离子交换树脂除羰基

⑴ 物理吸附和化学吸附的区别

物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力，即所谓的范德华力(Vanderwaals)。因此，物理吸附又称范德华吸附，它是一种可逆过程。当固体表面分子与气体或液体分子间的引力大于气体或液体内部分子间的引力时，气体或液体的分子就被吸附在固体表面上。从分子运动观点来看，这些吸附在固体表面的分子由于分子运动，也会从固体表面脱离而进入气体(或液体)中去，其本身不发生任何化学变化。随着温度的升高，气体(或液体)分子的动能增加，分子就不易滞留在因体表面上，而越来越多地逸入气体(或液体中去，即所谓“脱附”。这种吸附—脱附的可逆现象在物理吸附中均存在。工业上就利用这种现象，借改变操作条件，使吸附的物质脱附，达到使吸附剂再生，回收被吸附物质而达到分离的目的。物理吸附的特征是吸附物质不发生任何化学反应，吸附过程进行得极快，参与吸附的各相间的平衡瞬时即可达到。

化学吸附是固体表面与被吸附物间的化学键力起作用的结果。这类型的吸附需要一定的活化能，故又称“活化吸附”。这种化学键亲和力的大小可以差别很大，但它大大超过物理吸附的范德华力。化学吸附放出的吸附热比物理吸附所放出的吸附热要大得多，达到化学反应热这样的数量级。而物理吸附放出的吸附热通常与气体的液化热相近。化学吸附往往是不可逆的，而且脱附后，脱附的物质常发生了化学变化不再是原有的性状，故其过程是不可逆的。化学吸附的速率大多进行得较慢，吸附平衡也需要相当长时间才能达到，升高温度可以大大地增加吸附速率。对于这类吸附的脱附也不易进行，常需要很高的温度才能把被吸附的分子逐出去。人们还发现，同一种物质，在低温时，它在吸附剂上进行的是物理吸附，随着温度升高到一定程度，就开始发生化学变化转为化学吸附，有时两种吸附会同时发生。化学吸附在催化作用过程中占有很重要的地位。

可以按照上表的区别来区分是什么类型的吸附

⑵ 请教关于生物碱的分离

黄嘌呤类（咖啡因和茶碱）
咖啡因和茶碱分子结构中含有四和氮原子,但受邻位羰基吸电子的影响,而麻黄碱的碱性较伪麻黄碱弱；可待因分子中无酚羟基,仅存在叔胺基团,碱性较吗啡强.
离子交换树脂法.
水蒸汽蒸馏法：麻黄碱和伪麻黄碱在游离状态时具有挥发性,可用水蒸汽蒸馏法从麻黄中提取,碱性强；喹啉碱微脂环氮,故碱性也较强,易与酸成盐.
喹啉类（硫酸奎宁和硫酸奎尼丁）
奎宁和奎尼丁为喹啉衍生物,其结构分为喹啉环和喹啉碱两个部分,以及麻黄碱草酸盐比伪麻黄碱草酸盐在水中溶解度小的差异,使两者得以分离.方法为麻黄用水提取,水提取液碱化后用甲苯萃取溶剂法：利用麻黄碱和伪麻黄碱既能溶于水,又能溶于亲脂性有机溶剂的性质,但碱性略强.
吲哚类（硝酸士的宁和利血平）
士的宁和利血平分子中含有两个碱性强弱不同的氮原子,N1处于脂肪族碳链上,N的位置,有哪些电效应）
苯烃胺类（盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱）
氮原子在侧链上,碱性较一般生物碱强,易与酸成盐.
托烷类（硫酸阿托品和氢溴酸山莨菪碱）
阿托品和山莨菪碱是由托烷衍生的醇（莨菪醇）和莨菪酸缩合而成,具有酯结构.分子结构中,氮原子位于五元酯环上,碱性弱,碱性较N2强,故士的宁碱基与一分子硝酸成盐,甲苯萃取液流经草酸溶液,不易与酸结合成盐,其游离碱即供药用,故属两性化合物,先从树脂柱上洗脱下来,从而使两者达到分离.
生物碱类药物（重点在鉴别.
异喹啉类（盐酸吗啡和磷酸可待因）
吗啡分子中含有酚羟基和叔胺基团,而伪麻黄碱草酸盐留在母液中,喹啉环含芳香族氮,碱性较弱,各含一个氮原子：利用生物碱盐能够交换到强酸型阳离子交换树脂柱上,由于麻黄碱草酸盐在水中溶解度较小而结晶析出

⑶ 哪位仁兄有比较好的脱色方法

★★★★★中药脱色方法初探★★★★★

目前应用于中药脱色的方法及工艺很多，但大致可通过以下方法进行分类。
一、根据色素在不同溶剂中的溶解度差别进行除去
这属于最常用、最简单、也是效果比较差的方法。
1．水提醇沉：可去除小部分水溶性色素。
醇提水沉：可除去大部分脂溶性色素。
（也可以两种方法交替使用）
2．酸碱沉淀法：例如当杂质色素是一些黄酮、蒽醌等酚酸性成分时，可调节PH3以下，另其析出。
二、根据色素在两相溶剂中的分配比不同进行除去
例如当杂质色素是一些黄酮、蒽醌等酚酸性成分时，可采取调节PH到12以上，用有机溶剂萃取的方法。这时由于色素都以解离形式存在，不宜被萃出。
三、根据色素与有效成分吸附性差别进行分离
1． 物理吸附：（吸附力是分子间力）
（1） 极性吸附剂：如硅胶、氧化铝。可去除亲水性色素。
（2） 非极性吸附剂：如活性炭，纸浆、滑石粉、硅藻土。可去除亲脂性色素。
活性炭是一种优良的吸附剂，它对色素、细菌、热原等杂质有很强的吸附能力，并且其还有助滤作用。
其内部有大量的微孔和空隙，表面积可达200-500m2/g。
吸附原理：由于大多数色素具有共扼双键结构，易吸附。
使用方法：冷吸附法，热吸附法，炭层助滤法，柱层析吸附法。
2． 化学吸附：
（1）例如可用碱性氧化铝去除一些黄酮、蒽醌等酚酸性色素。
（2）离子交换树脂法：例如黄酮、蒽醌等酚酸性色素可以用阴离子交换树脂除去。
3． 半化学吸附：聚酰胺与大孔树脂。吸附原理为氢键作用，大孔树脂还有部分范德华力作用。
聚酰胺可通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类的酚羟基形成氢键。也可一通过酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪羧酸上的羰基形成氢键。
四、沉淀法除去色素
代表物质：石灰乳。
常用浓度：20％－30％。
脱色原理：石灰乳中钙离子能与药液中的有效成分及杂质结合成钙螯合物、钙盐沉淀。而沉淀在硫酸作用下，黄酮、蒽醌、酚类、皂苷、部分生物碱与钙离子形成的钙盐可以被分解出来，再溶解到水中。但是鞣质、部分蛋白质、有机酸、极性色素、多糖等不能分解出来。
五、絮凝剂法除去色素
1．常用的絮凝剂分以下几种：
（1） 明胶类：鞣质影响药液稳定性且容易变色。可利用明胶与鞣质行政络合物，与水中悬浮颗粒一起沉淀
（2） ZTC1+1天然澄清剂：
分为四种：I型：除蛋白型
II型：脱色澄清型
III型：中药口服液与颗粒剂型，可代替醇沉法，起到去除不稳定成分和助滤作用。
IV型：注射液型，主要提高澄明度。
（3） 101果汁澄清剂：
（4） 甲壳素及壳聚糖：壳聚糖是甲壳素乙酰化制得。它们都是天然的阳离子絮凝剂。
2．影响澄清效果的因素
（1） 澄清剂的用量
（2） 澄清剂的配制浓度和加入顺序
（3） 药液本身的浓度
（4） 絮凝时温度的影响
（5） 药液的PH的影响
（6） 搅拌速度和搅拌时间的影响
（7） 絮凝沉淀时间的影响
六、膜分离去除色素
最常用的为超滤技术

⑷ 反渗透系统是什么原理

反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。
反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为：
N=Kh(Δp－Δπ)
式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍有增大；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为：
π=iCRT
式中i为溶质分子电离生成的离子数；C为溶质的摩尔浓度；R为摩尔气体常数；T为绝对温度。
反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。
反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
反渗透技术通常用于海水、苦咸水的淡水；水的软化处理；废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。此外，反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好的效果，能够使离子交换树脂的负荷减轻松90%以上，树脂的再生剂用量也可减少90%。因此，不仅节约费用，而且还有利于环境保护。反渗透技术还可用于除于水中的微粒、有机物质、胶体物，对减轻离子交换树脂的污染，延长使用寿命都有着良好的作用。

基本原理编辑
把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压，渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度，与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。

溶解-扩散模型
Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜，并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内，各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为：第一步，溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解；第二步，溶质和溶剂之间没有相互作用，他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层；第三步，溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。
在以上溶质和溶剂透过膜的过程中，一般假设第一步、第三步进行的很快，此时透过速率取决于第二步，即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性，使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，并且决定于其在膜中的溶解度。

优先吸附—毛细孔流理论
当液体中溶有不同种类物质时，其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有机物质，可使其表面张力减小，但溶入某些无机盐类，反而使其表面张力稍有增加，这是因为溶质的分散是不均匀的，即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同，这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液与高分子多孔膜接触时，若膜的化学性质使膜对溶质负吸附，对水是优先的正吸附，则在膜与溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下，将通过膜表面的毛细孔，从而可获取纯水。

氢键理论
在醋酸纤维素中，由于氢键和范德华力的作用，膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域，而大分子之间完全无序的为非晶相区域，水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方，水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后，会引起水分子熵值的极大下降，形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里，结合水的占有率很低，在孔的中央存在普通结构的水，不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水，并以有序扩散方式迁移，通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。
在压力作用下，溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点——羰基上的氧原子形成氢键，而原来水分子形成的氢键被断开，水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键，于是通过一连串的氢键形成与断开，使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层。由于多孔层含有大量的毛细管水，水分子能够畅通流出膜外。

⑸ 要脱色该怎么办呢

一、根据色素在不同溶剂中的溶解度差别脱色

1．水提醇沉：可去除小部分水溶性色素。

醇提水沉：可除去大部分脂溶性色素。（也可以两种方法交替使用）

2．酸碱沉淀法：例如当杂质色素是一些黄酮、蒽醌等酚酸性成分时，可调节PH3以下，令其析出。

二、根据色素在在两相溶剂中的分配比不同进行脱色

例如当杂质色素是一些黄酮、蒽醌等酚酸性成分时，可采取调节PH到12以上，用有机溶剂萃取的方法。这时由于色素都以解离形式存在，不宜被萃出。

三、根据色素与有效成分吸附性差别进行脱色

1.物理吸附：（吸附力是分子间力）

（1）极性吸附剂：如硅胶、氧化铝。可去除亲水性色素。

（2）非极性吸附剂：如活性炭，纸浆、滑石粉、硅藻土。可去除亲脂性色素。

活性炭是一种优良的吸附剂，它对色素、细菌、热原等杂质有很强的吸附能力，并且其还有助滤作用。其内部有大量的微孔和空隙，表面积可达200-500m2/g。吸附原理：由于大多数色素具有共扼双键结构，易吸附。

使用方法：冷吸附法，热吸附法，炭层助滤法，柱层析吸附法。

2.化学吸附

（1）例如可用碱性氧化铝去除一些黄酮、蒽醌等酚酸性色素。

（2）离子交换树脂法：例如黄酮、蒽醌等酚酸性色素可以用阴离子交换树脂除去。

3.半化学吸附

聚酰胺与大孔树脂。吸附原理为氢键作用，大孔树脂还有部分范德华力作用。

聚酰胺可通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类的酚羟基形成氢键。也可以通过酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪羧酸上的羰基形成氢键。

四、沉淀法除去色素

代表物质：石灰乳。 常用浓度：20％-30％。

脱色原理：石灰乳中钙离子能与部分成分结合成钙螯合物、钙盐沉淀。而沉淀在硫酸作用下，黄酮、蒽醌、酚类、皂苷、部分生物碱与钙离子形成的钙盐可以被分解出来，再溶解到水中。但是鞣质、部分蛋白质、有机酸、极性色素、多糖等不能分解出来。