㈠ 大孔树脂吸附原理
大孔树脂吸附原理:
大孔树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附质) 之间的范德华引力,通过它巨大的比表面进行物理吸附而工作,使有机化合物根据有吸附力及其分子量大小可以经一定溶剂洗脱分开而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。
大孔吸附树脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离材料。大孔吸附树脂的吸附实质为一种物体高度分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象,这种吸附性能是由于范德华引力或生成氢键的结果。
同时由于大孔吸附树脂的多孔性结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。通过上述这种吸附和筛选原理,有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附树脂上经一定的溶剂洗脱而达到分离的目的。
(1)大孔阳离子树脂吸附原理扩展阅读:
大孔树脂吸附的用途:
大孔吸附树脂吸附技术最早用于废水处理、医药工业、化学工业、分析化学、临床检定和治疗等领域,近年来在我国已广泛用于中草药有效成分的提取、分离、纯化工作中。
与中药制剂传统工艺比较,应用大孔吸附树脂技术所得提取物体积小、不吸潮、易制成外型美观的各种剂型,特别适用于颗粒剂、胶囊剂和片剂,改变了传统中药制剂的粗、黑、大现象,有利于中药制剂剂型的升级换代,促进了中药现代化研究的发展。
国家中医药管理局等单位联合发布的2002~2010《医药科学技术政策》明确提出:研制开发中药动态逆流提取、超临界萃取、中药饮片浸润、大孔树脂分离等技术。
㈡ 大孔树脂长时间吸附后会导致产品变质吗
大孔树脂吸附原理:
大孔吸附树脂是以苯乙烯和丙酸酯为单体,加入乙烯苯为交联剂,甲苯、二甲苯为致孔剂,它们相互交联聚合形成了多孔骨架结构。
树脂一般为白色的球状颗粒,粒度为20~60 目,是一类含离子交换集团的交联聚合物,它的理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,不受无机盐类及强离子低分子化合物的影响。
树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附质) 之间的范德华引力,通过它巨大的比表面进行物理吸附而工作,使有机化合物根据有吸附力及其分子量大小可以经一定溶剂洗脱分开而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。
吸附条件:
吸附条件和解吸附条件的选择直接影响着大孔吸附树脂吸附工艺的好坏,因而在整个工艺过程中应综合考虑各种因素,确定最佳吸附解吸条件。
影响树脂吸附的因素很多,主要有被分离成分性质(极性和分子大小等) 、上样溶剂的性质(溶剂对成分的溶解性、盐浓度和PH 值) 、上样液浓度及吸附水流速等。
通常,极性较大分子适用中极性树脂上分离,极性小的分子适用非极性树脂上分离;
体积较大化合物选择较大孔径树脂;
上样液中加入适量无机盐可以增大树脂吸附量;
酸性化合物在酸性液中易于吸附,碱性化合物在碱性液中易于吸附,中性化合物在中性液中吸附;
一般上样液浓度越低越利于吸附;
对于滴速的选择,则应保证树脂可以与上样液充分接触吸附为佳。
影响解吸条件的因素有洗脱剂的种类、浓度、pH值、流速等。
洗脱剂可用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等,应根据不同物质在树脂上吸附力的强弱,选择不同的洗脱剂和不同的洗脱剂浓度进行洗脱;
通过改变洗脱剂的pH 值可使吸附物改变分子形态,易于洗脱下来;
洗脱流速一般控制在0. 5 ~5mL/ min。
㈢ 离子交换树脂吸附的原理
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为 2R—SO3H+Ca2+—(R—SO3)2Ca+2H+
这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
㈣ 争光树脂——大孔吸附剂的原理及应用
争光树脂——大孔吸附剂的原理及应用
大孔吸附剂,融合吸附性和分子筛性原理,高效浓缩和分离有机物。这类高分子聚合物,通过聚合单体、交联剂、致孔剂和分散剂制备而成。聚合物内部形成大小、形状各异、相互贯穿的孔穴结构,使其在干燥状态下拥有高孔隙率,孔径在100~1000nm之间,因此称为大孔吸附树脂。通过物理吸附原理,选择性吸附有机物质,实现分离提纯。大孔吸附剂理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,对有机物选择性好,不受无机盐类及强离子、低分子化合物影响。在水和有机溶剂中可吸附溶剂而膨胀。
大孔吸附剂根据极性大小和单体结构分为非极性、中极性和极性三类。非极性树脂以偶极矩小的单体聚合制得,具有疏水性,适用于极性溶剂中吸附非极性物质。中等极性树脂含有酯基的吸附树脂,表面兼有疏水和亲水部分,适用于在极性溶剂中吸附非极性物质或在非极性溶剂中吸附极性物质。极性树脂含有酰胺基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫极性功能基,通过静电相互作用吸附极性物质。
大孔吸附剂的分离原理基于物理化学稳定性高、比表面积大、吸附容量大、选择性好、吸附速度快、解吸条件温和、再生处理方便、使用周期长、适宜构成闭路循环、节省费用等优点。在生物医药、化学工业、分析化学、临床鉴定、环境保护等领域有广泛应用前景。
大孔吸附剂的吸附性能由其化学和物理结构决定。不同型号的吸附剂对不同物质的吸附能力存在规律:生物碱>黄酮>酚性成分>无机物。不同结构的吸附剂对不同物质的吸附效果不同。聚苯乙烯树脂一般适用于非极性和弱极性物质,如皂苷类和黄酮类;聚丙烯酸类树脂适用于中极性和极性化合物,如黄酮醇和酚类。
大孔吸附剂在物质分离和提纯中应用广泛。用于酶的分离提纯、氨基酸、蛋白质、肽的分离、生物碱、植物激素的分离、中草药成分和天然产物的分离、抗生素的提纯、维生素的提取和精制、食品的精制、色素的分离与纯化以及环境保护。每种应用都体现了大孔吸附剂的独特优势,如温和的提取条件、简单的设备、方便的操作以及对活性物质的保护。
影响吸附作用的因素包括树脂本身的物理化学结构、被分离成分的性质、洗脱剂、pH值、原液浓度、温度、吸附平衡时间以及预处理效果等。这些因素在不同的应用中会有所差异,因此在实际操作中需要综合考虑,以实现最佳的吸附效果。
㈤ 大孔树脂吸附原理
大孔树脂的吸附原理主要基于物理吸附和化学吸附两种机制。
物理吸附是指吸附质分子通过分子间作用力,如范德华力,被吸附在吸附剂表面的过程。在大孔树脂吸附中,由于树脂具有丰富的孔结构和较大的比表面积,为吸附质分子提供了大量的吸附位点。吸附质分子通过这些物理作用力被吸附在大孔树脂的表面和孔壁上,从而实现分离和纯化的目的。物理吸附的特点在于吸附过程是可逆的,吸附热较小,吸附速度较快,这一过程不受吸附质化学性质的影响。
除了物理吸附外,大孔树脂在某些特定条件下也会发生化学吸附。化学吸附是指吸附质分子与吸附剂表面发生化学反应,形成化学键合的过程。当吸附质分子具有能与大孔树脂表面官能团反应的特定官能团时,就可能发生化学吸附。
在实际应用中,大孔树脂的吸附效果受到多种因素的影响,包括树脂的孔径大小、表面积以及官能团类型等。因此,在选择大孔树脂进行吸附操作时,需要根据具体的分离和纯化需求以及吸附质的性质来选择合适的树脂类型和操作条件。
总的来说,大孔树脂的吸附原理是通过其多孔结构和表面特性实现的,这一原理使得大孔树脂在化工、环保、食品、医药等领域具有广泛的应用价值。