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陰離子交換層析洗脫的原理

發布時間:2022-12-21 11:22:57

離子交換層析法原理是什麼

離子交換層析法 (ion exchange chromatography,簡稱IEC)是從復雜的混合物中,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,由於連續添加新的交換溶液,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,則分子上的凈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;隨著通過的緩沖液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值很高的緩沖液中仍帶有正電荷,因此這些在約pH值高達10~11時才出現。

⑵ 離子交換層析原理急應用

離子交換樹脂是一類具有網狀結構的高分子聚合物。樹脂的網狀結構的骨架部分一般很穩定,對於酸,鹼和一般溶劑都不起作用,且不溶於這些溶劑中。這種網狀結構的骨架上有許多可以被交換的活性基團。按可以被交換的活性基團的不同,離子交換樹脂可分成陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。
相關問題清查詢,分析化學,離子交換分離。

⑶ 陰離子交換樹脂的原理大家了解嗎

陰離子交換樹脂的來原理:自

陰離子交換樹脂含有大量的鹼性基團,比如說羧基-COOH,陰離子交換樹脂在水中離解出OH-。具有功能團-N+(CH3)3,在氫氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以快速的放出來,與水中的陰離子進行交換,陰離子交換樹脂可以和所有的陰離子進行交換去除。

⑷ 離子交換分離操作中,以高濃度鹽溶液進行洗脫的原理是

用離子交換樹脂進行分離的操作程序包括三個步驟,具體操作過程如下文中所述.
(1)交換柱的制備首先選擇合適的離子交換樹脂類型,用相應的溶液進行處理,如強酸性陽離子交換樹脂需要在稀鹽酸中浸泡,以除去雜質並使之溶脹和完全轉變成H式.然後用蒸餾水洗至中性,裝入充滿蒸餾水的交換柱中.注意防止氣泡進入樹脂層.
(2)交換使待處理水樣以合適的流速通過交換柱進行離子交換.交換完畢後用蒸餾水洗去殘留的溶液及交換過程中形成的酸、鹼或鹽類等.
(3)洗脫洗脫是將已交換到樹脂上的離子分離出來的過程.選擇合適的洗脫液,使之以適宜速度通過交換柱進行洗脫.(更多質量檢測、分析測試、化學計量、標准物質相關技術資料請參考中檢所對照品查詢 www.rmhot.com)
陽離子交換樹脂常用鹽酸溶液作為洗脫液;陰離子交換樹脂常用鹽酸溶液、氯化鈉或氫氧化鈉溶液作洗脫液.對於分配系數相近的離子,可用含有機絡合劑或有機溶劑的洗脫液,以提高洗脫過程的選擇性.
離子交換技術在富集和分離微量或痕量元素方面應用很廣.例如分離水中的鋰離子、錳離子、銅離子、鐵離子、鋅離子等多種金屬離子,首先加入鹽酸使一部分離子轉變為絡合陰離子,然後將水樣通過強鹼性陰離子交換樹脂,各種離子均被交換在樹脂上,最後用不同濃度的鹽酸溶液進行洗脫分離.鋰離子不生成絡合陰離子,不發生交換,可用12mol/L HCl溶液最先洗脫出來

⑸ 陰陽離子交換樹脂的工作原理

離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:

離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。

水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。

(5)陰離子交換層析洗脫的原理擴展閱讀:

離子交換樹脂使用方法:

1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。

2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。

3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。

4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。

5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。

6、樹脂再生。

⑹ DEAE 層析原理是什麼

給你找了以前的文章,你可以看一下。如下。。
層析技術是以離子交換纖維素或以離子交換葡聚糖凝膠為固定相,以蛋白質等樣品為移動相,分離和提純蛋白質、核酸、酶、激素、多糖等的一項技術。
在纖維素與葡聚糖分子上結合有一定的離子基團,當結合陽離子基團時,可換出陰離子,則稱為陰離子交換劑。如二乙氨乙基(Dicthylaminoethyl,DEAE)纖維素。在纖維素上結合了DEAE,含有帶正電荷的陽離子纖維素—O—C6 H14N+H,它的反離子為陰離子(如Cl-等),可與帶負電荷的蛋白質陰離子進行交換。當結合陰離子基團時,可置換陽離子,稱為陽離子交換劑,如羧甲基(Carboxymethy, CM)纖維素。纖維素分子上帶有負電荷的陰離子(纖維素-O-CH2-COO一),其反離子為陽離子(如Na+等),可與帶正電荷蛋白質陽離子進行交換。
溶液的pH值與蛋白質等電點相同時,靜電荷為0,當溶液pH值大於蛋白質等電點時,則羧基游離,蛋白質帶負電荷。反之,溶液的pH值小於蛋白質等電點時,則氨基電離,蛋白質帶正電荷。溶液的pH值距蛋白質等電點越遠,蛋白質的電荷越多。反之則越少。血清蛋白質均帶負電荷,但各種蛋白質帶負電荷的程度有所差異,以白蛋白為最多,依次為 球蛋白, 球蛋白和 球蛋白。
在適當的鹽濃度下,溶液的pH值高於等電點時,蛋白質被陰離子交換劑所吸附;當溶液的pH值低於等電點時,蛋白質被陽離子交換劑所吸附。由於各種蛋白質所帶的電荷不同。它們與交換劑的結合程度也不同,只要溶液pH值發生改變,就會直接影響到蛋白質與交換劑的吸附,從而可能把不同的蛋白質逐個分離開來。
交換劑對膠體離子(如蛋白質)和無機鹽離子(如NaCl)都具有交換吸附的能力,當兩者同時存在於一個層析過程中,則產生競爭性的交換吸附。當Cl一的濃度大時,蛋白質不容易被吸附,吸附後也易於被洗脫,當Cl一濃度小時,蛋白質易被吸附,吸附後也不容易被洗脫。因此,在離子交換層析中,一般採用兩種方法達到分離蛋白質的目的。一種是增加洗脫液的離子強度,一種是改變洗脫液的pH值。pH值增高時,抑制蛋白質陽離子化,隨之對陽離子交換劑的吸附力減弱。pH值降低時,抑制蛋白質陰離子化,隨之降低了蛋白質對陰離子交換劑的吸附。當使用陰離子交換劑時,增加鹽離子,則降低pH值。當使用陽離子交換劑時,增加鹽離子濃度,則升高溶液pH值。

⑺ 離子交換層析技術的主要原理是

正確答案:C
解析:離子交換層析技術主要原理是纖維素或凝膠介質帶電荷不同

⑻ 陰離子交換樹脂的原理

離子交換是帶電粒子或離子的可逆交換與相同電荷的交換。當存在於不溶性陰陽離子專交換樹脂基質上屬的離子有效地與周圍溶液中存在的類似電荷的離子交換位置時,會發生這種情況。
陰陽離子交換樹脂以這種方式起作用,因為它的官能團基本上是固定的離子,它們永久地結合在樹脂的聚合物基質中。這些帶電離子將容易與相反電荷的離子結合,這些離子通過施加抗衡離子溶液而被輸送。這些反離子將繼續與官能團結合,直至達到平衡。
混合離子交換器簡稱為混床。是指在一個交換容器當中,把陰陽離子交換樹脂按照一定的比例進行填裝,在混合均勻的狀態下,進行陰陽離子交換,從而去除水中的鹽分,達到出水的水質≥5MΩcm。去離子的目的是想將溶解在水當中的無機離子排除出去,與硬水通過軟化水設備軟化是一樣道理,也是利用離子交換樹脂的原理。使用兩種樹脂,陰陽離子樹脂。陽離子交換樹脂使用氫離子來交換陽離子,而陰離子交換使用氫氧根離子來交換陽離子,氫離子與氫氧根離子相互結合成為中性的水,具體的反應的方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1

⑼ DEAE-纖維素陰離子柱層析分離多糖的原理是什麼

DEAE纖維素陰離子柱層板分離多糖的原理主要是其可吸附離子型物質,比如蛋白質、酸性多糖等,而作為大多數的中性多糖則可順利流出,從而去粗取精、達到分離的目的。當然,DEAE的細度很細,也可起到分子篩的作用,但其分離效果會和柱高、洗脫溶劑、粒徑的關系很大,效果並不很好,且在大量水沖的情況下,中性多糖基本均可洗脫下來。

⑽ 離子交換層析中,為什麼用氯離子洗脫陰離子

離子交換層析中,為什麼用氯離子洗脫陰離子
陰離子交換柱的填料是正電填專料,在低鹽條件下可以屬通過電荷相互作用吸附樣品中的陰離子和負電荷物質(如DNA).這些帶負電的物質由於其帶電量不同,分子大小不同,因而與正電填料之間的結合力也就不同.用梯度的氯離子(一般用氯化鈉梯度,例如從100mM氯化鈉線性梯度升高到1M氯化鈉)洗脫掛柱樣品時,氯離子會和結合上的物質競爭結合正電填料,伴隨著氯離子濃度的不斷升高,氯離子的競爭作用越來越強,與填料結合的物質會按照親和力從弱到強依次洗脫下來,形成獨立的洗脫峰,從而將這些物質分開.
陽離子交換柱與之正好相反,柱子填料為負電荷,用鈉離子洗脫結合的正電物質.

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