呼和浩特职业学院：《生物分离与检测技术》课程教学课件（PPT讲稿）第五章 吸附分离纯化技术

5吸附分离纯化技术

5 吸附分离纯化技术

7.1 吸附概述 7.1.1概念 口吸附：是指物质从流体相（气体或液体)浓缩到 固体表面从而达到分离的过程。在表面上能发生 吸附作用的固体称为吸附剂，而被吸附的物质称 为吸附物。 口吸附剂一般选用多孔性固体物质为吸附剂。吸附 剂的性质包括：物理性质（孔的大小、比表面 积)；表面化学特性（表面的极性)

7.1 吸附概述  吸附：是指物质从流体相（气体或液体）浓缩到 固体表面从而达到分离的过程。在表面上能发生 吸附作用的固体称为吸附剂，而被吸附的物质称 为吸附物。  吸附剂一般选用多孔性固体物质为吸附剂。吸附 剂的性质包括：物理性质（孔的大小、比表面 积）；表面化学特性（表面的极性）。 7.1.1 概念

7.1.2 吸附原理 原理：多孔性介质，界面上的分子所受力是不 对称的，作用力的总和不等于零，合力方向指 向固体内部。因此存在一种固体表面力，能从 外界吸附分子、原子或离子，并在吸附剂表面 附近形成多分子层或单分子层

7.1.2 吸附原理  原理：多孔性介质，界面上的分子所受力是不 对称的，作用力的总和不等于零，合力方向指 向固体内部。因此存在一种固体表面力，能从 外界吸附分子、原子或离子，并在吸附剂表面 附近形成多分子层或单分子层

7.1.2 吸附特点 口操作简便、设备简单、价廉、安全 口常用于从大体积料液中提取含量较少的目的物 口不用或少用有机溶剂，吸附和洗脱过程中pH变化小，较 少引起生物活性物质的变性失活 0 i 选择性差，收率低，特别是一些无机吸附剂吸附性能不 稳定，不能连续操作，劳动强度大（但是人工合成的大 孔网状聚合物吸附剂性能有很大改进)

7.1.2 吸附特点  操作简便、设备简单、价廉、安全  常用于从大体积料液中提取含量较少的目的物  不用或少用有机溶剂，吸附和洗脱过程中pH变化小，较 少引起生物活性物质的变性失活  选择性差，收率低，特别是一些无机吸附剂吸附性能不 稳定，不能连续操作，劳动强度大（但是人工合成的大 孔网状聚合物吸附剂性能有很大改进）

7.1.3 吸附的类型 按照吸附剂和吸附物之间的作用力不同，吸附可 分为三种类型： 特征 靠吸附质离子与 分子间力 物理吸附 吸附剂表面带电 点上的静电引力 附剂表面 聚集在吸附剂表 化学键力 化学吸附 面，同时放出等 当量的同号离子。 静电引力 交换吸附

7.1.3 吸附的类型 化学键力 化学吸附 静电引力 交换吸附 吸 分子间力 物理吸附 附 剂 表 面 特征 表面能降低，为 放热反应； 吸附无选择性， 分子引力随分子 量增大而增加； 无化学反应发生。 特征 吸附剂与吸附 质之间由于化 学键力发生了 化学反应。 靠吸附质离子与 吸附剂表面带电 点上的静电引力 聚集在吸附剂表 面，同时放出等 当量的同号离子。 按照吸附剂和吸附物之间的作用力不同，吸附可 分为三种类型：

7.1.4吸附应用 口广泛的应用于各种生物行业，既可以吸附组分， 又可以吸附杂质。 口比如，空气净化，除菌、酶、蛋白质、核苷酸、 抗生素的分离纯化中的选择性吸附，生物药物 中的去除杂质、脱色、去热原和去组胺

7.1.4 吸附应用  广泛的应用于各种生物行业，既可以吸附组分， 又可以吸附杂质。  比如，空气净化，除菌、酶、蛋白质、核苷酸、 抗生素的分离纯化中的选择性吸附，生物药物 中的去除杂质、脱色、去热原和去组胺

7.1.5典型的吸附分离过程包含四个步骤： >把待分离的液体（或气体）通入吸附剂中； >吸附质被吸附到吸附剂表面； >排出母液； >吸附质脱附回收，以使吸附剂再生

7.1.5 典型的吸附分离过程包含四个步骤： ➢把待分离的液体（或气体）通入吸附剂中； ➢吸附质被吸附到吸附剂表面； ➢排出母液； ➢吸附质脱附回收，以使吸附剂再生

▣树脂的再生（或称活化)？ 口所谓树脂的再生就是让使用过的树脂重新获得使 用性能的处理过程，树脂的再生反应是交换吸附 的逆反应。再生方法可根据污染情况和条件而定， 一般阳树脂在软化中易受F3+污染，清除铁化合 物的方法，通常是用加抑制剂的高浓度盐酸 (10%~15%)浸泡树脂5~12h,甚至更长。 也可用柠檬酸、氨基三乙酸、EDTA等络合物进行 处理。阴树脂易受有机物污染，可用 10%NaCl+2%∞5%NaOH混合溶液浸泡或淋 洗

 树脂的再生（或称活化）？  所谓树脂的再生就是让使用过的树脂重新获得使 用性能的处理过程，树脂的再生反应是交换吸附 的逆反应。再生方法可根据污染情况和条件而定， 一般阳树脂在软化中易受Fe3+污染，清除铁化合 物的方法，通常是用加抑制剂的高浓度盐酸 （10%～15%）浸泡树脂5～12h，甚至更长。 也可用柠檬酸、氨基三乙酸、EDTA等络合物进行 处理。阴树脂易受有机物污染，可用 10%NaCl+2%～5%NaOH混合溶液浸泡或淋 洗

7.1.6 常用的吸附剂 ▣吸附剂按照化学结构可分为两大类： 有机吸附剂：活性炭、纤维素、大孔吸附树脂、 聚酰胺等； 无极吸附剂：氧化铝、硅胶、人造沸石、磷酸钙、 氢氧化铝等

7.1.6 常用的吸附剂  吸附剂按照化学结构可分为两大类：  有机吸附剂：活性炭、纤维素、大孔吸附树脂、 聚酰胺等；  无极吸附剂：氧化铝、硅胶、人造沸石、磷酸钙、 氢氧化铝等

1活性炭 蜂窝活性炭 优质活性炭 口活性炭是含碳有机物经干馏处理以增加其吸附表面，并 通过活化处理除去孔隙中树胶物质而制成。 口制备活性炭的含炭原料有木材、锯屑、泥煤、核桃壳等 植物性原料和骨骼等动物性原料。 口活性炭的命名常与原料有关，如木炭、骨炭等。将上述 含炭物质经干馏后得到粗炭，粗炭没有活性，因它的孔 隙被干馏产物树脂等所淹没

1 活性炭  活性炭是含碳有机物经干馏处理以增加其吸附表面，并 通过活化处理除去孔隙中树胶物质而制成。  制备活性炭的含炭原料有木材、锯屑、泥煤、核桃壳等 植物性原料和骨骼等动物性原料。  活性炭的命名常与原料有关，如木炭、骨炭等。将上述 含炭物质经干馏后得到粗炭，粗炭没有活性，因它的孔 隙被干馏产物树脂等所淹没。 蜂窝活性炭 优质活性炭