高效离子交换色谱仪离子交换树脂由基质、活性基团和可交换离子组成,是一种与水亲和力较小的人工合成树脂,较常见的是由苯乙烯与交联剂二乙烯苯反应生成的聚合物,在此结构中再以共价键引入不同的电荷基团。
离子交换树脂含有大量的活性基团,交换容量大,流速快,机械强度大,主要用于无机离子、有机酸、核苷酸和氨基酸等小分子化合物的分离,也可用于从蛋白质溶液中除去表面活性剂(如SDS)、去污剂(如TritonX-1000)、尿素和两性电解质等。
一、按引入电荷基团的性质可分为:
1、阳离子交换树脂:
阳离子交换树脂的电荷基团带负电,反离子带正电,可与溶液中的阳离子或带正电荷化合物进行交换反应。
按电荷基团酸性强弱可分为:
(1)强酸型:含磺酸基(-SO3H)。
(2)弱酸型:含羧基(-COOH)或酚基(-苯环-OH)。
(3)中等酸型:含磷酸基(-PO3H2)。
阳离子交换树脂在交换时,H+为外来的阳离子所取代,反应式为:
R-COOH + Na+ = R-COONa+ + H+
2、阴离子交换树脂:
阴离子交换树脂是在基质骨架上引入季胺基[-N(CH3)3]、叔胺基[-N(CH3)2]、仲胺基[-NHCH3]和伯胺基[-NH2]而制成。
按胺基碱性强弱可分为:
(1)强碱型:含季胺基。
(2)弱碱型:含叔胺基和仲胺基。
(3)中等碱型:既含强碱性基团,又含弱碱性基团。
3、螯合离子交换树脂:
螯合离子交换树脂具有吸附(络合)一些金属离子而排斥另一些离子的能力,可通过改变溶液的酸度提高选择性。由于其选择性高,只需用很短的树脂柱可把待测金属离子浓缩并洗脱下来。
二、按骨架结构可分为:
1、凝胶型离子交换树脂:
由苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙烯苯聚合而成,透明,没有毛细孔,吸水后形成微细的孔隙。
适用于无离子等小分子的分离。
2、大孔型离子交换树脂:
由苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙烯苯的异构体聚合,经过特殊的物理处理,形成大网孔,再导入活性基团而制成,不透明,既有微孔又有大粗孔,吸附大分子,耐污染。
大孔型离子交换树脂与凝胶型离子交换树脂比较有以下优点:
(1)交联度高,具有较好的化学和物理稳定性。
(2)孔径大,交换速度快,适合有机大分子交换。
(3)完整失水也能维持多孔结构,适合非水溶液交换。