1. 强阳离子交换和弱阳离子交换的区别
这是包含关系。质子交换膜是阳离子交换膜中的一种。阳离子交换膜可能透过除了质子的其他阳离子
2. 弱阴离子交换树脂和强阴离子交换树脂的区别
弱阴离子交换树脂和强阴离子交换树脂的区别
弱阴离子交换树脂和强阴离子交换树脂的区别可从以下三方面来分析:
1.弱阴树脂抗有机物污染能力明显高于强阴树脂,并且复苏能力也很不错,所以一般原水采用地表水,有机物含量较高的工况中,会选用强阳床+弱阴床+强阴床+混床的设计,也会有阳双室浮窗+阴双室浮床的强弱型联合工艺等,当然,丙烯酸强阴树脂213拥有非常高的抗有机物特性,并且工作交换容量比常规强阴树脂201x7高30-50%,这也是森纳特树脂的一个拳头产品;
2.工作交换容量区别,弱阴树脂的工作交换容量是强阴树脂的两倍以上;
3.弱阴树脂能交换强酸根阴离子(比如硫酸根离子,氯根离子),但很难交换弱酸根阴离子(比如硅酸根离子);而强阴树脂都能去除;
3. 蛋白质纯化所用的柱子有几种,分别有什么作用
一、沉淀法
1、 盐析
实验原理:中和蛋白质表面电荷并破坏水化膜。
蛋白质易溶于水,因为其分子的-COOH -NH2和-OH都是亲水基团,这些基团与极性水分子相互作用形成水化层,包围于蛋白质分子周围形成1~100 nm大小的亲水胶体,从而削弱了蛋白质分子之间的作用力。当大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子(如硫酸铵的 SO42- 和NH4+)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之"失水",于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。
2、等电点沉淀法:
实验原理:利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的特点进行分离的方法。
在等电点时,蛋白质分子以两性离子形式存在,其分子净电荷为零(即正负电荷相等),此时蛋白质分子颗粒在溶液中因没有相同电荷的相互排斥,分子相互之间的作用力减弱,其颗粒极易碰撞、凝聚而产生沉淀,所以蛋白质在等电点时,其溶解度最小,最易形成沉淀物。
注意点:不同的蛋白质,具有不同的等电点。同一种蛋白质在不同条件下,等电点不同。
3、有机溶剂沉淀法
实验原理:加入有机溶剂使水溶液的介电常数降低,因而增加了两个相反电荷基团之间的吸引力,促进了蛋白质分子的聚集和沉淀。
有机溶剂引起蛋白质沉淀的另一种解释认为与盐析相似,有机溶剂与蛋白质争夺水化水,致使蛋白质脱除水化膜,而易于聚集形成沉淀。
影响因素:(一)有机溶剂的选择 (二)温度的控制 (三)pH值 (四)离子强度
用此法析出的沉淀一般比盐析法易过滤或离心沉降,分离后的蛋白质沉淀应立即用水或者缓冲液溶解,以达到降低有机溶剂的浓度的目的。此法在血液制品的制备过程中较多使用。
二、层析
1、离子交换柱层析
实验原理:以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。是发展最早的层析技术之一,目前已成为蛋白质分离纯化最常用的手段,是基于蛋白质电荷不同的分离技术。
离子交换层析中,基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂;而带有负电荷的称之阳离子树脂。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,所以这类蛋白质被留在柱子上,然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施,将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。
2、疏水相互作用层析
实验原理:根据分子表面疏水性差别来分离蛋白质和多肽等生物大分子的一种较为常用的方法。
蛋白质和多肽等生物大分子的表面常常暴露着一些疏水性基团,我们把这些疏水性基团称为疏水补丁,疏水补丁可以与疏水性层析介质发生疏水性相互作用而结合。不同的分子由于疏水性不同,它们与疏水性层析介质之间的疏水性作用力强弱不同,疏水作用层析就是依据这一原理分离纯化蛋白质和多肽等生物大分子的。
3、亲和层析
实验原理:利用蛋白质能和某些专一分子可逆结合的特性,
当蛋白质溶液通过层析柱时,其中可与亲和载体配基相互作用的受体被吸附剂结合,不被吸附的无关成分则可随流出液通过柱体,从而将吸附蛋白与其他蛋白质分开。此法特异性强,收率高。
4、凝胶层析
实验原理:根据分子大小分离蛋白混合物的最有效的方法之一。混合物随流动相流经装有凝胶固定相的层析柱时,其中各物质因分子大小的的不同而被分离的技术。
三、离心
1、速率区带离心法
实验原理根据分离的粒子在离心力作用下,因其在梯度液中沉降速度的不同,离心后具有不同沉降速度的粒子处于不同的密度梯度层内,形成几条分开的样品区带,达到彼此分离的目的。
由于此法是一种不完全的沉降,沉降受物质本身大小的影响较大,一般是应用在物质大小相异而密度相同的情况。容量小,只能用于少量的制备。
2、差速离心法
实验原理:利用样品中各组分沉降系数的差异,对不同的微粒施以不同的离心力,经过多次离心,离心速度逐步加大,将不同的微粒依次沉降,从而实现离心分离。
四、膜分离
1、超滤法
是利用加压膜分离技术,在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制薄膜,大分子溶质滞留,从而使大分子物质得到部分的纯化。常和离子交换,凝胶过滤联合使用。
2、透析
是利用小分子经过半透膜扩散到水( 或缓冲液) 的原理,将无机盐等小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术,常和盐析,盐溶等方法联合使用。
4. 离子交换柱的工作原理是什么
离子复交换柱的原理制
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
3、混合离子交换柱(混床):混床是装阳、阴树脂按一定比例(一般为1:2,以便阳、阴树脂同时达到交换终点而同时再生)装入混合柱而成,实际上它组合成了水中的H+和OH-立即生成电离度很小的水分子(H2O),几乎不存在阳床或阴床交换时产生的逆交换现象,故可以使交换反应进行得十分彻底,因而混合床的出水水质优于阳、阴床串联组成的复床所能达到的水质,能制取纯度相当高的成品水。
5. 离子交换柱的工作原理
离子交换柱的工作原理:
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除。
以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
离子交换柱(ion exchange column)是用来进行离子交换反应的柱状压力容器。充填有离子交换树脂的细长管柱。可由玻璃、不锈钢、有机玻璃等不被所用的流动相腐蚀的材料制成。离子交换柱(混床)的分类:混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
离子交换柱的分类:
混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
1、体外再生混床适合小流量、对环保有严格要求的企业。但由于体外再生式混床配套设备多,操作复杂,现在已很少使用。
2、体内再生混床和阴树脂外移再生混床适合大流量,有专门的水处理操作人员及废水处理的场合。体内再生混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。
3、阴树脂外移再生混床:阴树脂外移再生式混合床及其配套的阴树脂再生柱基本构造与小型逆流再生固定床大致相同,阴树脂再生柱厚度较混合床小,所需的膨胀高度为树脂层高度的50%~60%,故再生柱可较低,但一般为统一起见做成与混合床相同。
6. 蛋白质、核酸等生物大分子为何能用离子交换色谱分离
因为他们来都带电荷啊,因为源你柱子上有相反的离子啊,他们可以通过离子键相互作用啊!
同时的柱子有孔径啊,可以将小的直接溜走,没有机会结合啊
可以让大的下来的更慢啊!
你满意不!
7. 离子交换柱交换过程化学方程式
强酸型阳离子交换树脂:R-SO3H (有许多SO3H基团)
强碱型阴离子交换树脂:[R4N]OH (有许多内OH基团)
R-SO3H + M(+) = RSO3M + H(+) 将所有阳离容子吸附到树脂上,释放出H(+);
[R4N]OH + X(-) = [R4N]X + OH(-) 将所有阴离子吸附到树脂上,释放出OH(-);
H(+) + OH(-) = H2O 阳离子交换产生的H(+)与阴离子交换产生的OH(-)结合成水。
8. 强离子交换柱和弱离子交换柱的区别
阴树脂和阳树脂有什么不同?
交换原理:
阴离子交换树脂体内含有大量的碱性基团,是通过氯来与水中的杂质交换,而阳离子交换树脂则含有大量的酸性基团,是通过钠离子或者氢离子与水中的杂质进行交换。
交换顺序:
1、混床树脂的交换顺序一般是先阳离子,然后才是阴离子,阳离子交换树脂会释放出酸性基团,而阴离子交换树脂则会释放出碱性基团,两者中和,成为纯水。
2、离子所带有的电荷多,就容易被树脂吸附,而所带有的电荷较少,则比较难吸附。
3、如果带有相同电荷量的离子,原子序数大的元素,形成离子的水合半径小,较易被吸着。
温度:
阳离子交换树脂的耐温性比较好,所以一般阳离子交换树脂的使用温度或者储存温度都要比阴离子交换树脂高一些。
预处理:
阴阳离子交换树脂的功能基团不同,所以树脂预处理时使用的溶液也不同,阴阳树脂在使用饱和食盐水浸泡18-20小时之后,使用清水清洗干净。
阴树脂使用浓度为5%的氯化氢进行浸泡4-8小时,清洗干净,再使用浓度在2%-4%左右的氢氧化钠浸泡4-8小时,清洗至中性即可。
而阳树脂则使用浓度在2%-4%左右的氢氧化钠浸泡2-4小时,清洗干净后,使用浓度为5%的氯化氢进行浸泡4-8小时,清洗至中性即可。
9. 离子交换柱的阳,阴离子交换树脂顺序,哪个前哪个后
广州华膜--树脂产品的贮存:
离子交换树脂内含一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水份,如贮存过
程中树脂脱了水应先用浓食盐水(10%)浸泡,再逐渐稀释不得直接放入水中,以免树脂急剧
膨胀而破碎。在长期贮存中,强型树脂应转成盐型,弱型树脂可转变成相应的氢型或游离型,
也可转变成盐型,然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中,应保持在5-40℃的温度
环境中避免过冷过热,影响质量。
新树脂的预处理:
新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、钢等重
金属离子。当树脂与水、酸、碱或其他溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使
用初期污染出水水质。所以,新树脂在投运前要进行预处理。
1、 阳树脂预处理步骤如下:
首先使用饱和的食盐水。取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于10%食盐溶液
中浸泡18-20小时,然后放出食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用
2%-4%NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或作小流量清洗),放出碱液后,重洗
树脂直至排出水接近中性为止;最后用5%HCI溶液,其量亦与上述相同,浸泡4-8小时后放出酸
液,用清水洗至中性待用。
2、 阴树脂的预处理
其预处理方法中的第一步与阳树脂预处理方法中的第一步相同;而后用5%HCI浸泡4-8小时,然后放出酸液,用水清洗至中性;而后用2%-4%NaOH溶液浸泡4-8小时后,放碱液用清水漂洗至
中性待用。
10. 离子交换色谱产生的信号值是什么
离子交换来色谱中的固源定相是一些带电荷的基团, 这些带电基团通过静电相互作用与带相反电荷的离子结合。如果流动相中存在其他带相反电荷的离子,按照质量作用定律,这些离子将与结合在固定相上的反离子进行交换。固定相基团带正电荷的时候,其可交换离子为阴离子。这种离子交换剂为阴离子交换剂;固定相的带电基团带负电荷,可用来与流动相交换的离子就是阳离子,这种离子交换剂叫做阳离子交换剂。阴离子交换柱的功能团主要是-NH2,及-NH3 :阳离子交换剂的功能团主要是-SO3H及-COOH。其中-NH3 离子交换柱及-SO3H离子交换剂属于强离子交换剂,它们在很广泛的pH范围内都有离子交换能力;-NH2及-COOH 离子交换柱属于弱离子交换剂,只有在一定的pH值范围内,才能有离子交换能力。离子交换色谱主要用于可电离化合物的分离,例如,氨基酸自动分析仪中的色谱柱,多肽的分离、蛋白质的分离,核苷酸、核苷和各种碱基的分离等。