发布时间:2019-12-28 17:33 原文链接: 离子交换色谱仪离子交换剂(二)

4、两性树脂:

两性树脂是同时含有酸、碱两种基团的离子交换树脂,相反电荷的活性基团可以在同一条分子链上,也可以在两条相接近的大分子链上。有强碱-弱酸型和弱酸-弱碱型。

两性树脂再生是当温度自25℃升至高85℃时,水的解离度增加,使H+和OHˉ的浓度增大30倍。可作为再生剂。

二、按基质结构分类:

合成疏水性离子交换树脂时,通过高分子化学加聚反应先合成基质,然后在基质上引入功能基团。若合成过程中加入致孔剂,可得大孔型离子交换树脂,否则为凝胶型离子交换树脂。

1、凝胶型离子交换树脂:

由苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙烯苯聚合而成。

(1)特点:

1)凝胶型树脂呈透明或半透明状,吸水后形成微细的孔隙。

均孔型树脂主要是凝胶型阴离子交换树脂,孔径均匀,交换容量大,机械强度高。

2)凝胶型树脂水化后处在溶胀状态,交联链之间的距离拉长,形成2~3nm空隙,称为微孔。当树脂失水或在非水体系中,分子链之间的空隙闭合,由于这种空隙是不稳定的、暂时的,称为“暂时孔”。因此,凝胶型树脂在干裂或非水体系中无交换能力,限制了应用。

3)凝胶型树脂在水中交换有机大分子比较困难,并且有机大分子被交换后不易洗脱,产生不可逆的“有机污染”,使树脂的交换能力大大降低。若降低树脂的交联度使空隙增大,虽然交换能力有所改善,但树脂的机械强度降低,易破碎。

(2)应用:

适用于无机小分子的分离。

2、大孔型离子交换树脂:

大孔型离子交换树脂的合成成功是离子交换技术最重要的发展之一。

大孔型离子交换树脂是由苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙烯苯聚合,在合成时加入惰性致孔剂形成大孔,再引入活性基团而制成。树脂内部的大孔孔径可达1000nm,此类空隙不因外界条件而变,称为“*孔”。由于大孔对光线的漫反射,从外观上看树脂呈不透明状。

(1)致孔剂:

大孔型树脂合成时,可通过致孔剂选择调整孔径大小和树脂的比表面积,以适应不同的分离要求。常用致孔剂有:

1)良溶剂(能与单体互溶):甲苯和CCl4

2)不良溶剂:长链醇(碳4~10)和煤油。

3)高分子聚合物:聚苯乙烯和聚丙烯酸酯。

(2)特点:

1)交联度高,溶胀度小,理化稳定性好,机械强度高,不易破碎。

2)存在“*孔”,克服了凝胶型树脂由于溶胀产生的“暂时孔”现象,减少了凝胶型树脂在离子交换过程中的“有机污染”现象。

3)孔径和比表面积较大,交换速度较快,适合有机大分子交换。

4)大孔型树脂完全失水也能维持多孔结构,适合非水溶液交换。

5)再生容易。

6)对小分子的交换容量小,洗脱液用量多,成本高。

(3)凝胶型树脂与大孔型树脂的性能指标比较:

1)外观:

凝胶型树脂:透明或半透明

大孔型树脂:不透明

2)孔结构:

凝胶型树脂:凝胶孔

大孔型树脂:大孔和凝胶孔

3)孔径:

凝胶型树脂:<3nm

大孔型树脂:8~1000nm

4)比表面积:

凝胶型树脂:<0.1m2/g

大孔型树脂:25~100m2/g

5)孔隙度:

凝胶型树脂:0.01~0.02mL/mL

大孔型树脂:0.15~0.55mL/mL

6)交联度:

凝胶型树脂:2%~10%

大孔型树脂:15%~25%

(4)应用:

已应用于维生素B12、链霉素、四环素、土霉素、竹桃霉素、赤霉素和头孢菌素C等提取。