Сорбция диполярных ионов

ОСОБЕННОСТИ СОРБЦИИ ДИПОЛЯРНЫХ ИОНОВ ИОНООБМЕННЫМИ СМОЛАМИ [c.91]

Возрастание избирательности сорбции ионитами аминокислот при переходе к более сложным по структуре, особенно нри переходе к ароматическим аминокислотам, а также пептидам является общей тенденцией, которая здесь рассматривалась для многих органических электролитов. Следует лишь добавить, что при сорбции диполярных ионов можно ожидать, что полифункциональность прежде всего должна проявляться в сочетании ион-ионного и ион-дипольного взаимодействий [277, 278]. [c.141]

Сорбция диполярных ионов [c.31]

Сорбция диполярных ионов в соответствии с этим механизмом на катионитах в водородной форме сопровождается превращением диполярного иона в катион, который и сор- [c.33]

Своеобразный механизм сорбции диполярных ионов приводит к особому виду изотермы диполярных ионов [c.34]

Согласно уравнению (I, 23), емкость сорбции диполярных ионов зависит от их концентрации в растворе. Подоб- [c.34]

Другой способ осуществления сорбции ионов из раствора на водородной форме карбоксильных смол состоит в сорбции диполярных ионов. Как было отмечено в предыдущем разделе, при сорбции диполярных ионов Н-катионитами не [c.41]

Более того, своеобразный механизм сорбции диполярных ионов приводит здесь также к особой форме изотермы сорбции, имеющей вид уравнения (I, 23). Как видно из рис. 16, емкость сорбции аминокислот из растворов, не содержащих других конкурирующих при сорбции ионов, зависит от концентрации аминокислоты в растворе. В соответствии с этим некоторые диполярные ионы сорбируются Н-карбоксильными смолами из разбавленных растворов с небольшими емкостями. [c.42]

Сорбция диполярных ионов катионитами в водородной форме приводит к превращению диполярного иона в катион и тем самым подавляется действие отрицательного заряда. [c.85]

Емкость сорбции диполярного иона катионитом в водородной форме во много раз превышает сорбционную емкость того же катионита в солевой форме, так как при использовании солевой формы ионита не снимается второй заряд диполярного иона. [c.85]

Необходимо подчеркнуть, что при сорбции диполярных ионов не соблюдается эквивалентность обмена ионов. [c.85]

Изотерму сорбции диполярных ионов Самсонов представляет следующим уравнением [c.85]

Работами Г. В. Самсонова с сотрудниками [39, 40] установлена важная особенность сорбции диполярных ионов, состоящая в том, что на катионите в Н -форме происходит переброс протона на СОО -группу, и диполярный ион уже в виде катиона сорбируется смолой. Аналогично на анионитах в ОН -форме вследствие взаимодействия с протоном диполярного иона (с образованием молекулы Н О) последний превращается в анион и в таком виде сорбируется анионитом. Отсюда следует, что сорбция диполярных ионов воз- [c.216]

В нашей работе нри изучении каталитических превращений полипептидов была выбрана карбоксильная сильно набухающая смола КМТ. Сшивающим агентом этой смолы является триазин, что способствует образованию дополнительных водородных связей между смолой и пептидами. Было показано, что смола КМТ в Н-форме сорбирует аминокислоты с небольшой емкостью, тогда как с ростом молекулярного веса полипептидов наблюдается увеличение сорбируемости. На такой смоле в отличие от смолы амберлит ШС-50 мы наблюдали резко выраженный гидролиз пептидной связи при использовании белков и их гидролизатов в качестве субстратов. В последнем случае выявилась специфичность смолы в отношении гидролиза смеси полипептидов. Эти результаты, а также термодинамические расчеты позволили поставить вопрос о возможности синтеза пептидной связи на ионообменных смолах [2]. Возможность подобного процесса при гетерогенном катализе могла быть объяснена известным механизмом сорбции диполярных ионов с превращением их в катионы [3]. Отличие этого процесса от обычного ионного обмена с энергетической стороны состоит в том, что если в последнем случае имеется разрыв одной электровалентной связи и образование другой, то при сорбции диполярного иона образуются две химические связи. Вторая связь образуется за счет ковалентной связи СОО — Н. Действительно, было показано, что в данном случае убыль термодинамического потенциала больше, чем в случае ионного обмена с участием ионов аналогичного типа. [c.172]

Таким образом, появляется возможность компенсировать изменение термодинамического потенциала гидролиза пептидной связи путем изменения термодинамического потенциала при сорбции диполярного иона. Наиболее вероятным представляется процесс синтеза из полипептидов среднего молекулярного веса, а также процессы диспропорционирования. [c.172]

СОРБЦИЯ ДИПОЛЯРНЫХ ионов [c.235]

Очевидно, подобный пр оцеос 1не М ожет происходить при сорбции диполярных ионов сульфосмолами, находящимися в солевой форме. При взаимодействии цвиттерионов с подобными катионами, наряду с электростатическим притяжением должно проявляться и электростатическое [c.91]

Изложенные здесь результаты относились к сорбции диполярных ионов на сильных катионитах — сульфосмолах. Можно было полагать, что сорбция, диполярных ионов карбоксильяым,и катионитами подчиняется тем же вакоиомерностям. [c.94]

В полном соответствии с теорией сорбции диполярных ионов белки сорбируются с большей емкостью карбоксильными катионами в Н-форме по сравнению с карбоксильными катионитами в На-форме, имеюши-лш примерно ту же внутримолекулярную пористость. При этом не наблюдалось сцецифических затруднений для поглощения белков на карбоксильных смолах в Н-форме по сравнению с их сорбцией на смолах в Ка-формах. [c.97]

Изложенные результаты работ по изучению сорбции диполярных ионов карбоксильными смолами в Н-форме отвергают концепцию Л. Ф. Яхоитовой, Е. М. Савицкой и Б. П. Брунса [15—17] о малой пористости карбоксильных смол в Н-форме как причине медленной сорбируемости ионов подобными смолами. При равной степени набухания специально синтезированных карбоксильных смол КМТ в Н- и Ма-формах сорбция больших ионов — белков, протекает только па смолах в Н-форме. Болес того, один и тот же катионит КМТ поглощает другой тип диполярных ионов — антибиотик альбомицин (вещество с молекулярным весом 1300), только находясь в Н-форме, и совсем не поглощает этот антибиотик, находясь в Ма-форме, хотя при переходе в солевую форму степень набухания смолы резко возрастает. Таким образом, связывать малую сорбируемость ионов карбоксильными смолами в Н-форме исключительно с малой степенью набухания этих смол пе представ-. 1ЯСТСЯ возможным. В связи с этим возникла задача, с одной стороны, выяснить, действительно ли в специальном случае — при сорбции стрептомицина— именно малая пористость карбоксильных смол в Н-форме определяет малую сорбируемость, и, с другой стороны, дать объяснение исчезновения кинетических препятствий при сорбции диполярных ионов карбоксильными смолами в Н-форме. [c.97]

Карбоксильные смолы отличаются от сульфосмол пониженной ионизацией функциональных групп. Полная ионизация в смолах этого типа происходит при значениях pH, превышающих 8—9, а сколько-нибудь заметная ионизация имеет место при pH выше 5. Вместе с тем даже из нейтральных растворов при pH около 7, когда примерно половина карбоксильных групп ионизирована, ионы металлов за ограниченное время сорбируются из небуферных растворов в ничтожно малых количествах. Это явление было объяснено малой скоростью диффузии ионов водорода из зерен карбоксильных смол в раствор [7]. Сорбция диполярных ионов катионитами в водородной форме, как отмечалось выше, протекает с перезарядкой ионов и превращением их в катиониты на сорбенте. В связи с этим при сорбции диполярных ионов карбоксильными смолами в водородной форме отсутствует наиболее замедленный акт — диффузия ионов водорода из зерна ионитов в раствор. Однако в случае карбоксильных смол в водородной форме возникает второе кинетическое препятствие — малая степень набухания ионита и, следовательно, малая степень пористости, зависящая от слабой сольватации неионизированных функциональных групп па сшитых сорбентах. Эта причина замедления сорбции цвиттерионов может быть преодолена путем синтеза слабосшитых карбоксильных смол, например, при сополимеризации метакри-ловой кислоты с 0,5—1% дивинилбензола. Еще лучший результат в отношении повышенного набухания карбоксильных смол в водородной форме наблюдается при использовании в качестве сшивающего агента не дивинилбензола, а других кроссагентов, содержащих полярные группы в молекуле. Удачной смолой такого типа оказался катионит КМТ, представляющий собой сополимер метакриловой кислоты и триазина. Емкость сорбции диполярных ионов пористыми карбоксильными смолами в водородной форме определяется уже не кинетическими, а равновесными причинами. Емкость сорбции цвиттерионов катионитами в водородной форме в соответствии с процессом, описываемым уравнением (1), зависит от концентрации в отсутствие конкурирующих ионов по уравнению Лэнгмюра [c.191]

В качестве одной из причин перезарядки а-аминокислот обычно выдвигается соображение о высокой кислотности среды в зернах сульфокатионитов, находящихся в водородной форме. Однако эта лишь одна из причин появления неэквивалентности или видимой неэквивалентности ионной сорбции. Следует указать на то, что сорбция аминокислот при их высокой концентрации в растворе протекает по всем ионогенным группам и при этом по одному и тому же механизму, хотя в конце заполнения ионита органическими противоионами как объемная, так и локальная концентрация ионов водорода весьма мала. Более того, сорбция диполярных ионов аминокислот без вытеснения в раствор эквивалентного количества противоионов водорода наблюдается не только на сульфокатионитах, но и на ионитах, включающих группы фосфоновой кислоты. [c.75]

Один из способов преодоления трудностей в количественном изучении ионообменной сорбции аминокислот состоит во введении диссоциационных представлений, нанример в предположении о сорбции наряду с катионами аминокислот их диполярных ионов, что, естественно, должно зависеть от pH и не только внешнего раствора, но и гелевой фазы ионйта. Второй вариант подхода заключается в использовании иредставления об изменчивости коэффициента активности резинатов нри изменении pH внешнего (и внутреннего) раствора, причем эти изменения могут быть существенными. Наиболее обоснованно количественное исследование ионообменной сорбции аминокислот, проведенное в двух областях pH — нри pH р-й я,, т. е. когда моноаминомонокарбо-новые аминокислоты находятся в растворе в виде катионов, а также при рН р/, т. е. для сорбции диполярных ионов, несущих равное количество положительных и отрицательных зарядов, ионитами. [c.138]

Изучение температурной зависимости изотерм этого процесса позволило рассчитать энтальнийную и энтропийную составляющие сорбции аминокислот (табл. 3.14). Как и для эквивалентного ионного обмена, протекающего с участием ионов органических веществ, процесс непосредственной сорбции диполярных ионов, состоящий в превращении водородной формы резината в аминокислотную, сопровождается ростом энтропии системы. [c.139]

Термодгаамические функции сорбции диполярных ионов сульфокатионитом СДВ-З (pH 7) [c.139]

Среди антибиотиков имеются группы органических веществ, которые не являются сильными электролитами или же обладают иными особенностями, приводящими к своеобразию в сорбции этих веществ ионитами. Ввиду этого- нетипичные явления сорбции представляют большой интерес при изучении антибиотиков. Одним из таких нетипичных процессов сорбции ионов является сорбция диполярных ионов. Динолярными называются ионы, несущи( одновременно положительные и отрицательные заряды. К веществам, образующим диполярные ионы в растворе, относятся аминокислоты, полипептиды, белки и некоторые другие соединения. Среди антибиотиков в виде диполярных понов в растворе находятся альбомицин, лизоцим и др. [c.31]

Наличие электростатического отталкивания при сорбции диполярных ионов может быть продемонстрировано рядом экспериментов. Увеличение расстояния между зарядами в диполярном ионе должно привести к ослаблению оттал- [c.33]

Наконец, влияние отрицательного заряда карбоксильной группы в процессе сорбции диполярных ионов может быть в известной мере уменьшено при использовании растворов-с повышенной ионной силой в результате экранирования заряда карбоксильной группы. Действительно, при увеличении концентрации поваренной соли в растворе, из которого сорбируется аминокислота, емкость сорбции последней сначала растет, а затем убывает (рис. И). Возрастание емкости сорбции связано с экрацированием заряда карбоксильной группы. Это явленне следует рассматривать как исключительное, так как емкость сорбции повышается при росте концентрации в растворе конкурирующего иона. Дальнейшее за максимумом уменьшение емкости сорбции диполярного иона именно и связано с этой конкуренцией. [c.34]

В ЭТИХ условиях в солевую форму, которая не способна поглощать диполярные ионы. Далее, извлечение диполярйых ионов из растворов малой концентрации в силу изложенных выше обстоятельств также затруднено. Наконец, избирательность сорбции диполярных ионов может оказаться низкой даже по отношению к ионам водорода, что дополнительно затрудняет использование процессов сорбции диполярных ионов катионитами в водородной форме из растворов при низких значениях pH даже в отсутствие ионов металлов. [c.37]

С другой стороны, разделение диполярных ионов и других типов ионов может быть осуществлено с большей эффективностью при использовании специфических сорбционных свойств диполярных ионов. Например, комбинацией сорбционных процессов на солевой и водородной форме смол можно осуществить разделение полностью диссоциированных катионов и диполярных ИОВОВ. Используя способность диполярных ионов сорбироваться из ацетоновых, но не иа водных растворов, можно также осуществить разделение ряда классов веществ. Имеются и другие возможности применения теорип сорбции диполярных ионов для создания методов очистки веществ подобного рода на основе явления сорбции, как это показано далее, при рассмотрении сорбции альбомицина. [c.37]

Доказательством того, что диффузия ионов водорода, как правило, является наиболее замедленным процессом, служат эксперименты, в которых сорбция катионитов карбоксильными смолами в водородной форме протекает с большой скоростью в условиях, когда диффузия ионов водорода из зерна отсутствует (в ш,ечочных и буферных растворах, а также при сорбции диполярных ионов или слабых амоков). [c.41]

Трихомицин. Разделение трихомицина хроматографическим методом на катиониты А, В и С осуществлено на кислотной и щелочной окиси алюминия [14]. Смесью пиридин—бутенол—вода или пиридин—молочная кислота—вода элюируются активные компоненты с кислотой окиси алюминия. Существенное различие сорбционных свойств проявляется при сорбции трихомицина на щелочной окиси алюминия. Так, компонент А не сорбируется на этом адсорбенте из водного раствора, но сорбируется из 80%-го ацетонового раствора. Сорбционные свойства отдельных компонентов на щелочной окиси алюминия, во-первых, оказываются различными и во-вторых, зависят от концентрации ацетона в используемом растворе. Роль ацетона в процессе сорбции ионов была нами рассмотрена в теоретическом разделе, посвященном сорбции диполярных ионов. [c.168]

Особенно наглядно проявляются специфические особенности сорбции диполярных ионов при рассмотрении изотермы сорбции в условиях Сд+ = = onst или при pH>pXi. Уравнение (14) при этом принимает вид [c.238]

Обмен иопов полностью диссоциированных аминов протекает по общим законам, изложенным в первой части. Сорбция ионов не диссоциированных аминов протекает по механизму, близкому к механизму сорбции диполярных ионов. Так триэтиламин значительно лучше сорбируется сульфосмолой в Н-форме, чем в Na-форме. В процессе сорбции амина смолой в Н-форме не происходит вытеснения в раствор иоиов водорода. На атом основании слодует полагать, что сорбция нсдиссоциировапных аминов сопровождается превращением их в катионы, которые и удерживаются ионитами в результате электростатического взаимодействия. Можно думать, что изотерма ионного обмена в этом случае скорее будет иметь вид, соответствующий уравнению (14), чем уравнению (6). Поэтому обмен ионов алкалоидов [34] пе подчиняется уравнению (6). [c.239]

Емкость карбоксильных смол в Н-форме но аминокислотам сравнительно невелика. Однако общие ирин-цииы сорбции здесь те же, что и для явления сорбции диполярных ионов на любых ионитах в Н-форме. Емкость ионитов по аминокислотам зависит от концентрации аминокислот в растворе (см. рис. 12), что находится в ИОЛНОД соот-иетствии с уравнением ионного обмена (17). Карбоксильная смола в Н-форм [c.241]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология