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什么是离子交换技术及种类哈尔滨医疗水处理设备,哈尔滨除铁锰水处理设备

2010-03-12 10:27:28

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一 离子交换剂通常是一种不溶性高分子化合物,如树脂,纤维素,葡聚糖,醇脂糖等,它的分子中含有可解离的基团,这些基因在水溶液中能与溶液中的其它阳离子或阴离子起交换作用。虽然交换反应都是平衡反应,但在层析柱上进行时,由于连续添加新的交换溶液,平衡不断按正方向进行,直至完全。因此可以把离子交换剂上的原子离子全部洗脱下来,同理,当一定量的溶液通过交换柱时,由于溶液中的离子不断被交换而波度逐减少,因此也可以全部被交换并吸附在树脂上。如果有两种以上的成分被交换吸着在离子交换剂上,用洗脱液洗脱时,在被洗脱的能力则决定于各自洗反应的平衡常数。蛋白质的离子交换过程有两个阶段——吸附和解吸附。吸附在离子交换剂上的蛋白质可以通过改变pH使吸附的蛋白质失去电荷而达到解离但更多的是通过增加离子强度,使加入的离子与蛋白质竞争离子交换剂上的电荷位置,使吸附的蛋白质与离子交换剂解开。不同蛋白质与离子交换剂之间形成电键数目不同,即亲和力大小有差异 ,因此只要选择适当的洗脱条件便可将混合物中的组分逐个洗脱下来,达到分离纯化的目的。

二、离子交换的分类及常见种类

(一)分类
离子交换剂分为两大类,即阳离子交换剂和阴离子交换剂。各类交换剂根据其解离性大小,还可分为强、弱两种,即 强酸剂 阳离子交换剂  弱酸剂 强碱型 阴离子交换剂 弱碱型 。
1.阳离子交换剂
  阳离子交换剂中的可解离基因是磺酸(-SO3H)、磷酸(-PO3H2)、 羧酸(COOH)和酚羟基(-OH)等酸性基。
某些交换剂在交换时反应如下:
强酸性:R-SO3 -H+ + Na+ R-SO3- Na+H+
弱酸性:R-COOH+Na+ R-COONa +H+
国产树脂中强酸1×7(上海树脂#732)和国外产品Dowex 50、Zerolit 225等都于强酸型离子交换剂。
2.阴离子交换剂
  阴离子交换剂中的可解离基因是伯胺、(-NH2)、仲胺(-NHCH3)、叔胺[N-(CH3)2]和季胺[-N(CH3)2]等碱性基团。某些交换反应如下:
强碱性:R-N+(CH3)2 H•OH- +Cl R-N+(CH3)2 Cl+OH-
弱碱性:R-N+(CH3)2 H•OH- +Cl R-N+(CH3)2 HCl+OH-
强碱性#201号国产树脂和国外Dowex1、Dowex2、ZerolitFF等都属于强碱型阴离子交换剂。
(二)种类
1.纤维素离子交换剂:阳离子交换剂有羟甲基纤维素(CM-纤维素), 阴离子交换剂有氯代三乙胺纤维纱(DESE-纤维素)。
2.交联葡聚糖离子交换剂:是将交换基因连接到交联葡聚糖上制成的一类交换剂,因而既具有离子交换作用,又具有分子筛效应,是一类广泛应用的色谱分离物质。常用的Sephadex离子交换剂也有阴离子和阳离子交换剂两类。阴离子交换剂有DEAE-Sephadex A-25,A-50和QAE- Sephadex A25 , A50 ; 阳离子交换剂有CM-Sephaetx C-50,C-50和Sephadex C-25,C-50。阴离子交换剂用英文字头A,阳离子交换剂的英文字头是C。英文字后面的数字表示Sephadex型号。
3.琼脂糖离子离交换剂:是将DESE-或CM-基团附着在Sepharose CL-6B 上形成,DEAE-Sephades(阴离子)和CM-Sepharose(阳离子),具有硬度大, 性质稳定,凝胶后的流速好,分离能力强等优点。

 

 

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