生化分析
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生化分析仪检测原理生化分析仪是一种用于测定生物样本中化学成分的仪器,它可以对血液、尿液、唾液等生物样本进行快速、准确的化学分析。
生化分析仪的检测原理是基于生物化学反应和光学检测技术的结合,通过测定样本中特定化学物质的浓度来判断健康状况或疾病情况。
生化分析仪的检测原理主要包括样本处理、生化反应和光学检测三个部分。
首先,样本处理是生化分析的第一步,包括血清、血浆、尿液等生物样本的采集、预处理和稀释。
样本处理的质量直接影响到后续的生化分析结果,因此必须严格控制样本的采集和处理过程。
其次,生化反应是生化分析的核心环节,它是指将样本中的特定化学物质与试剂发生化学反应,产生可测定的光学信号。
生化反应的选择和条件控制对于分析结果的准确性和灵敏度至关重要。
最后,光学检测是利用光学仪器对生化反应产生的光学信号进行检测和分析,常见的光学检测技术包括吸光度测定、荧光测定、光散射测定等。
光学检测技术的发展使得生化分析仪能够实现多参数、高通量、高灵敏度的生化分析。
生化分析仪的检测原理基于生物样本中特定化学物质的浓度与健康状况或疾病情况之间的关系。
通过测定血液中的葡萄糖、胆固醇、肾功能指标、肝功能指标等化学物质的浓度,可以帮助医生判断糖尿病、高血压、肝炎等疾病的诊断和治疗。
通过测定尿液中的蛋白质、尿酸、尿素氮等化学物质的浓度,可以帮助医生判断肾脏功能、泌尿系统疾病等情况。
生化分析仪的检测结果可以为临床诊断和治疗提供重要的参考依据,也可以用于健康体检和疾病筛查。
总之,生化分析仪是一种基于生物化学反应和光学检测技术的仪器,其检测原理包括样本处理、生化反应和光学检测三个部分。
通过测定生物样本中特定化学物质的浓度,生化分析仪可以帮助医生进行疾病诊断和治疗,也可以用于健康体检和疾病筛查。
随着生化分析技术的不断发展,生化分析仪将在医疗、科研和健康管理领域发挥越来越重要的作用。
生化分析仪的主要功能是什么生化分析仪是一种用于测定化学和生物反应的仪器,它在医疗、生物科学、环境科学等领域起着重要作用。
本文将介绍生化分析仪的主要功能,包括样本检测、生物分析、质量控制等方面,并探讨其在医学诊断、生物科学研究和环境监测等领域中的应用。
一、样本检测生化分析仪能够检测各种不同类型的样本,包括血液、尿液、唾液和组织液等。
它可以对这些样本进行定量分析,测量出其中特定物质的浓度,例如葡萄糖、尿素、电解质和脂肪等。
这对于医生进行疾病诊断和监测患者的治疗效果十分重要。
二、生物分析生化分析仪可用于研究生物体内各种化学反应和代谢过程。
例如,它可以测量酶的活性,判断某个酶是否异常,从而对疾病进行早期诊断。
此外,生化分析仪还可以测定蛋白质、核酸和细胞等生物分子的含量,为生物科学家提供重要的研究工具。
三、质量控制在医疗诊断和科学研究中,准确性和可靠性是非常重要的。
生化分析仪可以进行质量控制,确保测量结果的准确性。
它可以与标准物质进行比对,校准仪器的准确度。
此外,生化分析仪还可以监测仪器的稳定性和再现性,确保在不同时间和不同实验条件下的一致性。
四、医学诊断生化分析仪在医学诊断中起着不可替代的作用。
它可以通过检测血液中特定物质的浓度来判断患者是否患有某种疾病。
例如,高血糖浓度可能表明患者患有糖尿病,高胆固醇和甘油三酯水平可能提示患者有心血管疾病的风险。
生化分析仪能够快速、准确地测量这些指标,为医生的诊断和治疗提供重要依据。
五、生物科学研究生化分析仪在生物科学研究中扮演着关键角色。
它可以帮助科学家了解生物体内各种化学反应和代谢过程的机制,探究疾病的发生机理。
通过测量蛋白质、核酸和细胞等生物分子的含量,生化分析仪可以揭示这些分子在生物体内的作用和相互关系。
这对于开展基础研究和新药开发具有重要意义。
六、环境监测生化分析仪在环境科学中也有广泛应用。
它可以测定水、土壤和空气中的污染物浓度,例如重金属、有机物和细菌等。
生化分析报告1. 引言生化分析是一种通过检测和分析人体内的生物体和生化物质,以评估身体健康状况的方法。
生化分析可以通过血液、尿液、唾液和其他生物体液体样本来进行。
本报告基于对血液样本的生化分析,旨在提供有关被测者的生化指标和相关健康评估的详细信息。
2. 方法2.1 样本采集被测者在空腹情况下提供血液样本。
样本采集前被测者需要在过去的12小时内禁止进食,只能摄入水。
样本采集时保持被测者的舒适,并遵循传染病的防控标准。
2.2 分析项目本次生化分析共涉及以下指标: - 血糖水平 - 肝功能 - 肾功能 - 血脂水平2.3 仪器设备生化分析使用了X型生化分析仪(BioAnalyzer X),该仪器能够自动进行样本分析,并输出相应的生化指标。
3. 结果和讨论3.1 血糖水平血糖水平可以反映被测者的糖代谢情况。
经过分析,被测者的血糖水平处于正常范围内,表明其糖代谢功能良好。
3.2 肝功能肝功能检测可评估肝脏的健康状况。
本次肝功能检测包括以下指标:谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素和直接胆红素。
经过分析,被测者的肝功能各项指标均处于正常范围内,说明被测者的肝脏功能正常。
3.3 肾功能肾功能检测可评估肾脏的健康状况。
本次肾功能检测包括以下指标:尿素氮(BUN)、肌酐(Cre)和尿酸(UA)。
经过分析,被测者的肾功能各项指标均处于正常范围内,说明被测者的肾脏功能正常。
3.4 血脂水平血脂水平检测可以评估被测者的血清胆固醇和三酰甘油的水平。
经过分析,被测者的血脂水平处于正常范围内,表明其血脂代谢正常。
4. 健康评估根据本次生化分析的结果,被测者的血糖水平、肝功能、肾功能和血脂水平均处于正常范围内,说明被测者的身体健康状况良好。
然而,生化分析结果只是现阶段对被测者健康状况的一个评估,并不能完全代表被测者的整体健康。
在健康管理中,还需要结合其他的临床检测和个人生活习惯分析,综合评估被测者的健康状况和风险因素,以制定更具体的健康管理方案。
生化分析技术的种类及其原理生化分析技术是一种广泛应用于生物领域的技术,主要通过对生物体内化学反应进行分析,来揭示生物体的结构、功能和代谢情况等。
现代生化分析技术种类繁多,不同的技术具有不同的优劣点和适应范围。
下面我们将逐一介绍常用的生化分析技术及其原理。
1.光度法光度法是一种常见的分析技术,主要通过测量溶液的吸光度来判断其中某一化学组分的含量。
光度法的原理是,当光通过含有溶质的溶液时,会被溶质吸收,而溶质吸收光的强度与其浓度成正比。
根据这个原理,可以通过比较不同溶液吸收光的强度来计算其中化学物质的含量,从而实现溶液中某个成分的量的测定。
2.比色法比色法也是一种利用溶液的吸光度进行分析的技术,与光度法相似。
比色法的原理是,溶液的吸光度与其中每个化学物质的浓度成正比,如果对比溶液的吸光度,就可以计算出其中某种化学成分的含量。
因此,比色法常常被用来检测蛋白质的含量。
3.电泳电泳技术也是生化分析中的一种重要方法,它是利用物质在电场中的迁移速度差异来对不同物质进行分离和分析。
特别是在蛋白质分析中,电泳技术被广泛应用。
电泳技术的原理是,将物质置于电场中,不同量、不同形状、不同电荷的物质会受到不同的电场作用力,从而在分析设备中产生运动。
这种运动的速度取决于物质的大小和电荷,因此,不同的物质会在电泳中分别移动到不同位置,从而实现它们的分离和测定。
4.高效液相色谱高效液相色谱是生化分析中的一种复杂的技术,它通过利用液相在调节压力、流速和溶液种类等条件下尽可能快地流过反应器,从而实现对物质的快速分离。
高效液相色谱的原理是,将物质溶于某种溶剂中,然后通过某种色谱柱对其进行分离,从而实现样品的分离和定量分析。
高效液相色谱技术可以快速、准确地分离样品中的化合物,是当前生化分析中使用最广泛的技术之一。
以上就是生化分析技术的一些种类及其原理的介绍。
当然,目前在生化分析技术中,各种技术是互相结合使用的。
另外,由于生化分析技术通常需要更专业的设备和人员较高的技能水平,因此普通人不要随意尝试。
生化分析技术与分析方法生化分析技术是指应用生化学、分子生物学等原理和技术,对生物体内分子、细胞及其组织和器官进行分析的一种技术。
生化分析技术的目的是研究生物体内分子、细胞及其组织和器官的结构、功能、代谢和调节等生理和病理过程。
生化分析技术有许多种类,其中主要包括光谱分析技术、色谱分析技术、质谱分析技术、电泳分析技术、生物传感器技术和免疫学技术等。
下面简要介绍几种常见的生化分析技术和方法。
光谱分析技术光谱分析技术是指利用物质的吸收、发射、散射等光学特性,对物质的结构、组成、性质等进行分析的一种方法。
光谱分析技术主要包括紫外光谱、红外光谱、拉曼光谱和核磁共振光谱等。
其中,紫外光谱是一种常用的方法,可以用于检测DNA、RNA等生物大分子的含量和质量。
红外光谱则可以用于检测细胞膜、酶、蛋白质等生物分子的结构和组成。
拉曼光谱则可以用于分析药物、生物大分子的结构和组成等。
核磁共振光谱则可以用于观察细胞内各种分子的运动和分子间的相互作用等。
色谱分析技术色谱分析技术是指按照不同物质在某种载体或柱子上的分配、吸附或沉淀等特性,将混合物分离为单一物质的一种方法。
色谱分析技术包括气相色谱、液相色谱和超高效液相色谱等。
其中,液相色谱是一种应用最广泛的方法,可以检测并分离大部分生物分子。
液相色谱又可分为高效液相色谱(HPLC)、离子交换色谱(IEC)、凝胶过滤色谱(GF)等。
HPLC是一种灵敏度高、分离效果好的分析方法,可用于检测DNA、RNA、蛋白质、酶等生物大分子。
IEC则可用于分离不同电荷的生物分子,GF则可用于分离不同大小的生物分子。
质谱分析技术质谱分析技术是指利用物质在电磁场中的离子化和分子裂解等特性,对物质的质量、结构、分子量、元素组成等进行分析的一种方法。
质谱分析技术包括质谱法、时间飞行质谱(TOF-MS)、离子陷阱质谱(IT-MS)等。
其中,质谱法是一种常用的方法,可用于检测试剂、药物、天然产物等生物分子的结构和组成。
全自动生化分析仪的检测原理1.吸光光度法:吸光光度法是一种常用的定量分析方法,通过测量样品溶液对特定波长的光的吸收,来确定样品中其中一种物质的浓度。
全自动生化分析仪会通过光分束器将光束分成两部分,并分别通过待测样品和标准溶液。
经过样品和标准溶液后,光被光电二极管接收并转换成电信号,进而经过放大和滤波等处理,最后根据光强和标准曲线计算出待测样品中物质的浓度。
2.酶促反应法:全自动生化分析仪常用酶促反应法来测定样品中酶的活性。
在酶促反应过程中,待测样品中的底物通过酶的催化作用转化为产物,并与试剂中的其中一种物质发生化学反应,产生颜色变化或发光等特征。
全自动生化分析仪会通过光学系统测量样品中产生的颜色变化或发光强度,然后根据标准曲线计算出酶活性。
3.免疫分析法:免疫分析法是一种利用抗体与抗原之间的特异性结合反应来测定样品中其中一种物质的含量的方法。
全自动生化分析仪通过荧光、化学发光、放射免疫测定等不同的检测技术来实现免疫分析。
具体来说,全自动生化分析仪先将抗体或抗原固定在特定的载体上,然后将待测样品和标准溶液添加到反应孔中,使抗体与待测物质发生特异性结合反应。
接下来,根据具体的检测技术,全自动生化分析仪会检测标记的抗体或抗原,并通过光电二极管接收信号,最终根据标准曲线计算出待测样品中物质的含量。
4.电化学分析法:电化学分析法是利用电化学原理进行定量分析的方法。
全自动生化分析仪会采用电极对待测样品进行电化学测量。
例如,根据样品中其中一种物质的氧化还原反应,可以通过测量氧化还原电流或电势差来得到物质的浓度。
此外,电化学分析法还可以应用于测定氨基酸、蛋白质和核酸等特定化合物的含量。
以上仅为全自动生化分析仪检测原理的几个常见方面,实际应用中还涉及到许多其他的检测原理和技术。
全自动生化分析仪通过各种方法和技术的组合应用,能够实现对生物样本中多种参数的快速、高通量、准确的检测和分析。
生化检验报告结果分析项目生化检验报告结果分析:1. 血常规检验结果分析:- 白细胞计数:正常范围为4.0-10.0×10^9/L,低于正常范围可能表示免疫功能低下或疾病抑制作用,高于正常范围可能表示感染、炎症或骨髓异常。
- 红细胞计数:正常范围为4.2-5.8×10^12/L(男性)和3.8-5.2×10^12/L(女性),高于正常范围可能表示脱水、肺疾病或红细胞增生异常,低于正常范围可能表示贫血、出血或骨髓抑制。
- 血红蛋白:正常范围为130-175g/L(男性)和120-160g/L (女性),高于正常范围可能表示脱水、肺疾病或红细胞增生异常,低于正常范围可能表示贫血、出血或骨髓抑制。
- 血小板计数:正常范围为125-350×10^9/L,高于正常范围可能表示感染、炎症或骨髓异常,低于正常范围可能表示出血倾向或骨髓抑制。
2. 肝功能检验结果分析:- ALT(丙氨酸氨基转移酶)和AST(天门冬氨酸氨基转移酶):正常范围为6-40U/L,高于正常范围可能表示肝细胞损伤或疾病,如肝炎、脂肪肝或药物毒性。
- 白蛋白:正常范围为35-55g/L,低于正常范围可能表示肝功能损害、营养不良或肾脏问题。
- 总胆红素:正常范围为5-21μmol/L,高于正常范围可能表示胆道梗阻、肝炎或肝硬化等。
- 碱性磷酸酶(ALP):正常范围为40-150U/L,高于正常范围可能表示胆道梗阻、肝炎或骨病等。
- γ-谷氨酰转肽酶(GGT):正常范围为0-55U/L(男性)和0-38U/L(女性),高于正常范围可能表示肝细胞损伤、酒精滥用或药物中毒。
3. 肾功能检验结果分析:- 肌酐:正常范围为53-97μmol/L(男性)和44-80μmol/L(女性),高于正常范围可能表示肾功能损害或肌肉损伤。
- 尿素氮(BUN):正常范围为2.8-7.2mmol/L,高于正常范围可能表示肾功能损害、蛋白质摄入过多或肠道出血。
检验科生化学常见检测与分析方法生化学是一门研究生物体内化学变化及相互关系的科学。
在检验科中,生化学是一项重要的技术领域,用于检测和分析样本中的化学成分和反应。
本文将介绍一些生化学常见的检测与分析方法。
一、色谱法色谱法是一种常见的分离和检测技术,广泛应用于生化学领域。
其中,气相色谱法(GC)和液相色谱法(LC)是两种常见的色谱方法。
1. 气相色谱法气相色谱法是将气体或者挥发性液体样品通过色谱柱进行分离和检测的方法。
该方法适用于分离和检测样品中的挥发性有机化合物和气体。
它的原理是通过样品在高温下蒸发,然后被带动进入色谱柱中。
在色谱柱中,不同物质由于相互作用力的差异而分离,最终通过检测器检测。
气相色谱法常用于环境监测、食品安全等领域。
2. 液相色谱法液相色谱法是将溶解在溶剂中的样品通过色谱柱进行分离和检测的方法。
该方法适用于分离和检测样品中的非挥发性有机化合物和离子。
它的原理是将样品溶解在流动相中,通过色谱柱的分离作用,不同物质在色谱柱中的停留时间不同,从而实现分离和检测。
液相色谱法常用于药物分析、食品成分分析等领域。
二、光谱法光谱法是一种通过物质对光的吸收、散射或者发射来进行分析的方法。
常见的光谱方法包括紫外可见光谱法(UV-Vis)、红外光谱法(IR)和质谱法(MS)。
1. 紫外可见光谱法紫外可见光谱法是一种用于测定物质在紫外和可见光波段吸收特性的方法。
该方法适用于分析样品中的有机物、无机物和生物分子等。
紫外可见光谱法的原理是通过物质对紫外或者可见光的吸收来得到样品的吸收光谱,进而推断出样品中的成分和浓度。
紫外可见光谱法在药物分析、环境监测等领域得到广泛应用。
2. 红外光谱法红外光谱法是一种用于测定物质在红外光波段吸收特性的方法。
该方法适用于分析样品中的有机物和无机物等。
红外光谱法的原理是通过物质对红外光的吸收来得到样品的红外光谱,进而推断出样品中的分子结构和化学键的类型。
红外光谱法在药物研发、聚合物材料分析等领域具有重要应用价值。
生化分析仪原理
生化分析仪原理是通过检测样品中的生化成分来分析其组成和浓度。
通常,生化分析仪原理基于特定的生化反应和传感技术。
首先,生化分析仪会将样品与特定的试剂反应,产生可测量的信号。
这些试剂可以是酶、抗体、底物等,根据需要选择。
试剂与样品反应后,会产生一个可见的变化,例如颜色的变化或发光的产生。
接下来,生化分析仪会利用传感技术来测量产生的信号。
常见的传感技术包括光学、电化学、生物传感等。
光学传感技术基于测量光的吸收、散射、透射等特性,通过光源、光学滤波器、检测器等组件来测量样品反应后的光信号。
电化学传感技术基于测量电流、电压等特性,通过电极和电化学反应来测量样品的电信号。
生物传感技术利用生物分子的特异性识别和相互作用,例如抗体与抗原的结合,来测量样品的生物信号。
最后,生化分析仪会将测得的信号转化为样品中生化成分的浓度或含量。
这个过程需要事先校准仪器,通过标准样品的测量来建立测量信号与目标分析物浓度之间的关系。
根据事先设定的校准曲线,生化分析仪可以准确计算出样品中各种生化成分的浓度。
生化分析仪分析方法生化分析仪是一种用于对生物体内化学成分进行定量分析的仪器。
它广泛应用于医疗、食品、环境和生命科学等领域。
生化分析仪的分析方法主要包括光谱法、电化学法和质谱法等。
光谱法是生化分析仪最常用的分析方法之一。
它基于物质在不同波长的光照射下吸收或发射光的特性,通过测量光的吸收或发射强度来确定物质的含量。
常用的光谱法包括紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法、荧光光谱法和拉曼光谱法等。
电化学法是利用电化学原理来进行分析的方法。
它通过测量电荷转移过程中的电流、电势和电荷量等参数来确定物质的含量。
常用的电化学分析方法包括电导法、电位差法、电位滴定法和电化学发光法等。
质谱法是通过分析和测量物质中离子的质量和相对丰度来确定物质的成分和结构的方法。
它通过将物质分子转化为离子,然后通过质谱仪测量离子的质量和相对丰度来进行分析。
常用的质谱法包括质量光谱法、碎片质谱法和时间飞行质谱法等。
除了上述常用的分析方法外,生化分析仪还可以结合其他方法进行分析,如色谱法、电泳法和生物传感器等。
色谱法是通过物质在固定相和移动相之间的分配行为进行分析的方法,常见的色谱法包括气相色谱法和液相色谱法。
电泳法是通过物质在电场中的迁移速度不同进行分析的方法,常见的电泳法包括凝胶电泳法和毛细管电泳法。
生物传感器是利用生物体内的特定反应来测量和分析物质的一种方法,它常用于检测生物体内的代谢产物和生物标志物等。
生化分析仪的选择应根据需要分析的物质种类和含量范围、分析的准确性和灵敏度要求、样品处理和操作的便捷性等因素进行综合考虑。
同时,还应了解生化分析仪的仪器性能、工作原理和操作步骤,以确保正确和有效地进行分析。
总的来说,生化分析仪是一种重要的分析工具,它通过不同的分析方法和技术来对生物体内化学成分进行定量分析,为医疗、食品、环境和生命科学等领域的研究和应用提供了重要支持。
离子交换层析技术的研究及应用进展摘要:本文综述了离子交换层析技术的基本理论、、常见的离子交换剂和l离子交换剂的处理、再生和转型;在各领域的应用、树脂使用和保管方法及其发展前景等。
关键词:离子交换树脂基本理论;分类;应用进展;保管前言:离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能,在工业高纯水制备、医药卫生、冶金行业、生物工程等领域都得到了广泛的应用。
近年来,离子交换树脂无论是从种类、结构还是性能上都出现了很大的变化,其生产和应用也都得到了很大的发展。
我国自20世纪50年代以来开始生产和应用离子交换树脂。
经过半个多世纪的发展,国内常规离子交换树脂的制备和应用技术已经较为成熟,水平与国外相当。
离子交换树脂主要应用于电力、食品、医药、电子和冶金等行业,随着锅炉给水、饮用水和电子用水等对离子交换出水的纯度要求日益提高,促使常规的离子交换树脂生产和应用技术不断完善,同时催生了许多新型的生产工艺不断涌现,使得离子交换树脂产品升级和技术进步的步伐也日益加快。
1 基本理论 1.1 离子交换树脂的概念离子交换树脂是一类带有功能基团的可以再生、反复使用且不溶性惰性高分子材料,不为生物体吸收。
整个分子由三部分组成[1]:具有三维空间立体结构的网状骨架;与网状骨架载体以共价键连接不能移动的活性基团,亦称功能基团;与活性基团以离子键结合,电荷与活性基团相反的活性离子,亦称平衡离子。
如聚苯乙烯磺酸型树脂,其骨架是聚苯乙烯高分子,活性基团是磺酸基,平衡离子是钠离子。
离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能,在工业高纯水1.2 离子交换的原理氨基酸、蛋白质、核酸等大多是两性物质,在水溶液中带有电荷。
由于生物分子自身的性质差异,造成了在特定的介质中所带的电荷种类和密度不同,这就是离子交换的理论依据。
离子交换现象可用下面的方程式表示:阳离子交换反应:Resin-SO3H + Na+ = Resin-SO3 Na + H+Resin-SO3Na + H+ = Resin-SO3 H + Na +阴离子交换反应:1.3 离子交换的分类 1.3.1 分类按活性基团分类,可分为阳离子交换树脂(cation exchange)(含酸性基团)和阴离子交换树脂(anion exchange)(含碱性基团)。
具体又可以分为:强阳、弱阳和强阴、弱阴。
(1)强酸性阳离子交换剂:活性基团是-SO3H(磺酸基)和-CH2SO3H(次甲基磺酸基);(2)弱酸性阳离子交换剂:活性基团有-COOH,-OCH2COOH,C6H5OH等弱酸性基团;(3)强碱性阴离子交换剂:活性基团为季铵基团,如三甲胺基或二甲基-ß-羟基乙基胺基;(4)弱碱性阴离子交换剂:活性基团为伯胺或仲胺,碱性较弱;强离子交换剂的电离率基本不受pH值影响,离子交换作用的pH范围宽,而弱离子交换剂的电离率受pH影响很大,离子交换作用的pH范围小。
1.3.2常见离子交换树脂的鉴定在树枝的使用过程中,由于保管不善或其他的偶然因素,即将树脂搞混。
而各类树脂的形状和颜色又无统一的规定,故单从外观很难识别阴阳。
彦文斌等建立了简便的方法,利用CuSO4、HCl、NaOH、NH3.H2O、酚酞和甲基红等试剂鉴定四类常见树脂[2]2离子交换剂的处理、再生和转型 2.1 处理由于新树脂在生产和运输途中会引入一些中间体和一些杂质,所以应用前要处理。
首先要去杂、过筛,粒度过大时可稍加粉碎,对于粉碎后或粒度不均匀的树脂应进行筛选和浮选处理,以保证树脂粒度均匀。
用蒸馏水、乙醇浸泡(去除残存的少量有机杂质)后,再用约1mol/L的NaOH和1mol/L的HCl反复冲洗。
可用十倍树脂量的液体,各3次,每次酸和碱处理转换时用水洗至中性,最后用水洗至中性,经缓冲液平衡后即可使用或装柱[3]。
2.2 再生树脂可以重复使用,使用其吸附有效成分后,将有效成分洗脱下来,可以再利用,需要用酸碱转型,用水洗至中性,但是用的次数多了,会有一些杂质在上面影响效率,需要彻底再生或换新树脂,一般树脂可以使用20次以上。
再生方法:用氢氧化钠处理、浸泡(阴树脂),或用盐酸处理、浸泡(阳树脂),也可以用饱和盐水浸泡。
动态再生方法比一般再生方法优越。
被铁离子污染的阴离子交换树脂用亚硫酸钠去除较彻底。
[3]近年,清华大学报道了利用水代替酸碱作为再生剂再生失效离子交换树脂的体外电再生工艺,使离子交换水处理变为一种绿色环保水处理技术[6]。
2.3 转型转型是为了发挥树脂的交换性能,按照使用要求人为地赋予平衡离子的过程。
对于弱酸或弱碱型树脂须用碱(NaOH)或酸(HCl)转型,对于强酸或强碱型树脂除使用酸碱外还可以用相应的盐溶液转型。
总之,对离子交换剂的处理、再生和转型的目的是一致的,即要求其带上使用时所期望的离子或基团。
3应用进展离子交换树脂不溶于一般的酸、碱溶液及许多有机溶剂。
它以交换、选择、吸收和催化等功能来实现除盐、分离、精制、脱色和催化等应用效果。
它广泛应用于电力、化工、冶金、医药、食品和原子能等部门,主要是制取软水和纯水三废处理及分离精制药品等[4]。
许多研究者不断尝试将该技术应用于多种物质的分离纯化。
如府静燕等[5]研究了丝胶蛋白质对阴离子交换纤维的吸附性能以及从阴离子交换纤维上解析丝胶蛋白质的最佳条件。
喇文军等[6]离子交换层析法对玉米蛋白酶解液进行了分离纯化,得到降血压肽并研究了离子强度、离子强度梯度以及上样量对分离效果的影响,得到最佳分离条件。
新型离子交换剂也是研究开发的重点,如施扬等[7]以甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,三聚异氰尿酸三烯丙酯和二乙烯基苯为交联剂,甲苯和正庚烷为有机致孔剂,用原位聚合的方法合成亲水性高分子载体。
胺化反应后,得到含二乙胺基羟丙基的阴离子交换剂新型双孔蛋白质离子交换剂的制备及性能研究。
在此基础上,采用固体颗粒与有机溶剂联合致孔模式,以硫酸钠颗粒为固体致孔剂,制备新型双孔离子交换剂并比较了两种树脂的孔结构及其对牛血清白蛋白的吸附行为。
此外,离子交换层析与其他技术的联合应用也在发展之中。
马晓轩等[8]研究了利用批量离子交换层析与凝胶过滤层析相结合的方法纯化类人胶原蛋白I的最佳条件并分别考察了不同离子交换树脂、缓冲溶液pH、离子强度、进料蛋白浓度对批量离子交换的影响,以及不同凝胶过滤介质对凝胶过滤层析的影响。
赵荣乐等[9]以离子交换层析和凝胶过滤成功地从盐源山蛭头部分离纯化了抗凝血多肽3.1水处理水处理工艺中,离子交换树脂的用途十分广泛。
在给水处理中,可用于水质软化和脱盐,制取软化水、纯水和超纯水;李为兵等研究了一种新型的MIEX®磁性离子交换树脂对南方地区水源的处理情况,发现其对藻类的去除有良好的效果[10]。
在废水处理中,离子交换树脂广泛应用于处理含汞、含铜、含钼以及含锌、铀、镉等含重金属工业废水[11]。
3.2食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。
例如:高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后,再经水解反应,产生葡萄糖与果糖,而后经离子交换处理,可以生成高果糖浆。
离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。
3.3制药行业离子交换树脂在医学方面最早是用于抗生素提取、分离,维生素浓缩、天然药物提取和纯化等,70年代以来逐渐应用于药物传递系统的研究和开发。
离子交换树脂在药学中可用于缓控释给药系统和靶向给药系统。
控释应用主要是在胃肠道中控制药物释放和作为载体用于靶向释放系统。
由于离子交换的可逆性,药物树脂口服进入胃肠道后,与胃肠道中的生理性离子发生反向离子交换而持续释放药物,发挥疗效[12]。
靶向给药系统是将药物选择性地输送到特定部位以提高局部药物浓度、减少全身毒副作用,此项研究以越来越受到重视。
3.4合成化学和石油化学工业在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。
用离子交换树脂代替无机酸、碱,同样可进行上述反应,且优点更多。
如树脂可反复使用,产品容易分离,反应器不会被腐蚀,不污染环境,反应容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制备,就是用大孔型离子交换树脂作催化剂,由异丁烯与甲醇反应而成,代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。
3.5催化酯化应用离子交换树脂催化剂是一种典型的有机固体催化剂。
与无机固体催化剂相比,虽然化学组成、物理性质和使用方法均有很大不同,但在催化反应方面也有许多共同的地方。
例如,它们都可用于石油裂解、酯化、烷基化、异构化、加成、聚合等反应。
近年来,随着离子交换树脂的进一步开发,其作为固体酸碱催化剂在醚化和醚键裂解反应、水合反应、酯化反应、缩合和环化反应等领域中的应用也得到不断地发展[13,14]。
3.6环境保护离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。
目前,许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用树脂进行回收使用。
如去除电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。
4 离子交换树脂的使用与保管综上所述,离子交换树脂在多方面得到了广泛的应用,为保证交换树脂长期保持较高的工作交换能力,离子交换树脂的使用及保存都要特别注意。
4.1离子交换树脂的使用新树脂中往往残存有单体、各种添加剂及低聚物等,还含有Fe、Cu、Pb等无机杂质,在使用之前要用盐、酸、碱溶液进行预处理,除去树脂中的可溶性杂质,以免影响水质。
具体处理方法包括食盐水处理、稀盐酸处理、稀氢氧化钠溶液处理等。
使用中应注意保持树脂的强度和稳定性,尽量避免或减少机械的、物理的或化学的损伤以及有机物、油脂、悬浮物、胶体物质、高价金属离子及再生剂中杂质等对树脂的污染。
树脂在使用过程中,可能受到各种污染而使树脂的动力学性质及离子活性明显改变,交换容量降低、离子泄漏量增加、运行周期缩短、水质下降。
为此可通过树脂层的灭菌,有机物的消除,铁、铝及其氧化物的去除,树脂中沉淀物的去除,油脂污染的去除等途径进行处理[15]。
4.2离子交换树脂的保管树脂在使用前和长时间停止使用,都存在着如何保管的问题,如果管理不善,就会直接影响树脂的使用寿命和交换能力,甚至造成树脂报废。
新购入的树脂,在没有投入使用之前,应当注意以下问题:(1)保持树脂的水分:树脂在出厂时含水率是饱和的,因此在运输中要注意包装的密封和完整,防止树脂因失水而风干。
(2)防止受热和受冻:树脂不宜放在高温设备附近和阳光直接照射的地方,最好环境温度在5~20℃,不要低于0℃,以防止树脂内的水分因冻结而造成树脂涨裂。
(3)防止树脂污染。
树脂在使用中如有较长时间停用时,如备用设备中的树脂和采暖锅炉水处理设备中的树脂等,在停用中要注意以下事项:(1)树脂转型:对长期停用的树脂以转成盐基式的树脂为好,即将阳离子交换树脂转成钠型的,将阴离子交换树脂转成氯型的。