具体操作如下:
1. 将水液面放置树脂层上约500mm处,从交换柱进碱管,以3~4m/h的流速从上向下通入两倍树脂体积(阳阴树脂总树脂量)的约4%NaOH溶液,此时排出废液pH大于14,然后用交换柱内的氢氧化钠溶液浸泡4~8h。
2. 碱浸泡时,每1小时用压缩空气搅拌10~20min,碱液浸泡结束后,不经清洗,直接进行大反洗,反洗开始时,流速宜小,待树脂松动后,逐渐加大反洗流速,使整个树脂层的展开率在50~70%,维持10min左右,关闭反洗阀门,让树脂自由沉降,观察树脂分层情况。
3. 如树脂分层还不明显,打开下排水阀门,将混床树脂上部空间的碱液排回到树脂层中,使整个树脂层处于碱液中,再重新反洗分层。如此重复,直至树脂分层明显。
4.确认阳、阴树脂良好分层后,自上向下正洗(正洗流速一般为20-40m/h)至出水PH8-9,最后进行正常再生处理即可。
Ⅱ 水处理阴阳离子交换树脂混在一起,如何把它们分离开
二者比重不一样,可从下向上冲起来,让其自由沉降,要注意冲起的力度要大,沉降的距离要长一点,可重复做。阳离子在上面。
Ⅲ 求问怎么用离子交换树脂层析分离混合氨基酸
离子交换树脂作为一种合成高聚物,不溶于水,能吸水膨胀。高聚物分子由能电离的极性基团及非极性的树脂组成。极性基团上的离子能与溶液中的离子起交换作用,而非极性的树脂本身物性不变。通常离子交换树脂根据所带基团可分为强酸(=R=SO3H)、弱(=COOH)、强碱(=N+=R:)和弱碱(=NH2=NHR=NR2)。离子交换树脂适用于分离小分子物质,如氨基酸、腺苷、腺苷酸等。然而,对于生物大分子如蛋白质,则不太适宜,因为它们不能扩散到树脂的链状结构中。因此,如果需要分离生物大分子,可以选择多糖聚合物如纤维素、葡聚糖为载体的离子交换剂。
本次实验利用磺酸阳离子交换树脂(Dowex 50)分离混合氨基酸,包括酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)和碱性氨基酸(赖氨酸)。在特定的pH条件下,这些氨基酸解离程度不同,通过调整脱液pH或离子强度可以实现分离。实验中所用到的材料包括层析柱、恒流泵、梯度混合器、试管及试管架、紫外分光光度计、2mol/L HCl、2mol/L NaOH、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH、pH4.2的柠檬酸缓冲液、pH5的醋酸缓冲液、0.2%中性茚三酮溶液以及氨基酸混合液。
树脂处理步骤为:首先将树脂置于100ml烧杯中,加入25ml 12mol/L HCl搅拌2小时,倾弃酸液后用蒸馏水洗涤至中性。随后,再加入25ml 12mol/L NaOH搅拌2小时,倾弃碱液后用蒸馏水洗涤至中性。最后,将树脂悬浮于50ml pH4.2柠檬酸缓冲液中备用。
装柱步骤包括:取直径0.8cm~1.2cm、长度10cm~12cm的层析柱,底部垫玻璃棉或海绵圆垫,自顶部注入经处理的树脂悬浮液。关闭层柱出口,待树脂沉降后,放出过量溶液,再加入一些树脂,使树脂沉积至8cm~10cm高度即可。于柱子顶部继续加入pH4.2柠檬酸缓冲液洗涤,确保流出液pH为4.2,关闭柱子出口,保持液面高出树脂表面1cm左右。
加样、洗脱及洗脱液收集步骤为:打开山口使缓冲液流出,待液面几乎平齐树脂表面时关闭出口。用长滴管将15滴氨基酸混合液直接加到树脂顶部,打开出口使其缓慢流入柱内。当液面刚平树脂表面时,加入0.1mol/L HCl 3ml,以10滴/分钟~12滴/分钟的流速洗脱,收集洗脱液,每管20滴,逐管收存。当HCl液面刚平树脂表面时,用1ml pH4.2柠檬酸缓冲液冲洗柱壁一次,接着用2ml pH4.2柠檬酸缓冲液洗脱,保持流速10滴/分钟~12滴/分钟并注意勿使树脂表面干燥。
在收集洗脱液的过程中,逐管用茚三酮检验氨基酸的洗脱情况,方法是:于各管洗脱液中加10滴pH5醋酸缓冲液和10滴中性茚三酮溶液,沸水浴中煮10分钟,如溶液呈紫蓝色,表示已有氨基酸洗脱下来。显色的深度可代表洗脱的氨基酸浓度,可比色测。在用pH4.2柠檬酸缓冲液把第二个氨基酸洗脱出来之后,再收集两管茚三酮反应阴性部分,关闭层析柱出口,将树脂顶部剩余的pH4.2柠檬酸缓冲液移去。于树脂顶部加入2ml 0.1mol/L NaOH,打开出口使其缓慢流入柱内,按上面步骤续用0.1mol/L NaOH洗脱并逐管收集,注意保持流速10滴/分钟~12滴/分钟,每管20滴。做洗脱液中氨基酸检验,在第三个氨基酸用0.1mol/L NaOH洗脱下来以后,再继续收集两管茚三酮反应阴性部分。
最后,以洗脱液管号为横坐标,洗脱液各管光密度(以水作空白,在570nm波长读取吸光度)或颜色深浅(以-,±,+,++...表示)为纵坐标作图,即可画出一条洗脱曲线。
实验注意事项包括:保持流速10滴/分钟~12滴/分钟,并注意勿使树脂表面干燥。在装柱时必须防止气泡、分层及柱子液面在树脂表面以下等现象发生。
Ⅳ 离子交换树脂是什么原理
一、阳离子交换树脂的工作原理:
这类树脂含有大量的酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
二、阴离子交换树脂的工作原理:
这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
三、离子交换树脂有什么作用?
离子交换树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树脂又细分为钠型和氢型,在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+),钠型树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子,使水变软;氢型树脂是将水中的钙镁离子交换成氢离子使水软化,阴离子树脂中含被可置换的氢氧根离子,水溶液中能离解出阴离子(如OH-或Cl-),能与水中的酸根离子交换.即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换,从而将溶液中的离子分离出来。同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水。水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。
Ⅳ 离子交换分离法包括哪几个过程
1、树脂的选择与处理;装柱过程;交换过程;洗脱过程。
2、离子交换分离法是利用交换剂与溶液中的离子发生交换进行分离的方法,是一种固液分离方法。广泛应用于水处理、医药、冶金、化工等领域。
3、离子交换分离法是利用交换剂与溶液中的离子发生交换进行分离的方法,是一种固液分离方法。天然的离子交换剂有粘土、沸石、淀粉、纤维素、蛋白质等,但实际应用中最主要的类别是离子交换树脂,离子交换膜等。离子交换树脂又分为酸性离子交换树脂、碱性离子交换树脂、中性离子交换树脂等。离子交换的过程,就是交换剂中的离子与溶液中的离子实现总量上的等电荷互换,从而实现分离溶液中目标离子的效果。详见离子交换树脂词条。
Ⅵ 离子交换层析分离两性化合物的原理
离子交换层析分离两性化合物的原理介绍如下:离子交换层析法(ion exchange chromatography,简称IEC)是从复杂的混合物中,分离性质相似大分子的方法之一,依据的原理是物质的酸碱性、极性,也就是所带阴阳离子的不同。电荷不同的物质,对管柱上的离子交换剂有不同的亲和力,改变冲洗液的离子强度和pH值,物质就能含雹依次从层析柱中分离出来。离子交换层析法大致分为5个步骤:
1. 离子扩散到树脂表面。
2. 离子通过树脂扩散到交换位置。
3. 在交换位置进行离子交换;被交换的分子所带电荷愈多,它与树脂的结合愈紧密,也就愈不容易被其它离子取代。
4. 被交换的离子扩散到树脂表面。
5. 冲洗液通过,被交换的离子扩散到外部溶液中。
离子交换树脂的交换反应是可逆的,遵循化学平衡的规律。定量的混合物通过管柱时,离子不断被交换,浓度逐渐降低,几乎全部都能被吸附在树脂上;在冲洗的过程中,由于连续添加新的交换溶液,所以会朝正反应方向移动,因而可以把树脂上的离子冲洗下来。
如果被纯化的物质是氨基酸类的分子,则分子上的净电荷取决于氨基酸的等电点和溶液的pH值。所以当溶液的pH值较低,氨基酸分子带正电荷,它将结合到强酸性的阳离子交换树脂上;随着通过的缓冲液pH逐渐增加,氨基酸将逐渐失去正电荷,结合力减弱,最后被洗下来。由于不同的氨基酸等电点不同,这些氨基酸将依次被洗出,最先被洗出的是酸性氨基酸,如 apartic acid 和 glutamic acid(在约pH 3~4时),随后是中性氨基酸,如glycine和alanine。碱性氨基酸如arginine和lysine在pH值很高的缓冲液中仍带有正电荷,因此这些在约pH值清大高达10~11时才出现。