Деминерализация растворов гетероциклической аминокислоты электромембранным методом

Аннотация

Перспективным методом деминерализации растворов аминокислот является электродиализ с ионообменными мембранами. Цель данной работы – установление влияния природы минеральных примесей на эффективность их извлечения из растворов гетероциклической аминокислоты – пролина (Pro), а также на потери продукта в процессе электромембранного обессоливания. В задачи работы входит изучение массопереноса пролина через гетерогенные ионообменные мембраны при электродиализе его индивидуального водного раствора. Показано, что поток гетероциклической аминокислоты из индивидуального раствора больше через катионообменную мембрану МК-40, чем через анионообменную МА-41. Величина предельного диффузионного тока также выше для мембраны МК-40, а форма зависимости потока пролина от плотности тока является традиционной для амфолитов при электродиализе. В исследовании смешанных растворов аминокислоты и минеральной соли выявлен конкурентный транспорт минеральных ионов через ионообменные мембраны, приводящий к снижению массопереноса Pro по сравнению с индивидуальным раствором. Отмечено, что значения потоков данной гетероциклической аминокислоты через мембрану МА-41 в присутствии различных минеральных ионов в интенсивном токовом режиме увеличиваются в последовательности: Cl^-<NO₃^-<SO₄^2-. Выявлена следующая корреляция для исследуемых систем: большей подвижности иона в фазе мембраны соответствуют большие значения его потоков. Кроме того, потоки гетероциклической аминокислоты через мембрану МК-40 возрастают в корреляции с увеличением энергии гидратации положительно гидратированного катиона неорганического электролита. Оценка параметров деминерализации – степени обессоливания и потерь аминокислоты показала, что среди исследованных растворов в одинаковых экспериментальных условиях наиболее полно процесс деминерализации проходит в системе пролин + нитрат натрия, а наименьшие потери целевого продукта зафиксированы при электродиализе в системе пролин + хлорид аммония. Для эффективного разделения гетероциклической аминокислоты и минеральной соли методом электродиализа необходим учет влияния природы ионов минеральной соли, их гидратации, подвижности в фазе ионообменной мембраны и в растворе.