Сорбция гистидина ионообменниками различной природы
DOI:
https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2020.20/3140Ключевые слова:
гистидин, катионообменник, анионообменник, полиамфолит, ион-дипольные взаимодействия, термодинамическое описание.Аннотация
С целью сравнения сорбции полифункциональных веществ на ионообменниках различной природы исследовано поглощение гистидина гидрохлорида из водных растворов анионообменником АН-251 в хлоридной ионной форме, катионообменником КБ-4П-2 в натриевой ионной форме и полиам-фолите АНКБ-2 в солевой NaCl-форме. Установлено, что в первом случае протекает необменная сорб-ция за счет ион-дипольных взаимодействий между сорбционным центром «функциональная группа - противоион» и заряженной группой аминокислоты с участием молекул воды. На катионообменнике и полиамфолите протекает ионный обмен, поскольку в системе присутствует два сорта катионов Na+ и His+, величины которого, однако, невелики. В этих же системах протекает необменное поглощение за счет ион-дипольных взаимодействий противоположно заряженных структурных элементов с участием молекул расторителя, которые, могут протекать с противоионом любой природы, возникающим в си-стеме за счет ионного обмена.
Установлено, что независимо от природы сорбента количество поглощенного гистидина при-близительно одинаково из-за дополнительных взаимодействий, протекающих в системе с участием сорбционных центров (в КБ-4П-2 и АНКБ-2) и малого набухания ионита (АН-251).
Проведено термодинамическое описание исследуемых систем с использованием подходов, ос-нованных на представлении о стехиометричности закрепления вещества в сорбенте. Рассчитаны вели-чины коэффициентов равновесия, исправленных коэффициентов равновесия, коэффициентов активно-сти компонентов фазы сорбента, и термодинамических констант ионообменного и необменного равно-весия, а также дифференциальные энергии Гиббса, относящиеся к ионообменнику определенного со-става. В качестве состояния сравнения для обоих случаев выбирается состояние равновесия ионооб-менника в моноионной форме с водой.
Установлено, что в процессе сорбции отклонение систем от состояния сравнения незначитель-ное, что связано с малым количеством поглощенного вещества по сравнению с количеством сорбцион-ных центров, термодинамические контанты равновесия близки к единице. Совместное протекание ион-ного обмена и необменной сорбции оказывает большее влияние на состояние сорбента по сравнению с необменной сорбцией в силу изменения ионной формы сорбента с минеральной на органическую
Скачивания
Библиографические ссылки
Sеlеmеnеv V.F., Khоkhlоv V.Yu., Bоbrеshоvа О.V. Fizikо-khimichеskiе оsnоvy sоrbtsiоnnykh i mеmbrаnnykh mеtоdоv vydеlеniya i rаzdеlеniya аminоkislоt. Vоrоnеzh, Izd-vо Vоrоnеzh. уn-tа, 2001, 299 p.
Trуnаеvа Е.S., Khоkhlоvа О.N., Khоkhlоv V.Yu., Sоrbtsiоnnyе i khrоmаtоgrаfichеskiе prоtsеssy, 2018, Vol. 18, No 2, pp. 142-149.
Trуnаеvа Е.S., Khоkhlоvа О.N., Khоkhlоv V.Yu., Zhurnаl strуktуrnоy khimii, 2017, Vol. 58, No 1, pp. 23-28.
Dеmin А.А., Chеrnоvа I.А., Shаtаеvа L.K. Iоnооbmеnnаya sоrbtsiya biоlоgichеski аktivnykh vещеstv. SPb, Izd-vо S.-Pеtеrb. уn-tа, 2008, 154 p.
Gеlfеrikh F. Iоnity: Оsnоvy iоnnоgо оbmеnа. M, Izd-vо inоstr. lit-ry, 1962, 490 p.
Уglyanskаya V.А., Chikin G.А., Sеlеmеnеv V.F. Infrаkrаsnаya spеktrоskоpiya iоnооbmеnnykh mаtеriаlоv. Vоrоnеzh, Izd-vо VGU, 1989, 208 p.
Trуnаеvа Е.S., Khоkhlоvа О.N., Khоkhlоv V.Yu., Zhurnаl fizichеskоy khimii, 2018, Vol. 92, No 12, pp. 1920-1924.
Khоkhlоvа О.N., Zhurnаl fizichеskоy khimii, 2014, Vol. 88, No 7-8, pp. 1243-1246.
Khоkhlоvа О.N., Zhurnаl fizichеskоy khimii, 2014, Vol. 88, No 7-8, pp. 1247-1250.
