D201大孔樹脂是一類有較好吸附性能的有機高聚物吸附劑,它是一種不溶于酸、堿及各種有機溶劑(如乙醇、丙酮及烴類等),對氧、熱、化學試劑穩定及機械強度高的有機高分子聚合物,具有良好的吸附性能。具有物理化學穩定性高,吸附選擇性強,富集效果好,解吸條件溫和,再生簡便,使用周期長等優點。因此,近年來,樹脂吸附法得到了長足的發展,被廣泛應用于天然產物的分離純化。
與傳統吸附劑相比,大孔樹脂具有選擇性好、吸附容量高、解吸容易、機械強度好、可反復使用和流體阻力較小、交換速度快、耐污染性強等特點,尤其是其孔隙大小、骨架結構可按照需要選擇不同的原料和合成條件而改變??傊?,在天然產物分離中有廣泛的應用前景。在實際應用中應根據樹脂的影響因素綜合考慮,設計出合適的分離條件。
D201大孔樹脂的吸附過程:
1、將干凈且孔道暢通的樹脂置于溶液中。目標物吸附質要被樹脂所吸附,需要先完成在溶液中的擴散,吸附質分子從所處的位置擴散至樹脂顆粒表面附近,這一過程均是在一致的溶液中的擴散,可以稱之為“均相擴散”,這一過程的效率主要和溶液的溫度、粘度、濃度等有關。
如下圖所示,中間b路徑,即為膜擴散,a路徑,即為均相擴散過程。

2、吸附質分子抵達樹脂表面附近,發現樹脂顆粒表面還有一層液膜,要想進入球體內部,還需刺穿這層液膜。受液體表面張力所致,樹脂球體表面會形成一層十至數百納米的液膜,液膜內的分子受粘度和界面能的雙重作用,幾乎不隨液相運動。因此,吸附質分子穿越液膜的存在著較大的阻力,是吸附過程的控制要素——這就是所謂“膜擴散”動力學要素。 這一過程的快慢主要受溶液粘度、溫度等因素影響。
如下圖所示,中間b路徑,即為膜擴散。

3、穿過了液膜b的吸附質分子并非都停留在吸附劑球體的表面,它們中的大部分都需要繼續完成在樹脂內部孔道中的運動過程,并到達吸附樹脂球體內的某個的部位——這就是所謂“粒擴散過程”。 可以看出,吸附質要從球體表面進入到樹脂顆粒內部,路徑并不是筆直的,而是經過了彎彎曲曲的內部孔道。此時可以說,吸附質進入了樹脂內部孔道,這一過程的吸附速率當然主要受樹脂本身影響,比如孔道大小、均勻度、球體粒徑等。
如下圖所示,左側c路徑,即為粒擴散。

4、經過上述過程的樹脂即實現了對溶液中目標物的吸附,隨著吸附質在樹脂內部孔道的不斷累積,樹脂逐漸達到飽和狀態,待孔道內部空間已經不足以放下更多的吸附質,此時,可以認為樹脂已經達到穿透或者飽和狀態。
5、將樹脂上吸附的物質解吸下來,即再生復蘇操作。這個過程和吸附剛好相反,根據吸附質特點和工況的差異,會選擇有機溶劑、燒堿、高溫、蒸汽等手段,將吸附質從樹脂上解吸下來,樹脂得以復蘇。