Equilibrium and Kinetic Characteristics of Tryptophan Sorption onto FIBAN A-1 Fiber

E. V. Azarova; Азарова Е. В.; I. V. Voronyuk; Воронюк И. В.; T. V. Eliseeva; Елисеева Т. В.

doi:10.31857/S0044185623700602

Equilibrium and Kinetic Characteristics of Tryptophan Sorption onto FIBAN A-1 Fiber

Authors: Azarova E.V.¹, Voronyuk I.V.¹, Eliseeva T.V.¹
Affiliations:
1. Voronezh State University
Issue: Vol 59, No 5 (2023)
Pages: 500-505
Section: ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦАХ
URL: https://rjraap.com/0044-1856/article/view/663922
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044185623700602
EDN: https://elibrary.ru/PRBJJA
ID: 663922

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

In the present study, the possibility of using a strong-base fibrous material FIBAN A-1 (Institute of Physical Organic Chemistry, National Academy of Sciences of Belarus, Belarus) as a sorbent to remove tryptophan from aqueous solutions is investigated. The capacity characteristics of the anion exchangers in the form of granules and fibers containing quaternary ammonium bases as functional groups with respect to the chosen amino acid are analyzed. The influence of the pH of the medium on the sorption of amino indolylpropanoic acid onto the A-1 fiber is determined. IR spectroscopy confirms the fact of the fixation of amino acids from solutions with pH ~5.0–5.5 due to the charge exchange of the zwitterion by the OH groups of the sorbent. The specific features of both the equilibrium and kinetics of tryptophan sorption from solutions with a pH close to the isoelectric point are studied. Based on the analysis of the isotherms of sorption of the amino acid at different temperatures, a monomolecular mechanism of the sorptive sorption process and its endothermic character are established. The kinetic characteristics of tryptophan sorption indicate a significant contribution of external diffusion to the velocity of the investigated process.

Keywords

amino acid, equilibrium, kinetics, sorption, ion-exchange fiber, ion exchanger

References

Ионообменные методы очистки веществ / Под ред. Чикина Г.А., Мягкого О.Н. Воронеж: ВГУ, 1984. 372 с.
Демин А.А., Чернова И.А., Шатаева Л.К. Ионообменная сорбция биологически активных веществ. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2008. 154 с.
Гапеев А.А., Бондарева Л.П., Астапов А.В., Корниенко Т.С. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2016. Т. 52. № 4. С. 436–441. https://doi.org/10.7868/S0044185616040112
Котова Д.Л., Крысанова Т.А., Домарева Н.В. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2006. Т. 6. № 2. С. 323–327.
Харина А.Ю., Елисеева Т.В., Селеменев В.Ф. // Журн. физической химии. 2021. Т. 95. № 10. С. 1571–1577. https://doi.org/10.31857/S0044453721100125
Куваева З.И., Каранкевич Е.Г. // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук. 2021. Т. 57. № 3. С. 278–285. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2021-57-3-278-285
Хохлова О.Н., Хохлов В.Ю., Лисицына С.А. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2022. Т. 22. № 1. С. 34–40. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2022.22/9018
Хохлов В.Ю. Диссертация … доктора химических наук: 02.00.04 – физическая химия. Воронеж, 2008. 315 с.
Хохлова О.Н., Каширцева Е.Р., Хохлов В.Ю., Трунаева Е.С. // Журн. физической химии. 2021. Т. 95. № 4. С. 581–587. https://doi.org/10.31857/S0044453721040130
Селеменев В.Ф., Беланова Н.А., Назарова А.А. и др. // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2022. № 4. С. 36–43.
Перегудов Ю.С., Бондарева Л.П., Обидов Б.А., Нифталиев С.И. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2021. Т. 57. № 6. С. 588–594. https://doi.org/10.31857/S0044185621060164
Перегудов Ю.С., Плотникова С.Е., Горбунова Е.М. и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2021. Т. 21. № 3. С. 347–359. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3468
Дрогобужская С.В., Широкая А.А., Соловьев С.А. // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2019. Т. 62. № 11. С. 117–125. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196211.5982
Буцких Е.А., Воронюк И.В., Елисеева Т.В. и др. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2023. Т. 59. № 2. С. 133–138.
PubChem National cent for biotechnology information Tryptophan: [сайт]. – URL: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Tryptophan (дата обращения 24.01.2023).
Purolite® – Пьюролайт A520E https://www.purolite.com/product/ru/a520e (дата обращения 24.01.2023).
Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси. ФИБАН А-1. Свойства. URL: http://ifoch.by/research/fiban/A1.html (дата обращения 21.01.2022).
Углянская В.А., Чикин Г.А., Селеменев В.Ф. Инфракрасная спектроскопия ионообменных материалов. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1989. 208 с.
Казицына Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии. М.: “Высшая школа”. 1971. 264 с.
Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел / Ред. Парфит Г., Рочестер К. М.: Мир. 1986. 488 с.
Гельферих Ф. Иониты. М.: ИЛ, 1962. 490 с.
Самсонов Г.В., Тростянская Е.В., Елькин Г.Э. Ионный обмен. Сорбция органических веществ. Л.: Наука, 1969. 336 с.