離子交換劑ph

A. 什麼是氨基酸的離子交換

離子交換層析 (ion exchange chromatography，簡稱ICE)是分析和制備樣品混合物的液-固相層析方法，是基於待測物質的陽離子或陰離子和相對應的離子交換劑間的靜電結合，即根據物質的酸鹼性、極性等差異，通過離子間的吸附和脫吸附原理將電解質溶液各組分分開。它是從復雜混合物體系中分離性質極為相似的生物分子的有效手段之一。由於帶電荷不同的各種物質對離子交換劑有不同親和力，通過改變洗脫液的離子強度和pH值，控制這種親和力，即可使這些物質依據親和力大小順序依次從層析柱中洗脫下來。

氨基酸是兩性電解質，分子 上的凈電荷取決於氨基酸的等電點和溶液的pH值，各種氨基酸分子結構不同，在同一pH值時所帶電荷的性質(正、負)和多少不同，與離子交換樹脂的親和力有差異，因此可根據親和力從小到大的順序被洗脫液分別洗脫下來，達到分離的效果。

三、儀器與試劑

(一)實驗器材

(1)玻璃層析柱

(2)試管

(3)移液管

(4)恆壓洗脫瓶

(5)部分收集器

(6)水浴鍋

(7)分光光度計

(8)電爐

(二)材料與試劑

(1)苯乙烯磺酸鈉型樹脂(100~200目)

(2)2mol/L鹽酸溶液

(3)2mol/L氫氧化鈉溶液

(4)標准氨基酸溶液：將天門冬氨酸和賴氨酸分別配成2mg/mL的0.1mol/L鹽酸溶液。

(5)混合氨基酸溶液：將上述天門冬氨酸和賴氨酸溶液按1：4比例混合。

(6)檸檬酸-氫氧化鈉-鹽酸溶液(pH5.8，鈉離子濃度0.45mol/L)：取檸檬酸14.25克、氫氧化鈉9.30克分別溶於水後混合，加入濃鹽酸5.25毫升，定容至500毫升;4℃冰箱保存。

(7)顯色劑：2克水合茚三酮溶於95%乙醇中，加水至100毫升。

B. 弱酸性和弱鹼性的纖維素離子交換劑分別適宜在哪些ph范圍內應用，為什麼

弱酸的適用pH值為0~14
弱鹼的適用pH值為0~9，因為高pH值下，弱鹼基團多以非離子形態存在，不顯鹼性

C. 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。

(3)離子交換劑ph擴展閱讀：

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。

D. 用離子交換劑測定蛋白質的等電點時,為什麼一定要用強性離子交換劑

選用纖維素離子交換劑抄。因為蛋白質不能擴散到樹脂的鏈狀結構中，而纖維素離子交換劑交換容量大。選用ph為5.0的磷酸鹽緩沖溶液和強酸型陽離子交換劑如SE-纖維素。裝柱氫氧化鈉處理，0.1mol/L起始緩沖液平衡，上樣，吸附目標蛋白，0.15mol/L緩沖液洗脫，之後再選用ph6.5,8.0的緩沖液梯度洗脫。等電點=4.0的蛋白質在5.0緩沖液中帶負電，不能被吸附，直接分離。隨後6.0的蛋白質被洗脫出來。再用ph6.5,8.0的緩沖液梯度洗脫。

E. 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。

F. 離子交換層析的具體操作

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。
洗滌好的纖維素使用前必須平衡至所需的pH和離子強度。已平衡的交換劑在裝柱前還要減壓除氣泡。為了避免顆粒大小不等的交換劑在自然沉降時分層，要適當加壓裝柱，同時使柱床壓緊，減少死體積，有利於解析度的提高。
柱子裝好後再用起始緩沖液淋洗，直至達到充分平衡方可使用。 加樣：
層析所用的樣品應與起始緩沖液有相同的pH和離子強度，所選定的pH值應落在交換劑與被結合物有相反電荷的范圍，同時要注意離子強度應低，可用透析、凝膠過濾或稀釋法達此目的。樣品中的不溶物應在透析後或凝膠過濾前，以離心法除去。為了達到滿意的分離效果，上樣量要適當，不要超過柱的負荷能力。柱的負荷能力可用交換容量來推算，通常上樣量為交換劑交換總量的1%-5%。 已結合樣品的離子交換前，可通過改變溶液的pH或改變離子強度的方法將結合物洗脫，也可同時改變pH與離子強度。為了使復雜的組份分離完全，往往需要逐步改變pH或離子強度，其中最簡單的方法是階段洗脫法，即分次將不同pH與離子強度的溶液加入，使不同成分逐步洗脫。由於這種洗脫pH與離子強度的變化大，使許多洗脫體積相近的成分同時洗脫，純度較差，不適宜精細的分離。最好的洗脫方法是連續梯度洗脫，洗脫裝置見圖16-6.兩個容器放於同一水平上，第一個容器盛有一定pH的緩沖液，第二個容器含有高鹽濃度或不同pH的緩沖液，兩容器連通，第一個容器與柱相連，當溶液由第一容器流入柱時，第二容器中的溶液就會自動來補充，經攪拌與第一容器的溶液相混合，這樣流入柱中的緩沖液的洗脫能力即成梯度變化。第一容器中任何時間的濃度都可用下式進行計算：
C=C2-(C2-C1)(1-V)A2/A1
式中A1、A2分別代表兩容器的截面積：C1、C2分別表示容器中溶液的濃度；V為流出體積對總體積之比。當A1=A2時為線性梯度，當A1>A2時為凹形梯度，A1>A2時為凸形梯度。
洗脫時應滿足以下要求：
①洗脫液體積應足夠大，一般要幾十倍於床體積，從而使分離的各峰不至於太擁擠。
②梯度的上限要足夠高，使緊密吸附的物質能被洗脫下來。
③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。
洗脫餾份的分析按一定體積（5-10ml/管）收集的洗脫液可逐管進行測定，得到層析圖譜。依實驗目的的不同，可採用適宜的檢測方法（生物活性測定、免疫學測定等）確定圖譜中目的物的位置，並回收目的物。
離子交換劑的再生與保存離子交換劑可在柱上再生。如離子交換纖維素可用2mol/：NaCl淋洗柱，若有強吸附物則可用0.1mol/LNaOH洗柱；若有脂溶性物質則可用非離子型去污劑洗柱後再生，也可用乙醇洗滌，其順序為：0.5mol/LNaOH-水-乙醇-水-20%NaOH-水。保存離子交換劑時要加防腐劑。對陰離子交換劑宜用0.002%氯已定（洗必泰），陽離子交換劑可用乙基硫柳汞（0.005%）。有些產品建議用0.02%疊氮鈉。

G. 離子交換怎麼試驗

離子交換法是一種藉助於離子交換劑上的離子和廢水中的離子進行交換反應而除去廢水中有害離子的方法。離子交換是一種特殊吸附過程，通常是可逆性化學吸附；其特點是吸附水中離子化物質，並進行等電荷的離子交換。
離子交換劑分無機的離子交換劑如天然沸石，人工合成沸石，及有機的離子交換劑如磺化煤和各種離子交換樹脂。
在應用離子交換法進行水處理時，需要根據離子交換樹脂的性能設計離子交換設備，決定交換設備的運行周期和再生處理。通過本實驗希望達到下述目的：
1) 加深對離子交換基本理論的理解；學會離子交換樹脂的鑒別；
2) 學會離子交換設備操作方法；
3) 學會使用手持式鹽度計，掌握pH計、電導率儀的校正及測量方法。
二、實驗內容和原理
由於離子交換樹脂具有交換基因，其中的可游離交換離子能與水中的同性離子進行等當量交換。 用酸性陽離子交換樹脂除去水中陽離子，反應式如下：
nRH + M+n → RnM + nH+
M——陽離子 n——離子價數
R——交換樹脂
用鹼性陰離子交換樹脂除去水中的陰離子，反應式如下：
nROH + Y−n → RnY + nOH-
Y——陰離子
離子交換法是固體吸附的一種特殊形式，因此也可以用解吸法來解吸，進行樹脂再生。
本實驗採用自來水為進水，進行離子交換處理。因為自來水中含有較多量的陰、陽離
子，如Cl¯， NH4+，Ca，Mg，Fe，Al，K，Na等。在某些工農業生產、科研、醫療衛生等工作中所用的水，以及某些廢水深度處理過程中，都需要除去水中的這些離子。而採用離子交換樹脂來達到目的是可行的方法。

H. 為什麼弱鹼型 陰離子交換劑對ph

弱鹼性陰樹脂主要用於水處理行業，比如原水含較高有機物，使用強鹼陰樹脂容易中毒的工況中，會選用大孔弱鹼陰樹脂置前，後跟強鹼陰樹脂。
弱鹼陰樹脂也普遍用於食品發酵行業，比如澱粉糖行業，澱粉水解板框過濾，通過活性炭脫色處理後，溶液中含有灰分和有機色素，需要採用離交設備進行脫灰脫色處理，一般為陽床＋弱陰床＋陽床＋弱陰床，或陽＋弱陰＋弱陰等工藝，也會在最後跟上一個小陽柱調節PH值，這個時候弱陰樹脂主要是去除溶液中的強酸根陰離子（比如硫酸根離子、氯根離子），同時最主要的是對溶液進行脫色處理，因為弱陰樹脂對有機色素的吸附與洗脫能力都很不錯，而強陰樹脂雖然對有機色素吸附能力好，但很難洗脫，並容易導致葡萄糖異構化。
但是現在大部分國內離子交換樹脂生產企業，受迫於環保和生產成本的壓力，都普遍採用了新工藝生產弱鹼陰樹脂，這類新工藝弱鹼樹脂在使用中，物化性能表現不佳，弱鹼陰樹脂一直是爭光的王牌產品，不管是生產工藝的可靠性，還是應用研究的先進性，幾十年來一直穩居國內第一，並且在多種工況應用中，也完全達到並超過國外品牌同類產品。所以很負責任的給您推薦一下，這個產品您可以毫無疑問的選擇爭光。
藉此問題回答之際，呼籲國內離子交換樹脂生產企業同行，將企業發展眼光放長遠一些，尤其是個別企業（在此不方便一一點名），不要為了眼前的蠅頭小利，生產那些偷工減料的產品，市場用戶終究是會漸漸明白性價比的，國家也不會允許你們將三廢如此偷排放的，因為你們的子孫後代終究還是需要這個地球，需要這份空氣，需要一些干凈的水源。
還有也順便敬告廣大用戶，控制采購成本是需要專業技術為基礎的，一味的打壓供應商產品價格，您就不怕搬了石頭砸自己的腳？買的終究沒有賣的精，你那些所謂的節約降低采購成本，是否用專業數據統計過，您的使用成本？離子交換樹脂最大的特點就是可以重復使用，如果在重復使用中，制水量不足，再生頻率變高，酸鹼耗水耗以及人工成本是否一一統計了？
最後呼籲國家廢除現有招投標制度，因為現有的招投標法，已經嚴重被濫用，集體拍板也就是集體承擔責任，其實也意味著沒有人會去承擔責任。國內市場持續十多年的低價惡性競爭，所謂的層層審批制度，這類制度成為了大眾創新萬眾創業的攔路虎絆腳石，因為一些創新技術是需要終端市場去嘗試的，其中必然存在失敗的概率，而現如今，反腐讓您怠工，招投標讓您不願去學習研究技術，長久如此下去，您的不進步，讓我失去了為您提供服務的同時，也喪失了國內整個實體經濟的良性有效持續發展的機會。

I. 可以通過改變pH 值來使與離子交換劑結合的各個組分被洗脫下來的是什麼！

弱酸的適用ph值為0~14
弱鹼的適用ph值為0~9，因為高ph值下，弱鹼基團多以非離子形態存在，不顯鹼性

J. 交換容量的影響因素

影響交換容量的因素很多，主要可以分為兩個方面，一方面是離子交換劑顆粒大小、顆粒內孔隙大小以及所分離的樣品組分的大小等的影響。這些因素主要影響離子交換劑中能與樣品組分進行作用的有效表面積。樣品組分與離子交換劑作用的表面積越大當然交換容量越高。一般離子交換劑的孔隙應盡量能夠讓樣品組分進入，這樣樣品組分與離子交換劑作用面積大。分離小分子樣品，可以選擇較小孔隙的交換劑，因為小分子可以自由的進入孔隙，而小孔隙離子交換劑的表面積大於大孔隙的離子交換劑。對於較大分子樣品，可以選擇小顆粒交換劑，因為對於很大的分子，一般不能進入孔隙內部，交換只限於顆粒表面，而小顆粒的離子交換劑表面積大。本文來自:博研聯盟論壇
另一些影響因素如實驗中的離子強度、pH值等主要影響樣品中組分和離子交換劑的帶電性質。一般pH對弱酸和弱鹼型離子交換劑影響較大，如對於弱酸型離子交換劑在pH較高時，電荷基團充分解離，交換容量大，而在較低的pH時，電荷基團不易解離，交換容量小。同時pH也影響樣品組分的帶電性。尤其對於蛋白質等兩性物質，在離子交換層析中要選擇合適的pH以使樣品組分能充分的與離子交換劑交換、結合。一般來說，離子強度增大，交換容量下降。實驗中增大離子強度進行洗脫，就是要降低交換容量以將結合在離子交換劑上的樣品組分洗脫下來。本文來自:博研聯盟論壇