离子交换及吸附树脂(4)

的方法是BET（热解色谱法），可比较精确的测定以上指标，对树脂应用选型起到很大的指导作用。

四、树脂应用技术基础知识 一）、树脂应用的技术理论和特点

离子交换技术是一种新型化学分离技术，前面已经提到其已深入应用到各行各业的工业化生产中。离子交换分离过程是被分离组分在水溶液及固体交换剂之间发生的化学计量分配过程，其操作属典型的固-液非均相扩散传质

在许多液相组分的分离过程中，所处理的工艺料液一般是体积庞大，成分复杂，杂质含量高，待分离、提取的有用组分含量很低，而过程又要求很高的选择性和回收率，面对这种苛刻要求，常规分离方法往往很难奏效，而离子交换和吸附技术却能达到很高的水平。目前离子交换和吸附技术已跻身于成熟的化工单元过程之列。

离子交换和吸附树脂是分离的物质基础，树脂性能的优劣对分离效果的成败起着决定性的作用，另外在树脂分离过程中，提高树脂的利用率，提高目标分离物的产率，以降低消耗、降低成本，是达到提高经济效益的重要技术措施。目前树脂使用的费用还相对较贵，在操作过程中不允许较多的损耗与流失，因此选择适当的树脂交换设备、选择最佳的操作模式、创造有利的操作条件，充分发挥树脂的交换能力，是工业应用中应重视的关键。

二）、树脂应用筛选基本原理

正确选择树脂的类型是成功应用离子交换或吸附技术的关键。在

实际工作中，常有把因选择不当而未达到应用目的归于树脂技术本身缺点的事例。树脂选择不当的原因，很大程度上是对不同类型树脂的功能不够了解，有时也还会因已有的商品树脂不完全适应使用的工艺要求。这时就需要对已有的树脂进行适当的改性，或设计合成一种新型树脂。一般情况下，了解各种类型树脂的使用性质，是正确使用树脂的关键。

人们常常只注意了阴阳树脂的差别，而对强型树脂和弱型树脂的差别考虑很少，其实两类树脂的PH滴定曲线存在明显差异，也就是说两种树脂适用的PH条件范围是大不同的。在进行离子交换反应中，强型树脂具有中性盐分解能力，而弱型树脂则没有。

对于中和反应，两类树脂都可进行，但强型树脂比弱型树脂反应性更强、速度更快，因此在交换装置中，强型树脂的酸碱穿漏比弱型树脂少。

另外强型树脂的交换基团的利用效率比弱型树脂高，在中和弱酸弱碱是这种差别更大，强型树脂的交换容量的有效利用率可达0.8~0.9，而弱型树脂仅为0.3~0.8。

再生方面，弱型树脂仅用约理论量的酸碱就能较完全的再生，而强型树脂就困难的多。一般弱型树脂的再生剂用量水平为1.0~1.2，强型树脂为1.5~4.0。

在树脂的实际应用中，处理溶液的纯度和工作交换量与进行交换反应的条件和再生条件的关系，强型树脂和弱型树脂各不相同。其关系如下：

树脂类型 强型树脂 弱型树脂： 工作条件 通液条件、再生条件 通液条件 影响指标 处理液纯度，工作交换量 处理液纯度，再生条件 离子交换树脂以盐式使用时，常是利用树脂的选择性，这是宜选择弱型树脂，因其选择性比强型的强。

对于同一类树脂，其交链度对性能的影响也很大，如分厂尺寸较大的有机物进行交换吸附时，则交链度低的树脂效果更好些。

是否选用大孔树脂，则要根据条件的要求和大孔树脂的特性来定，特别是纯粹的大孔吸附剂的应用，技术性和经验更重要。实际经验是：梳水性或无极性分子，或分子的无极性部分，可被非极性表面吸附，亲水性或极性分子，易被极性表面吸附。分子尺度大的物质要选择孔径大的树脂，反之亦然。树脂的类型和实用性能如下表：

项目 实用性能 使用原则 强游离强型具有中性盐分解能力： 在中性盐溶液中除阴、阳离子用强型； 型酸、碱强型穿漏小，有效利用系数欲把少量的离子尽可能除去用强型，反之和式 高，再生困难； 用弱型； 弱强型催化活性高。 作催化剂用强型。 型 盐式 弱型选择性高。 对特定离子的吸附和解吸用弱型更有利。 交链度高，树脂强度好； 酸碱性、选择性适当时，选择交链度高的； 交链度 大分子物质交换吸附时，选择低交链度交链度高，交换吸附慢； 的。 大孔型交换树脂物理-化学在物理化学条件变化剧烈时选大孔交换稳定性高； 树脂； 对大分子物质交换吸附选大孔树脂； 大孔交换大孔树脂有较大内表面积； 非水溶液中适用大孔树脂； 或吸附树 梳水性或无极性分子，或分子的无极性部脂 大孔吸附树脂可具有不同分，可被非极性表面吸附，亲水性或极性的极性亲水特性。 分子，易被极性表面吸附。 三）、树脂在抗生素上的应用

离子交换和吸附树脂在制药特别是在抗生素生产中的应用是非

常广泛的，首先是各级纯水的制备在制药生产中不可缺少，另外离子交换和吸附使药物的生产许多操作变的非常简单，如在药物的纯化精制方面，采用交换法除去氨基酸、蛋白质、维生素的盐份；使一些酸、碱性的药物的盐型转化，如青霉素的钾盐转为钠盐，链霉素盐酸盐转为硫酸盐等；生物碱的浓缩、回收；各种植物有效成分、抗生素的吸附、精制、分离等，应用更多的使离子交换和吸附的联合作业。经过多年的技术发展，树脂本身的技术水平和药物生产技术以及树脂的应用技术水平都有了长足的进步。

树脂在抗生素中的应用在制药业属重中之重。根据抗生素的分类，离子交换和吸附树脂在氨基糖甙类抗生素、β-内酰胺类、四环素类、其他如：多粘菌素、VB12、林可霉素等方面有广泛的应用。 1、树脂在氨基糖甙类抗生素上的应用

离子交换树脂在链霉素上的成功应用是一个比较典型的例子，其生产工艺过程中使用了交换吸附、脱色、精制三个步骤，最初相对应的树脂分别为110＃、122＃、D390。该工艺的研究和树脂的开发是由南开大学和华北药厂联合进行的，为当时链霉素的发展发挥了重要的作用，随着生产企业的增加和各自技术的不断演化，各厂家使用的树脂也产生了变化，交换树脂由凝胶110＃出现替代产品—大孔D152，和D390共存应用的有D303、D386、D311等，在生产工艺上也有了各自的特色。

氨基糖甙类抗生素的发展给离子交换树脂提供了广阔的发展空间，无论从较早开发上市的庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、新霉素，

还是近10年开发的小诺霉素、丁胺卡钠霉素、乙基西梭霉素（萘替米星）、依替米星，壮观霉素（大观霉素）等，都是离子交换树脂重点应用的领域。

2、树脂在土霉素上的应用

土霉素也是使用离子交换树脂较早的抗生素品种。20世纪90年代以前，国内土霉素厂家超过20家，相同的工艺是都使用122＃树脂来进行脱色。目前土霉素品种作为人用药逐渐淘汰，产量未明显降低，但厂家却相对集中到仅有的几个，122＃树脂仍发挥着重要的作用。

3、树脂在β-内酰胺类抗生素上的应用

β-内酰胺类抗生素的代表品种为青霉素和头孢霉素。树脂应用于青霉素目前主要是转钠盐，但树脂法应用于青霉素的提取，曾经作为我国医药行业的一个重要课题进行过深入的研究（鲁抗、南开大学、华药），并取得了较大的进展，但最后溶媒法占了上风，溶媒法的工艺就一直稳定地发展到现在，随着环保要求的提高，溶媒提取的缺陷也日益显现，大量高浓污水的产生和处理成为各青霉素生产企业的一大难题。树脂法提取青霉素目前仍有人研究，但愿能早日取得突破并应用于生产。

头孢霉素的提取及精制是目前树脂法用于抗生素生产中发展最快，也是最为成功的例子。从上世纪90年代初，鲁抗、上海医工院、福抗等单位就进行头孢霉素的研究和上生产的工作，为配合 …… 此处隐藏：1539字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……