Адсорбційно-хроматографічні методи.

Ці методи широко упроваджуються у виробництво ферментів, гормонів, рекомбінантних ДНК; для отримання БАР рослинного і тваринного походження, до чистоти яких пред'являють особливо жорсткі вимоги, традиційна технологія очищення не підходить. У промисловому виробництві успішно себе зарекомендувала розподільна хроматографія, найнадійніший і ефективний метод очищення. В даний час широко використовують неперервну колоночну і ступінчасту хроматографію. У табл.1. приведенні декілька відомих хроматографічних методів, заснованих на різних параметрах роздільних молекул.

Таблиця 1.

Види хроматографії	Використані властивості молекул
Іонообмінна Гель-фільтрація Гідрофобна Афінна	Заряд Розмір Полярність Структура

Іонообмінна хроматографія.

Хроматографія БАР за допомогою іонообмінних сорбентів, яка називається іонообмінною, є одним з методів розділення, що мають найбільшу тривалу історію розвитку. В даний час промислова іонообмінна хроматографія стала однією з найважливіших технологічних стадій отримання комерційно важливих кількостей БАР.

У основі іонообмінної хроматографії лежить реакція обміну між нерухомим твердим іонообмінним сорбентом і розчиненою в розчиннику речовиною.

Іонообмінні матеріали.

Іонообмінні сорбенти являють собою нерозчинені у воді речовини, синтетичні або природні, що містять в своїй структурі іоногені групи кислого (катіоніти) або лужного (аніоніти) характеру. Іони водню, які входять до складу іоногенних груп (у разі вмісту катіонітів) або іони гідроксилу (у разі вмісту аніонітів) можуть обмінюватися з катіонами або аніонами, які знаходяться в розчині по реакціях, утворюючи сольові форми іонітів:

де R — високомолекулярний аніон катіоніту або високомолекулярний катіон аніоніту.

При взаємодії катіонітів в Н-формі з розчинами лугів, а аніонітів в ОН-формі з розчинами кислот також відбувається солеутворення у фазі іоніту разом з нейтралізацією розчинів шляхом утворення води по реакціях:

Таким чином, катіоніти в Н-формі представлені нерозчинними кислотами, а аніоніти в ОН-формі — нерозчинними лугами.

Природні іонообмінники — мінерали типу монтморилонтів, каолінатів і ін.

Синтетичні органічні іонообмінники являють собою здебільшого продукти сополімеризації чи поліконденсації різних органічних речовин, у які введені іоногенні групи: і інші у випадку вмісту катіонітів (відповідно до цих груп катіоніти називаються сульфокатіонітами, карбоксильними чи фосфорнокислими); і інші у випадку вмісту аніонітів. У залежності від здатності іоногенних груп до дисоціації катіоніти поділяються на сильно- і слабокислі, а аніоніти - на сильно- і слаболужні. Існують іоніти, що містять у своїй структурі іоногенні групи різної природи, поліфункціональні іоніти, наприклад катіоніт КУ-1, у залежності від рН розчину обмін може відбуватися з різними групами. Полімеризаційні іоніти здебільшого являють собою круглі гранули різного діаметру. При одній і тій же іоногенній групі та основному компоненті матриці вони відрізняються кількістю зшиваючого агента, що зшиває, наприклад, катіони КУ-2-8 і КУ-2-20. Остання цифра характеризує кількість дивінілбензолу, який вводять у реакційну суміш при сополімеризації. Розходження в кількості зшиваючого агента істотно відбивається на такій властивості іонітів, як їх набухання, а це, у свою чергу, відбивається на вибірковості і кінетиці обміну.

Розвиток синтезу органічних іонітів спричинив створення ряду специфічних їхніх різновидів - іонітів, що містять як кислі, так і лужні іоногенні групи (так звані амфотерні іоніти), іонітів з підвищенною гідрофобністю поверхні гранул (олеофільні іоніти), іонітів, що мають пористу структуру за рахунок введення при їхньому синтезі речовин-пароутворювачів (макропористі іоніти) і т.д.. Зараз випускають близько 600 найменувань різних синтетичних органічних іонітів.

Особливим видом іонообмінних матеріалів є іонообмінні мембрани, які складаються з іонітів. Мембрани бувають гетерогенні, тобто коли мілкосумольгенний іоніт нанесений на полімерну індиферентну підкладку, і гомогенні, що являють собою іоніт у виді суцільного листа. Катіонообмінні мембрани мають властивість пропускати через себе (знаходячись у розчині) при накладанні електричного поля тільки катіони, аніонообмінні - лише аніони.