Сорбция гистидина ионообменниками различной природы

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