離子交換分離工程

❶ 離子交換層析中流出物質順序是什麼

若用離子交換層析分離物質，以蛋白質為例，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。

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對於離子交換纖維素要用流水洗去少量碎的不易沉澱的顆粒，以保證有較好的均勻度，對於已溶脹好的產品則不必經這一步驟。

溶脹的交換劑使用前要用稀酸或稀鹼處理，使之成為帶H+或OH-的交換劑型。陰離子交換劑常用「鹼-酸-鹼」處理，使最終轉為-OH-型或鹽型交換劑；對於陽離子交換劑則用「酸-鹼-酸」處理，使最終轉為-H-型交換劑。

梯度不要上升太快，要恰好使移動的區帶在快到柱末端時達到解吸狀態。目的物的過早解吸，會引起區帶擴散；而目的物的過晚解吸會使峰形過寬。

❷ 離子交換層析可用於哪些種類蛋白質的分離

離子交換層析是利用蛋白質在不同PH帶不同種電荷的方法，利用離子交換的方法分離專蛋白的。
離子交換屬內的介質一般是樹脂，陽離子交換型的，使用前樹脂先用鹼處理成鈉型，將氨基酸混合液（pH=2-3)上柱，pH=2-3時，氨基酸主要以陽離子形式存在，與樹脂上的鈉離子發生交換而被「掛」在樹脂上，再用洗脫劑洗脫。不同的氨基酸（帶的電荷不同）與樹脂的親和力不同，要將其分離洗脫下來，需要降低它們之間的親和力，方法是逐步提高洗脫劑的pH和鹽濃度，這樣各種氨基酸將以不同的速度被洗脫下來，反之亦然。

不同反荷離子與樹脂親和力是不同的，其強弱關系為陽性競爭離子：Ag+〉CS+〉K+〉NH4+〉Na+〉H+〉Li+ 陰性競爭離子：I->NO3->(PO4)3->CN-〉HSO3-〉Mg2+〉HCO3-〉HCOO-〉CH3COO-〉OH-〉F- 如果某種離子溶液洗脫效果不好，可用另一種親和力強的離子代替之，等電點＞7選擇陽離子交換樹脂，等電點＜7選擇陰離子交換樹脂。

❸ 從離子交換角度出發，自己設計一個方案用離子交換吸附法從鏈黴素發酵液中分離純化鏈黴素

P133-134 8、說明離子交換劑的再生方法。P134-135 9、參閱思考題8(P137),設計採用離子交換吸附法從鏈黴素發酵液的過濾液 中分離純化鏈黴素的方法

❹ 什麼是離子交換過程,影響離子交換過程的因素有哪些

離子交換是藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達到提取或去除溶液中某些離子的目的.它是一種屬於傳質分離過程的單元操作.
離子交換法
一、前言
離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應,當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中.
離子交換樹脂一般呈現多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.1mm,其離子交換能力依其交換能力特徵可分：
1.
強酸型陽離子交換樹脂：主要含有強酸性的反應基如磺酸基（－SO3H）,此離子交換樹脂可以交換所有的陽離子.
2.
弱酸型陽離子交換樹脂：具有較弱的反應基如羧基（－COOH基）,此離子交換樹脂僅可交換弱鹼中的陽離子如Ca2+、Mg2+,對於強鹼中的離子如Ca2+、K+等無法進行交換.
3.
強鹼型陰離子交換樹脂：主要是含有較強的反應基如具有四面體銨鹽官能基之－N+(CH3)3,在氫氧形式下,－N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以迅速釋出,以進行交換,強鹼型陰離子交換樹脂可以和所有的陰離子進行交換去除.
4.
弱鹼型陰離子交換樹脂：具有較弱的反應基如氨基,僅能去除強酸中的陰離子如SO42-,Cl－或NO3－,對於HCO3－,CO32－或SiO42－則無法去除.
不論是離子交換樹脂或是沸石,都有其一定的可交換基濃度,稱為離子交換容量(ion exchange capacity).對陽離子交換樹脂而言,大約在200~500meq/100g.因為陽離子交換為一化學反應,故必須遵守質量平衡定律.離子交換樹脂的一般方程式可以表示如下：
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離子交換的基本知識
為了除去水中離子態雜質,現在採用得最普遍的方法是離子交換.這種方法可以將水中離子態雜質清除得以較徹底,因而能製得很純的水.所以,在熱力發電廠鍋爐用水的制備工藝中,它是一個必要的步驟.
離子交換處理,必須用一種稱做離子交換劑的物質（簡稱交換劑）來進行.這種物質遇水時,可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號的離子相互交換,離子交換劑的種類很多,有天然和人造、有機和無機、陽離子型和陰離子型等之分,大概情況如表所示.此外,按結構特徵來分,還有大孔型和凝膠型等.
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❺ 離子交換分離法的應用

1 水處理，這是離子交換法最主要的應用領域。
最早的離子交換法應用是從工業鍋爐用水的處理開始的，水中所含的鈣、鎂離子會使鍋爐結垢，導致鍋爐效率降低，久之還有爆炸風險，人們先後採用天然泡沸石、磺化煤、離子交換樹脂等解決了這一問題，也帶動了離子交換法在其他水處理領域，尤其是飲用水處理領域的應用。常見的離子有硬水軟化處理。
2 分離純化，冶金、醫葯、有機合成。
金屬鹽、有機酸、胺、氨基酸等能夠產生的離子都能夠被吸附到離子交換劑上，進而富集，從而達到 分離的效果，這個方法在分離工程中應用廣泛，尤其是在低濃度大批量樣品的處理中效果顯著。
除了分離某一種特定物質 外，還可以利用離子交換層析等方法，批次分離多種物質。
3 催化劑
離子交換劑分為酸性、鹼性、中性等種類，而不少化學反應需要酸性、鹼性等物質作為催化劑，離子交換劑大量易得，使用方便，分離容易，可以作為很好的傳統酸鹼催化劑替代品使用。

❻ 在蒸餾分離,離子交換分離和沉澱分離過程中,涉及的最主要的分子間相互作用是什麼

蒸餾分離 涉及 是范德華力 ，離子交換 涉及的是化學鍵，沉澱分離 的原理不涉及化學作用，利用的是溶解度的不同，涉及的相互作用也是物理作用

❼ 試分析電滲析分離法與離子交換分離法和電泳分離法的區別與聯系

一類單元操作的傳質為各種均勻混合物的主要理論依據。早在公元前，人們會知道從礦石，這是最早的傳質應用中的分離過程的植物提取金屬和葯品的方法。在現代化工產業的發展過程中，質量分離過程中發揮了特別重要的作用。如：傳質分離，得到氮純氫氣體混合物，氨的工業生產，能夠;的原油被分離，以獲得各種燃料油，潤滑油和石化原料，這是基礎石化;類似地，無分離和純化，以獲得高純度的乙烯，丙烯，丁二烯，氯乙烯單體，就不可能生產出各種合成樹脂，合成橡膠，纖維和合成纖維。幾乎沒有一個化學生產過程中不需要的原料或反應產物分離和純化。用作傳質分離裝置參天塔是化工廠的最明顯的跡象，並在分離過程的傳質的應用不限於化學工業中，范圍例如核工業用各種分離方法提取核燃料，以及治療後的廢物。它可以在現代生活中可以說，從太空梭到海底，從生物的化學物質對環境的保護，從所述混合物分離分不開的。
通過物理和化學原理，在工業和質量分離的分離過程通常使用可分為平衡和速率分離分為兩類：由單獨的媒體的裝置
平衡分離方法（如熱，溶劑和吸附劑） ，以使所有相混合物體系的兩相系統中，然後在混合物中的成分是在這兩個階段的相位平衡是不等同於根據所取得的分離的分配。根據狀態可分為兩個階段：①氣體（蒸汽）的液體傳質過程，如蒸餾，吸收; ②液 - 液傳質過程，諸如萃取; ③氣（汽）固傳質過程，如吸附，色層分離，分離泵參數; ④液固傳質過程，如浸出，吸附，離子交換層析，分離和泵的其它參數。在這兩個階段的時候
平衡，您可以使用平衡的比例（或分配系數）文的關系，組分濃度，說：
其中yi和喜表示分兩期組分i的濃度。對於命名為x和y相，根據氣體或稱為相汽相，萃取液萃取為y相的吸收，蒸餾的習慣。在一般情況下，平衡比取決於兩相的組合物的溫度和壓力線的特性。 Ki和KJ的比例的兩種組分的i和j平衡比稱為分離因子αij：
在一些傳質分離的過程中，該分離因子往往有專門的名稱。例如：被稱為蒸餾的相對揮發;被稱為選擇性提取系數。平衡一般比文價值觀的分子較大，所以αij大於一。只要這兩種組分的平衡比是不相等的（即αij≠1），可以通過平衡分離方法來分離，αij越大越容易分離。均衡的比例，最系統的分離系數並不大，平衡，可實現一次接觸分離是非常有限的，你需要採取行動，以提高多級逆流分離。以適應各種系統和操作條件和分離的要求，以提供多種不同類型的傳質設備中的相應的使用。下，在分離過程中的驅動力
率（密度差，壓力差，溫度差，像差量的電勢）的效果，有時具有選擇性滲透膜，利用各成分的擴散率，實現組間差異的分離點。原料及這些方法的加工產品通常屬於相同的相位，只在該組合物的差異。的分離方法的速率可分為：①膜分離，如超濾，反滲透，滲析和電滲析。 ②場分離，如電泳，熱擴散，超速離心分離。
差分分離膜分離和場：前者與分離兩種流體的膜，後者不被挪用。不同類型的分離過程率，分別使用不同的設備和不同的方法來設計的計算和操作控制。
Outlook和質量分離過程蒸餾，吸附，萃取，有些單位已與經營的非常廣泛的悠久歷史，並進行了大量的研究，積累了豐富的運作經驗和信息。但是，進一步研究這些過程的機理和傳質規律，高效傳質設備，研究開發和掌握他們的放大規律，改進和其他設備的設計計算方法，仍然有許多工作要做。能耗和大規模分離過程，並且常常構成了單位能耗的主要部分，因此降低了能源消耗和質量分離的過程中，引起了普遍的關注。膜分離是一個新的領域，一類分離，稀溶液處理的分離，生化產品，節約能源，不污染產品，已顯示出其優越性。研究和開發新的分離方法的開發，在組合使用，以提高工作效率，以及利用化學反應的要被分離的各種分離方法，是非常值得關注的發展方向。

❽ 什麼是離子交換過程，影響離子交換過程的因素有哪些

離子交換過程歸納為如下幾個過程
1. 水中離子在水溶液中向樹脂表面擴散
2. 水中離子進入樹脂顆粒的交聯網孔，並進行擴散
3. 水中離子與樹脂交換基團接觸，發生復分解反應，進行離子交換
4. 被交換下來的離子，在樹脂的交聯網孔內向樹脂表面擴散
5. 被交換下來的離子，向水溶液中擴散

影響交換的主要因素有流速、原料液濃度、溫度等。
流速
原料液的流速實際上反映了達到反應平衡的時間，在交換過程中，離子進行擴散—交換—擴散一系列步驟，有效地控制流速很重要。一般，交換液流速大，離子的透析量就高，未來及交換而通過樹脂層流失的量增多。因此，應根據交換容量等選擇適宜的流速。

原料液濃度
樹脂中可交換的離子與溶液中同性離子既有可能進行交換，也有可能相斥，液相離子濃度高，樹脂接觸機會多，較易進入樹脂網孔內，液相濃度低，樹脂交換容量大時，則相反。但液相離子濃度過高，將引起樹脂表面及內部交聯網孔收縮，也會影響離子進入網孔。實驗證明，在流速一定時，溶液濃度越高，溶質的流失量液越大。

溫度
溫度越提高，離子的熱運動越劇烈。單位時間碰撞次數增加，可加快反應速率。但溫度太高，離子的吸附強度會降低，甚至還會影響樹脂的熱穩定性，經濟上不利，實際生產中採用室溫操作較宜。

❾ 常用的分離技術有哪兩類各包括哪些這些常用的分離技術的基本原理是什麼

分離方法開始主要用於化工行業中化工產品的分離，但是隨著生物工程技術下游技術的不斷發展，結合傳統的化工分離方法，新的高效的分離方法被人們高度重視起來。
常用到得分離方法：鹽析、萃取分離法（包括溶劑萃取、膠團萃取、雙水相萃取、超臨界流體萃取、固相萃取、固相微萃取、溶劑微萃取等）、醫學|教育|網搜集整理膜分離方法（包括滲析、微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、膜萃取、膜吸收、滲透汽化、膜蒸餾等）、層析方法（離子交換層析、尺寸排阻層析、疏水層析、固定離子交換層析IMAC、親和層析等）。在這些方法中膜分離的方法和層析技術越來越受到人們的重視。
基本原理：
1、雙水相萃取的原理：
   雙水相萃取與水 -有機相萃取的原理相似 ,都是依據物質在兩相間的選擇性分配 ,但萃取體系的性質不同 。當物質進入雙水相體系後 ,由於表面性質、電荷作用和各種力 (如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等 )的存在和環境因素的影響 ,使其在上、下相中的濃度不同 .{主要:靜電作用和疏水作用}
2、差速離心法原理：
   採用逐漸增加離心速度或低速和高速交替進行離心，使沉降速度不同的顆粒在不同的分離速度及不同的離心時間下分批離心的方法，稱為差速離心法。當以一定離心力在一定的離心時間內進行離心時，在離心管底部就會得到和*重顆粒的沉澱，分出的上清液在加上加速轉速下再進行離心，又得到第二部分較大、較重顆粒的「沉澱」及含小和輕顆粒「上清液」，如此，多次離心處理，即能把液體中的不同顆粒較好分開，這時所得沉澱是不純的，需經再懸浮和再離心（2-3次），才能得到較純顆粒。
3、速率-區帶離心原理：
   不同顆粒之間存在沉降系數差時，在一定離心力作用下，顆粒各自以一定離心速度沉降，在密度梯度不同區域上形成區帶的方法。介質梯度應預先形成，介質的密度要小於所有樣品顆粒的密度。
4、等密度梯度離心原理:
   當不同顆粒存在浮力密度差時，在離心力場下，在密度梯度介質中，顆粒或向下沉降，或向上浮起，一直移動到與他們各自的密度恰好相等的位置上形成區帶，從而使不同浮力密度的物質得到分離。