1. 強陽離子交換和弱陽離子交換的區別
這是包含關系。質子交換膜是陽離子交換膜中的一種。陽離子交換膜可能透過除了質子的其他陽離子
2. 弱陰離子交換樹脂和強陰離子交換樹脂的區別
弱陰離子交換樹脂和強陰離子交換樹脂的區別
弱陰離子交換樹脂和強陰離子交換樹脂的區別可從以下三方面來分析:
1.弱陰樹脂抗有機物污染能力明顯高於強陰樹脂,並且復甦能力也很不錯,所以一般原水採用地表水,有機物含量較高的工況中,會選用強陽床+弱陰床+強陰床+混床的設計,也會有陽雙室浮窗+陰雙室浮床的強弱型聯合工藝等,當然,丙烯酸強陰樹脂213擁有非常高的抗有機物特性,並且工作交換容量比常規強陰樹脂201x7高30-50%,這也是森納特樹脂的一個拳頭產品;
2.工作交換容量區別,弱陰樹脂的工作交換容量是強陰樹脂的兩倍以上;
3.弱陰樹脂能交換強酸根陰離子(比如硫酸根離子,氯根離子),但很難交換弱酸根陰離子(比如硅酸根離子);而強陰樹脂都能去除;
3. 蛋白質純化所用的柱子有幾種,分別有什麼作用
一、沉澱法
1、 鹽析
實驗原理:中和蛋白質表面電荷並破壞水化膜。
蛋白質易溶於水,因為其分子的-COOH -NH2和-OH都是親水基團,這些基團與極性水分子相互作用形成水化層,包圍於蛋白質分子周圍形成1~100 nm大小的親水膠體,從而削弱了蛋白質分子之間的作用力。當大量鹽加到蛋白質溶液中,高濃度的鹽離子(如硫酸銨的 SO42- 和NH4+)有很強的水化力,可奪取蛋白質分子的水化層,使之"失水",於是蛋白質膠粒凝結並沉澱析出。
2、等電點沉澱法:
實驗原理:利用蛋白質在等電點時溶解度最低而各種蛋白質又具有不同等電點的特點進行分離的方法。
在等電點時,蛋白質分子以兩性離子形式存在,其分子凈電荷為零(即正負電荷相等),此時蛋白質分子顆粒在溶液中因沒有相同電荷的相互排斥,分子相互之間的作用力減弱,其顆粒極易碰撞、凝聚而產生沉澱,所以蛋白質在等電點時,其溶解度最小,最易形成沉澱物。
注意點:不同的蛋白質,具有不同的等電點。同一種蛋白質在不同條件下,等電點不同。
3、有機溶劑沉澱法
實驗原理:加入有機溶劑使水溶液的介電常數降低,因而增加了兩個相反電荷基團之間的吸引力,促進了蛋白質分子的聚集和沉澱。
有機溶劑引起蛋白質沉澱的另一種解釋認為與鹽析相似,有機溶劑與蛋白質爭奪水化水,致使蛋白質脫除水化膜,而易於聚集形成沉澱。
影響因素:(一)有機溶劑的選擇 (二)溫度的控制 (三)pH值 (四)離子強度
用此法析出的沉澱一般比鹽析法易過濾或離心沉降,分離後的蛋白質沉澱應立即用水或者緩沖液溶解,以達到降低有機溶劑的濃度的目的。此法在血液製品的制備過程中較多使用。
二、層析
1、離子交換柱層析
實驗原理: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。是發展最早的層析技術之一,目前已成為蛋白質分離純化最常用的手段,是基於蛋白質電荷不同的分離技術。
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。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。
2、疏水相互作用層析
實驗原理:根據分子表面疏水性差別來分離蛋白質和多肽等生物大分子的一種較為常用的方法。
蛋白質和多肽等生物大分子的表面常常暴露著一些疏水性基團,我們把這些疏水性基團稱為疏水補丁,疏水補丁可以與疏水性層析介質發生疏水性相互作用而結合。不同的分子由於疏水性不同,它們與疏水性層析介質之間的疏水性作用力強弱不同,疏水作用層析就是依據這一原理分離純化蛋白質和多肽等生物大分子的。
3、親和層析
實驗原理:利用蛋白質能和某些專一分子可逆結合的特性,
當蛋白質溶液通過層析柱時,其中可與親和載體配基相互作用的受體被吸附劑結合,不被吸附的無關成分則可隨流出液通過柱體,從而將吸附蛋白與其他蛋白質分開。此法特異性強,收率高。
4、凝膠層析
實驗原理:根據分子大小分離蛋白混合物的最有效的方法之一。混合物隨流動相流經裝有凝膠固定相的層析柱時,其中各物質因分子大小的的不同而被分離的技術。
三、離心
1、速率區帶離心法
實驗原理根據分離的粒子在離心力作用下,因其在梯度液中沉降速度的不同,離心後具有不同沉降速度的粒子處於不同的密度梯度層內,形成幾條分開的樣品區帶,達到彼此分離的目的。
由於此法是一種不完全的沉降,沉降受物質本身大小的影響較大,一般是應用在物質大小相異而密度相同的情況。容量小,只能用於少量的制備。
2、差速離心法
實驗原理:利用樣品中各組分沉降系數的差異,對不同的微粒施以不同的離心力,經過多次離心,離心速度逐步加大,將不同的微粒依次沉降,從而實現離心分離。
四、膜分離
1、超濾法
是利用加壓膜分離技術,在一定的壓力下,使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特製薄膜,大分子溶質滯留,從而使大分子物質得到部分的純化。常和離子交換,凝膠過濾聯合使用。
2、透析
是利用小分子經過半透膜擴散到水( 或緩沖液) 的原理,將無機鹽等小分子與生物大分子分開的一種分離純化技術,常和鹽析,鹽溶等方法聯合使用。
4. 離子交換柱的工作原理是什麼
離子復交換柱的原理制
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。
5. 離子交換柱的工作原理
離子交換柱的工作原理:
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。
離子交換柱(ion exchange column)是用來進行離子交換反應的柱狀壓力容器。充填有離子交換樹脂的細長管柱。可由玻璃、不銹鋼、有機玻璃等不被所用的流動相腐蝕的材料製成。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。
離子交換柱的分類:
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,操作復雜,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。體內再生混床在運行及整個再生過程均在混床內進行,再生時樹脂不移出設備以外,且陽、陰樹脂同時再生,因此所需附屬設備少,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。
6. 蛋白質、核酸等生物大分子為何能用離子交換色譜分離
因為他們來都帶電荷啊,因為源你柱子上有相反的離子啊,他們可以通過離子鍵相互作用啊!
同時的柱子有孔徑啊,可以將小的直接溜走,沒有機會結合啊
可以讓大的下來的更慢啊!
你滿意不!
7. 離子交換柱交換過程化學方程式
強酸型陽離子交換樹脂:R-SO3H (有許多SO3H基團)
強鹼型陰離子交換樹脂:[R4N]OH (有許多內OH基團)
R-SO3H + M(+) = RSO3M + H(+) 將所有陽離容子吸附到樹脂上,釋放出H(+);
[R4N]OH + X(-) = [R4N]X + OH(-) 將所有陰離子吸附到樹脂上,釋放出OH(-);
H(+) + OH(-) = H2O 陽離子交換產生的H(+)與陰離子交換產生的OH(-)結合成水。
8. 強離子交換柱和弱離子交換柱的區別
陰樹脂和陽樹脂有什麼不同?
交換原理:
陰離子交換樹脂體內含有大量的鹼性基團,是通過氯來與水中的雜質交換,而陽離子交換樹脂則含有大量的酸性基團,是通過鈉離子或者氫離子與水中的雜質進行交換。
交換順序:
1、混床樹脂的交換順序一般是先陽離子,然後才是陰離子,陽離子交換樹脂會釋放出酸性基團,而陰離子交換樹脂則會釋放出鹼性基團,兩者中和,成為純水。
2、離子所帶有的電荷多,就容易被樹脂吸附,而所帶有的電荷較少,則比較難吸附。
3、如果帶有相同電荷量的離子,原子序數大的元素,形成離子的水合半徑小,較易被吸著。
溫度:
陽離子交換樹脂的耐溫性比較好,所以一般陽離子交換樹脂的使用溫度或者儲存溫度都要比陰離子交換樹脂高一些。
預處理:
陰陽離子交換樹脂的功能基團不同,所以樹脂預處理時使用的溶液也不同,陰陽樹脂在使用飽和食鹽水浸泡18-20小時之後,使用清水清洗干凈。
陰樹脂使用濃度為5%的氯化氫進行浸泡4-8小時,清洗干凈,再使用濃度在2%-4%左右的氫氧化鈉浸泡4-8小時,清洗至中性即可。
而陽樹脂則使用濃度在2%-4%左右的氫氧化鈉浸泡2-4小時,清洗干凈後,使用濃度為5%的氯化氫進行浸泡4-8小時,清洗至中性即可。
9. 離子交換柱的陽,陰離子交換樹脂順序,哪個前哪個後
廣州華膜--樹脂產品的貯存:
離子交換樹脂內含一定量的水份,在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水份,如貯存過
程中樹脂脫了水應先用濃食鹽水(10%)浸泡,再逐漸稀釋不得直接放入水中,以免樹脂急劇
膨脹而破碎。在長期貯存中,強型樹脂應轉成鹽型,弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離型,
也可轉變成鹽型,然後浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中,應保持在5-40℃的溫度
環境中避免過冷過熱,影響質量。
新樹脂的預處理:
新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質和少量低聚合物,還可能吸著鐵、鋁、鋼等重
金屬離子。當樹脂與水、酸、鹼或其他溶液相接觸時,上述可溶性雜質就會轉入溶液中,在使
用初期污染出水水質。所以,新樹脂在投運前要進行預處理。
1、 陽樹脂預處理步驟如下:
首先使用飽和的食鹽水。取其量約等於被處理樹脂體積的兩倍,將樹脂置於10%食鹽溶液
中浸泡18-20小時,然後放出食鹽水,用清水漂洗凈,使排出水不帶黃色;其次再用
2%-4%NaOH溶液,其量與上相同,在其中浸泡2-4小時(或作小流量清洗),放出鹼液後,重洗
樹脂直至排出水接近中性為止;最後用5%HCI溶液,其量亦與上述相同,浸泡4-8小時後放出酸
液,用清水洗至中性待用。
2、 陰樹脂的預處理
其預處理方法中的第一步與陽樹脂預處理方法中的第一步相同;而後用5%HCI浸泡4-8小時,然後放出酸液,用水清洗至中性;而後用2%-4%NaOH溶液浸泡4-8小時後,放鹼液用清水漂洗至
中性待用。
10. 離子交換色譜產生的信號值是什麼
離子交換來色譜中的固源定相是一些帶電荷的基團, 這些帶電基團通過靜電相互作用與帶相反電荷的離子結合。如果流動相中存在其他帶相反電荷的離子,按照質量作用定律,這些離子將與結合在固定相上的反離子進行交換。固定相基團帶正電荷的時候,其可交換離子為陰離子。這種離子交換劑為陰離子交換劑;固定相的帶電基團帶負電荷,可用來與流動相交換的離子就是陽離子,這種離子交換劑叫做陽離子交換劑。陰離子交換柱的功能團主要是-NH2,及-NH3 :陽離子交換劑的功能團主要是-SO3H及-COOH。其中-NH3 離子交換柱及-SO3H離子交換劑屬於強離子交換劑,它們在很廣泛的pH范圍內都有離子交換能力;-NH2及-COOH 離子交換柱屬於弱離子交換劑,只有在一定的pH值范圍內,才能有離子交換能力。離子交換色譜主要用於可電離化合物的分離,例如,氨基酸自動分析儀中的色譜柱,多肽的分離、蛋白質的分離,核苷酸、核苷和各種鹼基的分離等。