具體操作如下:
1. 將水液面放置樹脂層上約500mm處,從交換柱進鹼管,以3~4m/h的流速從上向下通入兩倍樹脂體積(陽陰樹脂總樹脂量)的約4%NaOH溶液,此時排出廢液pH大於14,然後用交換柱內的氫氧化鈉溶液浸泡4~8h。
2. 鹼浸泡時,每1小時用壓縮空氣攪拌10~20min,鹼液浸泡結束後,不經清洗,直接進行大反洗,反洗開始時,流速宜小,待樹脂松動後,逐漸加大反洗流速,使整個樹脂層的展開率在50~70%,維持10min左右,關閉反洗閥門,讓樹脂自由沉降,觀察樹脂分層情況。
3. 如樹脂分層還不明顯,打開下排水閥門,將混床樹脂上部空間的鹼液排回到樹脂層中,使整個樹脂層處於鹼液中,再重新反洗分層。如此重復,直至樹脂分層明顯。
4.確認陽、陰樹脂良好分層後,自上向下正洗(正洗流速一般為20-40m/h)至出水PH8-9,最後進行正常再生處理即可。
Ⅱ 水處理陰陽離子交換樹脂混在一起,如何把它們分離開
二者比重不一樣,可從下向上沖起來,讓其自由沉降,要注意沖起的力度要大,沉降的距離要長一點,可重復做。陽離子在上面。
Ⅲ 求問怎麼用離子交換樹脂層析分離混合氨基酸
離子交換樹脂作為一種合成高聚物,不溶於水,能吸水膨脹。高聚物分子由能電離的極性基團及非極性的樹脂組成。極性基團上的離子能與溶液中的離子起交換作用,而非極性的樹脂本身物性不變。通常離子交換樹脂根據所帶基團可分為強酸(=R=SO3H)、弱(=COOH)、強鹼(=N+=R:)和弱鹼(=NH2=NHR=NR2)。離子交換樹脂適用於分離小分子物質,如氨基酸、腺苷、腺苷酸等。然而,對於生物大分子如蛋白質,則不太適宜,因為它們不能擴散到樹脂的鏈狀結構中。因此,如果需要分離生物大分子,可以選擇多糖聚合物如纖維素、葡聚糖為載體的離子交換劑。
本次實驗利用磺酸陽離子交換樹脂(Dowex 50)分離混合氨基酸,包括酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)和鹼性氨基酸(賴氨酸)。在特定的pH條件下,這些氨基酸解離程度不同,通過調整脫液pH或離子強度可以實現分離。實驗中所用到的材料包括層析柱、恆流泵、梯度混合器、試管及試管架、紫外分光光度計、2mol/L HCl、2mol/L NaOH、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH、pH4.2的檸檬酸緩沖液、pH5的醋酸緩沖液、0.2%中性茚三酮溶液以及氨基酸混合液。
樹脂處理步驟為:首先將樹脂置於100ml燒杯中,加入25ml 12mol/L HCl攪拌2小時,傾棄酸液後用蒸餾水洗滌至中性。隨後,再加入25ml 12mol/L NaOH攪拌2小時,傾棄鹼液後用蒸餾水洗滌至中性。最後,將樹脂懸浮於50ml pH4.2檸檬酸緩沖液中備用。
裝柱步驟包括:取直徑0.8cm~1.2cm、長度10cm~12cm的層析柱,底部墊玻璃棉或海綿圓墊,自頂部注入經處理的樹脂懸浮液。關閉層柱出口,待樹脂沉降後,放出過量溶液,再加入一些樹脂,使樹脂沉積至8cm~10cm高度即可。於柱子頂部繼續加入pH4.2檸檬酸緩沖液洗滌,確保流出液pH為4.2,關閉柱子出口,保持液面高出樹脂表面1cm左右。
加樣、洗脫及洗脫液收集步驟為:打開山口使緩沖液流出,待液面幾乎平齊樹脂表面時關閉出口。用長滴管將15滴氨基酸混合液直接加到樹脂頂部,打開出口使其緩慢流入柱內。當液面剛平樹脂表面時,加入0.1mol/L HCl 3ml,以10滴/分鍾~12滴/分鍾的流速洗脫,收集洗脫液,每管20滴,逐管收存。當HCl液面剛平樹脂表面時,用1ml pH4.2檸檬酸緩沖液沖洗柱壁一次,接著用2ml pH4.2檸檬酸緩沖液洗脫,保持流速10滴/分鍾~12滴/分鍾並注意勿使樹脂表面乾燥。
在收集洗脫液的過程中,逐管用茚三酮檢驗氨基酸的洗脫情況,方法是:於各管洗脫液中加10滴pH5醋酸緩沖液和10滴中性茚三酮溶液,沸水浴中煮10分鍾,如溶液呈紫藍色,表示已有氨基酸洗脫下來。顯色的深度可代表洗脫的氨基酸濃度,可比色測。在用pH4.2檸檬酸緩沖液把第二個氨基酸洗脫出來之後,再收集兩管茚三酮反應陰性部分,關閉層析柱出口,將樹脂頂部剩餘的pH4.2檸檬酸緩沖液移去。於樹脂頂部加入2ml 0.1mol/L NaOH,打開出口使其緩慢流入柱內,按上面步驟續用0.1mol/L NaOH洗脫並逐管收集,注意保持流速10滴/分鍾~12滴/分鍾,每管20滴。做洗脫液中氨基酸檢驗,在第三個氨基酸用0.1mol/L NaOH洗脫下來以後,再繼續收集兩管茚三酮反應陰性部分。
最後,以洗脫液管號為橫坐標,洗脫液各管光密度(以水作空白,在570nm波長讀取吸光度)或顏色深淺(以-,±,+,++...表示)為縱坐標作圖,即可畫出一條洗脫曲線。
實驗注意事項包括:保持流速10滴/分鍾~12滴/分鍾,並注意勿使樹脂表面乾燥。在裝柱時必須防止氣泡、分層及柱子液面在樹脂表面以下等現象發生。
Ⅳ 離子交換樹脂是什麼原理
一、陽離子交換樹脂的工作原理:
這類樹脂含有大量的酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
二、陰離子交換樹脂的工作原理:
這類樹脂含有強鹼性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
三、離子交換樹脂有什麼作用?
離子交換樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型,在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+),鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子,使水變軟;氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化,陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子,水溶液中能離解出陰離子(如OH-或Cl-),能與水中的酸根離子交換.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。同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水。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。
Ⅳ 離子交換分離法包括哪幾個過程
1、樹脂的選擇與處理;裝柱過程;交換過程;洗脫過程。
2、離子交換分離法是利用交換劑與溶液中的離子發生交換進行分離的方法,是一種固液分離方法。廣泛應用於水處理、醫葯、冶金、化工等領域。
3、離子交換分離法是利用交換劑與溶液中的離子發生交換進行分離的方法,是一種固液分離方法。天然的離子交換劑有粘土、沸石、澱粉、纖維素、蛋白質等,但實際應用中最主要的類別是離子交換樹脂,離子交換膜等。離子交換樹脂又分為酸性離子交換樹脂、鹼性離子交換樹脂、中性離子交換樹脂等。離子交換的過程,就是交換劑中的離子與溶液中的離子實現總量上的等電荷互換,從而實現分離溶液中目標離子的效果。詳見離子交換樹脂詞條。
Ⅵ 離子交換層析分離兩性化合物的原理
離子交換層析分離兩性化合物的原理介紹如下: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,物質就能含雹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pH 3~4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值清大高達10~11時才出現。