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離子交換色譜�
閱讀�12602�(shí)間:2018-06-01 10:48:53

以離子交換樹脂或化學(xué)鍵合離子交換劑為固定�,利用被分離組分離子交換能力的差別或選擇性系�(shù)的差別而實(shí)�(xiàn)分離的色譜方法稱為離子交換色譜法。按照可交換離子所帶電荷符�(hào)的不同又可分為陽(yáng)離子交換色譜法和陰離子交換色譜法�

原理

  離子交換是利用一種不溶性高分子化合�,它的分子中具有解離性基�(tuán)(交換�),在水溶液中能與溶液中的其他�(yáng)離子或陰離子起交換作�。此種交換反�(yīng)都是可逆的,一般也都是遵循化學(xué)平衡的規(guī)�。雖然交換反�(yīng)都是平衡反應(yīng),但在色譜柱上�(jìn)行時(shí),由于連續(xù)添加新的交換溶液,平衡不斷按正反�(yīng)方向�(jìn)行,直至完全,因此可以把離子交換劑上的原有離子全部洗脫下�(lái)。當(dāng)一定量的溶液通過(guò)交換柱時(shí),由于溶液中的離子不斷被交換而濃度逐漸減少,因此也可以全部被交換而吸著在交換劑上,根�(jù)這一原理可以用離子交換法直接從植物提取液中交換含游離離子基團(tuán)的酸、堿及兩性成�,使與糖類等�(wú)游離離子基團(tuán)的中性物�(zhì)分開,而被吸著的物�(zhì)也可用另一洗脫液洗脫下�(lái),這就是常用的離子交換法�
  如有兩種以上的成分被吸著在離子交換劑�,用另一洗脫液洗脫時(shí),它們的被洗脫能力取決于各物�(zhì)洗脫反應(yīng)的平衡常�(shù),利用物�(zhì)“吸附”及“解吸附”能力的不同�(jìn)行分離即為離子交換色譜�
  目前。離子交換色譜法大部分采用合成離子交換劑。一種是單體在聚合前本身就含有交換基�(tuán),另一種是首先形成聚合�,然后引�(jìn)交換基團(tuán)。其中用途最廣的是離子交換樹脂。另外也有在纖維素或多聚糖上人工引入交換基團(tuán)所成的離子交換�。大多用于植物大分子蛋白�(zhì)、核�、酵素及多糖體的分離精制�

固定相和流動(dòng)�

  離子交換色譜法的固定相為離子交換�,常用的有離子交換樹脂和化學(xué)鍵合離子交換�。經(jīng)典離子交換色譜法的固定相為離子交換樹脂,其缺�(diǎn)是易于膨�,傳�(zhì)較慢,柱效低。不耐高�。HPLC中的固定相是鍵合在薄殼型和多孔微粒硅膠上的離子交換劑,其�(jī)械強(qiáng)度高,不溶脹,耐高�,傳�(zhì)快,柱效��
  離子交換色譜法的流動(dòng)相是具有一定pH值和離子�(qiáng)度的緩沖溶劑,或含有少量有機(jī)溶劑,如乙醇、四氫呋喃、乙腈等,以提高色譜選擇��

�(yīng)�

  離子交換色譜主要是用�(lái)分離離子或可離解的化合物。它不僅廣泛地應(yīng)用于�(wú)�(jī)離子的分�,而且廣泛地應(yīng)用于有機(jī)和生物物�(zhì),如氨基酸、核�、蛋白質(zhì)等的分離,在生物化學(xué)�(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)��

影響保留行為的因�

  離子交換色譜法的保留行為和選擇性與被分離的離子、離子交換劑以及流動(dòng)相的性質(zhì)等有�(guān)。離子交換劑�(duì)不同離子的交換選擇性不�,一般來(lái)�(shuō),離子的�(jià)�(shù)越高,原子序�(shù)越大,水和離子半徑約�,則該離子在離子交換劑上的選擇性系�(shù)就越�。例如,�(qiáng)酸型�(yáng)離子交換樹脂�(duì)�(yáng)離子的選擇性系�(shù)順序?yàn)�?BR>  Fe3+〉A(chǔ)l2+〉Ba2+》Pb2+〉Sr2+〉Ca2+〉Ni2+〉Cd2+》Cu2+》Co2+》Mg2+》Zn2+》Mn2+〉A(chǔ)g+〉Cs〉Rb+〉K+》NH4+〉Na+〉H+〉Li+�
  弱酸型陽(yáng)離子交換樹脂的基�(tuán)(如一COOH)的離解受溶液中H+抑制,所以H+在該類樹脂上的保留能力很�(qiáng),甚至大于二�(jià)、三�(jià)�(yáng)離子�
  �(qiáng)堿型陰離子交換樹脂對(duì)陰離子的選擇性系�(shù)順序?yàn)椋簷幟仕岣礟O43-〉SO42-〉I-〉NO3-〉SCN-〉NO2-〉Cl-〉HCO3-〉CH3COO-〉OH-〉F-�
  離子的保留還受流�(dòng)相的組成和pH值的影響:交換能力強(qiáng)、選擇性系�(shù)大的離子組成的流�(dòng)相具有強(qiáng)的洗脫能�。流�(dòng)相的離子�(qiáng)度增�,其洗脫能力增強(qiáng),使組分的保留值降�。強(qiáng)離子交換樹脂的交換容量在很寬的范同內(nèi)不隨流動(dòng)相的pH值變�。pH值的�(diào)節(jié)主要體現(xiàn)其對(duì)弱電解質(zhì)離解的控�,溶�(zhì)的離解受到抑�,其保留�(shí)間變短。因�,pH值的變化,對(duì)弱離子交換樹脂的交換能力影響較大�

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