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D201大孔树脂的吸附过程

发布时间:2022-08-19      点击次数:126
  D201大孔树脂是一类有较好吸附性能的有机高聚物吸附剂,它是一种不溶于酸、碱及各种有机溶剂(如乙醇、丙酮及烃类等),对氧、热、化学试剂稳定及机械强度高的有机高分子聚合物,具有良好的吸附性能。具有物理化学稳定性高,吸附选择性强,富集效果好,解吸条件温和,再生简便,使用周期长等优点。因此,近年来,树脂吸附法得到了长足的发展,被广泛应用于天然产物的分离纯化。
 
  与传统吸附剂相比,大孔树脂具有选择性好、吸附容量高、解吸容易、机械强度好、可反复使用和流体阻力较小、交换速度快、耐污染性强等特点,尤其是其孔隙大小、骨架结构可按照需要选择不同的原料和合成条件而改变。总之,在天然产物分离中有广泛的应用前景。在实际应用中应根据树脂的影响因素综合考虑,设计出合适的分离条件。
 
  D201大孔树脂的吸附过程:
 
  1、将干净且孔道畅通的树脂置于溶液中。目标物吸附质要被树脂所吸附,需要先完成在溶液中的扩散,吸附质分子从所处的位置扩散至树脂颗粒表面附近,这一过程均是在一致的溶液中的扩散,可以称之为“均相扩散”,这一过程的效率主要和溶液的温度、粘度、浓度等有关。
 
  如下图所示,中间b路径,即为膜扩散,a路径,即为均相扩散过程。
 

D201大孔树脂

 

  2、吸附质分子抵达树脂表面附近,发现树脂颗粒表面还有一层液膜,要想进入球体内部,还需刺穿这层液膜。受液体表面张力所致,树脂球体表面会形成一层十至数百纳米的液膜,液膜内的分子受粘度和界面能的双重作用,几乎不随液相运动。因此,吸附质分子穿越液膜的存在着较大的阻力,是吸附过程的控制要素——这就是所谓“膜扩散”动力学要素。 这一过程的快慢主要受溶液粘度、温度等因素影响。
 
  如下图所示,中间b路径,即为膜扩散。
 

D201大孔树脂

 

  3、穿过了液膜b的吸附质分子并非都停留在吸附剂球体的表面,它们中的大部分都需要继续完成在树脂内部孔道中的运动过程,并到达吸附树脂球体内的某个的部位——这就是所谓“粒扩散过程”。 可以看出,吸附质要从球体表面进入到树脂颗粒内部,路径并不是笔直的,而是经过了弯弯曲曲的内部孔道。此时可以说,吸附质进入了树脂内部孔道,这一过程的吸附速率当然主要受树脂本身影响,比如孔道大小、均匀度、球体粒径等。
 
  如下图所示,左侧c路径,即为粒扩散。
 

D201大孔树脂

 

  4、经过上述过程的树脂即实现了对溶液中目标物的吸附,随着吸附质在树脂内部孔道的不断累积,树脂逐渐达到饱和状态,待孔道内部空间已经不足以放下更多的吸附质,此时,可以认为树脂已经达到穿透或者饱和状态。
 
  5、将树脂上吸附的物质解吸下来,即再生复苏操作。这个过程和吸附刚好相反,根据吸附质特点和工况的差异,会选择有机溶剂、烧碱、高温、蒸汽等手段,将吸附质从树脂上解吸下来,树脂得以复苏。

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