Взаимное влияние ионов при многокомпонентном ионном обмене в системах, содержащих ароматические и гетероциклические аминокислоты

• Автор: Казначеев, Анатолий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 134 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Основные условные обозначения
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Особенности сорбции аминокислот анионитами
1.2 Ионообменные равновесия в многокомпонентных системах
1.3 Описание ионного обмена на основании термодинамики неравновесных процессов
Г лава 2. Объекты и методы исследования
2.1 Свойства а-аминокислот, используемых в работе
2.2 Используемый анионит и его физико-химические характеристики
2.3 Анализ состава и свойств фаз ионита и раствора
2.3.1 Подготовка ионита к работе
2.3.2 Определение удельного объема ионита
2.3.3 Определение влажности ионита
2.3.4 Определение обменной емкости ионита в динамических условиях
2.3.5 Определение количества воды в фазе сорбента
2.3.6 Спектрофотометрическое определение ароматических и гетероциклических аминокислот в их смесях
2.3.7 Метод инфракрасной спектроскопии
2.4 Сорбция аминокислот в динамических условиях
Глава 3. Обсуждение результатов
3.1 Прогнозирование многоионных равновесиий
3.2 Взаимное влияние ионов при многокомпонентном ионном обмене в системах, содержащих ароматические и гетероциклические аминокислоты 70 Глава 4. Пути управления ионобменными процессами разделения

аминокислот
Выводы
Список литературы
Приложение
Основные условные обозначения
pH - водородный показатель р1 - изоэлектрическая точка А - оптическая плотность
е'; - молярный коэффициент поглощения ьго компонента при данной длине волны, л /(моль-см)
т- масса, г р- давление, Па V- объем, л г- время, с
Т - абсолютная температура, К zi - заряд ього иона
х - степень заполнения ионита См ионом
Кс - кажущаяся константа ионного обмена
К{т, К*а) - кажущиеся константы псевдобинарных обменов
У - содержание воды в фазе сорбента, моль/экв
с, - концентрация Сго компонента в фазе раствора, моль/л
с, - концентрация ьго компонента в фазе сорбента, моль/г
а - общая концентрация свободных и связанных ионов ьго компонента в
ионите, моль/г
ц - число ионов 1-го компонента в формульном составе электролита

с!о - растояние наибольшего сближения ионов, А

а; - эффективная поляризуемость ьго иона, А
е - диэлектрическая проницаемость
еп- заряд электрона, 1,602-10"19 Кл
А'., - постоянная Авогадро, 6,022-102'" моль'
/.'-постоянная Болцмана, 1.381-10'2*’ Дж/К

минеральных солей. Однако при наличии ионов, образующих с ионитом не только ионные связи, но и связи других типов (а именно такие случаи чаще всего встречаются при сорбции больших органических ионов), акт обмена может замедляться из-за конечной скорости образования таких дополнительных связей. Это может привести к тому, что скорость самой обменной реакции будет вносить определеннный вклад в протекание процесса в целом [55].
Исследование сорбционного процесса, осложненного химической реакцией, посвящен ряд работ, появившихся в последнее время. Авторами [119-122] проведено теоретическое и экспериментальное исследование химической стадии ионного обмена. В систему уравнений, используемых в данном случае для анализа процесса сорбции, входят закон сохранения вещества, условие отсутствия электрического тока и электронейтральности, уравнение Нернста-Планка для потоков ионов, условие равновесия между ассоциированными и свободными ионами в ионите. Для оценки вклада химической реакции необходимо знание последнего условия предлагаемой системы: соотношения, связывающего концентрации ассоциированных и свободных ионов в фазе сорбента. В работах [119-122] решение данной задачи сводилось к нахождению выражения для константы равновесия или уравнения равновесной изотермы обмена. Однако, реальные промышленные технологии хроматографического разделения аминокислот представляют собой неравновесные или квазиравновесные процессы, поэтому использование равновесных характеристик не вполне правомерно и является приближением [10].
Для описания сопряжения взаимосвязанных гетерогенных реакций в термодинамике неравновесных процессов получил широкое развитие метод диаграмм [ 123].
Методы описания кинетики стадийных, в том числе и сопряженных реакций, основываются на составлении уравнений, связывающих изменение