吸附與離子交換分離技術(shù)-離子交換技術(shù)（藥物分離純化課件）

藥物分離與純化技術(shù)課程吸附與離子交換分離技術(shù)—離子交換操作方式離子交換操作方式—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）大綱1.靜態(tài)交換2.動態(tài)交換1、靜態(tài)交換靜態(tài)交換法是將樹脂與交換溶液混合置于一定的容器中，靜置或進(jìn)行攪拌使交換達(dá)到平衡。如卡那霉素、慶大霉素等采用的都是靜態(tài)交換法。靜態(tài)交換法操作簡單，設(shè)備要求低，但由于靜態(tài)交換是分批間歇進(jìn)行的，樹脂飽和程度低、交換不完全，破損率較高，不適于用作多種成分的分離。離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、動態(tài)交換法動態(tài)交換法分為固定床式操作和流動床式。其中流體式在分離提純中應(yīng)用較少。動態(tài)交換法一般是指固定床法，先將樹脂裝柱或裝罐，交換溶液以平流方式通過柱床進(jìn)行交換。如鏈霉素、頭孢菌素、新霉素等多數(shù)抗生素均采用動態(tài)交換法。離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、動態(tài)交換法固定床法交換完全，不需攪拌，可采用多罐串聯(lián)交換，使單罐進(jìn)出口濃度達(dá)到相等程度，具有樹脂飽和程度高，操作連續(xù)等優(yōu)點，而且可以使吸附與洗脫在柱床的不同部位同時進(jìn)行。適合于多組分的分離以及抗生素等精制脫鹽、中和，在軟水、去離子水的制備中也多采用此種方法。例如用一根732樹脂交換柱可以分離多種氨基酸。離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）藥物分離與純化技術(shù)課程吸附與離子交換分離技術(shù)—離子交換工藝過程離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）大綱1.離子交換樹脂的選擇2.離子交換樹脂的預(yù)處理3.離子交換操作條件的選擇4.離子交換過程5.洗脫過程6.樹脂的再生1、離子交換樹脂的選擇（1）被分離物質(zhì)的性質(zhì)和分離要求（2）樹脂可交換離子的型式（3）合適的交聯(lián)度（4）洗脫難易程度和使用壽命離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、離子交換樹脂的預(yù)處理（1）物理處理去雜過篩，粒度過大時可稍加粉碎，進(jìn)行篩選或浮選處理，水洗以去除木屑、泥砂等雜質(zhì)，用酒精或其它溶劑浸泡以去除吸附的少量有機(jī)雜質(zhì)。（2）化學(xué)處理用8～10倍的1mol/L的鹽酸或氫氧化鈉溶液交替攪拌浸泡。（3）轉(zhuǎn)型即樹脂經(jīng)化學(xué)處理后，為了發(fā)揮其交換性能，按照使用要求人為地賦予樹脂平衡離子的過程。轉(zhuǎn)型完畢的樹脂還必須用相應(yīng)的緩沖液平衡數(shù)小時后備用。離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）3、離子交換操作條件的選擇（1）交換pH值要求①在藥物穩(wěn)定的pH范圍內(nèi)；②使藥物能離子化；③使樹脂能離子化。（2）洗滌目的是將樹脂上吸附的廢液及夾帶的雜質(zhì)除去；適宜的洗滌劑應(yīng)能使雜質(zhì)從樹脂上洗脫下來，還不應(yīng)和有效組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。常用的洗滌劑有軟化水、無鹽水、稀酸、稀堿、鹽類溶液或其它絡(luò)合劑等。離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）4、離子交換過程離子交換過程是指被交換物質(zhì)從料液中交換到樹脂上的過程，分正交換法和反交換法兩種。正交換是指料液自上而下流經(jīng)樹脂，這種交換方法有清晰的離子交換帶，交換飽和度高，洗脫液質(zhì)量好，但交換周期長，交換后樹脂阻力大，影響交換速度。反交換的料液是自下而上流經(jīng)樹脂層，樹脂呈沸騰狀，所以對交換設(shè)備要求比較高。離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）交換過程5、洗脫過程離子交換完成后，將樹脂吸附的物質(zhì)釋放出來重新轉(zhuǎn)入溶液的過程稱作洗脫。洗脫過程是交換過程的逆過程。洗脫劑可選用酸、堿、鹽、溶劑等。離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）洗脫過程6、樹脂再生所謂樹脂的再生就是讓使用過的樹脂重新獲得使用性能的處理過程，包括除去其中的雜質(zhì)和轉(zhuǎn)型。離子交換樹脂一般可重復(fù)使用多次，但需進(jìn)行再生處理。對使用后的樹脂首先要去雜質(zhì)，即用大量的水沖洗，以去除樹脂表面和孔隙內(nèi)部物理吸附的各種雜質(zhì)；然后再用酸、堿處理，除去與功能基團(tuán)結(jié)合的雜質(zhì)，使其恢復(fù)原有的靜電吸附能力。常用的再生劑有1%～10%HCl、H2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3及NH4OH等。離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）6、樹脂再生（1）動態(tài)再生法逆洗使樹脂分離將再生劑通過樹脂層樹脂層的清洗樹脂的混合（2）靜態(tài)再生法將洗滌后的樹脂與再生劑混合反復(fù)多次，取出再生廢液，然后用水對樹脂洗滌，反復(fù)多次，直到再生液被全部洗出離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）離子交換工藝過程—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）大綱1.離子交換樹脂的選擇2.離子交換樹脂的預(yù)處理3.離子交換操作條件的選擇4.離子交換過程5.洗脫過程6.樹脂的再生藥物分離與純化技術(shù)課程吸附與離子交換分離技術(shù)—離子交換基本原理離子交換基本原理-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）大綱1.離子交換體系2.離子交換平衡關(guān)系3.離子交換過程4.離子交換動力學(xué)5.離子交換速度1、離子交換體系離子交換體系由離子交換樹脂、被分離的離子以及洗脫液等幾部分組成。被分離的離子存在于被處理的料液中，可進(jìn)行選擇性交換分離；洗脫液是一些離子強(qiáng)度較大的酸、堿或鹽等溶液，用以把交換到離子交換樹脂上的目標(biāo)藥物離子重新交換到液相。離子交換基本原理-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）1、離子交換體系當(dāng)樹脂與溶液接觸時，溶液中的陰離子（或陽離子）與陽離子（或陰離子）樹脂中的活性離子發(fā)生交換，暫時停留在樹脂上。因為交換過程是可逆的，如果再用酸、堿、鹽或有機(jī)溶劑進(jìn)行處理，交換反應(yīng)則向反方向進(jìn)行，被交換在樹脂上的物質(zhì)就會逐步洗脫下來，這個過程稱為洗脫（或解吸）。

離子交換過程示意圖離子交換基本原理-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、離子交換平衡關(guān)系離子交換過程是離子交換劑中的活性離子（反離子）與溶液中的溶質(zhì)離子進(jìn)行交換反應(yīng)的過程，這種離子的交換是按化學(xué)計量比進(jìn)行的可逆化學(xué)反應(yīng)過程。當(dāng)正、逆反應(yīng)速度相等時，溶液中各種離子的濃度不再變化而達(dá)平衡狀態(tài)，即稱為離子交換平衡。離子交換基本原理-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）以陽離子交換反應(yīng)為例，離子交換反應(yīng)方程式可寫為：其反應(yīng)平衡常數(shù)可寫為：

式中[A]、[B]——分別為液相離子An+、B+的濃度，單位體積液體中離子的物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）除以離子的電荷數(shù)；[RA]、[RB]——分別為離子交換樹脂相的離子An+、B+的濃度，單位體積離子交換樹脂中離子的物質(zhì)的量（摩爾數(shù)）除以離子的電荷數(shù)；

KAB——反應(yīng)平衡常數(shù)，又稱離子交換常數(shù)，也稱為選擇性系數(shù)。2、離子交換平衡關(guān)系離子交換基本原理-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）3、離子交換過程離子交換示意圖離子交換過程分五步進(jìn)行：①A+從溶液擴(kuò)散到樹脂表面；②A+從樹脂表面擴(kuò)散到樹脂內(nèi)部的交換中心；③在樹脂內(nèi)部的交換中心處，A+與B+發(fā)生交換反應(yīng)；④B+從樹脂內(nèi)部交換中心處擴(kuò)散到樹脂表面；⑤B+再從樹脂表面擴(kuò)散到溶液中。離子交換基本原理-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）4、離子交換動力學(xué)當(dāng)溶液中的A與樹脂內(nèi)離子B發(fā)生交換反應(yīng)時，整個反應(yīng)將經(jīng)歷五個階段：（1）膜擴(kuò)散過程。在樹脂微粒周圍包圍著一層靜止的液膜，離子必須通過這個膜方能到達(dá)樹脂表面，這叫膜擴(kuò)散過程（2）粒擴(kuò)散過程。A離子由表面進(jìn)入樹脂內(nèi)部，進(jìn)入交換位置。（3）化學(xué)交換反應(yīng)過程（4）B離子由樹脂內(nèi)部進(jìn)入到樹脂表面（5）B離子從表面通過液膜進(jìn)入外界溶液離子交換基本原理-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）5、離子交換速度影響離子交換速度的因素主要有如下幾個方面：（1）顆粒大小樹脂顆粒增大，內(nèi)擴(kuò)散速度減小。對于內(nèi)擴(kuò)散控制過程，減小樹脂顆粒直徑，可有效提高離子交換速度。（2）交聯(lián)度離子交換樹脂載體聚合物的交聯(lián)度大，樹脂孔徑小，離子內(nèi)擴(kuò)散阻力大，其內(nèi)部擴(kuò)散速度慢。所以當(dāng)內(nèi)擴(kuò)散控制時，降低樹脂交聯(lián)度，可提高離子交換速度。（3）溫度溫度升高，離子內(nèi)、外擴(kuò)散速度都將加快。實驗數(shù)據(jù)表明，溫度每升高25℃，離子交換速度可增加一倍，但應(yīng)考慮被交換物質(zhì)對溫度的穩(wěn)定性。（4）離子化合價被交換離子的化合價越高，引力的影響越大，離子的內(nèi)擴(kuò)散速度越慢。離子交換基本原理-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）5、離子交換速度（5）離子的大小被交換離子越小，內(nèi)擴(kuò)散阻力越小，離子交換速度越快。（6）攪拌速度或流速攪拌速度或流速愈大，液膜的厚度愈薄，外部擴(kuò)散速度愈高，但當(dāng)攪拌速度增大到一定程度后，影響逐漸減小。（7）離子濃度當(dāng)離子濃度低于0.01mol/L時,離子濃度增大，外擴(kuò)散速度增高。但當(dāng)離子達(dá)到一定濃度后，濃度增加對離子交換速度增加的影響逐漸減小。離子交換基本原理-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）藥物分離與純化技術(shù)課程吸附與離子交換分離技術(shù)—離子交換技術(shù)的發(fā)展離子交換技術(shù)的發(fā)展—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）大綱1.新型離子交換樹脂的開發(fā)應(yīng)用2.離子交換技術(shù)與其它分離技術(shù)的結(jié)合1.新型離子交換樹脂的開發(fā)應(yīng)用（1）大網(wǎng)格離子交換樹脂又稱大孔離子交換樹脂，制造該類樹脂時先在聚合物物料中加進(jìn)一些不參加反應(yīng)的填充劑（稱致孔劑），聚合物形成后再用溶劑萃取法或水洗蒸餾法將致孔劑除去，這樣在樹脂顆粒內(nèi)部就形成了相當(dāng)大的孔隙。常用的致孔劑有高級醇類有機(jī)物、乙苯、二氯甲烷等溶劑，其活性基團(tuán)通常在聚合后引入，離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）1.新型離子交換樹脂的開發(fā)應(yīng)用（1）大網(wǎng)格離子交換樹脂與凝膠樹脂比較，大孔樹脂具有：①交聯(lián)度高、溶脹度小，理化穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高；②孔徑和比表面積較大，交換速度較快，抗有機(jī)污染能力較強(qiáng)，再生容易；③存在永久性孔隙，使樹脂耐脹縮，不易破碎，且可應(yīng)用于非水體系交換；④流體阻力小，工藝參數(shù)穩(wěn)定。但大網(wǎng)格樹脂具有孔隙率大、密度小、對小離子的交換容量小、洗脫劑用量多、成本高、一次性投資大等缺點。離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）1.新型離子交換樹脂的開發(fā)應(yīng)用（2）適用于分離純化蛋白質(zhì)的離子交換劑由于蛋白質(zhì)屬于兩性電解質(zhì)，分子量高，具有四級結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性差。為此，開發(fā)了一些具有均勻的大網(wǎng)結(jié)構(gòu)，適當(dāng)?shù)碾姾擅芏?，粒度較小，親水性強(qiáng)等特性的離子交換劑來提取蛋白質(zhì)。---以纖維素為骨架的離子交換劑---以多糖作為骨架---以二氧化硅為骨架離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2.離子交換技術(shù)與其它分離技術(shù)的結(jié)合（1）離子交換膜和電滲析將離子交換樹脂加工成薄膜狀材料，即得離子交換膜。---按活性基團(tuán)不同可將離子交換膜分為陽離子交換膜，簡稱陽膜；陰離子交換膜，簡稱陰膜。陽膜能交換或透過陽離子；陰膜能交換或透過陰離子。---按結(jié)構(gòu)組成不同，離子交換膜可分為異相膜和均相膜兩種。離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2.離子交換技術(shù)與其它分離技術(shù)的結(jié)合（1）離子交換膜和電滲析異相膜是指將離子交換樹脂磨成粉末，加入惰性黏合劑如聚氯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇等，再經(jīng)機(jī)械混煉加工成膜，由于樹脂粉末之間填充著黏合劑，膜的結(jié)構(gòu)組成是不均勻的，故稱為異相膜。均相膜是指以聚乙烯薄膜為載體，首先在苯乙烯、二乙烯苯溶劑中溶脹并以偶氮二異腈為引發(fā)劑，在高溫、高壓和催化劑作用下，于聚乙烯主鏈上連接支鏈聚合生成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的共聚體，再用濃硫酸磺化制成陽膜；以氯甲醚氯甲基化后，再經(jīng)胺化后而制成陰膜。離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）由于離子交換膜具有選擇透過的性能，即陽膜能透過陽離子，不易透過陰離子；而陰膜能透過陰離子，不易透過陽離子，所以，離子交換膜可應(yīng)用于電滲析技術(shù)。電滲析技術(shù)主要用于制備無鹽水。利用離子交換膜和電滲析技術(shù)制備無鹽水是依靠電能來實現(xiàn)的，不需進(jìn)行樹脂的再生，避免了廢酸、廢堿的大量排放，減輕環(huán)境污染。為了節(jié)省電能，工業(yè)上電滲析裝置多由幾百對膜組成，因為電極反應(yīng)所消耗的能量不論膜數(shù)多少都為定值。電滲析技術(shù)還可以用于抗生素和生化藥物的精制脫鹽。離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2.離子交換技術(shù)與其它分離技術(shù)的結(jié)合2.離子交換技術(shù)與其它分離技術(shù)的結(jié)合（2）離子交換層析離子交換層析是利用層析技術(shù)，以離子交換樹脂為固定相，以適宜的溶劑為移動相，根據(jù)各組分與離子交換樹脂親和力的不同，而發(fā)生差速遷移，從而實現(xiàn)不同組分的分離。此法成功地應(yīng)用于多種氨基酸及核苷酸的分離制備或分離分析中。離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）藥物分離與純化技術(shù)課程吸附與離子交換分離技術(shù)—離子交換技術(shù)的應(yīng)用離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）大綱1.制藥生產(chǎn)中的水處理2.藥物的分離與提純1、制藥生產(chǎn)中的水處理（1）軟水制備普通的井水和自來水中常含有一定量的無機(jī)鹽，這種含有Ca2+、Mg2+的水稱之為硬水。硬水不能直接供給鍋爐和粗提崗位，必須進(jìn)行軟化。除去Ca2+、Mg2+的水稱為軟水。國內(nèi)制備軟水一般采用1×7（732）樹脂，其交換反應(yīng)式如下：離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）1、制藥生產(chǎn)中的水處理（2）無鹽水制備無鹽水又稱去離子水，它是指不含任何鹽類及可溶性陰離子和陽離子的水。其純度比軟水高得多，在藥品生產(chǎn)中應(yīng)用較多。它的制備多采用氫型強(qiáng)酸陽離子樹脂和羥型強(qiáng)堿或弱堿陰離子樹脂。在實際運(yùn)用時，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)要求和原水質(zhì)量選用不同的樹脂和組合。如采用強(qiáng)酸-強(qiáng)堿組合或強(qiáng)酸-弱堿組合；若原水的硬度較高，也可采用大孔弱酸-強(qiáng)酸-弱酸（或強(qiáng)堿）的組合，以得到較高質(zhì)量的無鹽水。其交換反應(yīng)式如下：離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）1、制藥生產(chǎn)中的水處理（3）影響水處理的因素①樹脂的選擇樹脂的性能決定著水處理的效果；②操作方式和操作條件的影響根據(jù)水質(zhì)要求和生產(chǎn)具體情況，可選擇適宜的操作方式，并通過實驗確定最佳操作條件；③有機(jī)污染問題原水中有機(jī)物含量對陰樹脂污染比較嚴(yán)重；④再生方式的影響無鹽水的質(zhì)量主要取決于離開交換塔處樹脂層的再生程度。離子交換技術(shù)的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）（1）酸堿性藥物的鹽型轉(zhuǎn)換---青霉素鉀鹽轉(zhuǎn)換為青霉素鈉鹽離子交換的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、藥物的分離與提純用離子交換法轉(zhuǎn)化的收率可達(dá)85%以上（2）藥物的脫鹽精制鏈霉素為一強(qiáng)堿性生物活性藥物，在pH4~5時穩(wěn)定，鏈霉素在中性溶液中為三價正離子，故宜在中性和酸性條件下用陽離子交換樹脂提取。新霉素是六價堿性物質(zhì)，可以用強(qiáng)酸或弱酸性樹脂提取。離子交換的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、藥物的分離與提純（3）天然藥物中提取、分離、純化一系列生理藥效的物質(zhì)冬蟲夏草成分的分離，用001×7陽離子交換樹脂及H-103吸附樹脂，將其中的核苷類化合物和芳香性氨基酸分離出來；還有赤勺中赤苷的分離；含黃酮類藥物的提取分離等。離子交換的應(yīng)用—離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）1、制藥生產(chǎn)中的水處理藥物分離與純化技術(shù)課程吸附與離子交換分離技術(shù)—離子交換技術(shù)概述概述-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）大綱1.離子交換技術(shù)定義2.離子交換技術(shù)特點1、離子交換技術(shù)定義離子交換技術(shù)是根據(jù)某些溶質(zhì)能解離為陽離子或陰離子的特性，利用離子交換劑與不同離子結(jié)合力強(qiáng)弱的差異，將溶質(zhì)暫時交換到離子交換劑上，然后用合適的洗脫劑將溶質(zhì)離子洗脫下來，使溶質(zhì)從原溶液中分離、濃縮或提純的操作技術(shù)。利用離子交換技術(shù)進(jìn)行分離的關(guān)鍵是離子交換劑。概述-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、離子交換技術(shù)的特點（1）離子交換操作屬于液—固非均相擴(kuò)散傳質(zhì)過程。所處理的溶液一般為水溶液，多相操作使分離變得容易。（2）離子交換可看作是溶液中的被分離組分與離子交換劑中可交換離子進(jìn)行離子置換反應(yīng)的過程。其選擇性高，而且離子交換反應(yīng)是定量進(jìn)行的，即離子交換樹脂吸附和釋放的離子摩爾數(shù)相等。（3）離子交換劑在使用后，其性能逐漸消失，需用酸、堿再生而恢復(fù)使用。（4）離子交換技術(shù)具有很高的濃縮倍數(shù)，操作方便，效果突出。概述-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）離子交換法也有其缺點，如生產(chǎn)周期長，成品質(zhì)量有時較差，其生產(chǎn)過程中的pH值變化較大，故不適于穩(wěn)定性較差的抗生素和生物藥物的分離，在選擇分離方法時應(yīng)予考慮。2、離子交換技術(shù)的特點概述-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）藥物分離與純化技術(shù)課程吸附與離子交換分離技術(shù)—離子交換劑離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）大綱1.離子交換樹脂的概念和分類2.離子交換樹脂單元結(jié)構(gòu)3.離子交換樹脂的命名1、離子交換樹脂的概念和分類離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料，在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進(jìn)行交換。離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）1、離子交換樹脂的概念和分類離子交換樹脂是一類帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能基團(tuán)和功能基團(tuán)上帶有相反電荷的可交換離子三部分構(gòu)成。離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）離子交換樹脂的分類：（1）按樹脂骨架的主要成分不同可分為苯乙烯型樹脂，如001×7；丙烯酸型樹脂，如112×4；多乙烯多胺-環(huán)氧氯丙烷型樹脂，如330；酚-醛型樹脂，如122等。（2）按制備樹脂的聚合反應(yīng)類型不同可劃分為共聚型樹脂，如001×7；縮聚型樹脂，如122。（3）按樹脂骨架的物理結(jié)構(gòu)不同可分為凝膠型樹脂，如201×7，也稱微孔樹脂；大網(wǎng)格樹脂，如D-152，也稱大孔樹脂；均孔樹脂，如Zeolitep,也稱等孔樹脂。（4）按活性基團(tuán)的性質(zhì)不同可分為含酸性基團(tuán)的陽離子交換樹脂和含堿性基團(tuán)的陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂可分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩種，陰離子交換樹脂可分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩種。此種分類方法應(yīng)用較普遍。1、離子交換樹脂的概念和分類離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、離子交換樹脂單元結(jié)構(gòu)骨架：惰性不溶，具有多維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)活性基團(tuán)（功能基團(tuán)）：連接在骨架上，可與相反離子結(jié)合，不能自由移動待交換分子：在吸附階段可與活性離子交換，與骨架上的功能基團(tuán)結(jié)合活性離子：與活性基團(tuán)所帶電荷相反的可移動的離子，即可交換離子離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、離子交換樹脂單元結(jié)構(gòu)苯乙烯(單體)+二乙烯苯(交聯(lián)劑)母體共聚H2SO4功能基反應(yīng)R—SO3H固定離子可交換離子母體聚苯乙烯磺酸型離子交換樹脂離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）2、離子交換樹脂單元結(jié)構(gòu)活性離子決定著離子交換樹脂的主要性能：磺酸型陽離子交換樹脂結(jié)構(gòu)示意圖活性離子為陽離子，稱陽離子交換樹脂，與陽離子發(fā)生交換活性離子為陰離子，稱陰離子交換樹脂，與陰離子發(fā)生交換離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）3、離子交換樹脂的命名離子交換產(chǎn)品的型號以三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成第一位數(shù)字代表產(chǎn)品的分類第二位數(shù)字代表骨架的差異第三位數(shù)字為順序號用以區(qū)別基團(tuán)、交聯(lián)劑等的差異。離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）3、離子交換樹脂的命名凝膠型離子交換樹脂的型號由四個數(shù)字組成001×7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂(其交聯(lián)度為7)離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）3、離子交換樹脂的命名大孔型離子交換樹脂D201大孔型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂(交聯(lián)度沒有標(biāo)出)離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）4、離子交換樹脂的理化性質(zhì)（1）外觀和粒度（2）膨脹度（3）交聯(lián)度（4）含水量（5）真密度和濕密度（6）交換容量（7）穩(wěn)定性（8）機(jī)械強(qiáng)度離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）4、離子交換樹脂的理化性質(zhì)（1）外觀和粒度樹脂的顏色、形狀及粒度；（2）膨脹度當(dāng)把干樹脂浸入水、緩沖溶液或有機(jī)溶劑后，由于樹脂上的極性基團(tuán)強(qiáng)烈吸水，高分子骨架則吸附有機(jī)溶劑，使樹脂的體積發(fā)生膨脹，此為樹脂的膨脹性；（3）交聯(lián)度離子交換樹脂中交聯(lián)劑的含量即為交聯(lián)度；（4）含水量每克干樹脂吸收水分的質(zhì)量稱為含水量；離子交換劑-離子交換分離技術(shù)（吸附與離子交換分離技術(shù)）4、離子交換樹脂的理化性質(zhì)（5）真密度和視密度單位體積的干樹脂（或濕樹脂）的質(zhì)量稱為干（濕）真密度；當(dāng)樹脂在柱中堆積時，單位體積的干樹脂（或濕樹脂）的質(zhì)量稱為干（濕）視密度（6）交換容量單位質(zhì)量（或體積）干樹脂所能交換離子的量，稱為樹脂的質(zhì)量（