1樓:邗雲德鄢風
離子交換層析法
(ion
exchange
chromatography,簡稱iec)是從複雜的混合物中,分離性質相似大分子的方法之一,依據的原理是物質的酸鹼性、極性,也就是所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質,對管柱上的離子交換劑有不同的親和力,改變沖洗液的離子強度和ph值,物質就能依次從層析柱中分離出來。
離子交換層析法大致分為5個步驟:
1.離子擴散到樹脂表面。
2.離子通過樹脂擴散到交換位置。
3.在交換位置進行離子交換;被交換的分子所帶電荷愈多,它與樹脂的結合愈緊密,也就愈不容易被其它離子取代。
4.被交換的離子擴散到樹脂表面。
5.沖洗液通過,被交換的離子擴散到外部溶液中。
離子交換樹脂的交換反應是可逆的,遵循化學平衡的規律,定量的混合物通過管柱時,離子不斷被交換,濃度逐漸降低,幾乎全部都能被吸附在樹脂上;在沖洗的過程中,由於連續新增新的交換溶液,所以會朝正反應方向移動,因而可以把樹脂上的離子沖洗下來。
如果被純化的物質是氨基酸類的分子,則分子上的淨電荷取決於氨基酸的等電點和溶液的ph值,所以當溶液的ph
值較低,氨基酸分子帶正電荷,它將結合到強酸性的陽離子交換樹脂上;隨著通過的緩衝液ph逐漸增加,氨基酸將逐漸失去正電荷,結合力減弱,最後被洗下來。由於不同的氨基酸等電點不同,這些氨基酸將依次被洗出,最先被洗出的是酸性氨基酸,如apartic
acid和glutamic
acid(在約ph3~4時),隨後是中性氨基酸,如glycine和alanine。鹼性氨基酸如arginine和lysine在ph值很高的緩衝液中仍帶有正電荷,因此這些在約ph值高達10~11時才出現。
2樓:公叔恭漫歌
離子交換層析原理:是以離子交換劑為固定相,依據流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時的結合力大小的差別,而進行分離的一種層析方法。
3樓:環時芳縱戊
是以離子交換劑為固定相,依據流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時的結合力大小的差別,而進行分離的一種層析方法
離子交換層析的原理是什麼? 已解決
4樓:泰匯園林
離子交換層析法是從複雜的混合物中,分離性質相似大分子的方法之一,依據的原理是物質的酸鹼性,極性,所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質,對管柱上的離子交換劑有不同的親和力,改變沖洗液的離子強度和ph值,物質就能依次從層析柱中分離出來。
層析開始前,功能基團與反離子穩定結合,就與反離子發生可逆交換,與層析劑結合被固定下來。因為鹽離子可以與底物競爭功能基團,鹽濃度越高樣品與層析劑結合越不緊密,易被洗脫下來。不同物質與層析劑結合程度不同,洗脫下來的時間不同,因此得以分開。
擴充套件資料
離子交換劑的選擇首重保持欲分離物質的生物活性,以及在不同ph值環境中,此物質所帶的電荷和電性強弱,陰陽離子交換劑的選擇若被分離物質帶正電荷,這些鹼性蛋白質,它們在酸性溶液中較穩定,親和力強,故採用陽離子交換劑。
在鹼性溶液中較穩定,則使用陰離子交換劑,如果欲分離的物質是兩性離子,一般考慮在它穩定的ph範圍帶有何種電荷,作為交換劑的選擇。離子交換劑的再生與儲存離子交換劑可在柱上再生,若有脂溶性物質則可用非離子型去汙劑洗柱後再生,也可用乙醇洗滌。
5樓:炎兒丶
離子交換層析是根據蛋白質所帶電荷的差異進行分離純化的一種方法。蛋白質的帶電性是由蛋白質多肽中帶電氨基酸決定的。由於蛋白質中氨基酸的電性又取決於介質中的ph,所以蛋白質的帶電性也就依賴於介質的ph。
當ph較低時,負電基團被中和,而正電基團就很多; 在ph較高時,蛋白質的電性與低ph時相反。當蛋白質所處的ph,使蛋白質的正負電荷相等,此時的ph稱為等電點。離子交換層析所用的交換劑是經酯化、氧化等化學反應引入陽性或陰性離子基團製成的,可與帶相反電荷的蛋白質進行交換吸附。
帶有陽離子基團的交換劑可置換吸附帶負電荷的物質,稱為陰離子交換劑,如deae-纖維素樹脂;反之稱為陽離子交換劑,如cm-纖維素樹脂。不同的蛋白質有不同的等電點,在一定的條件下解離後所帶的電荷種類和電荷量都不同,因而可與不同的離子交換劑以不同的親和力相互交換吸附。當緩衝液中的離子基團與結合在離子交換劑上的蛋白質相競爭時,親和力小的蛋白質分子首先被解吸附而洗脫,而親和力大的蛋白質則後被解吸附和洗脫。
因此,可通過增加緩衝液的離子強度和/或改變酸鹼度,便可改變蛋白質的吸附狀況,使不同親和力的蛋白質得以分離。
離子交換法原理
6樓:匿名使用者
採用鹼性陰離子交換樹脂,a-cl + i- =a-i + cl-。離子交換法一般應用於生化產品的製備、純水的製備等。原理:
根據目的物與雜質在不同ph下所帶電荷的不同選擇相應的離子交換樹脂。你的實驗是提取碘,在溶液中,碘離子帶負電荷,那麼就要選擇陰離子交換樹脂,要麼強鹼性,要麼弱鹼性,如果原液ph>9,就必須用強鹼性樹脂,在9以下,強鹼弱鹼都可以。你可以都試試。
碘酸屬於中強酸,優先選擇弱鹼性陽離子交換樹脂。
7樓:匿名使用者
原理是:cl2+2i-=2cl-+i2
離子間的氧化性、還原性有強弱。
離子交換柱的工作原理是什麼?
8樓:水天藍環保
離子交換柱的原理採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(nacl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:r—h+na+→r-na+h+2、陰離子交換樹脂:r—oh+cl-→r-cl+oh+陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
rh+roh+nacl—rna+rcl+h2o由此可看出,水中的nacl已分別被樹脂上的h+和oh-所取代,而反應生成物只有h2o,故達到了去除水中鹽的作用。
3、混合離子交換柱(混床):混床是裝陽、陰樹脂按一定比例(一般為1:2,以便陽、陰樹脂同時達到交換終點而同時再生)裝入混合柱而成,實際上它組合成了水中的h+和oh-立即生成電離度很小的水分子(h2o),幾乎不存在陽床或陰床交換時產生的逆交換現象,故可以使交換反應進行得十分徹底,因而混合床的出水水質優於陽、陰床串聯組成的復床所能達到的水質,能製取純度相當高的成品水。
9樓:小天使啊之家
採用離子交換方法,把水中呈離子態的陽、陰離子去除。
1、離子交換柱
ion exchange column 用來進行離子交換反應的柱狀壓力容器。
2、簡介
離子交換柱也稱混床 。所謂的離子交換柱,就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填
於同一交換裝置中,對流體中的離子進行交換、脫除。離子交換柱(混床)的分類:混床按
再生方式分可分為體內再生混床、體外再生混床、陰樹脂外移再生混床三種。
(1)體外再生混床適合小流量、對環保有嚴格要求的企業。但由於體外再生式混床配套設
備多,操作複雜,現在已很少使用。
(2)體內再生混床和陰樹脂外移再生混床適合大流量,有專門的水處理操作人員及廢水處理
的場合。體內再生混床在執行及整個再生過程均在混床內進行,再生時樹脂不移出裝置以外,
且陽、陰樹脂同時再生,因此所需附屬裝置少,操作簡便。
(3)陰樹脂外移再生混床:陰樹脂外移再生式混合床及其配套的陰樹脂再生柱基本構造與小
型逆流再生固定床大致相同,陰樹脂再生柱厚度較混合床小,所需的膨脹高度為樹脂層高度
的50%~60%,故再生柱可較低,但一般為統一起見做成與混合床相同 。
3、原理
離子交換層析中,基質是由帶有電荷的樹脂或纖維素組成。帶有正電荷的稱之陰離子交換樹
脂;而帶有負電荷的稱之陽離子樹脂。離子交換層析同樣可以用於蛋白質的分離純化。由於
蛋白質也有等電點,當蛋白質處於不同的ph條件下,其帶電狀況也不同。陰離子交換基質結
合帶有負電荷的蛋白質,所以這類蛋白質被留在柱子上,然後通過提高洗脫液中的鹽濃度等
措施,將吸附在柱子上的蛋白質洗脫下來。結合較弱的蛋白質首先被洗脫下來。反之陽離子
交換基質結合帶有正電荷的蛋白質,結合的蛋白可以通過逐步增加洗脫液中的鹽濃度或是提
高洗脫液的ph值洗脫下來。
10樓:藍膜
離子交換柱就是水中的離子和離子交換柱內樹脂上的離子所進行的等電荷摩爾量的反應,通俗的說是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統水處理工藝。
離子交換柱主要是利用離子交換樹脂中的離子同原水(液體)中的某些離子進行交換而將其除去,使水(液體)得到淨化的方法。他已廣泛應用於化工、電子、醫藥、紡織、電鍍行業的製取純水、硬水軟化、藥物和食品的脫色和提取、重要化工原料的**以及汙水處理等。
離子交換柱的原理
採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(nacl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:r—h+na+→r-na+h+
2、陰離子交換樹脂:r—oh+cl-→r-cl+oh+
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
rh+roh+nacl—rna+rcl+h2o
由此可看出,水中的nacl已分別被樹脂上的h+和oh-所取代,而反應生成物只有h2o,故達到了去除水中鹽的作用。
離子交換膜的原理是什麼
11樓:匿名使用者
離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質的不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。
陽離子交換樹脂大都含有磺酸基(—so3h)、羧基(—cooh)或苯酚基(—c6h4oh)等酸性基團,其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂,其結構式可簡單表示為r—so3h,式中r代表樹脂母體,其交換原理為
2r—so3h+ca2+ (r—so3)2ca+2h+
這也是硬水軟化的原理。
陰離子交換樹脂含有季胺基[-n(ch3)3oh]、胺基(—nh2)或亞胺基(—nh2)等鹼性基團。它們在水中能生成oh-離子,可與各種陰離子起交換作用,其交換原理為
r—n(ch3)3oh+cl- r—n(ch3)3cl+oh-
由於離子交換作用是可逆的,因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌,可恢復到原狀態而重複使用,這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗;陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進行再生。
離子交換樹脂的用途很廣,主要用於分離和提純。例如用於硬水軟化和製取去離子水、**工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和***、分離和提純抗生素等。
為什麼要使用變色離子交換樹脂
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