Электропроводность водных растворов аминокислот и ионообменных смол в аминокислотных формах

• Автор: Стрельникова, Ольга Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 100 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Список обозначений

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Электропроводность растворов электролитов

1.2. Физикохимические свойства водных растворов аминокислот

1.3. Кондуктометрические исследования в электрохимии ионитов

1.4. Сорбция аминокислот ионообменниками

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Физикохимические характеристики аминокислот

2.2. Кондуктометрические, потенциометрические, рефрактометриче

ские и ИКспектроскопические измерения в водных растворах аминокислот
2.3. Статистические методы обработки результатов эксперимента
2.4. Ионообменные смолы, методика их подготовки к работе
2.5. Измерение удельной электропроводности ионообменных смол
2.6. Определение обменной емкости ионообменных смол
2.7. Электрохимическая регенерация ионитов, методика эксперимента
Глава 3. МЕХАНИЗМЫ ЭЛЕКТОПРОВОДНОСТИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ АМИНОКИСЛОТ
3.1. Электропроводность водных растворов индивидуальных аминокислот
3.2. Оценка подвижностей и концентраций ионов аминокислот в водных растворах
3.3. Механизмы электропроводности водных растворов индивидуальных аминокислот
3.4. Структурные изменения воды в водных растворах аминокислот
Глава 4. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ АМИНОКИСЛОТА АМИНОКИСЛОТА И
АМИНОКИСЛОТА КАРБОНОВАЯ КИСЛОТ А
4.1. Ионизация глицина и лизина в смешанном водном растворе
4.1 Л. Влияние концентраций глицина и лизина на электропроводность
их растворов
4.1.2. Влияние концентраций глицина и лизина на величину их растворов
4.1.3. Влияние концентраций глицина и лизина на показатель преломления их растворов
4.1.4. ИКспсктроскопическое исследование смешанного водного раствора глицина и лизина
4.2. Физикохимический анализ водных растворов, содержащих глицин, лизин и уксусную кислоту.
Глава 5. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ
КУ28 И АВ8 В АМИНОКИСЛОТНЫХ ФОРМАХ
5.1. Механизмы электропроводности ионообменных смол КУ28 и
АВ8 в аминокислотных формах
5.2. Электрохимическая регенерация анионита АВ8 в хлор и фенилаланин формах
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Большинство современных исследований, в которых обсуждаются проблемы взаимодействий в водных 5 и неводных растворах аминокислот, а также в системах ионообменная смола раствор аминокислоты , посвящено изучению термодинамических свойств, тогда как данные об электропроводящих свойствах и коэффициентах, характеризующих процессы переноса различных форм аминокислот в растворах и ионообменных смолах, весьма немногочисленны и противоречивы. Общая теория электропроводности растворов цвиттерлитов до сих пор не разработана, между тем раскрытие основных закономерностей переноса электричества в таких многоионных растворах имеет большое значение, как для электрохимии, гак и для целого ряда смежных областей науки биохимии, биофизики, аналитической и коллоидной химии . Актуальность исследования электропроводящих свойств водных растворов аминокислот и ионообменных смол в аминокислотных формах определяется также необходимостью разработки высокоэффективных, экологически безопасных электрохимических методов разделения и очистки аминокислот. Плановый характер работы. Работа выполнялась в соответствии с координационным планом Научного совета РАН по адсорбции и хроматографии па г. Разработка новых информативных методов изучения физикохимических характеристик систем, содержащих аминокислоты, органически и неорганические компоненты, 2. Математическое и экспериментальное моделирование процессов в сложных электроионитных системах с использованием многомерного статистического анализа, программой Минобразования РФ Научные исследования Высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники по теме Разработка малоотходных мембранно сорбционных технологий очистки и концентрирования 1аминокислот для пищевой промышленности и медицины Проект 3. Цель работы. Изучение электропроводящих свойств водных растворов аминокислот и ионообменных смол в аминокислотных формах для установления механизмов переноса электричества в исследуемых системах. Исследовать концентрационные зависимости электропроводности водных растворов аминокислот различных классов кислых, нейтральных, основных. Количественно оценить вклад ионов аминокислот, ионов водорода и гидроксил ионов, переносящих электричество по гидродинамическому и прототроиному механизмам проводимости, в электропроводность растворов аминокислот. Изучить электропроводности двухкомпонентных водных растворов аминокислота аминокислота и аминокислота карбоновая кислота. Исследовать электропроводности ионообменных смол КУ28 и ЛВ8 в аминокислотных формах. Научная новизна. Получены новые экспериментальные данные, позволяющие систематизировать электропроводящие свойства водных растворов аминокислот различных классов кислых, нейтральных, основных. Предложена физикохимическая модель электропроводности водных растворов аминокислот, включающая параллельные пути переноса электричества по гидродинамическому и прототропному механизмам проводимости. Показано, что в водных растворах аспарагиновой кислоты основной вклад в электропроводность вносят ионы водорода, переносящие электричество по прототропному механизму проводимости. В водных растворах глицина и аланина с ростом концентрации аминокислоты уменьшается вклад в электропроводность ионов водорода, переносящих электричество по прототропному механизму проводимости, и увеличивается вклад в электропроводность ионов аминокислоты, переносящих электричество по гидродинамическому и прототропному перенос протонов от катионов аминокислот к цвиттерионам или от цвиттерионов к анионам механизмам проводимости. В водном растворе лизина основную долю тока переносят ионы аминокислоты но гидродинамическому механизму проводимости. Обнаружено участие цвиттерионов аминокислот в переносе электричества в исследуемых растворах. В водном растворе аспарагиновой кислоты происходит снижение подвижности ионов водорода, по сравнению с величиной их подвижности при переносе по цепям связей воды, за счет переноса по цепям Нсвязей воды и цвиттерионов аминокислоты. Подвижности аминокислотных ионов в водных растворах аланина и глицина определяются не только гидродинамическим механизмом переноса электричества, но также реакцией протонирования депротонирования цвиттерионов.