1. 阴离子交换柱是什么
阴离子交换器 又叫复阴床制,作用是用阴树脂中的氢氧根交换掉水中的其他阴离子。离子交换器分为:钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类,。离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理,工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合,还可用于食品药物的脱色提纯,贵重金属、化工原料的回收,电镀废水的处理等。
有机玻璃离子交换装置耐腐蚀、无色透明、适用于食品、医药、制糖及电子工业小规模纯水制备。碳钢衬胶离子交换装置具有制水量大、强度高、成本低等特点,适用于大型锅炉软化水及大规模纯水制备。
2. 在离子交换过程中,10%浓度的钠离子能把树脂上的镁离子取下来,达到除镁的效果。请问为什么钠离子能置换镁
这个不是置换的问题!
而且浓度的问题!10%浓度的钠离子大于离子交换树脂中的阳离子浓度!
这个有点象生物学中的渗透的问题!高浓度取代了低浓度的!
3. 水中钙镁离子如何去除
含有较多钙镁离子的水称为硬水
除去水中的钙镁离子,称为水的软化
1、药物软件化,使用套药
2、离子交换法
3、煮沸也有一定效果
4、最彻底的方法是蒸馏
4. 离子交换树脂除钙、镁离子外,能去除铁、锰离子吗
普通的来软化离子可以去除源钙镁离子,铁锰有专用的离子交换树脂,例如T-IRR是专门用于去除铁离子的,CH-90可以去除锰离子。其实普通软化树脂也可以去除铁锰离子,只是很微弱,另外您的溶液中含有铁离子很容易引起树脂中毒。北京华豫清源国际贸易有限公司,杜笙离子交换树脂
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. 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。
7. 2. 蛋白质组学样品前处理(3)
说明:此篇笔记系2016-2017年由克里克学院与康昱盛主办的蛋白质组学网络大课堂整理而成,侵删。该课程由复旦大学生物医学研究院(IBS)的刘晓慧博士所授。
我们通过上一篇笔记里介绍的各种方法把蛋白质提取出来以后,这事儿还没完,因为我们需要对提取出来的蛋白进行一下质控,以确认是否成功提取出了足够的蛋白,是否有污染等。
如上图,质量控制分两个部分:
含量测定 :检测是否有充足的蛋白被提取出。注意上图里提到的不兼容问题,如果你样品里加过SDS,就不要用Bradford法来测定蛋白浓度,而可以选用BCA方法;反之,如果你样品里加入了还原剂,就不要用BCA方法来测定蛋白,可以选用Bradford法。
SDS-PAGE :检测蛋白的提取效率,以及是否有污染。比如我们上了50个样,能看到的条带却很少,说明定量不准确。如果想从几组样品中寻找差异蛋白,特别需要做一次SDS-PAGE检测同类样品蛋白的提取效率。
以上图为例,0号样品中间的条带不见了,可能是提取蛋白不充分引起的差异,也可能是样品本身的差异。我们可以重新提取一次,先排除是否是提取造成的差异;如果是样品本身的差异,建议用label free的方法,每个样品单独做定量,而不要用iTRAQ或TMT标记定量,否则会因为中间这个高丰度蛋白的影响,而导致定量不准。
我们再看来几种常见的问题,以及解决方法,如下图:
情况1:提取出来的结果差异很大。这种情况需要重新提取,以检测到底是提取不充分造成的差异,还是样品本身的差异;
情况2:左边是分子量marker,右边是实际样品,可以看到实际样品的条带很少,可能是提取不充分,需要重设提取参数,使用更剧烈的条件,更长的时间,重新提取;
情况3:横纹、纵纹比较多,很可能是核酸或脂蛋白的影响,这种情况需要进行脱盐处理,也就是利用脱盐柱与肽段结合,而与其它物质不结合,从而达到去除污染的目的。
情况4:两个条带很类似,但一条明显比另一条淡。可能造成这种情况的原因有哪些呢?第一种情况,由于这是同样类型的样品,比如都是小鼠肌肉组织,一个样品的蛋白质抽提充分,而另外一个样品蛋白抽提不充分,就会导致两条带不一样,这种情况下需要重新抽提。还有一种可能,考虑到是等量上样跑的SDS-PAGE,如果两个条带显示出的蛋白含量差别很大,则可能因为参考的含量测定结果不准确引起的,这时候需要重新定量。
蛋白提取后,还需要做脱盐处理,我们来看看可以用哪些方法实现。
超滤: 可以截留10kDa及以上的蛋白分子,适用于体积较小的样品。操作步骤可以是,从100μL超滤浓缩到40μL,再加缓冲液至100μL,再超滤到40μL,反复几次。事实上,超滤是很难把污染(比如SDS)完全去掉的,最终仍然会有极少量的污染物存在,但当这些污染物的浓度降到一定程度时,则样品的纯净度我们认为是可以接受的了。
透析 :也是可以截留10kDa及以上的蛋白分子,适用于体积比较大的样品,比如尿液,可以将盐透析至外面的透析液里。
丙醇沉淀 :-20℃丙酮(V 样品 :V 冷丙酮 =1:3以上)沉淀2个小时以上。
C18色谱柱脱盐法 :Waters公司生产的XBridge C18色谱柱,利用柱子上的填料与蛋白结合,而盐类物质则流穿过去,从而达到分离的目的。
脱盐完成以后,接下来我们就要进行相当重要的一步:还原烷基化及酶解。整个流程,大伙儿看下面这张图:
这里面有两件事要先跟大伙儿聊聊。
首先,我们来说说为什么步骤里要把丙酮沉淀放在烷基化以后。通过之前的学习,我们知道丙酮可以溶解样品的去污剂、还原剂等,而蛋白是不会在丙酮中溶解的,而是会沉淀下来,这样就达到了去除杂质的目的。
烷基化以后,球状蛋白变成链状,再通过丙酮沉淀去掉尿素或SDS等污染物,然后复溶(即重新溶解,以备下一步酶解操作),那么链状的蛋白比球状蛋白的复溶效果会更好,可以避免因为复溶不充分而造成的损失。因此,丙酮沉淀要放在烷基化之后再做。
另外,关于酶切这一步,有些抗体如果只用胰酶进行酶切,由于酶切位点太少,导致切出来的肽段太长,不便于质谱检测。这种情况下可以结合其它酶,比如Lys-C,进行多酶酶切,使肽段变得短一些。经过测试我们发现,用Lys-C+胰酶酶切,比只用胰酶酶切,可以提高10%-20%的鉴定率。
酶解需要在buffer体系下完成,比如25mM碳酸氢铵体系(易挥发,pH 7-8)最为常用,或者也可以使用TEAB( triethyl ammonium bicarbonate,三乙基二乙胺盐,10-100mM)。
酶的用量可以参考以下的公式:
W(酶):W(底物)=1:20 – 1:50
此外,需要注意的是胰酶酶解的兼容性问题。胰酶只能耐受最多1M的尿素,且不能与SDS同时使用。
前面提过,质谱仪是一种离子饱和性仪器,高丰度蛋白的存在会对低丰度蛋白的信号产生抑制,并且质谱仪反应也需要一定的时间。例如,人的细胞内通常会表达20300种蛋白,它们酶解后,每种蛋白会产生10-20种肽段,那么就有几十万种肽段,质谱很难同时检测到这么多种肽段。所以对肽段混合物进行分级,可以降低检测的难度,得到更多的肽段/蛋白鉴定结果。
我们既可以从蛋白水平进行分离,也可以从肽段水平进行分离,还可以将多种分离手段结合起来。从蛋白水平的分离,大家都比较熟悉吧?通常我们用SDS-PAGE或IEF等技术,利用蛋白质的分子量、形状、等电点等理化性质的不同,将混合在一起的蛋白质分开。
第二种分离方案是在肽段水平上进行,根据肽段的不同性质,使用不同填料进行分离。
SCX(Strong Cation Exchange):是以硅胶为基质的强阳离子交换柱,可以与阳离子结合,并通过buffer进行离子交换,将阳离子分离和洗脱出来,达到与其它不带阳离子的肽段分离的目的。
SAX(Strong Anion Exchange):硅胶键合季铵基团的强阴离子交换柱,可以与阴离子结合,并通过buffer进行离子交换,将阴离子分离和洗脱出来,达到与其它不带阴离子的肽段分离的目的。
RPLC(Reverse Phase Liquid Chromatography):反相液相色谱柱,与正相柱在表面键合极性官能团不同,反相柱的表面键合的是非极性的官能团,例如,键合十八烷基官能团,称为C18柱,其它常用的还有C8,C4和C2等。这里我们选用C18柱,根据肽段疏水性的不同,达到分离的目的。
HILIC(Hydrophilic interaction liquid chromatography ):亲水色谱柱可以用来分离极性化合物。由于强极性肽段在反相色谱柱中保留情况都比较差,很难将它们分开,而亲水色谱柱却可以用来固定强极性的肽段,并结合高比例有机相与低比例水相组成的流动相,来实现分离的目的,且这样的流动相组成尤其有利于提高电喷雾离子化质谱(ESI-MS)的灵敏度。
High pH - Low pH RPLC:用pH10的液相条件,结合pH2的RPLC酸性条件,进行分离。
多维分离:例如,先从蛋白水平进行分离,再从肽段水平进行分离,或者多种肽段水平的分级分离结合起来使用。接下来我们重点聊一下各种多维分离的策略和效果。
我们先来看看上面这张图。左上角的“A图“展示的是通过High pH - Low pH RPLC将样品分成了40个馏分,然后进行叉开的合并,合并为20个馏分,这样的合并可以让样品中的肽段分布更加均匀。
右上角的”B图”展示的是通过SDS-PAGE进行分离,也分成20个馏分,然后用两种合并方案,分别合并为5个馏分和6个馏分,这样做的目的也是为了让样品的肽段分布更加均匀。
左下角的“C图”针对同一种样品,对High/Low pH RPLC和SDS-PAGE两种分离策略进行了比较,发现经过两种分离方法后,有5408个蛋白是都可以鉴定到的,另外有1951种蛋白是只在High/Low pH RPLC分离策略中鉴定到的,而用SDS-PAGE分离,则可以鉴定到其它389种蛋白。从这个图上看,两种方法有互补性。
右下角的四幅小图说明,当我们在做分级分离时,分的级别越多,能鉴定到的蛋白也就越多。不过这种增长并不是呈线性关系的,分级的级数达到一定程度时,能鉴定到的蛋白数量的增长就会饱和。所以比较省时省力又能保证效果的做法时,选择一个合适的分级数即可。
我们来看一下目前发表的文献里,利用多级分离所能鉴定到的蛋白数量。
就像前面说到的,对蛋白及多肽分离的级数越多,能鉴定到的蛋白也就越多,但常常因为机时的限制,再加上这种变化趋势到一定程度总会饱和,所以我们通常有个权衡。比如常规的分10个馏分,基本上可以鉴定到5000-8000个蛋白。如果是血清样品,可以馏分更多一些,尤其是RPLC一维,如果分到40或60个馏分,再合并为10或20个馏分,比直接分成10个或20个馏分能鉴定到的蛋白要多30%左右!
样品前处理的各个步骤就介绍到这,下篇将继续分享样品前处理的最新方法与进展
8. 交换树脂为甚麽能吸附自来水中的钙镁离子
树脂本身是一个圆形的球形体,它的周身布满了无数个细小的小洞,水从回中间穿过杂质留在小孔答内,从而达到净化水的作用,树脂使用一段时间以后,小孔内被杂质填满后,就要对树脂进行清洗,这个过程叫做树脂还原,清洗树脂要用盐水。
希望采纳
9. 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。
10. 蛋白离子交换柱Q柱和S柱区别
Q柱是强阴交换柱。S、SP都是强阳离子交换柱。
Q柱强阴离子交换柱Q只是凝胶母体联的一种带正电的基团所以是强阴离子交换柱。SP强阳离子交换柱SP是只是凝胶母体联的一种带负电的基团所以是强阳离子交换柱。
这两个都是强阴离子交换层析介质,不同的是生产厂家不一样,其它的并无太大的区别。