Дифференцирующее действие растворителя при необменной сорбции аминокислот ионообменниками

  • Elizaveta F. Chepkina Чепкина Елизавета Федоровна – студент кафедры аналитическая химия, Воронежский Государственный Университет, Воронеж
  • Oksana N. Khokhlova Хохлова Оксана Николаевна – доцент кафедры аналитической химии, к.х.н., Воронежский Государственный Университет, Воронеж
  • Vladimir Yu. Khohlov Хохлов Владимир Юрьевич – профессор кафедры аналитической химии, д.х.н., Воронежский Государственный Университет, Воронеж
Ключевые слова: водно-спиртовый раствор, необменная сорбция, аминокислоты, анионообменник.

Аннотация

При необменной сорбции ионообменниками веществ одной природы действующие силы являются одинаковыми, что осложняет разделение многокомпонентных смесей. Регулирование доминирующих взаимодействий в сорбционных системах с помощью изменения условий проведения процесса, позволит более эффективно разделять вещества без применения дополнительных электролитов. Известно, что растворитель играет важную роль во многих физико-химических процессах, особенно на границе раздела фаз, поэтому целью работы являлось выявление закономерностей необменной сорбции глицина и триптофана из водно-спиртовых растворов с различным соотношением компонентов в растворителе анионообменником АВ-17-2П (Сl). В работе использована простейшая аминокислота, не имеющая бокового радикала (глицин) и самая гидрофобная аминокислота (триптофан), а также высокоосновный анионообменник АВ-17-2П в Сl-форме, имеющий в качестве функциональных групп четвертичный азот. Исследованы свойства водно-спиртовых растворов аминокислот, анионообменника и равновесие необменной сорбции при различном содержании этилового спирта в составе растворителя (0, 25, 40, 50, 60, 75, 100 % по объему). Установлено, что свойства водноспиртовых растворов аминокислот (триптофана и глицина) и ионообменника АВ-17-2П (Сl) определяются соотношением воды и этилового спирта в составе растворителя, а также наличием полярных и гидрофобных частей в структуре объектов исследования. Изменение свойств сорбента и исследуемых сорбатов в зависимости от содержания органического компонента в растворе носит немонотонный характер: набухание анионообменника минимально при 75% alc, а растворимость триптофана имеет максимум при 40% alc, чего, однако, не наблюдается для глицина. Выявлено, что необменная сорбция аминокислот анионообменником АВ-17-2П из водно-спиртовых растворов также носит немонотонный характер в зависимости от содержания органического компонента в составе растворителя – наблюдается минимум сорбции триптофана и максимум сорбции глицина при сопоставимом содержании воды и спирта в составе растворителя. Различие в закономерностях сорбции исследуемых аминокислот определяется различием в их свойствах – полярностью глицина и гидрофобностью триптофана. Изменение состава растворителя позволяет регулировать сорбционные характеристики в системах анионообменник-аминокислота и более эффективно разделять смеси цвиттерлитов за счет дифференцирующего действия растворителя.

Литература

1. Gel'ferih F. Ionity. M., Inostrannaja literature, 1962, 490 p.
2. Dolgonosova A.M., Rudakov O.B., Surovcev I.S. Kolonochnaja analiticheskaja hromatografija kak object matematicheskogo modelirovanija, GEOHI RAN, Voronezh, 2013, 400 p.
3. Grinshtejn Dzh., Khimija aminokislot I peptidov, M., Mir, 1966, 413 p.4. Kapuckij F.N., Jurkshtovich T.A., Borshhevskaja T.N., J. of Physical Chemistry, 1995,
Vol. 69, No 9, pp. 1673-1676.
5. Kapuckij F.N., Starobinec G.L., Jurkshtovich T.A., Doklady AN BSSR, 1991, Vol. 35, No 9, pp. 805-809.
6. Starobinec G.L., Kapuckij F.N., Borshhenskaja T.I., Doklady AN Belarusi, 1994, Vol. 38, No 2, pp. 63-65.
7. Kotova D.L. Spektrofotometricheskoe opredelenie aminokislot, vitaminov I antibiotikov, Voronezh, Nauchnaja kniga, 2013, 81 p.
8. Zyablov A.N., Monicheva T.S., Selemenev V.F., J. of Analitical Control., 2012, Vol. 16, No 4, pp. 406-409.
9. Stabnikov V.N., Rojter I.M., Procjuk T.B.. Etilovyj spirt. M., Pishhevaja promyshlennost', 1976, 273 p.
10.Nathan A. Bowden, Johan P.M. Sanders, Marieke E., Journal of Chemical & Engineering. 2018, No 63, pp. 488-497. DOI: Available at:researchgate.net (accessed 21.01.2019)
11.Rydakov O.B., Kudukhova I.G., J. of Sorbtive and Chromatographic processes, 2011, Vol. 11, No 6, pp. 880-886.
12.Trunaeva E.S., Khokhlova O.N., Khokhlov V.Yu., J. of Sorbtive and Chromatographic processes, 2018, Vol. 18, No 2, pp. 142-149.
Опубликован
2019-07-23