交叉污染。 5、在所有的过程中,需要使用去离子水,如果没有去离子水,先用原水反洗阳离子树脂,然后用阳离子树脂软化后的原水,反洗和装填阴树脂。 5、第一次使用树脂前,使用倍量再生剂,再生树脂。注意:只需要增加再生剂的量,不要增加再生剂的浓度。 6、由于树脂在再生过程中会膨胀,所以推荐先装填90%的树脂,再生,淋洗,然后根据树脂的膨胀程度补填剩余的树脂 离子交换树脂床正确的反洗和再生 只有对离子交换树脂床采用适当的反洗和再生措施,才可以使离子交换树脂床正常有效的运行。如果反洗和再生的措施不恰当,可能会导致下列问题: a)树脂床的压降增高 b)由于额外的机械压力,会导致树脂颗粒易破碎 c)离子柱出口出的离子泄漏增大

离子交换层析实验原理及步骤

离子交换层析实验原理及步骤 离子交换层析实验方法 阴离子交换剂与阳离子交换剂的装柱和层析过程基本相同。交联葡聚糖的预处理只需充分溶胀和平衡,不需要除去细粒碎片和酸碱处理。其他步骤也基本同离子交换纤维素。 1. 剂型的选择 根据蛋白质在所用缓冲液pH值下带电荷的种类选择,如pH高于蛋白质等电点,应选阴离子交换剂,反之应选阳离子交换剂。一般情况下,DEAE-纤维素用于分离酸性蛋白,而CM纤维素用于分离碱性蛋白质。 下面以DEAE-纤维素操作为例,介绍试验方法 2. 膨胀活化 此步的目的在于除去杂质,暴露DEAE-纤维素上的极性基团。DEAE-纤维素的用量则根据柱容积的大小和所需过柱样品的量来决定。一般是1.0g DEAE-纤维素相当于6ml~8ml柱床体积。 表1-4 分离的血清与所需DEAE—纤维素量及其他条件的大致关系 血清样品量(ml) DEAE需用量(g) 选层析柱规格(cm) 选脱液量(ml) 1~2 2 1×25 100~150 5 5 2×12 200~300 10 10 2×20 300~400 20 20 2×37

400~800 称取所需的量,撒于0.5Mol/L NaOH溶液中(1g DEAE—纤维素干粉约需15倍NaOH液),浸泡1h左右,不时搅拌。抽滤(以布氏漏斗加两层滤纸或尼龙纱布抽滤),以蒸馏水洗涤,再抽滤,直至滤液近中性为止,再将纤维素浸泡于0.5Mol/L HCl中1h,同样抽滤液至近中性。再将纤维素浸于0.5Mol/L NaOH液中,同样处理,洗至中性。 3. 平衡 将DEAE—纤维素放入0.0lMol/L pH 7. 4 PB液中(即起始缓冲液),静止1h,不时搅拌,待纤维素下沉后,倾去上清液或抽滤除去洗液,如此反复几次至倾出液体的pH值与加入的PB液的pH值相近时为止。 4. 装柱 层析柱的选择要大小、长度适当。一般而言,柱长和柱直径之比为10∶1~20∶1,柱的内径上下要均匀一致。用前将层析柱在清洁液内浸泡处理24h,然后依次用常水、蒸馏水、起始缓冲液充分洗涤。 装柱时,先剪一块圆形的尼龙纱布(直径与层析柱内径一致),放入层析柱底部。将柱下端连接细塑料管,夹上螺旋夹。把层析柱垂直固定在三角铁架上,倒入起始缓冲液至一半的柱高,除去死区及塑料管内的气泡。再将平衡的DEAE-纤维素糊状物沿管壁倒入柱中。注意不要产生气泡,如有气泡应排除或重装。拧开螺旋夹,使流速至1ml/5min,待缓冲液快接近纤维素面时,继续倒入纤维素糊,同时用玻璃棒搅拌表面层,以免使两次加入的纤维素形成分界层,通过进出缓冲液调节流量,也可通过塑料管的升降来控制,至柱床体积不变为止。剪一圆形滤纸(与柱内径大小一致),从柱的上端轻轻放入,使其沉接于纤维素床表面,以免在加样时打乱纤维素层。装好柱的柱面应该是平整的,无倾斜,整个柱床内无气泡、不分层。继续平衡,使流出液的pH值与流入液的pH值完全一致为止。 5. 上样 要层析的样品首先必须用起始缓冲液(4℃)平衡过夜,中间可换液数次。将柱的上端打开,用吸管将纤维素柱上面的缓冲液吸出,不要吸净,留一薄层液面,以免空气进入。沿管壁缓缓加入样品,注意不要打乱纤维素表层。拧开下端的螺旋夹,使样品进入交换剂中,快要进完时,加1ml~2ml缓冲液冲洗柱壁,随即用多量的洗脱液洗脱。 样品的加量与DEAE—纤维素有一个最适比的关系,超过这个比值,吸附就不完全,直接影响到分离的纯度。经过粗提的—球蛋白50mg~100mg,用干重约4g DEAE-纤维素装柱分离,可获得理想结果。

阴阳离子交换计算

阴阳离子交换计算集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

第一步,计算原水的总离子浓度C,并转换成meq/L单位 1.把原水中各种离子的含量输入RO计算软件,自动得出总的离子浓度。如下: 2.直接计算,公式如下: 单一离子浓度的公式:离子浓度(meq/L)= [离子浓度(ppm或mg/L)÷原/分子量]×化合价 如:Ca浓度(meq/L)= 70÷40×2 = ,Na浓度(meq/L)= 52÷23×1 = SO4浓度(meq/L)= 127÷96×2 = ,Cl浓度(meq/L)= 104÷×1 = 阳离子的总浓度C A(meq/L= eq/m3)为各种阳离子浓度之和; 阴离子的总浓度C C(meq/L= eq/m3)为各种阴离子浓度之和。 第二步,计算树脂的总交换当量Q 一般,阳树脂的实际交换当量以900 meq/L,即900 eq/m3为准; 阴树脂的实际交换当量以350 meq/L,即350 eq/m3为准。 根据树脂的体积即可计算出阳树脂的总交换当量Q A(eq)和阴树脂的总交换当量Q C (eq)。 第三步,计算树脂的再生周期T 对阳树脂和阴树脂的再生周期分别计算: 阳树脂再生周期:T A = Q A÷(C A× F) 阴树脂再生周期:T C = Q C÷(C C× F) 式中,T A和T C的单位为小时(h);Q A和Q C的单位为eq;C A和C C的单位为eq/m3;F为离子交换柱每小时的处理水量,单位为m3/h。 经过计算后,在T A和T C中选择一个小的数值作为树脂再生的周期,一般T C的数值比较小。

离子交换树脂的使用说明

离子交换树脂的使用说明 一、贮存与运输 离子交换树脂一般是在充分膨胀、湿润的球粒状态下供应,在贮存、运输过程中要保持包装完好无损,避免树脂脱水、冻裂及污染。不能露天存放,存放处的温度为0—40℃,当存放处温度稍低于0℃时,应向包装内加入澄清的饱和食盐水,浸泡树脂。此外,当存放处温度过高时,不但使树脂易于脱水,还会加速阴树脂的降解。一旦树脂失水,使用时不能直接加水,可用澄清的饱和食盐水浸泡,然后再逐步加水稀释,洗去盐分,贮存期间应使其保持湿润。 二、脱水树脂复苏 树脂干燥失水是最大危险之一,失水树脂用10%食盐水浸泡1—2小时,然后稀释,再投入使用,以防止树脂水合急剧膨胀而破损。 三、树脂鉴别 使用单位存放树脂和填装时发生混淆,必须鉴别,确认后,投入装置,以充分发挥树脂的工作性能。 1、鉴别001×7和201×7两种树脂,可以利用湿真密度不同而区别,取一点树脂放入饱和食盐盐水中,浮在上面的是201×7阴树脂,下沉的则是001×7阳树脂。 2、鉴别强弱型阳树脂,一是外观,强酸性阳树脂为棕黄色,弱酸性阳树脂为乳白色或淡黄色,二是用转型膨胀率判断,阳树脂用盐酸转为H型,再用烧碱转为Na型,是其体积膨胀,弱酸性树脂明显大于强酸性树脂。 3、鉴别强弱型阴树脂,可以利用加酚酞的氢氧化钠浸泡10min,用无离子水洗净后,强型阴树脂呈紫色,大孔强型阴树脂呈粉红色,弱型阴树脂不变色。 四、树脂预处理 将准备装柱使用的新树脂,先用热水(清洁的自来水也可)反复清洗,阳离子交换树脂可用70—80℃的热水,阴离子交换树脂的而热性能较差一些,可用50—60℃热水。开始浸洗时,每隔15分钟换水一次,浸洗时要不时搅动,换水4—5次后,可隔约30分钟换水一次,总共换水7—8次,浸洗至浸洗水不带褐色,泡沫很少时为止。 水洗后,再经酸碱处理,阳离子交换树脂可按下述步骤处理: 1、用1N盐酸缓慢流过树脂,用量约为强酸阳树脂体积的2—3倍,弱酸阳树脂体积的3—5倍,每小时1.5倍床层体积流过。 2、用水冲洗,出水PH为5左右,用3倍树脂体积5%的NaCl溶液流过树脂,流速与1相同。 3、用1NNaOH流过树脂,用量及流速与1相同。 4、用水冲洗至出水PH为9左右。 5、用1N盐酸或硫酸,将树脂转成H-型,用量为树脂体积的3—5倍,流速与1相同。 6、酸流完后,用去离子水冲洗至出水PH值为6以上时,即可投入使用。 对于阴离子交换树脂水洗后的酸、碱处理次序,可采用碱→酸→碱次序,酸、碱用量及流速,与阳树脂相对应,弱碱阴树脂与弱酸阳树脂相对应。 五、离子交换树脂的复活处理 1、铁污染:树脂被铁污染后,颜色变深甚至发黑,可以用二倍树脂体积10%的盐酸,以约0.6m/h流速通过树脂层,然后用同样流速40℃的清水清洗,最后用过量的NaOH再生(阳树脂)。 2、硅污染:被树脂吸附的硅酸,在低PH的条件下,容易聚合为高聚物沉淀于树脂中,可用40—50℃,6%—8%NaOH溶液浸泡,再用清水洗,为避免硅污染,应适当提高再生剂的浓度和温度。

离子交换介绍

离子交换 离子交换:能够解离的不溶性固体物质与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱,将某些离子从水溶液中分离出来,或者使不同的离子得到分离。 离子交换过程是液固两相间的传质与化学反应过程,在离子交换剂内外表面上进行的离子交换反应通常很快,过程速率主要受离子在液固两相的传质过程制约。该传质过程包括外扩散和内扩散步骤。离子交换剂也存在再生问题。离子交换是一种特殊的吸附。 树脂技术的应用 一、中药有效成分提取 (1) 生物碱它在中性和酸性条件下以阳离子形式存在,可用阴离子交换树脂从提取液中分离,也可在醇溶液中用吸附树脂吸附分离。 AB-8型---喜树碱 (2)黄酮具有酚羟基和羧基,呈酸性,但酸性不强,不能用阴离子交换树脂发生交换,可用吸附树脂分离。 AB-8型--葛根 (3)皂苷皂苷由皂苷元和糖组成,甾体皂苷和三萜类皂苷有羟基,呈酸性。这两类皂苷一般极性较大,离子交换和吸附树脂对其有较强的吸附作用。 D-101型--绞股蓝 (4)糖类含有许多醇羟基,只有极弱的酸性,在中性水溶液中可与强碱性阴离子交换树脂(OH-型)发生离子交换作用而被吸附,并易被10%的NaCl水溶液解吸,但许多糖类物质在强碱性条件下会发生异构化和分解反应,限制了强碱性阴离子交换树脂在糖类物质分离纯化中的应用。非极性吸附树脂对分子量稍大的多糖有很好地吸附。 D-101型--味地黄丸 (5)复方中药 不同有效成分在同一型号大孔吸附树脂上的吸附能力有差异。LD605型大孔吸附树脂为例,有效成分的吸附能力强弱规律为: 生物碱>黄酮>酚类>无机物。 离子交换树脂和吸附树脂分离纯化中的规律: a.酸性有机物质→被阴离子交换树脂吸附,碱性有机物质容易被阳离子交换树脂吸附。 b.聚苯乙烯型树脂→分子体积较大的、非极性或微极性物质和芳香性化合物; 二、抗生素工业中的应用 非离子化的抗生素用大孔吸附剂提取;对于多数能离子化的抗生素可用离子交换树脂提取。具体选择时的通则: a.强碱性和强酸性抗生素宜选用弱酸和弱碱树脂;对弱碱性和弱酸性抗生素需要强酸或强碱树脂。 b.弱酸性和弱碱性树脂应采用盐型,而强酸性和强碱性树脂则根据用途任意使用。

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