ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕТИКИ СОРБЦИИ КАТИОНА МЕТАЛЛА ПЕКТИНОМ ИЗ ЦИТРУСОВЫХ
Одним из ценных компонентов пищи, обладающим сорбционными свойствами по отношению к ионам тяжелых металлов, является пектин. Пектиновые вещества присутствуют почти повсеместно во всех высших растениях. Для рационального использования пектина необходимо всестороннее изучение его физико-химических свойств.
В нашу задачу входило исследование цитрусового пектина, полученного после промышленной переработки плодов на сок. Так как пектиновые вещества представляют собой природный ионообменник, изучалась кинетика и сорбционная способность пектина in vitro по отношению к ионам свинца, а также влияние температуры на сорбционную емкость. Известно, что свинец как тяжелый металл связывается с карбоксильными, фосфатными группами биомолекул. При этом он снижает активность ферментов и, купируя метаболические процессы, вызывает сильную интоксикацию организма.[1] Установлено, что кроме физической адсорбции катионов активными центрами пектина, происходит и хемосорбция - образование комплексных соединений пектата свинца. [4]
Сорбционная способность выражается количеством ионов тяжелого металла, связывающихся с 1г пектина. Количество связавшихся ионов свинца определялось по разнице между вносимым и остаточным количеством в расчете на 1г пектина.
Изменение концентрации ионов свинца в водной фазе растворов при контакте с цитрусовым пектином от времени сорбции отражено в таблице 1.
При обработке пектина стандартным раствором основного ацетата свинца образуется рыхлый осадок пектата свинца. Его отфильтровали, а содержание в надосадочной жидкости в различные моменты времени (10-60мин) определяли методом комплексонометрического титрования. Титрование проводилось в среде аммиачного буферного раствора под контролем металлохромного индикатора хромогена. [3]
В реакциях образования пектатов металлов участвуют два вещества и, чтобы учесть изменения концентрации одного из реагирующих веществ (ионов металла), при минимальном влиянии концентрации другого вещества (пектина), использовали метод изолирования Оствальда [2]. Согласно этому методу, реакция проводится с избытком одного из реагентов (пектина) и тогда скорость пропорциональна концентрации другого реагента, взятого в недостатке (ионы металла).
Таблица 1
Изменение концентрации ионов свинца в водной фазе раствора
|
Время, мин |
Количество ионов Pb2+, мг/г |
Концентрация иона Pb2+ в растворе, ммоль/л |
|
0 (ст. р-р) |
103,8 |
5,00 |
|
10 |
88,0 |
4,25 |
|
20 |
83,0 |
4,00 |
|
30 |
73,5 |
3,55 |
|
40 |
71,4 |
3,44 |
|
50 |
67,0 |
3,20 |
|
60 |
67,0 |
3,20 |
Линейность зависимости lgC от времени и постоянство констант скорости в различные отрезки времени свидетельствует о первом порядке реакции взаимодействия пектина с ионами свинца. Средняя величина константы скорости равна 1,325х10-3мин-1
В течение 1 часа максимальное извлечение Pb2+ составляет 64% от равновесной концентрации, что в пересчете на 1г сорбента равно 67 мг ионов свинца.
Сорбция в зависимости от природы адсорбента, особенности его поверхности может подчиняться уравнению Фрейндлиха или Ленгмюра.
Для поиска этой подчиненности рассчитывали на основе полученных данных величину экспериментальной адсорбции, согласно зависимости:
,
где ΔС - изменение концентрации иона Pb2+ в растворе, n - объем раствора (мл), m - масса адсорбента (пектина), г
Нахождение констант уравнения Ленгмюра (А∞ и b) и констант уравнения Фрейндлиха (К, 1/n) осуществляли по графическим зависимостям и lgАЭКС. =f(lgΔC), соответственно [5].
В таблице 2 приведены найденные величины адсорбции.
На рисунке представлены соответствующие изотермы сорбции.
По хаpaктеру изученных изотерм и данным табл. 2 можно сделать вывод, что функциональная зависимость сорбции от концентрации катионов свинца подчиняется уравнению Фрейндлиха (А=КС1/ n), описывающего сорбционный процесс на неоднородных пористых поверхностях. Коэффициенты уравнения для изотермы сорбции следующие: К = 0,5; 1/n = 0,9.
Для изучения влияния температуры на сорбционные свойства пектина проводили: замораживание модельных растворов при температуре минус 180С и температурную обработку при 99-1000С в течение 1 часа.
Проведенные исследования показали, что процент сорбционной способности пектина относительно его протекания при комнатной температуре уменьшился на 22,6% при термической обработке и на 1,2% при замораживании.
Таблица 2
Соотношение экспериментальной величины адсорбции ионов Pb2+ на пектине с расчетными
|
ΔС, ммоль/л |
АЭКС. , ммоль/г |
АЛ., ммоль/г |
Аф. , ммоль/г |
АЭКС./ АЛ. |
АЭКС./ Аф. |
|
0,75 |
0,375 |
0,570 |
0,386 |
0,658 |
0,972 |
|
1,00 |
0,500 |
0,740 |
0,500 |
0,676 |
1,000 |
|
1,45 |
0,725 |
1,040 |
0,699 |
0,697 |
1,037 |
|
1,56 |
0,780 |
1,109 |
0,746 |
0,702 |
1,045 |
|
1,80 |
0,900 |
1,259 |
0,846 |
0,714 |
1,060 |
|
|
Ср. = 0,689 |
Ср. = 1,022 |
|||
Изотермы сорбции Рb2+ цитрусовым пектином
Полученные данные позволяют рекомендовать цитрусовые пектины в качестве энтеросорбентов для выведения ионов свинца из организма при свинцовой интоксикации.
Относительное сохранение сорбционных свойств пектина при консервировании холодом или термической обработке позволяет рекомендовать его в качестве пищевой добавки к продуктам лечебного и профилактического действия. При этом его преимущество по сравнению с неприродными сорбентами в отсутствии токсичности и хорошей эвакуации из кишечника.
Выводы:
- Установлен факт высокой комплексообразующей способности пектина из цитрусовых по отношению к катионам свинца. Максимальная степень извлечения 64% от исходной концентрации Pb2+ в течении времени сорбции 60 мин.
- Изучение кинетики образования пектата свинца показало, что реакция протекает по первому порядку с величиной константы скорости равной 1,325х10-3 мин-1
- Показано, что сорбционный процесс на поверхности энтеросорбента подчиняется уравнению Фрейндлиха.
- Установлено относительное сохранение сорбционной активности пектина при термической обработке и при замораживании.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Агоджанян Н.А.// Химические элементы в среде обитания и экологический портрет человека. М., 2001. - 250 с.
- Денисов Е.Т.// Кинетика гомогенных химических реакций. М.,1978. - 368 с.
- Нилина В.В.// Пектин. Методы контроля в пектиновом производстве. Киев.1992. - 180 c.
- Решетников В.И. // Химико-фармацевтический журнал. - 2003.- Т 37. № - 5. С. 28 - 32.
- Фролов Ю.Г.// Поверхностные явления и дисперсные системы. М., 1982. - 400 c.
Статья в формате PDF
146 KB...
24 03 2026 13:25:50
Статья в формате PDF
113 KB...
23 03 2026 21:41:29
Статья в формате PDF 126 KB...
22 03 2026 14:50:59
Статья в формате PDF
395 KB...
21 03 2026 16:30:36
Статья в формате PDF
99 KB...
20 03 2026 10:58:17
Статья в формате PDF
114 KB...
19 03 2026 23:19:23
Статья в формате PDF
142 KB...
17 03 2026 4:18:32
Статья в формате PDF
119 KB...
16 03 2026 2:23:20
Статья в формате PDF
135 KB...
15 03 2026 4:39:39
Статья в формате PDF
89 KB...
14 03 2026 13:33:27
Статья в формате PDF 178 KB...
13 03 2026 16:38:31
Статья в формате PDF
112 KB...
11 03 2026 7:34:32
Статья в формате PDF
131 KB...
10 03 2026 3:35:55
Статья в формате PDF
113 KB...
09 03 2026 22:49:40
Статья в формате PDF
120 KB...
08 03 2026 2:35:45
Статья в формате PDF
191 KB...
07 03 2026 5:36:36
Статья в формате PDF
97 KB...
06 03 2026 1:15:21
Для оценки современного состояния природного фона и его изменений под действием техногенных факторов выполнены геохимические исследования почв на различных объектах нефтегазового комплекса Якутии. Показано, что при попадании в почву нефть и нефтепродукты сорбируются почвогрунтами и смешиваются с нативным органическим веществом почв, что приводит к изменению природного фона вплоть до формирования аномальных поверхностных геохимических полей техногенного генезиса.
...
05 03 2026 6:21:50
Статья в формате PDF
244 KB...
04 03 2026 2:38:16
Статья в формате PDF
125 KB...
03 03 2026 14:17:31
Статья в формате PDF
103 KB...
02 03 2026 8:34:57
Статья в формате PDF
146 KB...
01 03 2026 15:49:52
Статья в формате PDF
119 KB...
26 02 2026 23:26:57
Комплексное клинико-лабораторное обследование 20-ти больных в динамике ожоговой болезни средней степени тяжести позволило выявить закономерность системных метаболических расстройств в виде активации процессов перекисного окисления липидов. Установлена взаимосвязь чрезмерного накопления в эритроцитах и плазме крови промежуточных продуктов липопероксидации с тяжестью клинических проявлений патологии. В период ожогового шока и токсемии имело место прогрессирующее повышение содержания малонового диальдегида и диеновых конъюгатов в крови, а положительная клиническая динамика ожоговой болезни у выздоравливающих больных (15 – 25 сутки наблюдения) коррелировала со снижением интенсивности процессов липопероксидации. Выявлена положительная корреляция между повышенным содержанием в крови продуктов липопероксидации, уровнем молекул средних масс и развитием синдрома цитолиза.
...
23 02 2026 7:13:35
Статья в формате PDF
292 KB...
22 02 2026 7:54:32
Статья в формате PDF
106 KB...
20 02 2026 7:48:23
Статья в формате PDF
143 KB...
18 02 2026 3:28:53
Исследуется динамика причин cмepтности от сахарного диабета за период с 2000 по 2005гг по материалам отделения эндокринологии МУЗ ГКБ №3 им. С.М.Кирова. За исследуемый период наблюдалось снижение cмepтности от сахарного диабета. Непосредственными причинами cмepти от сахарного диабета послужили: диабетическая кома, гипогликемическая кома, хроническая почечная недостаточность (ХПН), гангрена, осложненная сепсисом. Наиболее частой причиной cмepти от СД в течение всего периода исследования являлась гангрена, осложненная сепсисом.
...
17 02 2026 4:31:14
Важнейшим фактором поддержания селенового статуса организма является феномен эндогенного регулирования, который проявляется как в здоровом организме, так и при различных заболеваниях. Клинические исследования гинекологических больных с гнойно-воспалительными заболеваниями позволили установить, что снижение иммунной защиты организма часто сопровождается снижением уровня селена в сыворотке крови. Обследовано 46 больных (18-37 лет). Бактериологическое типирование подтвердило присутствие: Chlamidia trachomonatis; Ureaplasma urealiticum; St. epidermidis; грам (-) флоры; грам (+) флоры; смешанной флоры; E. Colli; дрожжевых клеток; трихомонад. Интервал концентрации селена в сыворотке крови составил 32,0-89,5мкг/л. Средний показатель 64,8 ± 6,3 мкг/л (при норме 115-120 мкг/л). Показатель уровня селена в сыворотке крови доноров г.Пензы составил 81,0 ± 11,7 мкг/л. Была проведена оценка влияния селенодефицита на течение и прогноз эндотоксикоза. Таким образом, авторегулирование антиоксидантного гомеостаза в организме можно рассматривать как функцию иммунитета, а воздействие фармакологических препаратов как один из методов регулирования селенового статуса населения. ...
15 02 2026 23:59:37
Статья в формате PDF
108 KB...
14 02 2026 17:50:39
Статья в формате PDF
111 KB...
13 02 2026 5:14:22
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
