Іонообмінні смоли

Метод іонообмінної сорбції - один з найважливіших методів вилучення цільови: продуктів з нативних розчинів. Необхідна умова проведення процесу - наявність; речовині іоногенних груп. Цей метод, наприклад, є головним у виробництві стрептоміцин) він використовується при виділенні з нативних розчинів деяких інших антибіотиків тетрациклінів, поліміксину М, неоміцину та інших.

Метод заснований на використанні іонообмінних смол - штучних полімерів. Ц об'ємні тримірні зшиті полімери мають у своїй структурі вкраплення функціональниз груп, здатних до дисоціації з утворенням іонів, наприклад, карбоксильні групи сульфогрупи, заміщені амонійні основи тощо. Іонообмінні смоли у воді не розчиняються але набрякають. В результаті є можливість проникнення зовнішнього іона всередині частинки смоли і перебігу іонообміну.

Іонообмінні смоли використовують у вигляді зерен діаметром 0,25... 1,5 мм. Після занурення у водний розчин зерна іонітів набрякають і збільшуються у розмірах внаслідої того, що молекули води дифундують усередину макромолекулярної об'ємної структури крізь комірки її сітчастої структури, гідратують іоногенні групи і немов би розтягують ділянки ланцюгів, які становлять каркас молекули полімеру. При цьому Н⁺ або ОН" або інші іони, що входять до складу іоногенних груп іоніту, відділяються від цієї групи, мігрують між ланцюгами молекули і навіть зовсім виходять у навколишнє водне середовище, поступаючись місцем іншим іонам. Відбувається обмін іонами, встановлюється рівновага. Діючи на цю рівновагу зміною рН, температури тощо, можна немов би "вштовхувати" у смолу певні іони, концентрувати їх у смолі, а потім, змінивши умови, виділяти. Суттєво, що іони мають властивість вибірковості, тобто іони одного знака, але різні за розмірами та іншими властивостями сорбуються з різним ступенем. Отже, попри те, що нативні розчини, маючи, наприклад, неорганічні іони одного знаку з іоногенними групами антибіотика, іонообмінний процес відбувається саме з іонами антибіотика, хоча неорганічних іонів може бути в 1000 разів більше. Вибірковість може проявитись і в елююванні: з усіх захоплених іонів "відмиється", наприклад, тільки органічний іон. Далі елюат можна обробити такою смолою, яка не буде сорбувати органічні іони, атільки неорганічні, і так далі. Тим самим можна виділити, сконцентрувати і ретельно очистити виключно певні речовини.

Іонообмінні смоли достатньо механічно міцні, хімічно стійки і можуть бути використані багато разів. Для другого використання смолу після кожної операції сорбції-десорбції регенерують. Регенерація полягає у промиванні смоли водою, а потім регенеруючими розчинами, наприклад, розчинами соляної кислоти, їдкого натру тощо.

Поиск по сайту: