رزینهای XAD

مقدمه

- تصور جهان پیشرفته کنونی بدون وجود مواد پلیمری مشکل است!

- پلیمرها جزئی از زندگی بشر

- کاربرد پلیمرها در ساخت اشیای مختلف، از فنجان چایخوری شما گرفته تا ابزار دقیق پزشکی

رزین چیست؟

- رزین از نظر لغوی یعنی صمغ درخت کاج

- رزین یک ماده آلی طبیعی یا سنتزی با قابلیت تولید یک فیلم نازک چسبناک، به شکل ذوب شده یا محلول

- رزینها مواد ترد و شکننده و دارای درجات مختلفی از سختی تحت شرایط محیطی

- شکل پذیری آسان رزینها و در مقابل دوام کمتر آنها (تغییر شکل برگشت ناپذیر در اثر افزایش دما Thermosetting)

- تقریباً تمام پلیمرهای بررسی شده رزین هستند

- همهی رزینها پلیمر نیستند

- رزین پلیمری دارای وزن مولکولی بالا و واحدهای تکرار شونده در ساختار

- رزین غیر پلیمری دارای وزن مولکولی پایین

- وزن مولکولی پایین رزینهای طبیعی (M<200) نسبت به رزینهای سنتزی

- روزین (Rosin) و شلاک یا لاک شیشه ای (Shellac)، تار، سندروس و لیگنپین ازرزینهای طبیعی مهم

- مهمترین کاربرد رزینهای طبیعی، بهبود بخشی محصولات چسبی و استحکام بخشی محصولات شیشهای

- منابع طبیعی رزینها حیوانات (پروتئین)، گیاهان (سلولز) و مواد معدنی

معرفی رزینهای XAD

- رزینهای XAD و یا جاذبهای سطحی پلیمری

- Rohm & Hass سازندگان اصلی رزینهای XAD

- دارای ساختار شیمیایی پلیمری و کوپلیمر ی (اتصال دو نوع مونومر در زنجیر پلیمری)

ویژگیهای رزینهای XAD

- ماکروپروس (درشت حفره)

- با ساختارهای فوقالعاده متخلخل

- دارای مساحت سطحی بالا

- دارای ظرفیت جذب سطحی فوقالعاده بالا به خاطر ساختار ماکروشبکهای متخلخل

- دارای توزیع اندازه حفرات

- دارای ساختار غیر یونی یکنواخت شیمیایی (جذب سطحی ترکیبات بدون بار)

- اهمیت رزینهای XAD نه به خاطر ساپورت بودنشان که به خاطر خصوصیات فیزیکی مطلوب شمرده شده

تقسیمبندی رزینهای XAD

- رزینهای XAD آبگریز (هیدروفوبیک)

- رزینهای XADآبدوست (هیدروفیلیک)

رزینهای XADآبگریز

- کوپلیمرهایی از ترکیبات آروماتیک یا آلیفاتیک مانند استیرن، دی وینیل بنزن،زایلن و...

- عدم تمایل به مرطوب شدن و جذب آب

جذب سطحی ترکیبات غیر قطبی

- بروز رفتار آبگریزی یا غیر قطبی در حلالهای قطبی مثل آب

- جذب سطحی گونههای ارگانیکی با انحلال ناچیز درآب

- مانند جاذبهای سطحی استیرن- دی وینیل بنزن

رزینهای XAD آبدوست

- مانند جاذبهای سطحی آکریلیکی و فنولیکی

- تمایل به جذب آب و خیس شدن

- جذب سطحی ترکیبات قطبی (با قطبیت بالا)

- بروز رفتار آبدوستی در حلالهای هیدروکربنی

کاربردهای اختصاصی رزینهای XAD

ر زین XAD-1

- کوپلیمری از استیرن- دی وینیل بنزن (پلیآروماتیک)

- دارای طبیعت آبگریز و غیرقطبی و در نتیجه جذب رطوبت ناچیز

- استفاده از آن درحذف Humic acid از آب

Humic acid چیست؟

-HS یا Humic Substances یک مخلوط کمپلکسی از ساختارهای غیریکنواخت آلی رنگی

- دارای رنج وسیعی از اندازه مولکولی

- قرار گرفتن ترکیبات آروماتیکی و آلیفاتیکی با گروههای عاملی متنوع در این دسته

-HS محصول نهایی فساد و تجزیه گیاهان و مواد آلی میکروبی

- تعریف اجزای هومیکی بر اساس قابلیت حل شدن آنها در آب

- Humic acid جزئی از HS که در PH<2 غیر قابل حل در آب

- Fulvic acid در تمام PH ها قابل حل در آب

- اتصال HS (اجزای هومیکی) به ساختارهای آروماتیک رزین از طریق پیوندهای π-π

- بهترین روش جداسازی مواد هومیکی استفاده از رزینهای XAD استیرن- دی وینیل بنزن و آکریلیک استر

رزین XAD-2

- کوپلیمری از استیرن- دی وینیل بنزن (پلیآروماتیک)

- آبگریز و غیرقطبی و عدم تمایل جذب آب به خاطر خاصیت هیدروفوبیکی

- کارآمدترین رزین XAD برای حذف Humic acid از آب

- برتری آن نسبت به کربن فعال برای تغلیظ و جداسازی مواد هومیکی

- بدلیل شویش آسان و عدم وجود ریسک تغییر شیمیایی هومیک اسید

- استفاده از این رزین در تعیین ضریب نفوذ موثر یونهای سنگین مثل Zn+2 انباشته شده روی آن

- استفاده از یک استخراج دهنده فلز سنگین مانند DEHPA یا (دی2-اتیل هگزیل) فسفریک اسید

- استفاده از این رزین در استخراج دارو و به عنوان غلاف دارو به ترتیب در سالهای 1975و1976 برای اولین بار

رزین XAD-4

- کوپلیمری از استیرن- دی وینیل بنزن (پلیآروماتیک)

- آبگریز و غیرقطبی و عدم تمایل به مرطوب شدن

- حذف حلالها و اجزایی با MW پایین

- استفاده از آن برای جداسازی ویتامین B12 از محیط تخمیر یک نوع باکتری (کمبود ویتامین B12 یکی از دلایل کم خونی)

رزین XAD-7

- پلیمری از آکریلیک استر (پلی آکریلیکی)

- آبدوست و به طور متوسط قطبی و تمایل به مرطوب شدن

- انباشته کردن برلیان سبز (رنگ کاتیونیک) روی XAD-7 وتشکیل ماتریکس شلاته آن

- استفاده از این رزین اصلاح شده در جذب سطحی اختصاصی Cr6+

- استفاده از رزین XAD-7 برای استخراج رنگ دهنده زرد از تفالههای پرتقال در کارخانجات کنسانتره

- استفاده برای جداسازی ویتامین B12 از محیط تخمیر یک باکتری

رزین XAD-8

- پلیمری از آکریلیک استر (پلی آکریلیکی)

- آبدوست و به طور متوسط قطبی، همچنین تمایل به جذب آب

- استفاده از آن به طور گسترده در جداسازی مواد هومیکی آبدوست از آبهای محیطی

- استفاده از آن در کروماتوگرافی (جاذب سطحی کروماتوگرافیک)

رزین XAD-16

- کوپلیمری از استیرن- دی وینیل بنزن (پلیآروماتیک)

- آبگریز و غیرقطبی و عدم تمایل به جذب آب

- بازیافت مولکولهای کوچک و آنتیبیوتیکها

- پیش تغلیظ یونهای کم مقدار از محلول با رزین XAD-16 اصلاح شده با گالیکاسید

رزین XAD-18

- جاذب سطحی پلی استیرنی

- دارای خاصیت Cross-Linked بالا

- ظرفیت جذب سطحی بالا

- دارای خاصیت گزینش پذیری خوب

- جاذب سطحی کروماتوگرافیک

- خالصسازی آنتیبیوتیکها مثل Cephalosporin C

رزین XAD-1180

- کوپلیمری از استیرن- دی وینیل بنزن (پلیآروماتیک)

- آبگریز غیرقطبی و جذب کمتر آب

- استفاده ازآن اولین بار برای خالصسازی ترکیبات آبگریز مانند آنتیبیوتیکها، سایر داروها، ویتامینها، آمینو اسیدها، دترجنتها، آنزیمها و استروئیدها

- جداسازی حلالهای قطبی از حلالهای غیرقطبی

- بازیافت عصاره گیاهان با MW بالا

رزین XAD-1600

- جاذب سطحی کروماتوگرافیک و بازیافت آنتیبیوتیکها

رزینهای XAD-7HP و XAD-741

- خالصسازی آنزیمها و عصاره گیاهان و پپتیدها (XAD-7HP آکریلیکی و XAD-741 فنولیکی است)

نکاتی درمورد رزینهایXAD

- تفاوت رزینهای XAD با هم از نظر اندازه حفره، مساحت سطحی و ترکیب شیمیایی

- انتخاب رزین با حفرههایی به اندازه کافی بزرگ، اجازه به آنالیت شما برای ورود به حفره (جذب سطحی)

- تناسب اندازه حفره و اندازه ذره آنالیت با هم

- مناسب نبودن XAD های تجاری برای کاربردهای آنالیتیکی و یا کاربردهایی با خلوص بالا

- نبودن مکانیزم دقیق و روشن برای جذب مواد آلی روی رزینهای XAD

- ارتباط مکانیزم جذب به اندازه مولکولی گونه جذب شونده و برهمکنشهای خاص آبدوستی- آبگریزی بین ترکیب آلی حلشده و جاذب سطحی

- تمیز کردن رزینها با حلالهایی مثل متانول، استونیتریل و دیاتیلاتر

- در زمان عدم استفاده ذخیره در متانول

- اصلاح رزینهای XAD از طریق اتصال یک لیگند به آن و تشکیل ماتریکس شلاته برای گزینشپذیرتر کردن رزین

- افزایش سایتهای شلاته شونده بدلیل بالا بودن مساحت سطحی رزین و افزایش سایتهای در دسترس گونه جذب شونده

- قرار دادن چند رزین پشت سر هم برای افزایش راندمان جذب سطحی

- کاربردهای تجاری و صنعتی، بسته بندی، عایق الکتریکی- حرارتی، لولهها و قطعات اتومبیل از جمله مصارف عمومی رزینهایXAD

با تشکر،منو بانظراتتون خوشحال کنید اگر چه انتقادی

نویسنده:بنیامین راه چمنی

رزین­های XAD

مطالب مشابه :