Нейтрализационный диализ смешанного раствора фенилаланина и минеральной соли: влияние концентрации и скорости протока растворов кислоты и щелочи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для эффективного разделения и очистки аминокислот, являющихся амфолитами, может быть использован метод нейтрализационного диализа (НД), достоинством которого является возможность управления значением рН раствора без внесения реагентов. Важной задачей является оптимизация параметров процесса НД для обеспечения минимальных потерь аминокислот при их выделении из смешанных растворов. Проведено экспериментальное исследование процесса деминерализации эквимолярной смеси фенилаланина и хлорида натрия методом НД. Установлено, что варьирование концентрации и скорости протока растворов кислоты и щелочи в соответствующих камерах диализной ячейки позволяет управлять значением pH обессоливаемого раствора и контролировать величину потерь аминокислоты. Уменьшением концентрации кислоты в два раза (с 0.10 до 0.05 М) удалось добиться сокращения потерь фенилаланина с 18.3 до 16.4%, а использование меньшей скорости протока раствора в кислотной камере (0.75 вместо 1.50 см с–1) позволило снизить эти потери до 14.2%. При этом во всех экспериментах значение электропроводности обессоливаемого раствора снижалось на 90%, что позволяет говорить о высокой степени деминерализации и эффективности применяемого метода для выделения фенилаланина из смешанного раствора.

Об авторах

М. В. Порожный

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: porozhnyj@mail.ru
Россия, 350040, Краснодар

В. В. Гиль

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Email: porozhnyj@mail.ru
Россия, 350040, Краснодар

А. Э. Козмай

ФГБОУ ВО Кубанский государственный университет

Email: porozhnyj@mail.ru
Россия, 350040, Краснодар

Список литературы

  1. D’Este M., Alvarado-Morales M., Angelidaki I. // Biotechnol. Adv. 2018. V. 36. № 1. P. 14–25.
  2. Ikeda M. Amino acid production processes. In: Microbial production of l-amino acids. Springer, Berlin, Heidelberg, 2002.
  3. Alia K.B., Nadeem H., Rasul I., Azeem F., Hussain S., Siddique M.H., Muzammil S., Riaz M., Nasir S. Separation and purification of amino acids. In: Applications of ion exchange materials in biomedical industries. Springer, Cham, 2019.
  4. Zadmard R., Tabar-Heydar K., Imani M. // J. Chromatogr. Sci. 2015. V. 53. № 5. P. 702–707.
  5. Kupnik K., Knez Ž., Primožič M., Leitgeb M. // Sep. Purif. Rev. 2022. V. 52. № 1. P. 58–74.
  6. Chiu T.-C. // Anal. Bioanal. Chem. 2013. V. 405. № 25. P. 7919–7930.
  7. Giuffrida A., Maccarrone G., Cucinotta V., Orlandini S., Contino A. // J. Chromatogr. A. 2014. V. 1363. P. 41–50.
  8. Vyas B.B., Ray P. // Desalination. 2015. V. 362. P. 104–116.
  9. Ecker J., Raab T., Harasek M. // J. Membr. Sci. 2012. V. 389. P. 389–398.
  10. Timmer J.M.K., Speelmans M.P.J., van der Horst H.C. // Sep. Purif. Technol. 1998. V. 14. № 1–3. P. 133–144.
  11. Wang G., Zhang C., Sun M., Zhang X., Wu C., Wu Y. // Sep. Purif. Technol. 2017. V. 188. P. 539–547.
  12. Eliseeva T., Kharina A. // Membranes. 2022. V. 12. № 7. Art. № 665.
  13. Sato K. // J. Membr. Sci. 2008. V. 309. P. 175–181.
  14. Takai N., Yamabe T., Seno M. // The Journal of the Society of Chemical Industry, Japan. 1964. V. 67. № 6. P. 893–895.
  15. Kikuchi K., Gotoh T., Takahashi H., Higashino S., Dranoff J.S. // J. Chem. Eng. Jpn. 1995. V. 28. P. 103–109.
  16. Kumar M., Tripathi B.P., Shahi V.K.J. // Chem. Technol. Biotech. 2010. V. 85. P. 648–657.
  17. Nikonenko V.V., Pismenskaya N.D., Belova E.I., Sistat Ph., Huguet P., Pourcelly G., Larchet Ch. // Adv. Colloid Interface Sci. 2010. V. 160. P. 101–123.
  18. Lin X., Pan J., Zhou M., Xu Y., Lin J., Shen J., Gao C., van der Bruggen B. // Ind. Eng. Chem. Res. 2016. V. 55. № 10. P. 2813–2820.
  19. Merkel A., Ashrafi A.M., Ečer J. // J. Membr. Sci. 2018. V. 555. P. 185–196.
  20. Shaposhnik V.A., Eliseeva T.V. // J. Membr. Sci. 1999. V. 161. № 1–2. P. 223–228.
  21. Igawa M., Echizenya K., Hayashita T., Seno M. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1987. V. 60. P. 381–383.
  22. Kozmai A., Chérif M., Dammak L., Bdiri M., Larchet C., Nikonenko V. // J. Membr. Sci. 2017. V. 540. P. 60–70.
  23. Chérif M., Mkacher I., Dammak L., Ben Salah A., Walha K., Grande D., Nikonenko V. // Desalination. 2015. V. 361. P. 13–24.
  24. Chérif M., Mkacher I., Dammak L., Ben Salah A., Walha K., Nikonenko V., Korchane S., Grande D. // Desalination and Water Treatment. 2016. V. 57. № 31. P. 14 403–14 413.
  25. Sato K., Yonemoto T., Tadaki T. // J. Chem. Eng. Jpn. 1993. V. 26. № 1. P. 68–74.
  26. Igawa M., Tanabe H., Ida T., Yamamoto F., Okochi H. // Chemistry Letters. 1993. V. 22. P. 1591–1594.
  27. Bleha M., Tishchenko G.A. // J. Membr. Sci. 1992. V. 73. P. 305–311.
  28. Kozmai A., Goleva E., Vasil’eva V., Nikonenko V., Pismenskaya N. // Membranes. 2019. V. 9. Art. № 171.
  29. Сауд А.М., Васильева В.И., Голева Е.А., Акберова Э.М., Козлов А.Т. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2020. Т. 20. № 6. С. 749–759.
  30. Васильева В.И., Сауд А.М., Акберова Э.М. // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. № 2. С. 110–118. [Vasil’eva V.I., Saud A.M., Akberova E.M. // Membranes and Membrane Technologies. 2021. V. 3. № 2. P. 98–106.]
  31. Порожный М.В., Козмай А.Э., Мареев А.А., Гиль В.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2022. Т. 12. № 5. С. 351–364. [Porozhnyy M.V., Kozmai A.E., Mareev A.A., Gil V.V. // Membranes and Membrane Technologies. 2022. V. 4. № 5. P. 306–318.]
  32. Durán A., Monteagudo J.M., Sanmartín I., Gómez P. // Ultrason. Sonochem. 2013. V. 20. P. 785–791.
  33. Lide D.R. Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, FL: CRC Press, 2005.
  34. Васильева В.И., Сауд А.М. // Аналитика и контроль. 2022. Т. 26. № 3. С. 222–234.
  35. Chen G.Q., Wei K., Hassanvand A., Freeman B.D., Kentish S.E. // Water Research. 2020. V. 175. Art. № 115 681.
  36. Robinson R.A., Stokes R.H. Electrolyte solutions. 2nd Revised ed. NY: Dover Publications Inc., 2003. 588 p.
  37. Denisov G.A., Tishchenko G., Bleha M., Shataeva L. // J. Membr. Sci. 1995. V. 98. P. 13–25.

Дополнительные файлы


© М.В. Порожный, В.В. Гиль, А.Э. Козмай, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах