吸附与离子交换课件.ppt
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1、关于吸附与离子交换现在学习的是第1页,共35页第三节吸附平衡和离子交换平衡3.1吸附平衡概念:当温度一定时,吸附量与浓度之间的函数关系称为吸附等温线当吸附剂与溶液中的溶质达到平衡时,其吸附量q*同溶液中溶质的平衡应与温度有关。当温度一定时,吸附量只和浓度有关,q*=f(c)-吸附等温线。生物分离中至少有四种等温吸附线:现在学习的是第2页,共35页亨利型吸附平衡:q*=mc一般在低浓度范围内成立。Freundlich型吸附平衡:q*=kc1/n,n=1-10用于描述抗生素、类固醇及激素的吸附。现在学习的是第3页,共35页Langmuir型吸附平衡方程:常用于关联蛋白质的分离提纯。矩形q*=kc1
2、/n,n10时,q*=常数,吸附等温线为矩形。如在固定化单克隆抗体的免疫亲和吸附中,一般存在n10现在学习的是第4页,共35页3.2离子交换平衡除上述四种生物吸附中常见的吸附等温线外,如果使用离子交换树脂为吸附剂,这时呈现出来的吸附等温线就是离子交换等温线。现在学习的是第5页,共35页离子交换平衡现在学习的是第6页,共35页A强电解质XH的分配系数m现在学习的是第7页,共35页B弱电解质XH的分配系数m现在学习的是第8页,共35页影响因素:离子强度;KAX的影响,当KAX时,同强电解质mpH的影响现在学习的是第9页,共35页C 蛋白质的分配系数m离I为离子强度,Z为吸附一个蛋白质分子所交换的反
3、离子数。现在学习的是第10页,共35页影响因素:|pH-pI|ZI反离子m1现在学习的是第11页,共35页4.1常用的吸附单元操作方式:间歇吸附 依据是吸附等温线吸附等温线和物料衡算物料衡算方程连续搅拌吸附固定床吸附 柱式塔柱式塔 穿透点穿透点第四节吸附和离子交换操作过程及其应用现在学习的是第12页,共35页固定床固定床:一根简单的、充满吸附剂颗粒的竖直圆管,含目标产物的液体从管子的一端进入,流经吸附剂后,从管子的另一端流出。穿透曲线穿透曲线:吸附过程中吸附塔出口溶质浓度的变化曲线穿透点穿透点:出口处溶质浓度开始上升的点穿透时间穿透时间:达到穿透点所用的操作时间由于穿透点难于准确测定,故一般习
4、惯上将出口浓度达到入口浓度的510的时间称为穿透时间。固定床吸附现在学习的是第13页,共35页当吸附操作达到穿透点时,应停止吸附操作,转入吸附质洗脱和吸附剂再生操作。利用固定床吸附操作过程中溶质的穿透曲线可测定溶质的吸附平衡关系,这种方法称为动态法.利用不同浓度的溶液反复进行吸附操作,即可获得吸附平衡关系:q*=f(c)。现在学习的是第14页,共35页4.2离子交换机理A+自溶液中扩散到树脂表面A+从树脂表面进入树脂内部的活性中心A+与离子交换树脂在活性中心上发生复分解反应解吸附离子B+自树脂内部扩散至树脂表面B+离子从树脂表面扩散到溶液中交换速度的控制步骤是扩散速度,不同的分离体系可能由内部
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