Дифференцирующее действие растворителя при необменной сорбции аминокислот ионообменниками

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.