Обменные и необменные взаимодействия при сорбции фенилаланина, тирозина и гистидина на клиноптилолитовом туфе

• Автор: До Тхи Лонг
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Структура, строение и физико-химические свойства цеолитовых туфов
1.2. Кислотное активирование цеолитового туфа
1.3. Сорбционная способность клиноптилолитового туфа
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Характеристика исследуемых аминокислот
2.1.2. Исследуемый клиноптилолитовый туф и его физико-химические свойства
2.2. Методики исследования
2.2.1. Спектрофотометрическое определение концентрации аминокислот в водных растворах
2.2.2. Определение содержания ионов Иа+ и К+ в растворе методом пламенной фотометрии
21 21 з_|_ з |
2.2.3. Определение содержания ионов Са и Mg , Бе и А1 в растворе при их совместном присутствии методом комплексонометрии
2.2.4. Определение ионов аммония в растворе методом ионометрии
2.2.5. Определение концентрации метиленового голубого в водном растворе фотоколориметрическим методом
2.2.6. Методы исследования сорбционных характеристик клиноптилолитового туфа
2.2.7. Методика активирования клиноптилолитового туфа соляной кислотой
2.2.9. Определение гидратационной способности клиноптилолитового туфа методом изопиестирования
2.2.10. Методика получения ИК спектров
2.2.11. Методика рентгенодифракционных исследований
2.2.12. Методика элементного анализа
2.2.13. Методика сканирующей зондовой микроскопии
2.2.14. Исследование клиноптилолитового туфа методами термического анализа
2.2.15. Статистическая обработка результатов анализа
Глава 3. ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И СОРБЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КЛИНОПТИЛОЛИТОВОГО ТУФА ПРИ АКТИВИРОВАНИИ КИСЛОТОЙ
3.1. Изменение структурных и физико-химических характеристик клиноптилолитового туфа при кислотном активировании
3.2. Сорбционные характеристики нативного и кислотноактивированного клиноптилолитового туфа
Глава 4. СОРБЦИЯ АМИНОКИСЛОТ НА КЛИНОПТИЛОЛИТОВОМ ТУФЕ
4.1. Сорбция аминокислот на нативном клиноптилолитовом туфе
4.1.1. Сорбция аминокислот из индивидуальных растворов
4.1.2. Сорбция фенилаланина и гистидина из бинарных растворов на клиноптилолитовом туфе
4.2. Сорбция аминокислот на кислотноактивированном клиноптилолитовом туфе
Глава 5. ОСОБЕННОСТИ КИНЕТИКИ И ДИНАМИКИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СОРБЦИИ АМИНОКИСЛОТ И ИЗ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ НА КЛИНОПТИЛОЛИТОВОМ ТУФЕ
5.1. Кинетика сорбции гистидина на нативном клиноптилолитовом туфе
5.2. Особенности динамики сорбции гистидина и фенилаланина на клиноптилолитовом туфе
ВЫВОДЫ
Список литературы

Актуальность проблемы. Для решения задач, связанных с разработкой технологически эффективных, экологически и экономически обоснованных процессов разделения и концентрирования биологически активных веществ (БАВ), в частности, аминокислот (АК), особое внимание уделяется поиску новых сорбентов. В настоящее время выполнен значительный объем исследований селективной сорбции БАВ на сшитых полиэлектролитах. Однако имеющийся целый ряд теоретических и экспериментальных данных указывает на перспективность использования синтетических и природных неорганических сорбентов для получения и очистки лекарственных препаратов, витаминов и аминокислот. Селективность сорбции БАВ в значительной степени определяется проницаемостью и гидрофильногидрофобными свойствами сорбентов.
На сегодняшний день, из более 30 природных цеолитов, только клиноптилолит разрешен к применению в пищевой и медицинской практике. Клиноптилолит - разновидность цеолитов, обладающий микро-мезопористой структурой, высокими адсорбционными, ионообменными и молекулярноситовыми характеристиками. Кислотная обработка клиноптилолита позволяет изменять пористость и гидрофильно-гидрофобные свойства сорбента при сохранении его кристаллической структуры, что
предопределяет возможность его использования для разделения и
концентрирования аминокислот, различающихся полярностью бокового радикала. Представляется важным изучить влияние концентрации кислоты на структурные, физико-химические и сорбционные характеристики клиноптилолитового туфа в процессе его активирования. Для определения условий наиболее эффективной сорбции аминокислот необходимо знание механизма их селективного взаимодействия с клиноптилолитовым туфом. Установление закономерностей сорбции фенилаланина, тирозина и
гистидина, имеющих близкий молекулярный размер, но значительно
различающихся полярностью бокового радикала, на нативном и

фиолетовой окраски и фиксировали объем ЭДТА, пошедший на титрование (Уг). Количество ионов кальция в растворе рассчитывали по формулам (8г(Са2+)= 0,03):
„ _ С(ЭДТА) -У2
ССа ~ у , (2.1)
ал.
Суммарное содержание катионов кальция и магния в фильтрате определяли методом комплексонометрии. Для этого разбавляли раствор (аликвота 10,0 мл) дистиллированной воды, доводили значение pH раствора до 9,0 раствором 5,ОМ ИаОН, добавляли 5 мл аммиачного буфера и вносили индикатор эриохром черный Т. Раствор окрашивался в красный цвет. В качестве титранта использовали 0,010 М раствор ЭДТА. Титрование проводили до изменения окраски в синюю (УД. Содержание магния в растворе рассчитывали по формуле (8Г(М§2+) = 0,04):
^ _ С(ЭДТА)-(У] -У2)
- у , (2.2)
ал.
Где ССа(мё) - концентрация ионов Са2+ и Mg2+, моль/л; С(ЭДТА) -концентрация ЭДТА, моль/л; V, - объем ЭДТА, пошедший на суммарное определение Са2+ и Mg2+, мл; У2 - объем ЭДТА, пошедший на титрование ионов Са2+, мл.
Определение содержания ионов Ге3+ и А13+
Определение железа (III). Анализируемый раствор (аликвота 10,0 мл), помещали в колбу для титрования, прибавляли 40 мл дистиллированной воды и нагревали до 333 - 343 К. Значение pH раствора было равно 2,0. В нагретый раствор добавляли индикатор Ю-% раствор сульфасалициловой кислоты и титровали 0,010 М раствором ЭДТА до перехода розовой окраски сульфосалицилата железа в бесцветную. Определяли объем У(ЭДТА), израсходованный на титрование железа и рассчитывали содержание железа (III) в растворе (8,(Ге3+) = 0,03):