浙江工业大学：《生化分离工程》课程教学资源（PPT课件）第八章 离子交换法

第八章离子交换吸附法 (Ion Exchange) 1.概述 1)定义—利用固体表面库仑力从液体中吸附目标物,再 用适当的洗脱剂将其解吸下来,达到分离纯化的过程 2)特点选择性好;可不用有机溶剂;周期长;投资成 本较大等 3)应用制药、食品、化工、环保、电子等

第八章 离子交换吸附法 （Ion Exchange） 1. 概 述 1）定义——利用固体表面库仑力从液体中吸附目标物，再 用适当的洗脱剂将其解吸下来，达到分离纯化的过程 2）特点——选择性好；可不用有机溶剂；周期长；投资成 本较大等 3）应用——制药、食品、化工、环保、电子等

2.离子交换法的基本概念 1)离子交换剂的结构组成 是一种含有多元酸或多元碱为功能基团的多孔 网状立体结构的固相物 单元结构:多孔网状立体结构的骨架 不可移动部分 功能基团 可移动部分

2. 离子交换法的基本概念 1）离子交换剂的结构组成 • 是一种含有多元酸或多元碱为功能基团的多孔 网状立体结构的固相物 • 单元结构：多孔网状立体结构的骨架 不可移动部分 功能基团 可移动部分

6固定阴离子交换基SO3等 二乙烯苯交联 ④可交换离子Na等 水合水 苯乙烯链 图6-1聚苯乙烯型离子交换树脂示意图

2)离子交换过程 离子交换:RA++B+=RB++A+ 洗脱 R-B++C+=R-C++B 再生 R-C++A=R-A++C+

2）离子交换过程 • 离子交换： R—A+ + B+ = R—B+ + A+ • 洗脱： R—B+ + C+ = R—C+ + B+ • 再生： R—C+ + A+ = R—A+ + C+

3.离子交换剂的分类 无杋物—沸石、磷酸钙凝胶 1)骨架组成 疏水性骨架—树脂类 有机物 多糖类 亲水性骨架 有机聚合物 树脂类(苯乙烯类、酚醛类等) 多糖类(葡聚糖、琼脂糖、纤维素等) 有机聚合物(聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等)

3. 离子交换剂的分类 无机物——沸石、磷酸钙凝胶 1) 骨架组成 疏水性骨架——树脂类 有机物 多糖类 亲水性骨架 有机聚合物 • 树脂类（苯乙烯类、酚醛类等） • 多糖类（葡聚糖、琼脂糖、纤维素等） • 有机聚合物（聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等）

微孔型(普通型、凝胶型) )骨架结构大孔型 均孔型 酸性基团—阳离子(强、弱) 3)功能基团碱性基团一阴离子(强、弱) 两性

微孔型（普通型、凝胶型） 2) 骨架结构 大孔型 均孔型 酸性基团 —阳离子（强、弱） 3) 功能基团 碱性基团—阴离子（强、弱） 两性

4.离子交换树脂类 1)离子交换树脂的分类及其特性 a.弱酸性阳离子交换树脂 功能基团:-COOH; OCH, COOH;C6HOH COCH2 COCH 交换容量与介质的pH值有关(pH>70) 转为H型容易

4. 离子交换树脂类 1) 离子交换树脂的分类及其特性 a. 弱酸性阳离子交换树脂 • 功 能 基 团 ： —COOH ； OCH2COOH ； C6H5OH ； COCH2COCH3 • 交换容量与介质的pH值有关（pH＞7.0） • 转为H+型容易 • 转为Na+型，水洗不可至pH中性（pH9.0-9.5）

b.强酸性阳离子交换树脂 功能基团:-SO3H;-CH2SO3H 交换容量与介质的pH值无关 转为H型困难 转为Na型,水洗可至pH中性

b. 强酸性阳离子交换树脂 • 功能基团：—SO3H；—CH2 SO3H • 交换容量与介质的pH值无关 • 转为H+型困难 • 转为Na+型，水洗可至pH中性

c.弱碱性阴离子交换树脂 功能基团:NH2;NHR;N(R)2;CHN 交换容量与介质的pH值有关(pH<70) 转为OH型容易 转为C型,水洗不可至pH中性(p6.0-65)

c. 弱碱性阴离子交换树脂 • 功能基团：—NH2；NHR；N(R)2；C6H5N • 交换容量与介质的pH值有关（pH＜7.0） • 转为OH-型容易 • 转为Cl-型，水洗不可至pH中性（pH6.0-6.5）