离子交换与吸附

离子交换是溶液中的离子与某种离子交换剂上的离子进行交换的作用或现象，是借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作。

离子交换与吸附

• 离子交换树脂的命名
  • • • 强酸性 （001-099） • 弱酸性（100-199） • 强碱性 （200-299) • 弱碱性 （300-399） • X 后面交联度（对凝胶型离子交换树脂） • 对大孔型离子交换树脂，在型号的前面加 “Ｄ”表示。
  • 分类代号和骨架代号
• 离子交换提取蛋白质
  • 吸附机理
    • （1）静电引力
    • （2）疏水相互作用
    • （3）氢键
    • （4）被吸附蛋白表面进一步吸附
  • 传统离子交换剂不适用于提取蛋白质
    • （1） 交联度大 （大分子不能进入）
    • （2） 电荷密度高（结合太强）
    • （3） 骨架憎水性强（蛋白质易变性）
    • 要求:良好的亲水性、具有较大的均匀网格结构、 粒度越小分辨率越高
  • 亲水性树脂离子交换剂功能团
• 蛋白质离子交换分离的基本步骤
  • 平衡
  • 上样
  • 吸附
  • 洗脱
  • 再生
• 离子交换与吸附技术应用
  • 生物分离与血液净化
    • 分子识别机理
    • 通过手臂的作用解决了配基的固定问题，显著提高了吸附量
    • 解决了树脂的血液相容性问题，使树脂能够直接用于全血灌流。
    • 血液净化原理
  • 主要特色与科学问题
    • 血液成分复杂，含有上百种生物分子及血细胞。从血液中特异性和高选择性吸附清除某一种或某一类致病物质，技术难度大；
    • 树脂血液相容性的要求最高，要求树脂与人体血液不发生任何化学变化；
    • 吸附剂颗粒机械强度高，不易破碎，不脱落颗粒；
    • 对人体无毒、无过敏、排斥反应
    • 关键科学问题
      • 分子识别机制与树脂结构设计