к.х.н., доцент, кафедра физической и аналитической химии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Cand. Sci. (Chem.), associate professor, physical and analytical chemistry department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
к.х.н., доцент, кафедра неорганической химии и химической технологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Сand. Sci. (Chem.), associate professor, inorganic chemistry and chemical technology department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
к.х.н., доцент, кафедры физики и химии, ул. Старых Большевиков, 54 «А», г. Воронеж, 394064, Россия
Сand. Sci. (Chem.), associate professor, physics and chemistry department, st. of Old Bolsheviks, 54 “A”, Voronezh, 394064, Russia
Задача выделения и разделения аминокислот из водных растворов существует в различных отраслях промышленности. Традиционным методом выделения является лигандообменная хроматография. При выборе катиона для лигандообменной хроматографии учитывается прочность его связывания с ионообменником. Часто используемый в качестве ионита сульфированный полистирол удерживает медь (II) недостаточно прочно, в связи с чем она легко вытесняется другими катионами. Хелатообразующие ионообменники заряжаются катионами меди (II), которые достаточно прочно удерживаются сорбентами. В этом случае разделение смеси веществ происходит за счет различия в константах комплексообразования веществ и коэффициентах распределения комплексов. Изучение взаимодействия алифатических аминокислот с карбоксильными, фосфорнокислыми катионообмениками, иминокарбоксильным и аминофосфоновым полиамфолитами показало существенное влияние водородного показателя среды на характер сорбционных равновесий. При определенных условиях в фазе ионообменника в форме катионов комплексообразующих металлов возможно образование новых сорбционных центров, которые проявляют себя при сорбции аминокислот с формированием смешаннолигандных соединений: в состав сорбционного комплекса могут одновременно входить в качестве лигандов аминокислоты и неподвижные функциональные группы сорбента. Влияние водородного показателя среды сказывается, в первую очередь, на изменении природы образующихся комплексных соединений в фазе сорбента и равновесном растворе и соотношении их констант устойчивости. Если константа устойчивости ионитного комплекса выше константы устойчивости соединения с низкомолекулярным лигандом, то сорбированные катионы меди взаимодействуют с входящими ионами аминокислот без разрыва координационной связи металл–функциональная группа ионообменника. Если соотношение констант устойчивости обратное, то происходит преимущественное элюирование катионов меди (II) с образованием комплексных соединений с аминокислотой в водном растворе.
The task of isolating and separating amino acids from aqueous solutions exists in various industries. The traditional method of isolation is ligand exchange chromatography. When choosing a cation for ligand-binding chromatography based on its binding strength with the ion exchanger, often used as a sulfonated polystyrene ion exchanger keeps the copper (II) firmly enough, and therefore, it is easily replaced by other cations. Chelating ion exchangers charge cations of copper (II), which hold these ions firmly enough. In this case, separating a mixture of substances, it is due to differences in the constants of complexation agents and complexes distribution coefficients. The study of the interaction of amino acids with the aliphatic carboxylic acid, the exchange of phosphoric acid cations and the amino carboxylic and amino phosphonic polyampholytes has shown a significant effect of the pH of the medium on the nature of the sorption equilibria. Under certain conditions, in the phase of the ion exchanger in the form of complexing metal cations, the formation of new sorption centers is possible, which occur upon sorption of amino acids in the formation of mixed ligand compounds: the sorbent complex may simultaneously comprise amino acids and attached functional groups of the sorbent as ligands. The influence of the hydrogen index of the medium primarily affects the change in the nature of the formed complex compounds in the sorbent phase and the equilibrium solution and the ratio of their stability constants. If the stability constant of the ion exchanger complex is higher than the stability constant of the compound with a low molecular weight ligand, then the sorbed copper cations interact with incoming methionine ions without breaking the metal – functional group of the ion exchanger coordination bond. If the ratio of stability constants is the opposite, then the predominant elution of copper (II) cations occurs with the formation of complex compounds with an amino acid in an aqueous solution.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.