大孔樹脂吸附原理
2023-08-01 來自: 淄博清新環??萍加邢薰? 瀏覽次數:195
分類:
大孔吸附樹脂的骨架結構主要有苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯腈、異丁烯等,致孔劑有石蠟,溶劑有汽油、煤油、碳醇、聚乙烯醇等,分散劑有明膠等,交聯劑有二乙烯苯等。由于骨架的不同致使樹脂的極性也不同,通常分為非極性樹脂、弱極性樹脂和極性樹脂。
分離原理:
大孔吸附樹脂的吸附作用主要是通過表面吸附。表面電性或形成氫鍵等來實現的。因此,大孔吸附樹脂具有很大的比表面積,主要通過分子間作用力對被吸附的分子建立于吸附作用,另一方面它具有孔徑,不同分子大小的化合物經過樹脂柱時,樹脂又有的分子篩作用。不同極性、不同孔徑的樹脂對不同種類的化合物的選擇性不同,從而達到分離純化的目的。一般來說,對分子量相似的化合物,極性越少,吸附能力越強,則越難洗脫下來,極性越大,吸附能力越弱,則越易洗脫下來。對于極性相似的化合物,分子量越大,越易洗脫下來。由于樹脂與被分離成分之間的吸附為物理吸附,使得被吸附的物質較易洗脫下來,同時樹脂本身容易再生,因此,大孔吸附樹脂的應用技術成為現代化關鍵技術之一。
吸附原理:
大孔吸附樹脂是以苯乙烯為單體,加入二乙烯苯為交聯劑,它們相互交聯聚合形成了多孔骨架結構。樹脂一般為白色的球狀顆粒,粒度為20~60目,是一類含離子交換集團的交聯聚合物,它的理化性質穩定,不溶于酸、堿及有機溶劑,不受無機鹽類及強離子低分子化合物的影響。
樹脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附質)之間的范德華引力,通過它巨大的比表面進行物理吸附而工作,使有機化合物根據有吸附力及其分子量大小可以經溶劑洗脫分開而達到分離、純化、除雜、濃縮等不同目的。
吸附條件:
吸附條件和解吸附條件的選擇直接影響著大孔吸附樹脂吸附工藝的好壞,因而在整個工藝過程中應綜合考慮各種因素,確定吸附解吸條件。影響樹脂吸附的因素很多,主要有被分離成分性質(極性和分子大小等)、上樣溶劑的性質(溶劑對成分的溶解性、鹽濃度和PH值)、上樣液濃度及吸附水流速等。
通常,極性較大分子適用中極性樹脂上分離,極性小的分子適用非極性樹脂上分離;體積較大化合物選擇較大孔徑樹脂;上樣液中加入適量無機鹽可以增大樹脂吸附量;酸性化合物在酸性液中易于吸附,堿性化合物在堿性液中易于吸附,中性化合物在中性液中吸附;一般上樣液濃度越低越利于吸附;對于滴速的選擇,則應保證樹脂可以與上樣液充分接觸吸附為佳。
影響解吸條件的因素有洗脫劑的種類、濃度、pH值、流速等。洗脫劑可用甲醇、乙醇、乙酸乙酯等,應根據不同物質在樹脂上吸附力的強弱,選擇不同的洗脫劑和不同的洗脫劑濃度進行洗脫;通過改變洗脫劑的pH值可使吸附物改變分子形態,易于洗脫下來;洗脫流速一般控制在0.5~5mL/min。