Массоперенос тирозина и фенилаланина в электромембранных системах

• Автор: Буховец, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

АББРЕВИАТУРЫ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АМИНОКИСЛОТЫ В ЭЛЕКТРОМЕМБРАННОЙ

СИСТЕМЕ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1Л Массоперенос аминокислот при электродиализе

1.2 Деминерализация растворов аминокислот методом электродиализа

1.3 Изменение характеристик ионообменных мембран под действием различных внешних факторов. Отравление ионообменных мембран

1.4 Заключение к обзору литературы

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Фенилаланин и тирозин как объекты исследования

2.2 Количественное определение фенилаланина и тирозина методом спектрофотометрии
2.3 Определение концентрации минеральных ионов
2.4 Методика электродиализа
2.5 Свойства ионообменных мембран, используемых в работе
2.6 Определение полной емкости и влагосодержания ионообменных мембран
2.7 Методика ИКспектроскопии
2.8 Методика электронной сканирующей микроскопии
2.9 Методика атомносиловой микроскопии
2. Определение удельной электропроводности мембран
2. Определение краевого угла смачивания ,
2. Математическая обработка результатов
ГЛАВА 3. МАССОПЕРЕНОС АЖИЛАРОМАТИЧЕСКИХ
АМИНОКИСЛОТ ПРИ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗЕ
3.1 Транспорт тирозина и фенилаланина из индивидуальных растворов
в электромембранной системе
3.2 Массоперенос в системе алкилароматическая аминокислота минеральная соль
3.3 Возможности деминерализации растворов алкилароматических 1 аминокислот методом электродиализа
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ СОРБЦИИ АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ
АМИНОКИСЛОТ ИОНООБМЕННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ ГЛАВА 5. ОТРАВЛЕНИЕ АНИОНООБМЕННЫХ МЕМБРАН В
ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗА РАСТВОРОВ ФЕНИЛАЛАНИНА ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При электродиализе индивидуальных растворов алкилароматических аминокислот установлена независимость величины их потоков через катионообменные мембраны от плотности тока и показателя кислотности среды, включая область с преобладанием катионов аминокислоты в растворе. Показано различное влияние ионов калия и натрия па транспорт тирозина и . Электромиграция положительно гидратированных катионов натрия вызывает. Обнаружено выпадение в осадок тирозина на поверхности анионообменного материала, вследствие локального пересыщения раствора в мембране, вызванного поглощением данного соединения и его невысокой растворимостью. Выявлен факт отравления анионообменных мембран МА и МА алкилароматической аминокислотой в процессе электродиализа растворов фенилаланина при плотностях тока, близких к предельной. В запредельных токовых режимах обнаружено вымывание необмснно сорбированной аминокислоты из фазы мембраны, что приводит к устранению причины отравления. Практическая значимость. Полученные результаты могут служить научной основой для применения электродиализа в процессах обессоливания и разделения алкилароматичсских аминокислот, а также для их извлечения из промывных и сточных вод пищевой и микробиологической промышленности. Осуществлен выбор промышленно выпускаемых ионообменных мембран, обладающих наиболее рациональными характеристиками для проведения процесса деминерализации с наименьшими потерями алкилароматической аминокислоты при достижении максимальной степени обессоливания. Показано, что отравление анионообменных мембран фенилаланином в процессе электродиализа, осложняющее применение данного метода в технологиях извлечения и концентрирования этой аминокислоты, может быть снижено или полностью устранено правильным выбором токового режима. Положительно гидратированные катионы натрия увеличивают массоперенос тирозина и фенилаланина через катионообменные мембраны, в то время как отрицательно гидратированные катионы
калия не вызывают роста потока амфолита с ростом плотности тока при электродиализе смешанных растворов алкилароматическая аминокислота минеральная соль. Отравление анионообменных мембран при электродиализе раствора, содержащего фенилаланин, обнаружено при плотности тока, близкой к предельной. Интенсивный поток гидроксильных ионов через анионообменную мембрану в запредельных условиях устраняет отравление. Апробация результатов исследования. Содержание диссертации представлено на Всероссийских и Международных конгрессах и конференциях Ii 1СОМ Сеул, Корея , Гонолулу, США , III Всероссийской конференции Физикохимические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах Фагран Воронеж , Международной конференции Физикохимические основы ионообменных процессов ИОНИТЫ Воронеж, , , Российской конференции с Международным участием Ионный перенос в органических и неорганических мембранах Туапсе , , , i Vi i, i Шиофок, Венгрия , Прага,1 Чехия , Татранске Матлиаре, Словакия , 5 i i iv i Москва , Ii Монпелье, Франция . Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей и тезисов докладов на Всероссийских и Международных конференциях. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы 5 наименований, изложена на 9 стр. ГЛАВА 1. Для понимания закономерностей массопереноса аминокислот через ионообменные мембраны в процессе электродиализа необходимо показать особенности структуры данного класса соединений. Аминокислоты содержат одновременно основную амино и кислотную карбоксильную группы, поэтому они являются амфотерными соединениями, способными диссоциировать как по кислотному, так и по основному типу и давать соли как с основаниями, так и с кислотами. При физиологических значениях 5. Ю Кл м. В зависимости от раствора аминокислоты могут существовать и в виде катионов кислые среды и анионов щелочные среды 7. Реакции превращения биполярного иона ааминокислоты в катион и анион показаны ниже
1. Количественное соотношение аминокислотных форм зависит от типа аминокислоты и величины раствора 8.