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樹脂吸附分離優點

發布時間:2021-02-01 01:09:15

① 分離天然產物常用的吸附劑有哪些,各有何特點

硅膠:色譜用硅膠為一多孔性物質,分子中具有硅氧烷的交鏈結構,同時在顆粒表面又有很多硅醇基。硅膠吸附作用的強弱與硅醇基的含量多少有關。硅醇基能夠通過氫鍵的形成而吸附水分,因此硅膠的吸附力隨吸著的水分增加而降低。
硅膠是一種酸性吸附劑,適用於中性或酸性成分的層析。同時硅膠又是一種弱酸性陽離子交換劑,其表面上的硅醇基能釋放弱酸性的氫離子,當遇到較強的鹼性化合物,則可因離子交換反應而吸附鹼性化合物。所以硅膠是一種普適的吸附劑。 氧化鋁:

鹼性氧化鋁:對於分離一些鹼性中草葯成分,如生物鹼類的分離頗為理想。不宜用於醛、酮、酸、內酯等類型的化合物分離。因為有時鹼性氧化鋁可與上述成分發生次級反應,如異構化、氧化、消除反應等。 中性氧化鋁:仍屬於鹼性吸附劑的范疇,可適用於酸性成分的分離。 酸性氧化鋁:適合於酸性成分的層析。
對於硅膠、氧化鋁等極性吸附劑來講,則有下列特點:
1)對極性物質具有較強的親和能力,極性強的溶質被優先吸附;
2)溶劑極性越弱,則吸附劑對溶質的吸附能力越強。反之,溶劑的極性越強,則吸附劑對溶質的吸附能力越弱;
3)洗脫:被硅膠、氧化鋁等吸附的溶質,可以再加入極性較強的溶劑,使其被該溶劑置換從而洗脫下來。

活性炭:非極性吸附劑
活性炭主要用於分離水溶性成分,如氨基酸、糖類及某些甙。
吸附特點:對非極性物質具有較強的親和能力,極性弱的溶質被優先吸附;
溶劑的極性越強,則吸附劑對溶質的吸附能力越強;反之,溶劑極性越弱,則吸附劑對溶質的吸附能力越弱。因此,活性炭的吸附作用,在水溶液中最強,在有機溶劑中則較弱。所以,溶劑極性降低,活性炭對溶質的吸附郁能力也隨之降低。 聚醯胺:氫鍵吸附(半化學吸附)

聚醯胺是由醯胺聚合而成的高分子物質,分子內存在著很多醯胺基(-CONH) ,可與酚、酸、硝基化合物、醌類等形成氫鍵,因而產生吸附作用。 吸附作用的特點:
① 形成氫鍵的基團數目越多,則吸附能力越強。
② 成鍵位置對吸附能力也有影響。易形成分子內氫鍵者, 其在聚醯胺上的吸附響應減弱。
③ 分子中芳香化程度高者,則吸附性增強;反之,則減弱。
一般情況下,各種溶劑在聚醯胺柱上的洗脫能力由弱致強的大致順序如下: 水—甲醇—乙醇—氫氧化鈉水溶液—甲醯胺—二甲基甲醯胺—尿素水溶液 大孔吸附樹脂

大孔吸附樹脂一般為白色球形顆粒,通常分為極性和非極性兩類。
大孔吸附樹脂是吸附性和分子篩性相結合的分離材料。吸附性是由范德華引力或氫鍵引起的。分子篩是由於其本身多孔性結構產生的。 特點:
①一般非極性化合物在水中易被非極性樹脂吸附, 極性化合物在水中易被極性樹脂吸附。
②化合物的分子量、極性、能否形成氫鍵等都影響其與大孔樹脂的吸附作用。分子量小、極性小的化合物與非極性大孔樹脂吸附作用強。

② 大孔吸附樹脂使用周期對吸附量的有哪些影響

大孔吸附樹脂是一種不溶於酸、鹼及各種有機溶劑的有機高分子聚合物,應用大孔吸附樹脂進行分離的技術是20世紀60年代末發展起來的繼離子交換樹脂後的分離新技術之一。

大孔樹脂(macroporous
resin)又稱全多孔樹脂,大孔樹脂是由聚合單體和交聯劑、致孔劑、分散劑等添加劑經聚合反應制備而成。聚合物形成後,致孔劑被除去,在樹脂中留下了大大小小、形狀各異、互相貫通的孔穴。因此大孔樹脂在乾燥狀態下其內部具有較高的孔隙率,且孔徑較大,在100~1000nm之間。

大孔吸附樹脂[1]是以苯乙烯和丙酸酯為單體,加入乙烯苯為交聯劑,甲苯、二甲苯為致孔劑,它們相互交聯聚合形成了多孔骨架結構。樹脂一般為白色的球狀顆粒,是一類含離子交換集團的交聯聚合物,它的理化性質穩定,不溶於酸、鹼及有機溶劑,不受無機鹽類及強離子低分子化合物的影響。

陶氏大孔樹脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附質)
之間的范德華引力,通過它巨大的比表面進行物理吸附而工作,使有機化合物根據有吸附力及其分子量大小可以經一定溶劑洗脫分開而達到分離、純化、除雜、濃縮等不同目的。

吸附條件和解吸附條件的選擇直接影響著大孔吸附樹脂吸附工藝的好壞,因而在整個工藝過程中應綜合考慮各種因素,確定最佳吸附解吸條件。影響樹脂吸附的因素很多,主要有被分離成分性質(極性和分子大小等)
、上樣溶劑的性質(溶劑對成分的溶解性、鹽濃度和PH 值) 、上樣液濃度及吸附水流速等。

通常極性較大分子適用中極性樹脂上分離,極性小的分子適用非極性樹脂上分離;體積較大化合物選擇較大孔徑樹脂;上樣液中加入適量無機鹽可以增大樹脂吸附量;酸性化合物在酸性液中易於吸附,鹼性化合物在鹼性液中易於吸附,中性化合物在中性液中吸附;一般上樣液濃度越低越利於吸附;對於滴速的選擇,則應保證樹脂可以與上樣液充分接觸吸附為佳。影響解吸條件的因素有洗脫劑的種類、濃度、pH值、流速等。洗脫劑可用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等,應根據不同物制裁在樹脂上吸附力的強弱,選擇不同的洗脫劑和不同的洗脫劑濃度進行洗脫;通過改變洗脫劑的pH
值可使吸附物改變分子形態,易於洗脫下來; 洗脫流速一般控制在0. 5 ~5mL/ min。

大孔吸附樹脂是近代發展起來的一類有機高聚物吸附劑,70年代末開始將其應用於中草葯成分的提取分離。中國醫學科學院葯物研究所植化室試用大孔吸附樹脂對糖、生物鹼、黃酮等進行吸附,並在此基礎上用於天麻、赤勺、靈芝和照山白等中草葯的提取分離,結果表明大孔吸附樹脂是分離中草葯水溶性成分的一種有效方法。用此法從甘草中可提取分離出甘草甜素結晶。以含生物鹼、黃酮、水溶性酚性化合物和無機礦物質的4種中葯有效部位的單味葯材(黃連、葛根、丹參、石膏)水提液為樣本,在LD605型樹脂上進行動態吸附研究,比較其吸附特性參數。結果表明除無機礦物質外,其它中葯有效部位均可不同程度的被樹脂吸附純化。不同結構的大孔吸附樹脂對親水性酚類衍生物的吸附作用研究表明不同類型大孔吸附樹脂均能從極稀水溶液中富集微量親水性酚類衍生物,且易洗脫,吸附作用隨吸附物質的結構不同而有所不同,同類吸附物質在各種樹脂上的吸附容量均與其極性水溶性有關。用D型非極性樹脂提取了絞股藍皂甙,總皂甙收率在2.15%左右。用D1300大孔樹脂精製「右歸煎液」,其干浸膏得率在4~5%之間,所得干浸膏不易吸潮,貯藏方便,其吸附回收率以5-羥甲基糖醛計,為83.3%。用D-101型非極性樹脂提取了甜菊總甙,粗品收率8%左右,精品收率在3%左右。用大孔吸附樹脂提取精製三七總皂甙,所得產品純度高,質量穩定,成本低。將大孔吸附樹脂用於銀杏葉的提取,提取物中銀杏黃酮含量穩定在26%以上。江蘇色可賽思樹脂有限公司整理用大孔吸附樹脂分離出的川芎總提物中川芎嗪和阿魏酸的含量約為25%~29%,收率為0.6%。另外大孔吸附樹脂還可用於含量測定前樣品的預分離。

2優點

大孔吸附樹脂的孔徑與比表面積都比較大,在樹脂內部具有三維空間立體孔結構,具有物理化學穩定性高、比表面積大、吸附容量大、選擇性好、吸附速度快、解吸條件溫和、再生處理方便、使用周期長、宜於構成閉路循環、節省費用等諸多優點。

3用途

大孔吸附樹脂吸附技術最早用於廢水處理、醫葯工業、化學工業、分析化學、臨床檢定和治療等領域,近年來在我國已廣泛用於中草葯有效成分的提取、分離、純化工作中。與中葯制劑傳統工藝比較,應用大孔吸附樹脂技術所得提取物體積小、不吸潮、易製成外型美觀的各種劑型,特別適用於顆粒劑、膠囊劑和片劑,改變了傳統中葯制劑的粗、黑、大現象,有利於中葯制劑劑型的升級換代,促進了中葯現代化研究的發展,國家中醫葯管理局等單位聯合發布的2002~2010《醫葯科學技術政策》明確提出:研製開發中葯動態逆流提取、超臨界萃取、中葯飲片浸潤、大孔樹脂分離等技術。
參考資料:http://ke..com/view/583275.htm

③ 樹脂對 重金屬的去除作用是離子交換和吸附作用兩者的區別是什麼

離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯),通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架,再在骨架上導應用
1)水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用於水中的各種陰陽離子的去除。目前,離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上,其次是原子能、半導體、電子工業等。

2)食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如:高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後,再經水解反應,產生葡萄糖與果糖,而後經離子交換處理,可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。

3)制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。

4)合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼,同樣可進行上述反應,且優點更多。如樹脂可反復使用,產品容易分離,反應器不會被腐蝕,不污染環境,反應容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制備,就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑,由異丁烯與甲醇反應而成,代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。

5)環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前,許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質,這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。

6)濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

其他補充:
離子交換技術有相當長的歷史,某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化製得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是,隨著現代有機合成工業技術的迅速發展,研究製成了許多種性能優良的離子交換樹脂,並開發了多種新的應用方法,離子交換技術迅速發展,在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。近年國內外生產的樹脂品種達數百種,年產量數十萬噸。
在工業應用中,離子交換樹脂的優點主要是處理能力大,脫色范圍廣,脫色容量高,能除去各種不同的離子,可以反復再生使用,工作壽命長,運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以離子交換樹脂為基礎的多種新技術,如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等,各具獨特的功能,可以進行各種特殊的工作,是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。
離子交換樹脂的應用,是近年國內外製糖工業的一個重點研究課題,是糖業現代化的重要標志。膜分離技術在糖業的應用也受到廣泛的研究。

離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯),通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架,再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或鹼性基團)而製成。
離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。大多數製成顆粒狀,也有一些製成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范圍內,大部分在0.4~0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性),化學性質也很穩定,在正常情況下有較長的使用壽命。
離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團,它即是交換官能團,在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH-或Cl-),同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換,從而將溶液中的離子分離出來。
廣泛的應用於水處理領域。

④ 離子交換樹脂和吸附樹脂的結構有什麼區別

  1. 離子交換樹脂出三部分組成:一是網狀結構的高分子骨架.二是連接在骨架上的功能基團,三是和功能基帶相反電荷的可交換離子。三者互為依存、統一於每粒離子交換的珠體之中。離於交換樹脂作為商品,它在運輸、貯藏和使用時往往部含一定量的水份,因此水分子充滿於每粒離子交換樹脂的骨架、功能基和反離子之間。

  2. 採用常規的懸浮聚合方法,可製得凝膠型的離子交換樹脂,產品一般是透明的、無孔的,樹脂吸水後樹脂相內產生微孔。採用制孔技術可製得大孔型離子交換樹脂,它不同於凝膠樹脂,不論大孔樹脂是處於干態或濕態、收縮或溶脹,都存在著比凝膠型樹脂更多、更大的孔道,比表面也就更大,有利於離子的遷移擴散,提高交換速率和工作效率

  3. 與離子交換樹脂相比較,吸附樹脂的組成中不存在功能基及功能基的反離子,它類似於不含功能基及功能基反離子的大孔樹脂,在製造時往往投入更多的交聯劑和更嚴格地選用致孔劑,以合成具有更大比表而積的不同孔徑、不同孔容和不同比表面積的吸附樹脂。

  4. 根據所帶的功能基的特性,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和其它樹脂。帶有酸性功能基、並能與陽離子進行交換的稱為陽離子交換樹脂,帶有鹼性功能基並能與陰離子進行交換的稱為陰離子交換樹脂。基於功能基上酸、鹼有強弱之分,離子交換樹脂又可細分為強酸性(一SO,H)、中強酸(一PO(OH))及弱酸性(—COOH)、強鹼(一N+R,Cl)、弱鹼性(一NH,,—NRH,-NR)離子交換樹脂。在強鹼性離子交換樹脂中將含有[(N+(CH2)C1)]的樹脂叫強鹼I型樹脂,含有[(N+(CH3)2(CH,CH,0HD]的樹脂叫強鹼Ⅱ型樹脂。帶有鰲合基、氧化還原基、陽陰兩性基的樹脂;分別稱為鰲合樹脂、氧化還原樹脂和兩性樹脂。上述樹脂通常都用酸、鹼、鹽再生,而弱酸弱鹼的兩性樹脂可用熱水再生,故弱酸弱鹼的兩性樹脂又稱熱再生樹脂.

  5. 吸附樹脂可以大體上分為非極性吸附劑、中極性和強極性吸附劑三大類。非極性吸附樹脂是偶極矩很小的單體聚合製得並不帶任何功能基的吸附樹脂。苯乙烯——二乙烯苯體系的吸附劑是非極性吸附樹脂的代表。這類非極性吸附樹脂的孔表面的疏水性很強,最適於從極性溶劑(如水)中吸附非極性的有機物。中極性吸附材脂是含酯基的吸附樹脂。例如,丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與雙甲基丙烯酸乙二醇酯等交聯劑共聚的吸附劑,其孔表面疏水和親水部分共有,既可用於極性溶劑中吸附非極性物質,也可用於非極性溶劑中吸附極性物質。強極性(或稱極性)吸附樹脂是指含醯氨基、氰基、酚羥基等極性功能基的吸附樹脂,它適用於非極性溶劑中吸附極性物質。有時,將含氮、氧、硫等配體的離子交換樹脂也稱為強極性吸附樹脂,因此,離子交換樹脂和強極性吸附樹脂之間沒有嚴格的界限。

⑤ 大孔吸附樹脂有哪些缺點

靜態吸附就是把需要吸附處理的溶液與一定量的樹脂加入到碘量瓶中,然後放到恆溫振版盪器中震盪,再控制一定的權時間。需要測吸附前後溶液中你想要測的物質的濃度;
動態吸附就是把樹脂置於吸附柱中,讓待處理的溶液從上部流入,下部流出,並隔一定時間取流出水樣測物質的濃度,這樣就可以測出樹脂吸附的動態曲線,以時間為橫坐標,流出水樣的濃度為縱坐標。

⑥ 離子交換樹脂吸附分離

在抄0.25mol/LH2SO4並含有少量過氧化氫的襲介質中釩不被陽離子交換樹脂吸附,可與鈧、釔、鈾分離。

將含釩與鉻的0.08mol/LHCl-6(6+94)%H2O2通過氯型樹脂,鉻通過交換柱而釩吸附於柱上,從而得到分離。

用硫酸根型樹脂採用選擇性洗脫可將鉻(Ⅲ)、釩(Ⅴ)、鉬(Ⅵ)、鎢(Ⅵ)分離,先用0.05mol/LH2SO4-0.1%H2O2洗脫鉻(Ⅲ),再用0.5mol/LH2SO4-0.1%H2O2或1mol/L(NH4)2SO4-0.025mol/LH2SO4洗脫釩(Ⅴ),而鉬(Ⅵ)和鎢(Ⅵ)仍留在吸附柱上。

⑦ 樹脂濾芯以及它的優點和用途的介紹

樹脂是一種多孔的、不可溶交換材料。軟水機中樹脂濾芯內裝有千百萬顆微細的塑料球版(珠),陽離子交換樹權脂濾芯主要用於硬水軟化、脫鹽水、純水稀有元素抗菌素提練等分離、等。純水制備,抗菌素的分離提純,放射性元素提煉。
優點
1.具有良好的吸附有機物作用;
2.可使過濾液體脫色、澄清、透明;
3.可過濾顆粒、雜質;
4.有良好的除異臭味效果;
5.可去除水中的余氯。

⑧ 螯合樹脂吸附重金屬的原理及其優勢是什麼

螯合樹脂的功能基團上的原子和金屬離子發生配位反應,產生配位共價鍵,形成結構穩內定的螯合物,和離子容交換樹脂的原理不同,離子交換樹脂是用靜電作用和金屬離子結合。因此螯合樹脂與金屬離子的結合更穩定,特異性選擇更好,應用也更加廣泛。
一般來講,螯合樹脂的優勢體現在處理精度更高,吸附量大,可以低濃度廢水進行深度處理且濃縮比高。

⑨ 分離純化樹脂分離原理是什麼

一般常規樹脂分為離子交換樹脂和吸附樹脂,離子交換樹脂一般是通專過離子作用力進行交換屬分離,樹脂上官能團帶有某電性,需要交換的離子帶有相反電性通過離子的交換實現不同離子的分離。吸附樹脂一般通過孔道中范德華力、氫鍵、親疏水性或極性等作用力實現分離。

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