离子交换用凝胶
㈠ 我要分离纯化一种未知酶,一切未知,想用凝胶层析和离子交换层析分离,不知选用什么填料合适有好的建议
建议用离子交换层析。凝胶过滤层析流速慢,上样量低,而且分离效内果一般,凝胶过滤一般用容于层析的后期包括除盐,去除降解片段之类的。
离子交换一般就用到DEAE,因为大部分蛋白都偏酸。要是你的酶是碱性蛋白,那就更好办,上个CM柱,其他杂蛋白就留不下多少了。
所以先拿DEAE试试吧。
㈡ 凝胶型离子交换树脂和大孔型离子交换树脂的不同之处
大孔型树脂是什么?
大孔型离子交换树脂是一种大孔结构且带有官能团的网状专结构的聚合物,孔属径不会随着环境、温度的变化而变化,孔径一般在10nm左右,外观一般为不透明乳白色。
凝胶型树脂是什么?
凝胶型离子交换树脂是离子交换树脂的一种,是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的,外观一般为透明的球型颗粒,凝胶树脂的结构为微孔状,凝胶型离子交换树脂可以分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性及螯合性五种。
大孔型树脂和凝胶型树脂有什么区别?
大孔型离子交换树脂是针对凝胶型离子交换树脂的缺点而研制的,大孔型离子交换树脂和凝胶型离子交换树脂的主要区别就是它们的孔径不一样,凝胶型离子交换树脂的孔径一般在3nm以下,在干的凝胶型离子交换树脂中,这些孔径就会消失,而大孔型离子交换树脂的孔径一般在10nm左右,这些孔径的大小不会因为环境的变化而改变。
凝胶型离子交换树脂在干态和非水系统中不能使用,而且在使用的过程中可能会发生“中毒”的现象,从而失去离子交换的能力,而大孔型离子交换树脂能够在在干态和非水系统中使用,而且不会发生“中毒”的现象,但是大孔型离子交换树脂具有交换容量较低,再生时酸碱用量大及价格较高等缺点。
㈢ 在操作方面,凝胶过滤与离子交换层析有何异同处
在原理上都是相通的,区别在于流动相和层析剂之间的作用力的不同。
凝胶过滤又名分子筛层析,利用微孔凝胶,将不同分子量的成分分离。
离子交换是利用被分离物质的电荷与层析剂上的离子基团的静电作用。
㈣ 凝胶过滤层析和离子交换层析分离蛋白质的原理有何不同
所有的层析在原理上都是相通的,区别在于流动相和层析剂之间的作用力的不同.
离子内交换是利容用蛋白质表面的电荷与层析剂上的离子基团的静电作用.
凝胶过滤层析利用了凝胶的多孔性,根据溶剂分子的大小进行分离.
㈤ 简述凝胶过滤,离子交换和亲和色谱之间的区别
凝胶过滤色谱法:分辨率较高,但是上样量仅为柱体积的1%,而且对流速也有内严格的限制。容
离子交换色谱法:根据目的蛋白质表面所含有的氨基酸残基带有的净电荷分离蛋白质,但是分辨率没有凝胶过滤高。
亲和层析法:根据生物分子的特异性分离目的蛋白,特异性很高,但是配件容易丢失 适合含有特异性的标签的或者抗体。
疏水色谱:根据疏水性来分离蛋白质,缺点是有的蛋白质在高盐中溶解度降低,所以应用范围受到限制,适合蛋白质表面含有较多疏水性氨基酸残基的疏水性蛋白质。
㈥ 请问离子交换的作用是什么啊
您问的太笼统了啊。
()按骨架材料分类
按合成离子交换树脂骨架材料的不同,离子交换树脂可分为苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系等。
(2)按交换基团的性质分类
根据交换基团的性质不同,离子交换树脂可分为两大类:凡与溶液中阳离子进行交换反应的树脂,称为阳离子交换树脂,阳离子交换树脂可电离的反离子是氢离子及金属离子;凡与溶液中的阴离子进行交换反应的树脂,称为阴离子交换树脂,阴离子交换树脂可电离的反离子是氢氧根离子和酸根离子。
离子交换树脂同低分子酸碱一样,根据它们的电离度不同又可将阳离子交换树脂分为强酸性阳树脂和弱酸性阳树脂;可将阴离子交换树脂分为强碱性阴树脂和弱碱性阴树脂。表1中归纳了离子交换树脂的类别。
表1 离子交换树脂的类别
树脂名称
交换基团
酸碱性
化学式
名称
阳离子交换树脂
—SO3-H+
磺酸基
强酸性
—COO-H+
羧酸基
弱酸性
阴离子交换树脂
—N+OH-
季铵基
强碱性
—NH+OH-
—NH2+OH-
—NH3+OH-
叔胺基
仲胺基
伯胺基
弱碱性
此外,还可以根据交换基团中反离子的不同,将离子交换树脂冠以相应的名称,例如:氢型阳树脂、钠型阳树脂、氢氧型阴树脂、氯型阴树脂等。离子交换树脂由钠型转变为氢型或由氯型转变为氢氧型称为树脂的转型。
(3)按离子交换树脂的微孔型态分类
由于制造工艺的不同,离子交换树脂内部形成不同的孔型结构。常见的产品有凝胶型树脂和大孔型树脂。
a)凝胶型树脂。这种树脂是均相高分子凝胶结构,所以统称凝胶型离子交换树脂。在它所形成的球体内部,由单体聚合成的链状大分子在交联剂的链接下,组成了空间结构。这种结构像排布错乱的蜂巢,存在着纵横交错的“巷道”,离子交换基团就分布在巷道的各个部位。由巷道所构成的空隙,并非我们想象的毛细孔,而是化学结构中的空隙,所以称为化学孔或凝胶孔。其孔径的大小与树脂的交联度和膨胀程度有关,交联度越大,孔径就越小。当树脂处于水合状态时,水分子链舒伸,链间距离增大,凝胶孔就扩大;树脂干燥失水时,凝胶孔就缩小。反离子的性质、溶液的浓度及pH值的变化都会引起凝胶孔径的改变。
凝胶孔的特点是孔径极小,平均孔径约1~2nm,而且大小不一,形状不规则。它只能通过直径很小的离子,直径较大的分子通过时,则容易堵塞孔道而影响树脂的交换能力。凝胶型树脂的缺点是抗氧化性和机械强度较差,特别是阴树脂易受有机物的污染。
b)大孔型树脂。这种树脂在制造过程中,由于加入了致孔剂,因而形成大量的毛细孔道,所以称为大孔树脂。在大孔树脂的球体中,高分子的凝胶骨架被毛细孔道分割成非均相凝胶结构,它同时存在着凝胶孔和毛细孔。其中毛细孔的体积一般为0.5mL(孔)/g(树脂)左右,孔径在20~200nm以上,比表面积从几m2/g到几百m2/g。由于这样的结构,大孔型树脂可以使直径较大的分子通行无阻,所以用它去除水中高分子有机物具有良好的效果。
大孔型树脂由于孔隙占据一定的空间,骨架的实体部分就相对减少,离子交换基团含量也相应减少,所以交换能力比凝胶型树脂低。大孔型树脂的吸附能力强,与交换的离子结合较牢固,不容易充分恢复其交换能力。但大孔树脂的抗氧化性能比较好,因为它的交联度较大,大分子不易降解。再者,大孔树脂具有较好的抗有机物污染性能,因为被树脂截留的有机物,易于在再生操作中,从树脂的孔眼中清除出去。
离子交换原理
应用离子交换树脂进行水处理时,离子交换树脂可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号电荷的离子相互交换而达到净化水的目的。
如H型阳离子交换树脂遇到含有Ca2+、Na+的水时,发生如下反应:
2RH + Ca2+ R2Ca + 2H+
RH + Na+ RNa + H+
当OH型阴离子交换树脂遇到含有Cl-、SO42-的水时,其反应为:
ROH + Cl- RCl + OH-
2ROH + SO42- R2SO4 +2OH-
反应的结果是水中的杂质离子(Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等)分别被吸着在树脂上,树脂由H型和OH型变为Ca型、Na型和Cl型SO4型,而树脂上的H+、OH-则进入水中,相互结合成为水,从而除去水中的杂质离子,制得纯水。
H+ + OH- H2O
离子交换树脂的离子与水中的离子之间所以能进行交换,是在于离子交换树脂有可交换的活动离子。而且因为离子交换树脂是多孔的,即在树脂颗粒中存在着许多水能渗入其内的微小网孔,这样使树脂和水有很大的接触面,不仅能在树脂颗粒的外表面进行交换,而且在与水接触的网孔内也可以进行这一交换。
如前所述,合成的离子交换树脂是一种带有交联剂的高分子化合物,有许多水能渗入的网孔,交换剂的内部是一个立体的网状结构作为骨架,这些网组成了无数的四通八达的孔隙,孔隙里面充满了水。在孔隙的一定部位上有一个可以自由活动的交换离子。当离子交换树脂和水溶液接触时,水溶液即通过这些网状结构的孔渗入其内,离子交换树脂进行离解,结果是一定数量的离子(H型离子交换树脂为氢离子,OH型离子交换树脂为氢氧根离子)进入围绕离子交换树脂颗粒四周的水溶液中,形成离子雾。
离子交换树脂与水溶液中离子的交换过程,实际上就是离子雾中的离子与水溶液中的离子的相互交换过程,其机理可以用双电层理论进行解释。
这种理论是将离子交换树脂看作具有胶体型结构的物质,即在离子交换树脂的高分子表面上有和胶体表面相似的双电层。也就是说,在离子交换树脂的高分子表面有两层离子,紧挨着高分子表面的一层离子(如强酸性阳树脂中的—SO3-),称为内层离子,在其外面的是一层符号相反的离子层(如强酸性阳树脂中的H+)。和内层离子符号相同的离子称为同离子,符号相反的称为反离子。
根据胶体结构的概念,双电层中的离子按其活动性的大小,可划分为吸附层和扩散层。那些活动性较差,紧紧地被吸附在高分子表面的离子层,称为吸附层,它包括内层离子和部分反离子;在吸附层外侧,那些活动性较大,向溶液中逐渐扩散的离子,称为扩散层。
内层离子依靠化学键结合在高分子的骨架上,吸附层中的反离子依靠异电荷的吸引力被固定着。而在扩散层中的反离子,由于受到异电荷的吸引力较小,热运动比较显著,所以这些反离子有向水溶液中渐渐扩散的现象。
当离子交换树脂遇到含有电解质的水溶液时,电解质对其双电层有以下的作用:
(1)交换作用
扩散层中的离子与胶核距离大,受胶核电荷吸引力小,在溶液中活动较自由,离子交换作用主要是由扩散层中的反离子和溶液中其它离子互换位置所致。
在H型阳离子交换树脂与溶液中Na+的交换中,树脂内部网孔间的水中有很多从树脂上离解下来的H+,形成了很大的H+浓度,但在流动的水中H+浓度却很小;相反在流动的水中,Na+浓度很大,而树脂内部网孔水溶液中原来没有Na+。浓度大的地方的离子要向浓度小的地方运动,这就是扩散。所以水溶液中的Na+要扩散到树脂颗粒内部去,而H+要从树脂颗粒内部扩散到水溶液中去。这就是离子交换的过程。
上述的交换过程并不局限于扩散层。溶液中也有一些反离子先交换至扩散层,然后再与吸附层中的反离子互换位置;吸附层中的反离子,也会先与扩散层的反离子互换位置后,再完成上述的交换过程。
(2)压缩作用
当水溶液中盐类浓度增大时,可以使扩散层受到压缩,从而使原来处于扩散层中的部分反离子变成吸附层中的反离子,以及使扩散层的活动范围变小。这使扩散层中的反离子活性减弱,不利于进行离子交换。这也可以说明为什么当再生溶液的浓度太大时,不仅不能提高再生效果,有时反使效果降低。
上述将离子交换树脂看作具有胶体型结构的物质,用扩散理论对其交换过程进行解释,适合与水处理工艺的离子交换过程。但关于离子交换过程的机理,有多种说法,现尚还不能统一。
㈦ 亲和层析与凝胶层析,离子交换层析有何异同
亲和层析是通过层析介质表面键合的配基与目标物质特异性吸附,然后非目标物流穿,再改专变流动相是属目标物质的特异性吸附消失,从而达到纯化目的。
凝胶层析是通过层析介质孔径的设定,使分子量大小相差比较大的物质通过的路径不一样,从而达到分离效果。
离子交换是通过层析介质表面的带电荷的基团与目标之间产生吸附,通过改变盐浓度使吸附力的大小改变,从而使不同的物质解吸的速度不一样,达到分离的效果。离子交换又分阴离子交换和阳离子交换。
一般来说以上三种,离子交换应用面最广,亲和特异性最好,体积排阻的话只能对分子量差距很明显的物质进行分离。
㈧ 凝胶过滤层析和离子交换层析分离蛋白质的原理有何不同
所有的层析在原理上都是相通的,区别在于流动相和层析剂之间的作用力的不同。
离子交换是利用蛋白质表面的电荷与层析剂上的离子基团的静电作用。
凝胶过滤层析利用了凝胶的多孔性,根据溶剂分子的大小进行分离。
㈨ 大孔阳离子交换树脂和凝胶阳离子交换树脂的区别
大孔型复树脂是制什么?
大孔型离子交换树脂是一种大孔结构且带有官能团的网状结构的聚合物,孔径不会随着环境、温度的变化而变化,孔径一般在10nm左右,外观一般为不透明乳白色。
凝胶型树脂是什么?
凝胶型离子交换树脂是离子交换树脂的一种,是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的,外观一般为透明的球型颗粒,凝胶树脂的结构为微孔状,凝胶型离子交换树脂可以分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性及螯合性五种。
大孔型树脂和凝胶型树脂有什么区别?
大孔型离子交换树脂是针对凝胶型离子交换树脂的缺点而研制的,大孔型离子交换树脂和凝胶型离子交换树脂的主要区别就是它们的孔径不一样,凝胶型离子交换树脂的孔径一般在3nm以下,在干的凝胶型离子交换树脂中,这些孔径就会消失,而大孔型离子交换树脂的孔径一般在10nm左右,这些孔径的大小不会因为环境的变化而改变。
凝胶型离子交换树脂在干态和非水系统中不能使用,而且在使用的过程中可能会发生“中毒”的现象,从而失去离子交换的能力,而大孔型离子交换树脂能够在在干态和非水系统中使用,而且不会发生“中毒”的现象,但是大孔型离子交换树脂具有交换容量较低,再生时酸碱用量大及价格较高等缺点。
㈩ 离子交换和凝胶层析装柱时,出现气泡,结节怎么处理
可以用适量的有来机溶剂润洗一下层自析柱,柱子体积较小的话就用玻璃棒搅匀排除一下气泡。
不管是干柱和湿柱,都要加层析液,不能要求一开始就没有气泡的。要用洗脱剂不停的洗脱,就是用配置好的试剂一边一边对柱子进行洗脱,这样不但可以消除气泡,还可以使硅胶充分沉降,让层析效果更好。等柱子没有气泡后在上样用洗脱液进行层析。
若柱中留有气泡或各部分松紧不匀(更不能有断层)时,会影响渗透速度和显色的均匀。去除就是用玻璃棒搅拌,赶走气泡。
(10)离子交换用凝胶扩展阅读:
水溶液中的一些阳离子进入反离子层,而原来在反离子层中的阳离子进入水溶液,这种发生在反离子层与正常浓度处水溶液之间的同性离子交换被称为离子交换作用。
离子交换主要发生在扩散层与正常水溶液之间,由于黏土颗粒表面通常带的是负电荷,故离子交换以阳离子交换为主,故又称为阳离子交换。离子交换严格服从当量定律,即进入反离子层的阳离子与被置换出反离子层的阳离子的当量相等。