第六章吸附与粒子交换
一、名词解释
吸附剂：吸附操作所使用的固体材料一般为多孔微粒或多孔膜， 吸附剂或吸附介质。
物理吸附：物理吸附基于吸附剂与溶质之间的分子间力，
即范德华力，可以是单分子层吸附，
具有很大的比表面积， 称为
也可以是多分子层吸附。被背媳妇的介质可以通过改变温度、 PH和盐浓度等物质条件脱附。 化学吸附：化学吸附是吸附剂表面活性点与溶质之间发生化学键合，产生电子转移的现象。 化学吸附释放大量的热。
吸附平衡：溶质通过吸附作用在在液固两相间分配达到平衡。 吸附等温线：一般吸附操作在恒温度下进行，
即温度保持不变。 此时吸附剂上的平衡吸附剂
浓度q只是液相游离溶质浓度 c的函数，q与c的关系称为吸附等温线。 离子交换：通常将基于离子交换原理的吸附操作称为离子交换或离子交换吸附。
为静电引力，所用吸附剂为离子交换剂，离子交换剂表面含有离子基团或可离子化得集团， 通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸附过程发生电荷转移。通过调节 强度的方法洗脱。
交换容量：用离子交换容量是单位质量干树脂或单位体积湿树脂所能吸附的一价离子的毫摩 尔数表示，是表征离子交换能力的主要参数之一。
穿透曲线：吸附过程中吸附柱出口溶质浓度的变化曲线称穿透曲线。 穿透点：
吸附过程中吸附柱出口溶质浓度的变化曲线称穿透曲线，出口处溶质浓度开始
吸附作用力
PH或提高离子
上升的点称为穿透点。
工作交换容量：工作交换容量是表示离子交换树脂在一定工作条件下所具有的交换能力， 常是指单位体积的湿树脂所能交换离子的物质的量，单位以 示。 填空
通
mmol/g、mol/m3或mmol/L表
1. 2. 3. 4. 5.
吸附按作用力主要分为 物理吸附、化学吸附和离子交换。
孔径 和比表面积 是评价吸附剂性能的主要参数，孔径越 大，比表面积越 小。
溶液的卩日＞等电点时，蛋白质带 负电荷；溶液的 卩日＜等电点时，蛋白质带 正电荷。 生物分离中常用的吸附剂种类有 离子交换树脂由
活性炭、硅胶、有机高分子吸附剂 等。
、以共价键连接在骨架上的
三部分构成。
葡萄糖凝胶、 琼脂糖凝胶 、纤维
不溶性的三维空间的高分子网状骨架
官能团、和活性基团所带的相反电荷的活性离子
6. 用于蛋白质分离纯化的离子交换剂基质主要有 素、亲水性聚乙烯
7. 8.
离子交换树脂中交换容量和滴定曲线 的性质决定了此树脂的主要性能。
根据离子交换树脂所带的可交换的活性离子性质，离子交换树脂大体上可分为阳离子
树脂和阴离子交换树脂。
9. 钠型强酸性阳树脂用 NaCI再生，氢型强酸性树脂用 树脂主要用NaCI 再生，羟型强碱性阴树脂用 酸
HCI NaOH 再生，氯型强碱性阴 再生。
』
10. 阳离子交换剂活性基团呈
性，带负电?
性，带正 电,阴离子交换剂活性基团呈
11. 离子交换容量(ion exchange capacity)是单位质量的干燥离子交换剂或单位体积的湿离子 交换剂所能
吸附的一价离子的物质的量(mmol).
12. 利用滴定曲线的转折点，可估算离子交换剂的
同离子交换基团的
数目.
交换容量;而由转折点的数目，可推算不
13. 分配系数与反离子浓度成反比，表明离子交换的分配系数随离子强度的增大而 14. 吸附过程中吸附柱出口溶质浓度的变化曲线称为
的点称为 透时间.
下降.
穿透曲线.出口处溶质浓度开始上升
穿透点.一般习惯上将出口浓度达到入口浓度的 5%~10%的时间称为穿
15. 阳离子交换树脂结合的是 16. 强酸性阳离子树脂是用
酸性 官能团，阴离子交换树脂结合的是 强酸进行再生处理,离子交换操作需在低离子强度
碱性 官能团。
下进行。 离子交换 17. 蛋白质的 相对分子质量大，树脂孔道对其空间排阻作用大，不能与所有的
活性中心接触
18. 吸附剂一般为 多孔微粒，具有很大的 比表面积
19. 化学吸附是吸附剂表面活性点与溶质之间发生 化学结合、产生 电子转移 的现象 20. 离子交换剂表面含有 离子 基团或可离子化 基团，诵过 静电引力
电荷的离子，吸附过程中发生电荷转移， 离子强度_的方法洗脱。
吸附带有
离子交换的吸附质可通过 —调节PH_或提高___
21. 阳离子交换树脂活性基团为 酸性性，阴离子交换树脂活性基团为 22. 利用固定床吸附的_溶质的穿透曲线_可以测定溶质的吸附平衡关系。 23. 用于蛋白质分离纯化的离子树脂主要有
宜，兼有分子筛功能功能的是
多糖类物质 、离子交换纤维素
碱性 性
、琼脂糖凝
葡聚糖凝胶。
24. 离子交换操作需要在—低 ____________ 离子强度条件下进行。 25. 活性炭是最普遍使用的吸附剂，常用于生物产物的
—脱色_、_除臭_。
，其交换容
26. *由于蛋白质带多价电荷，在离子交换中可与多个离子交换基发生作用
量远 低 于无机离子的交换容量。
27. 离子交换过程包括预处理、上柱变换、清洗、洗脱、树脂的再生。 28. 滴定曲线比较全面的表征了 —离子交换剂的特性_的性质。
29. *用于生物大分子分离的粒子交换树脂，其固相载体多为 _多糖类物质_，其亲水性_高
—，生物相容性_好—，交换空间_大—，可_减少—非特异性吸附，并使蛋白质容 易进入离子交换剂内部， 交换基团。
—提高 ___ 大分子的实际交换量。同时，多采用 _弱酸弱碱_性
30. 离子交换剂分阳离子交换剂和阴离子交换剂， 前者对 阳离子 ______________ 具有交换能力，
活性基团为 酸性 _____________ ;后者对_—阴离子 _____________ 具有交换能力，活性基团为__ 碱性 __________。
31. 物理吸附基于吸附剂与溶质之间的—分子间力 __________________ 。 32. 离子交换的分配系数与离子强度呈—反比 _____________ 关系。
三、选择
1. 具有吸附能力的（D）物质称为吸附剂。
A多孔性材料 B 多孔性胶体 C多孔性固体
D
多孔性微粒
2. 吸附质与吸附剂之间由于分子间力而产生的吸附称为（
B ）。
A树脂吸附 B 物理吸附 C等温吸附
D
化学吸附
3. 下列哪种吸附剂不适合生物大分子（
C）
A、多孔性纤维素 B
、琼脂糖凝胶 C活性炭
D 、葡聚糖凝胶
4. 下列选项中哪个不是离子交换树脂的组成部分（
A）
A、盐离子 B 、固体载体
C可交换离子
D
、活性基团
5. 一般情况下，下列选项中哪个不是弱酸性阳离子交换剂的使用范围（
A、pH=7 B 、pH=8 C、pH=5 D、pH=9 6.
当吸附操作达到穿透点时，应 B— 操作。
A. 继续吸附
B.
停止吸附
C. 停止再生 D. 停止洗脱7. 离子交换的分配系数与离子浓度呈
D关系。 A.线性增加
B.
线性减少
C.
指数增加
D. 指数减少8. 吸附是什么样的一种现象
（A ）
A. 溶质从液相或气相转移到固相 B. 溶液从液相或气相转移到固相 C. 溶质从固相转移到液相或气相
C）
生物分离工程第六章综合测试
