Некоторые закономерности сорбции фенилаланина и триптофана из одно- и двухкомпонентных растворов сверхсшитым сорбентом MN-150
Аннотация
Исследование сорбционных систем, в которых гидрофобные взаимодействия превалируют над полярными и, в результате, разделение компонентов возможно за счет различия взаимодействий неполярных частей веществ с матрицей сорбента представляет существенный научно-практический интерес.
Исследована сорбция аминокислот триптофана и фенилаланина и их смесей сверхсшитым сорбентом MN-150 в статических и динамических условиях. Установлено, что более гидрофобный триптофан поглощается лучше во всем исследуемом диапазоне концентраций, чем менее гидрофобный фенилаланин. При их совместной сорбции поглощение уменьшается для обоих веществ из-за конкуренции за сорбционные места в фазе MN-150. Установлено, что изотермы сорбции наилучшим образом описываются уравнением Фрейндлиха, в результате использования которого получены константы равновесия и величины предельной сорбции аминокислот.
При изучении сорбции индивидуальных фенилаланина и триптофана и их смеси в динамических условиях выявлено, что для достижения резких фронтов сорбцию необходимо проводить на слоях сорбента с высотой, превышающей 6 см, и при высоких концентрациях раствора (0.03 М). С использованием метода, основанного на применении асимптотического уравнения выходной кривой в случае стационарного фронта получены кинетические характеристики сорбции в исследуемых системах. Установлено внутридиффузионное лимитирование кинетики сорбции для обеих аминокислот. Найдены величины коэффициентов диффузии аминокислот в фазе сорбента, причем для фенилаланина они выше, чем для триптофана. При сорбции из двухкомпонентных растворов скорость движения каждого компонента в зерне увеличивается, что, связано с тем, что при внедрении в сорбент двух ароматических аминокислот значительно разрушается сетка водородных связей, и движение веществ становится быстрее.
Исследована сорбция-десорбция смеси фенилаланин/триптофан сверхсшитым сорбентом MN-150 в динамических условиях. На стадии сорбции происходит поглощение обеих аминокислот, при этом вытекающий раствор обедняется лучше сорбирующимся триптофаном. На стадии десорбции водой сначала (до полного вымывания фенилаланина) вытекает раствор смеси аминокислот с преобладанием триптофана, а затем получают чистый раствор этой аминокислоты. Поскольку ионная форма сорбента остается неизменной, то регенерация сорбента не требуется, и для полного разделения компонентов процесс проводят циклически.
Скачивания
Литература
Xoxlova O. N., Kashirceva E. R., Xoxlov V. Yu., Trunaeva E. S. Kvantovo-ximicheskoe modelirovanie neobmennoj sorbcii aminokislot anionoobmennikom AV-17. Zhurnal fizicheskoj ximii. 2021; 95(4): 581-587. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0044453721040130
Davankov V.A. Rogozhin S.V., Czyurupa M.P. Novy`j podxod k sozdaniyu ravnomerno sshity`x makrosetchaty`x polistirol`ny`x struktur. Vy`sokomolekulyarny`e soedineniya. 1973; 15(6): 463-465. (In Russ.)
Dmitrienko S.G. Primenenie sversshity`x polistirolov dlya koncentrirovaniya i razdeleniya organicheskix soedninenij i ionov e`lementov. Zhurnal analiticheskoj ximii. 2018; 73(11): 830-842. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0044450221060049
Czyurupa M.P. Blinnikova Z.K., Pavlova L.A., Pastuxov A.V., Davankov V.A. Sverxsshitomu polistirolu polveka: ot netrivial`noj idei do promy`shlennoj realizacii. Laboratoriya i proizvodstvo. 2020; 11(1): 86-96. (In Russ.) https://doi.org/10.32757/2619-0923.2020.1.11.86.96
Purolite : [Электронный ресурс]. URL : http://www.purolite.com. (Дата обращения: 29.04.2023).
Sholoxova A.Yu. Patrushev Yu.V., Eliseeva T.V. Sorbciya vanilina sverxsshity`m polistirol`ny`m sorbentom MN-202. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2018; 18(2): 197-202. (In Russ.) https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2018.18/500
Andreeva E.Yu. Dmitrienko S.G., Zolotov Yu.A. Sorbciya kofina i teorfillina na sverxsshitom polistirole. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 2. Ximiya. 2010; 51(1): 48-52. (In Russ.)
Shkutina I.V., Mironenko N.V., Sarkisyan Z.M., Selemenev V.F. Usloviya adsorbcionnoj immobilizacii papaina na sverxsshity`x ionoobmennikax. Sorbcionny`e i xromatograficheskie processy`. 2019; 19(4): 399-406. (In Russ.) https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2019.19/778
Valderrama С. Evaluation of polyaromatic hydrocarbon removal from aqueous solutions using activated carbon and hyper-crosslinked polymer (Macronet MN200). Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2009; (84): 236-245. https://doi.org/10.1002/jctb.2030
Platonov I.A., Novikova E.A., Onuchak L.A., Davankov V.A., Tsyurupa M.P., Pavlova L.A. Izuchenie sorbcii nitrobenzola sverxsshity`mi polistirol`ny`mi sorbentami. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy`. 2010; 10(1): 25-34. (In Russ.)
Lyubimov S.E. The use of hypercrosslinked polymer sorbents and composites based on them in the sorption of toxic and bad-smelling substances. Russian Chemical Bulletin. 2019; 68(8): 1599-1602. https://doi.org/10.1007/s11172-019-2598-9
Kaznacheev A.V., Xoxlova O.N., Selemenev V.F., Xoxlov V.Yu., Mokshina N.Ya. Spektrofotometricheskoe opredelenie aromaticheskix i geterociklicheskix aminokislot v ix smesyax. Zhurnal analiticheskoj ximii. 2000; 55: 375-377. (In Russ.)
Frolov Yu.G. Kurs kolloidnoj ximii. Poverxnostny`e yavleniya i dispersny`e sistemy`. Uchebnik dlya vuzov. Moskva, Ximiya Publ, 1988. 464 p. (In Russ.)
Slavinskaya G.V., Selemenev V.F., Xoxlova O.N., Kondrina O.Yu. Raschet vy`xodnoj krivoj dinamicheskoj sorbcii triptofana vy`sokoosnovny`m anionitom. Zhurnal fizicheskoj ximii. 2004; 78(8): 1475-1478. (In Russ.)
Korotkix O.I., Xoxlova O.N., Xoxlov V.Yu., Selemenev V.F. Prognozirovanie vida vy`xodny`x krivy`x sorbcii aminokislot nizkoosnovny`m anionoobmennikom AN-251. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2009; 9(5): 603-609. (In Russ.)
Kornienko T.S., Bondareva L.P., Zagorul`ko E.A., Gapeev A.A., Gajvoronskaya N.N. Opredelenie koe`fficientov diffuzii ionov metallov i aminokislot v faze makroporistogo kompleksoobrazuyushhego ionoobmennika. Izvestiya vy`sshix uchebny`x zavedenij. Ximiya i ximicheskaya texnologiya. 2014; 57(10): 62-65. (In Russ.)
Xoxlova O.N. Nekotory`e osobennosti neobmennoj sorbcii aromaticheskix aminokislot nizkoosnov-ny`mi anionoobmennikami v dinamicheskix usloviyax I. Vliyanie uslovij provedeniya sorbcii. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy`. 2012; 12(2): 223-230. (In Russ.)
Wang Q., Chen G.Q., Kentish S.E. Sorption and diffusion of organic acid ions in anion exchange membranes: Acetate and lactate ions as a case study // Journal of Membrane Science. 2020; 614(15): 118534. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2020.118534