大孔樹脂:聚合物吸附劑-中文百科頻道

基本内容

CAS NO.：9037-24-5

中文别名：AMBERYST 15離子交換樹脂(幹);二乙烯基苯交聯磺酸化聚苯乙烯AMBERLYST-15;AMBERLYST 15離子交換樹脂;15離子交換樹脂幹;15離子交換樹脂(濕);大孔離子交換樹脂AMBERLYST 15;二乙烯基苯交聯磺酸化聚苯乙烯

英文名稱：Amberlyst 15

英文别名：AMBERLYST(TM)15(H);AMBERJET1200H;'AMBERJET'1200H;'AMBERJET'1200NA;AMBERJET(R)1200 HYDROGEN FORM;'AMBERLYST'15;AMBERLYST(R)15 HYDROGEN FORM

簡介

大孔樹脂(macroporous resin)又稱全多孔樹脂，大孔樹脂是由聚合單體和交聯劑、緻孔劑、分散劑等添加劑經聚合反應制備而成。聚合物形成後，緻孔劑被除去，在樹脂中留下了大大小小、形狀各異、互相貫通的孔穴。因此大孔樹脂在幹燥狀态下其内部具有較高的孔隙率，且孔徑較大，在100~1000nm之間，故稱為大孔吸附樹脂。

組成

大孔吸附樹脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等為原料，在0.5%的明膠溶液中，加入一定比例的緻孔劑聚合而成。其中，苯乙烯為聚合單體，二乙烯苯為交聯劑，甲苯、二甲苯等作為緻孔劑，它們互相交聯聚合形成了大孔吸附樹脂的多孔骨架結構。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。

預處理

大孔吸附樹脂是一類有機單體加交聯劑、緻孔劑、分散劑等添加劑聚合而成,

因而購來的樹脂要除去可能存在的毒性有機殘留物。具體方法為,首先使用飽和食鹽水（工業用）,用量約等于被處理樹脂的2倍,将樹脂置于食鹽中浸泡18～20h,然後放盡食鹽水,用清水漂洗淨,使排出的水不顯黃色,再用2%～4%氫氧化鈉(或5%鹽酸)溶液(其量與上同)浸泡2～4h(或小流量清洗),放盡堿或酸液後沖洗樹脂直至水接近中性待用。實驗室用常用>95%的乙醇。

處理方法

取市售大孔吸附樹脂，用乙醇加熱回流洗脫(或用改良索氏提取器加熱洗脫)，洗至洗脫液蒸幹後無殘留物。經乙醇洗淨的樹脂揮去溶劑後保存備用。

裝柱

以乙醇濕法裝柱，繼續用乙醇在柱上流動清洗，不時檢查流出的乙醇，至與水混合不呈白色混濁為止(取1mL乙醇液加5mL水)。然後以大量的蒸餾水洗去乙醇，備用。少量乙醇存在将會大大降低樹脂的吸附力。

再生樹脂柱經反複使用後,樹脂表面及内部殘留許多非吸附性成分或雜質使柱顔色變深,柱效降低,因而需要再生,一般用95%乙醇洗至無色後用大量水洗去醇化即可。如樹脂顔色變深可用稀酸或稀堿洗脫後水洗。如柱上方有懸浮物可用水、醇從柱下進行反洗可将懸浮物洗出,經多次使用有時柱床擠壓過緊或樹脂顆粒破碎影響流速,可從柱中取出樹脂,盛于一較大容器中用水漂洗除去小顆粒或懸浮物再重新裝柱使用。

将樣品溶于少量水中加至柱的上端，也可以将樣品先溶于少量乙醇中，拌入适量樹脂，揮去乙醇後，再将拌有樣品的樹脂加到柱上。先用水，繼而以乙醇-水洗脫，逐步加大醇的濃度，同時配合高效液相色譜法作指導。一般用95%的乙醇洗脫至無色時，樹脂柱即已再生，然後以大量水洗去醇，即可進行下一次的提取分離。經反複使用後，吸附樹脂顔色變深，吸附效果下降時，可用0.01%～1mol/LNaOH(或HCl)洗滌或浸泡适當時間，至樹脂接近原顔色為宜，繼用蒸餾水洗至中性即可再用。如果柱上方沉積有懸浮物，影響流速，可用水從柱上進行反洗，以便把懸浮物頂出。經多次使用後，有時柱床擠壓過緊，或樹脂顆粒部分破碎而影響流速，可從柱中取出樹脂，盛于一個較大容器中用水漂洗除去小顆粒和懸浮雜質，再重新裝柱。大孔吸附樹脂應濕态保存，若部分顆粒暴露在空氣中失水，在進行水溶性雜質分離時，失水後被空氣填充的顆粒會浮于水面，此時将上浮樹脂用乙醇處理，将樹脂内部的空氣排出後使用。

影響因素

吸附樹脂對有機物的去除效果與樹脂本身的結構性質、吸附質的結構以及吸附處理過程中的操作條件有着密切的關系。

極性

遵從類似物吸附類似物的原則，根據吸附物質的極性大小選擇不同類型的大孔吸附樹脂。極性較大的化合物一般适用于在中極性的樹脂上分離；極性小的化合物适用于在非極性的樹脂上分離。極性大小是一個相對概念，要根據分子中基團(如羟基)與非極性基團(如烷基、苯環、環烷母核等)的數量與大小來确定；對于未知化合物，可通過一定的預試驗及TLC而大緻确定。

孔徑

大孔吸附樹脂是多孔性物質，其孔徑特性可用比表面積(S)、孔體積

(V)和計算所得的平均半徑(r)來表征。假定孔道為圓柱形，則三者關系r=2V/S，V可由壓汞儀測得，S可由比表面積測定儀測得。被分離成分通過樹脂的孔道而擴散到樹脂的内表面而被吸附。大孔吸附樹脂孔徑的大小，直接影響不同大小的分子自由進入，從而使樹脂具有選擇性。因此，隻有當孔徑對于被分離成分足夠大時，比表面積才能充分發揮作用，即大孔吸附樹脂比表面積越高，而平均孔徑小。其吸附速度越慢，解吸越不夠集中，雜質的分離效果也就越差。

強度

大孔吸附樹脂強度與孔隙率有直接關系，也和制備工藝有關。這類樹脂在酸堿中體積變化不大，在溶媒中則有一定程度的溶脹。一般大孔吸附樹脂孔隙率越高，孔體積越大，則強度越差。大孔吸附樹脂的強度直接影響樹脂的使用壽命，從而影響着大孔吸附樹脂法工藝的成本。

流速

對于同一濃度的上樣溶液，吸附流速過大，樹脂的吸附量就會降低。但吸附流速過小，吸附時間就會增加，在實際應用中，應綜合考慮來确定最佳吸附流速，既要使大孔吸附樹脂的吸附效果好，又要保證較高的工作效率。

溫度

物理吸附和化學吸附都是放熱過程，所以隻要吸附已經達到平衡，增加溫度無論是物理吸附量還是化學吸附量都會降低。但是由于化學吸附在低溫時往往末達到平衡，而升高溫度會使吸附速度增快，所以對于化學吸附來說，在低溫時常會出現吸附量随溫度升高而增加的情況，直到真正達到平衡以後，吸附量才又随溫度升高而下降。

其它

當溶液中存在二種以上溶質時，往往會引起一種溶質易吸附而使另一種溶質的吸附量降低，一般來講，對混合溶質的吸附較純溶質的吸附效果差。

應用領域

由于大孔樹脂其本身組成與結構特點，具有吸附性和篩選性相結合的分離，純化多種功能，已廣泛應用于環境保護、冶金工業、化學工業、制藥和醫學衛生部門，特别适用于生物化學制品、天然産物的分離純化、藥物制備、有機化合物分離、化學反應催化劑、載體等各個領域。大孔吸附樹脂對工業廢水，廢液的處理有着廣泛的應用。如廢水中含苯、硝基苯、氯苯、氟苯、苯酚、硝基酚、氨基苯酚、雙酚A、對甲酚、萘酚、苯胺、鄰苯二胺、對苯二胺、水楊酸、奈磺酸等有機物均具有很好的吸附、回收淨化作用。且對廢液中有害物質的濃度含量适應性強，并可作到一次性達标。可實現工業生産中有害物質回收再用、化害為利、變廢為寶的目的。近年來，大孔吸附樹脂在微生物制藥分離純化上的應用也越來越多，某些屬于弱電解質或非離子型的化合物，過去不能用離子交換法提取，現在可試用大孔吸附樹脂，這為化合物分離純化提供了新的途徑。大孔樹脂仍是當前反應性高分子技術領域發展最活躍的一個分支。實踐應用表明，它比其它天然吸附劑（或凝膠型樹脂）具有較大的吸附能力，洗脫容易、機械強度高，抗污染能力強等優點。特别是其孔徑和孔度大小、比表面積、極性等性能都可以人為控制調節，供任意選擇，因此逐漸取代了活性炭和AL2O3等經典吸附劑，又補充了離子交換樹脂的不足，為微生物制藥分離、提出、濃縮、純化等方面提供了極重要手段。

除硼樹脂

裝填注意事項：

1.抛光樹脂是由氫型強酸性陽離子交換樹脂及氫氧型強堿性陰離子交換樹脂混合而成。

2.在作業中，如需加入水以方便裝填，請注意必須使用純水，水份不得太多，同時必須在樹脂進入樹脂槽後立即将水抽出或排掉，避免樹脂的分層。

3.如為換裝樹脂，必須完全的清洗桶槽及集水器，不得有老舊樹脂殘留槽底，否則這些使用過的樹脂将會污染水質。

4.所使用的O-ring及緊迫，必須定時更換。同時每次換裝時必須檢查相關的零組件，如有破損，必須立即更換。檢查集水器，如有堵塞，應該清除。

5.使用FRP桶槽當作樹脂床，應先将集水管留置于桶槽中再裝填樹脂。在裝填樹脂的過程中，應不定時的搖晃集水管，如此在最後，才能調整集水管的位置并安裝上蓋。6.如先裝填樹脂，則在插入集水管将會遇到困難。如一定要必須先裝填樹脂才能插入集水管，則可将已裝滿樹脂的FRP槽橫置于地上，緩慢的滾動桶槽以松動樹脂，再慢慢的将集水管插入樹脂中。

7.樹脂裝填完并接上管線後，應先将桶槽上端的通氣孔打開，緩慢的通入水，直至通氣孔溢水且不再有氣泡産生後，将通氣孔緊閉，開始采水。

主要用于DI水、超純水系統的後置精混床，即核子級混床所用，保證優質低價。

包裝規格：5L/包，5包/箱，即25L/箱，全部真空包裝，可單包銷售。

保質期：不破包裝情況下，保質5年。

超純水樹脂原理：離子交換原理，在自然界中，離子交換現象很普遍，在礦物界和生物界的各種常見物質中都會發生。但發生這些過程的原因并不都一樣，所以人們常常用不同的原理解釋不同情況下的離子交換現象。