通过单一吸附质浓度获得液-固体系中吸附质的吸附容量和吸附等温线

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以吸附质和吸附剂的相互作用为基础,本工作给出了一种通过单一吸附质浓度获得液-固体系中吸附质的吸附容量和吸附等温线的方法,并以实验进行了验证。旨在进一步解决中药材中含量微少的有效成分性质研究中所需样品量大但获取困难的问题。为了证明这种方法的可行性,在前沿色谱(FC)中进行了研究。通过进料液中吸附质与固定相上吸附位点之间的相互作用,给出了一个描述流出液中吸附物浓度随时间变化的突破曲线方程。通过该方程式,我们可以进一步得到三个描述吸附体系的特征结合参数:n(结合到每个吸附位点上的吸附质数目),K(固定相上吸附质的吸附平衡常数)和na(分布在固定相表面上的吸附位点的总数)。在反相色谱,离子交换色谱,疏水色谱和金属螯合亲和色谱上,通过一些芳香烃和蛋白质分子的突破曲线检测并验证了该方程。结果表明,该方程能够良好拟合这些突破数据,由此获得的吸附数据与静态法和洗脱峰法所得数据良好吻合。此外,所有这些吸附数据均为I型吸附,并遵循Langmuir等温方程。本工作为极稀有物质的理化性质测定和性能研究以及在不同界面上的特征结合参数和吸附数据测定提供了一种新的途径。主要工作包括两大部分:一、提出了一种由液-固体系中单一吸附质浓度获得溶质吸附容量和吸附等温线的新方法。根据溶质分子与吸附位点的相互作用、固定相表面吸附位点的守恒性以及进柱和出柱溶质质量的守恒性,建立了突破曲线方程并对方程的特点和性质进行了模拟研究。该方程反映了前沿色谱(FC)中柱出口处的溶质浓度[S]与时间t的依赖关系;二、用一些芳烃和蛋白质在RP-C18反相FC、WCX弱阳离子交换FC、PEG-400疏水FC和Zn2+螯合琼脂糖亲和FC中的突破曲线验证了该方程及其不同的线性形式,分别测定了它们的3个特征结合参数和吸附等温线,并将所得到的吸附数据与静态法和洗脱峰法进行了比较。
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