Ионообменники на гелях

К молекулярным ситам относятся не только цеолиты, но и некоторые другие вещества, например ряд ионообменников, при помощи которых удается разделять молекулы по их величине. Внутрь зерен таких ионообменников (в набухшем состоянии) могут проникать ионы небольшого диаметра и удерживаться в большом внутреннем объеме. Ионы большей величины могут, наоборот, удерживаться на относительно небольшой внешней поверхности зерен ионообменника. Разделение веществ по величине их молекул можно производить также при помощи так называемых ультрафильтров, пропускающих или не пропускающих компоненты смеси в зависимости от величины их молекул. При фильтровании гелей через столб такого молекулярного сита скорость продвижения вещества зависит от размера его молекул. К этому типу молекулярных сит относится, например, сефадекс (см. стр. 204). [c.331]

Для ионного обмена применяют бентонит (монтмориллонит), каолинит, шабазит, силикатные ионообменники — гели, плавленые цеолиты, активированные минералы (глаукониты и др.). Значение неорганических ионообменников по сравнению с органическими ионитами сильно упало. Органические природные ионообменные адсорбенты являются полимерными веществами, например целлюлоза, крахмал. В. И. Назаров и А. Б. Лукьянов изучали вопрос о процессах ионного обмена на крахмале, в частности на картофельном крахмале, обработанном соляной кислотой. Выяснены условия его применения как сорбента в хроматографии, установлено, что зерна имеют пористое строение. [c.124]

Иониты на основе углей. Сульфирование бурых, каменных углей и антрацитов дымящейся серной кислотой позволяет вводить в угли подвижные сульфогруппы, а также, после окисления, карбоксильные группы и превращать угли в ионообменники. Сульфирование способствует протеканию реакций поликонденсации и превращает уголь в гель. Благодаря этому иониты на основе [c.112]

Подготовка исследуемого материала. Раствор белка, наносимый на колонку, должен иметь тот же состав и те же значения pH и ионной силы, что и исходный буферный раствор, которым уравновешен ионообменник. Образец переводят в исходный буферный раствор, подвергая его предварительно диализу или гель-хроматографии. Если объем пробы, предназначенный для ионообменной хроматографии, невелик, образец можно развести исходным буферным раствором. Нерастворимые компоненты удаляют центрифугированием или фильтрованием. Если [c.110]

Подготовка системы для градиентного элюирования. В качестве смесителя используют колбу на 0,5 л со стартовым буферным раствором (0,02 М фосфатный буфер pH 8,0). Резервуар, образующий замкнутую систему со смесителем, представляет собой сосуд объемом 1 л, заполненный О,ЗМ буферным раствором. Непрерывную подачу буферного раствора на колонку осуществляют с помощью насоса. Открыв выходное отверстие, понижают уровень буферного раствора в колонке до уровня геля. Затем на ионообменник аккуратно, стараясь не взмутить верхний слой геля, наносят фракционируемую сыворотку, которую предварительно в течение суток диализуют против стартового буферного раствора. Нанесенный образец смывают тремя порциями стартового буферного раствора по 2 мл и приступают к хроматографии. Для фракционирования 3 мл сы- [c.216]

Ионообменники, основанные на гелях из полимерных материалов, оказались весьма эффективными при разделении соединений биологического происхождения. Для разделения неорганических веществ в ряде случаев удобно использовать фильтровальную бумагу, которая специальным образом обработана для увеличения объемной емкости целлюлозы. Ионообменные колонки удобно использовать для работы с макроколичествами (например, с граммовыми количествами) веществ, в то время как тонкослойные материалы (включая фильтровальную бумагу) очень хорошо подходят для исследований с микроколичествами веществ. [c.490]

Ионообменник в набухшем состоянии представляет собой эластичный гель, который больше напоминает жидкость, чем твердое тело. Часто его называют смоляной фазой . [c.170]

Для того чтобы кристаллизация проходила легко, гель должен быть как можно более реакционноспособным. Он должен быть надлежащим образом получен из стабилизированных золей кремневой кислоты и свежеприготовленной гидроокиси алюминия с добавкой щелочи, часто в избытке по сравнению со стехиометрическим количеством. Из образующегося геля, метастабильного по отношению к кристаллизующемуся образцу, выпадают мелкие кристаллики, которые отделяют (маточный раствор соединяют с исходным продуктом). Полученные таким способом кристаллы по размерам вполне пригодны для самых различных целей (как в качестве сорбентов, так и в качестве ионообменников). При использовании кристаллов в крупномасштабном производстве может возникнуть необходимость в их таблетировании с добавкой незначительного количества глины в качестве связующего. [c.361]

Применяемые в настоящее время синтетические ионообменники лишены многих недостатков, присущих естественным ионо-обменникам, и обладают рядом важных достоинств они имеют высокую обменную емкость и воспроизводимые ионообменные и другие свойства, устойчивы к действию кислот и оснований, не разрушаются в присутствии многих окислителей и восстановителей и т. д. Обычно синтетический ионообменник представляет собой высокополимер, например поперечно-сшитый полистирол, содержащий различные функциональные группы, которые и определяют наиболее характерные свойства смол. Известны также синтетические неорганические иониты, например различные пермутиты, активированный оксид алюминия, гели на основе соединений железа или соединений циркония и т. д. Однако органические ионообменные смолы имеют намного большее практические применение. [c.352]

В XX в. применение современных методов фракционирования (хроматографии на целлюлозных и других гидрофильных ионообменниках, гель-фильтрации, электрофореза и др.) позволило ученым вьщелить несколько тысяч индивидуальных белков из различных объектов живой природы. С помощью ряда аналитических методов (хроматография, рентгеноструктурный анализ, метод изотопной индикации, цитоспектрофотометрия, электронная микроскопия) был изучен аминокислотный состав многих белков. [c.36]

Первые исследования белков проводились со сложными белковыми смесями, такими, как яичный белок, сыворотка крови, экстракты из растительных и живот ных тканей, а подчас и цельные ткани. Лишь в конце XIX в. получили распространение методы разделения белков с помош ью осаждения нейтральными солями. В 30-е годы XX в. были получены первые белки в кристаллическом состоянии. Получение веш ества в кристаллическом виде служит одним из надежных доказательств чистоты (гомогенности) препарата. В частности, в 1926 г. Д. Самнер выделил из семян канавалии белок (фермент) уреазу в кристаллическом состоянии Д. Нортроп и М. Кунитц в 1930-1931 гг. получили кристаллы пепсина и трипсина. После этих пионерских работ выделение индивидуальных белков стало частым событием в истории биохимии, особенно после 50-х годов, когда начали применять современные методы фракционирования — хроматографию на гидрофильных ионообменниках, гель-фильтрацию ( молекулярное просеивание ), новые методы электрофореза и др. [c.17]

Внимание исследователей привлекает вопрос о структурном состоянии БОДЫ на границе твердой и жидкой фаз, в тонких слоях у твердой подложки, на биологических мембранах и т. д. Непосредственное изучение структуры тонких слоев воды затруднительно из-за слабой рассеивающей способности последних. Удобным объектом исследования являются гели кремниевой кислоты —системы, состоящие из глобул, соединенных между собой химическими связями. ..51—О—51... Они получаются при реакциях нейтрализации силиката натрия Na2SiOз с серной кислотой, а также при гидролизе галогенидов и эфиров кремния. Их применяют в качестве адсорбентов, катализаторов, ионообменников и т. д. [c.243]

Можно попробовать разделить все три аминокислоты и прп pH 6 на любом из двух ионообменников. Вопрос лишь в том, достаточно ли глицин отстанет от яаряжоиной одноименно с сорбентом и выходящей в свободном объеме колонки аминокислоты. Можно ожидать, что отставание окажется достаточным, во-первых, за счет дополнительного эффекта гель-фильтрации (нейтральный глицин легче входит внутрь гранул, чем одноименно заряженная аминокислота), а, во-вторых, за счет того, что каждый цвиттерион глицина будет все же иногда цепляться одним из своих зарядов за противоположные по знаку заряды неподвижных ионов обменника. Тем не менее создается впечатление (его можно проверить на опыте), что условия для фракционирования трех аминокислот в этом модельном эксперименте будут более благоприятными при pH 3,5 или pH 8,5. [c.264]

Синтетические смолы являются гелями, каркас которых или матрица состоят из сети пространственно закрепленных между собой углеродных цепей. С матрицей жестко соединены фиксированные ионы, несущие заряд и придающие смоле свойства ионообменника. Сама матрица гидрофобна, а гидрофильные фиксированные ионы придают ей способность к набуханию, превращая смолу в полуэлектролит. Набухаемость смолы зависит от числа поперечных связей в молекуле или сшивки. [c.110]

В качестве материала носителя наиболее часто применяется силикагель кроме того, используются оксид алюминия или полимерные ионообменники. В отличие от классических полимерных нсжюобменных материалов, силикагель является жестким н ненабухаюпщм материалом, т. е. поглощение гелем воды не изменяет его объем. [c.275]

Эти ионообменники получают на основе носителей для гель-фильтрации - поперечно-сшитых декстранов (сефадекс) или агароз (сефароза СЬ, биогель А). Они обладают свойствами ионообменников и гель-фильтрующих материалов и гораздо меньшей обменной емкостью к молекулам, превышающим по своим размерам предел эксклюзии ионообменника в условиях эксперимента. Из-за наличия заряженных групп степень набухания таких смол и, следовательно, предел эксклюзии варьируют в зависимости от pH и ионной силы (нехарактерным для гель-фильтрующих материалов образом). [c.437]

Закончив хроматографию, гель сефадекса сразу же извлекают из колонки и регенерируют. Прежде всего нужно удалить белки, которые, по всей вероятности, остаются адсорбированными на ионот обменнике. Это достигается отмыванием геля в 1 М ЫагНР04 с последующим отмыванием дистиллированной водой до нейтральной реакции (до pH дистиллированной воды). После этого гель ионообменника уравновешивают стартовым буферным раствором. [c.217]

Фракционируемую сыворотку (1—30 мл) наливают в химический стакан, добавляют к ней необходимое количество влажного ионообменника и перемешивают до получения гомогенной суспензии. Смесь оставляют при 4 С на 1 ч и затем переносят на фильтровальную бумагу, выстилающую воронку Бюхнера. Гель промывают холодным 0,01 М фосфатным буерным раствором pH 6,5 до тех пор, пока в элюате не перестанет обнаруживаться белок (в реакции с суль-фосалициловой кислотой). Собранный буферный раствор, содержащий белок, смешивают со свежей порцией ДЭАЭ-сефадекса, полученную суспензию вновь оставляют при 4° С на 1 ч и снова, как описано выше, отмывают белок, не связавшийся с ионообменником. Отмывающий буферный раствор, который в данном случае уже содержит только чистый IgG, можно лиофилизировать или сконцентрировать диализом под давлением. [c.219]

Важным отличием ионообменников от гелей других типов является наличие ионогенных (функциочальных, способных к обмену) групп. Ионогенные группы [ —ЗОзН, — СООН, — РО(ОН)2, — ЫН2, — и др.] присоединяются к каркасу непосредственно или с помошью других групп (сложные группы). Между ионами в растворе и ионогенными группами обменника происходив обмен ионов, что является характерной особенностью гелей этого типа. [c.11]

В качестве микрозерен используются следующие частицы ионообменники, гидрофобные сорбенты, применяемые в гель-проникающей и аффинной хроматографии, (С 18), т. д. Как методы детектирования используются спектрофотометрия, флуоресценция, воль-тамперометрия, радиоактивность, наверное, возможно использование ААС и ААС с ИСП. При работе с бусинами, размер которых 50-100 мкм, в ячейке детектора находится неско.ш>ко тысяч бусинок, поэтому нет необходимости использовать частицы строго одного размера. [c.264]

Влияние адсорбЕЩИ на твердом носителе проявляется в той или иной степени в любом хроматографическом процессе со стационарными жидкой и особенно газовой фазами. В гель-проникающей хроматографии можно рассматривать процесс распределения веществ в системе — твердое тело-жидкость в пространстве — поры-жидкость в межчас-тряном пространстве, т.е. находящемся между частицами геля. При этом процессы адсорбции на поверхности гелей вносят существенный вклад в удерживание веществ в хроматографической колонке. Наконец, в ионообменной хроматографии при использовании в качестве подвижных фаз вод-но-органических растворов происходит обогащение фазы ионообменника водой по сравнению с подвижной фазой. Более того, известны примеры использования в качестве подвижных фаз органических экстрагентов, не смешивающихся с водой. При этом в хроматографической колонке вещества распределяются в трехфазной системе — ионообменник - водный раствор - органический экстрагент. Но во всех случаях речь идет о сопутствующих явлениях и процессах. Появление каких-либо специальных методов жидко-стно-жидкостно-твердофазной хроматографии остается проблематичным. [c.178]

Для фракционирования белков используют ионообменники на основе целлюлозы, сшитого декстрана, агарозы с полиакрилатом, реже на основе полиакриламидных гелей. В отдельных случаях хорошие результаты дает хроматография на гидроксиа-патите тонкого зернения, а также в меньшей степени на силикате магния (флорисиле). [c.431]

На пористых ионообменниках удается разделять также и нейтральные вещества. Правда, согласно Уитону и Бауману [45], коэффициенты распределения нейтральных низкомолекулярных соединений на да-уэксе 50 довольно слабо коррелируют с их молекулярным весом. Тем не менее Кларку [46] при помощи хроматографии на колонке (2,5X240 см) с дауэксом 50Х-2 удалось полностью разделить смесь сорбита, глицерина и гликоля, ти вещества элюировались с колонки в порядке уменьшения молекулярного веса в соответствии с общими принципами гель-хромато-графии. [c.23]

Ионообменники на модифицированном пористом стекле Gly ophase G заменяют аналогичные ионообменники на основе органических гелей — сефадексов, агароз и т. п. (см. разд. 86, 87). Преимущества таких ионитов обусловлены жесткостью структуры пористого стекла. [c.214]

Снижение избирательности сорбента при выделении макромолекул после превышения некоторой критической концентрации лиганда (когда сорбент начинает действовать как неспецифический ионообменник) впервые описано Кальдероном и др. [16]. При выделении ацетилхолинэстеразы аффинный сорбент теряет свою специфичность, если концентрация лиганда возрастает от 0,15-10" до 1,6-10 моль/л. Критические концентрации лиганда составляют, следовательно, 10 моль/л, что соответствует расстоянию между ближайшими соседними молекулами лиганда, равному 100 А, если предполагается равномерное распределение молекул лиганда внутри геля в узлах кубической решетки. Понятно, что при концентрации < 10 з моль/л молекулы лиганда находятся на достаточно больших расстояниях друг от друга, чтобы предотвра- [c.80]

Сорбция в статических условиях особенно пригодна при выделении очень больших количеств веществ, если участвующие системы обладают достаточно высоким ородство1М. Часто полезно перед специфической сорбцией ввести предварительную стадию очистки, для того чтобы диссоциировать и отделить компоненты, находящиеся обычно в виде комплексов, содержащих требуемые вещества. Эта стадия может включать, напрпмер, осаждеиие, экстракцию или сорбцию на ионообменнике. Часто аффинную сорбцию проводят непосредственно из неочищенных экстрактов, сывороток или экссудатов. Порат и Кристиансен [32] рекомендуют специфические сорбенты в виде геля помещать в контейнеры с полупроницаемыми стенками, через которые могут свободно проходить растворенные вещества, но задерживаются крупные частицы. Например, этими сорбентами. можно наполнять мешочки из найлоновой сеточки. При погружении в среду нескольких мешочков, содержащих различные специфические сорбенты, можно одновременно выделить несколько веществ или же удалить из раствора нежелательные вещества, такие, как протеолитические ферменты, которые могут понижать выходы выделяемых веществ. [c.266]

Ионообменная смола представляет собой трехмерный полимер, обладающий нерегулярным скелетом, к которому в некоторых местах присоединены ионогенные группы. Сам скелет является гидрофобным, однако присутствие ионных трупп придает ему гидрофильные свойства, вследствие чего ионообменник в воде набухает, образуя гель. При описании ионообменных процессо1в целесообразно проводить различие между раствором, пропитывающим гель (внутренний раствор), и раствором, окружающим снаружи зерна ионообменника (внешний раствор). [c.243]

РИС. 13-2. Схематическое изображение мембранных электродов а —стеклянный, б лантаифторидный, в—ферментный, г—жидкий 1 раст-вор сравнения, 2—мембрана, селективная к ионам водорода, 3 —кристаллическая мембрана ЬаРз 4—-слой ферментного геля 5 — ионоселектиеная мембрана, 6—раствор жидкого ионообменника, 7 —пористая мембрана. [c.275]

Ионообменник с хорошими свойствами характеризуется некоторым верхним пределом молярного соотношения P/Zr. Если превысить этот предел, при контакте с водой от геля отщепляются фосфат-ионы. Битсле и Пелсмекерс [42] считают, что верхний предел этого соотношения равен 1,67, а Клирфилд и Стайне [c.288]

Чтобы )ешить проблему массопереноса макромолекул, например молекул белка, в матрице ионообменника, был предложен другой класс ионообменных материалов с более пористой матрицей. Эти ионообменники получают, вводя ионизуемые группы внутрь полиакриламидных гелей и углеводородов, таких, как целлюлоза или декстран. Эти материалы имеют очень низкую плотность обменных центров и матрицу гидрофильного типа. Они обычно инт-знсивно набухают в воде, и образующаяся в результате нежесткая структура легко деформируется под действием тока жидкости. В основном эти материалы используются для разделения больших молекул биологического происхождения, и вследствие низкой плотности обменных центров такой обмен протекает в мягких условиях. [c.214]

Низкомолекулярные электролиты пластифицируют полиэлектролитный комплекс Для нейтрального комплекса с низким содержанием воды пластифицирующее действие проявляется в размягчении и набухании геля, причем молярный коэффициент распределения электролита больше 1. Этим комп.лексы нолиэлектролитов сильно отличаются от обычных ионообменников, содержащих ионные группы только одного знака, которые сжимаются в солевых средах и имеют молярный коэффициент распределения всегда меньше 1 вследствие эффекта Доннана. Очевидно, ненейтральные полиэлектролитные комплексы в солевых средах обнаруживают суммарный эффект. [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология