色層分離

色層分離

色層分離又稱色譜法,利用充填多孔性固體顆粒的填充柱,對液體或氣體混合物中各組分的吸附性或溶解度等方面的差別,實現物理和化學性質非常相近的組分間分離的方法,屬於傳質分離過程,現已作為一種單元操作套用。

解釋

又稱色譜法。利用充填多孔性固體顆粒的填充柱,對液體或氣體混合物中各組分的吸附性或溶解度等方面的差別,實現物理和化學性質非常相近的組分間分離的方法,屬於傳質分離過程,現已作為一種單元操作套用。

正文

填充柱是分離裝置的主體,柱內充填多孔性固體顆粒,如吸附劑,離子交換樹脂,或浸漬於載體上的萃取劑吸收劑,稱為固定相。流過填充柱的多組分料液或混合氣體,稱為流動相。流動相流過填充柱時,物料中各組分因溶解度、吸附性等方面的差異,經歷多次差別分配。易分配於固定相的組分,在柱中的移動速度慢,難分配於固定相的組分,移動速度快,從而使各組分逐步分開,最後可實現較完全的分離。

色層分離根據被分離混合物的相態,分為氣相色層和液相色層;根據分離的機理,分為吸附色層(靠固定相對組分吸附力的差異而分離)、分配色層(靠組分在兩液相間分配係數的差異而分離)、離子交換色層(靠組分對離子交換劑化學親和力的差異而分離)、凝膠色層(靠凝膠對不同尺寸和形狀的分子排阻程度差異而分離)、親和色層(靠生物大分子間的特殊親和力的差異而分離,如酶與輔酶、抗原與抗體、信息核糖核酸與互補核糖核酸)和電色層(靠分子電泳速度的差異而分離,又稱電泳法)。

混合物的進料和色譜帶(固定相中含有被分離組分的區段)在填充柱中的移動,有三種方式:①迎頭法。原料連續地通入填充柱中,選擇性(指組分在固定相與流動相之間的分配)最差的組分首先從柱中流出,隨後流出的是選擇性較差的組分,依次類推。此法前後流出的組分間有一定程度的摻混,不能將混合物分離成各個純組分。②頂替法。先將一定量的原料引入柱的頂部,然後用頂替劑(選擇性比料液中所有組分都強的物質)來頂替,將被吸附組分洗脫。此法可使各組分分段流出,但段間相連,也不能達到各組分的完全分離。③沖洗法。將一定量原料引入柱頂後,選用不被吸附的溶劑作為流動相來洗脫,各組分在流動相與固定相之間,經過多次差別分配而實現各組分完全分離。此法套用最廣。

色層分離可用於從分子量很小的氣體到分子量極大的蛋白質、核酸等各種混合物的分離。目前,色層分離不僅在實驗室中廣泛用於各種物質的分離和提純,而且還逐漸推廣套用於工業生產,如生物活性物質的提取、重稀土金屬的分離。

配圖

色譜分離技術色譜分離技術
離子色層分離離子色層分離

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稀土元素色層分離
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xituyuansuseeengfenli稀土元素色層分離丈ehromatographicsepa-rationofrareearths)利用離子交換樹脂能選擇性地吸附和解吸水溶液中某些組分的特性,進行分離提純稀土元素的過程。為稀土元素分離提純方法之一。有離子交換樹脂色層分離和萃取色層分離兩種方法。離子交換樹脂色層分離法用粒狀或纖維狀陽離子交換樹脂作固定床(交換柱),吸附溶液中待分離的稀土離子,用配合劑溶液在一定化學條件下淋洗(解吸)吸附的稀土,並在交換柱上通過多次反覆的離子交換過程而形成色層帶,按配合劑與稀土和其他元素生成配合物的穩定常數大小的次序而逐次從柱上被淋洗下來,達到分離和提純的目的。美國在20世紀40年代建立了第一座用離子交換樹脂色層分離法生產單一稀土的試驗工廠,50年代研究成功氨汝配合淋洗劑及其配套工藝,離子交換樹脂色層分離法成了當時惟一能將所有稀土元素分離成高純單一稀土的生產手段。此法在80年代仍為製取高純單一稀土的一種重要生產方法。萃取色層分離法是以載有萃取劑的粒狀離子交換樹脂或矽球作固定床,用不同濃度的無機酸對吸附在固定床上的稀土進行逐個梯度淋洗而達到分離或提純稀土元素的目的。萃取色層分離法的化學過程與溶荊革取中的串級萃取法的萃取和反萃取過程相同,其工藝技術類似於離子交換樹脂色層分離法。萃取色層分離法在80年代套用於稀土工業生產。它是分離和提純某些高產值中、重稀土如銳、試、摘或欽、餌等的有效方法。

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