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
127 KB...
28 05 2026 19:18:12
Статья в формате PDF
206 KB...
26 05 2026 2:22:50
Статья в формате PDF
206 KB...
25 05 2026 5:19:50
Статья в формате PDF
152 KB...
24 05 2026 18:45:41
Исследования проведены на 128 пoлoвoзрелых крысах различного пола, содержавшихся в «курительных камерах» в течение 60 дней с ежедневной затравкой животных в течение 1 часа. Определяли содержание нитратов и нитритов в тканях легких, мозга и печени на 30, 45 и 60 сутки. Мы предполагали выяснить пoлoвые особенности роли оксида азота в гомогенатах тканей крыс различного пола, подвергшихся воздействию табачного дыма. Как показало настоящее исследование, длительная интоксикация табачным дымом приводит к выраженному развитию воспалительных явлений в изучаемых органах, более выраженное в тканях легких и печени, особенно у самцов. В генезе выявленных морфологических и морфометрических изменений в исследуемых тканях лежит активизация индуцибельной формы оксида азота, что приводит к прогрессированию воспалительных и оксидативных явлений. Выявлен пoлoвoй диморфизм в регуляции уровня оксида азота.
...
23 05 2026 7:48:43
Статья в формате PDF
116 KB...
22 05 2026 14:11:59
Статья в формате PDF
118 KB...
21 05 2026 22:38:17
На основе анализа s-d обменного взаимодействия в структурах типа NiAs с частично вакантными катионными позициями, моделировались различного рода зависимости результирующей намагниченности от температуры нестехиометрических ферримагнетиков. На основе исследований пирротина методами ЯГР и РФА доказано, что двухподрешеточный ферримагнетик, содержащий в структуре катионные вакансии, должен рассматриваться, при определенном типе распределения вакансий, как ферримагнетик с четырьмя магнитными подрешетками. В данном случае, дополнительные магнитные подрешетки можно рассматривать как подрешетки, индуцированные хаpaктером распределения катионных вакансий в структуре. Квантово-механические расчеты в рамках модели молекулярного поля температурных изменений намагниченности отдельно для каждой из подрешеток, а также анализ результирующей термокривой намагниченности, объясняют ряд экспериментально полученных кривых зависимости намагниченности от температуры нестехиометрического пирротина с различной плотностью вакансий в структуре.
...
20 05 2026 0:34:24
Статья в формате PDF
137 KB...
19 05 2026 5:56:37
В статье обсуждаются последние достижения технологий гидрографических и геодезических съемок, таких как дифференциальная система GPS/ГЛОНАСС субметровой точности определения положения на поверхности моря, интегрированная DGPS с гидроакустической системой HPR для определения положения под водой, многолучевые эхолоты, гидролокаторы бокового обзора; морские датчики движения, специально разработанные для высокоточного измерения перемещений в море для пользователей, требующих высокой точности измерений дифферента, крена и перемещений по высоте. Аэролазерная батиметрия имеет значительный потенциал для замены эхолота при измерении глубин. Отмечено, что ROV (буксируемые подводные аппараты) и AUV (автономные подводные аппараты) становятся технически и экономически более выгодной платформой для съемки в специальных применениях и в будущем станут широко использующейся техникой.
...
17 05 2026 18:47:59
Статья в формате PDF
113 KB...
16 05 2026 0:15:13
Авторы, используя стереокраниобазиометр собственной конструкции, на 248 объектах установили, что точка пересечения верхнего края пирамиды височной кости корешком тройничного нерва занимает преимущественно заднее, латеральное и высокое положение при брахицефалии и брахибазилии, а при долихоцефалии и долихобазилии – переднее, медиальное и низкое положение. Большим абсолютным размерам черепа соответствует высокое, заднее и латеральное положение данной точки, а малым абсолютным размерам черепа – ее низкое, переднее и медиальное положение. Наибольшая степень корреляции имеет место с индексом треугольника с вершинами в передних точках наружных слуховых проходов и в глабелле. Полученные данные могут быть использованы при изучении закономерностей морфогенеза черепа человека, а также при планировании операций чрезкожной радикотомии.
...
15 05 2026 1:39:13
Статья в формате PDF
97 KB...
14 05 2026 20:20:10
Статья в формате PDF
456 KB...
13 05 2026 11:45:37
Статья в формате PDF
104 KB...
12 05 2026 7:32:43
Статья в формате PDF
108 KB...
11 05 2026 3:16:48
Проведено комплексное психо-соматическое обследование 3280 женщин репродуктивного возраста с мастопатией. Сделан вывод о необходимости организации специализированных маммологических кабинетов для квалифицированной диагностики, лечения и психологической коррекции пациенток с заболеваниями молочных желез.
...
10 05 2026 1:52:27
Статья в формате PDF
116 KB...
09 05 2026 19:48:23
Статья в формате PDF
496 KB...
08 05 2026 3:23:57
Статья в формате PDF
331 KB...
07 05 2026 15:36:23
Статья в формате PDF
392 KB...
06 05 2026 9:41:57
Статья в формате PDF 231 KB...
05 05 2026 3:36:30
Статья в формате PDF
112 KB...
04 05 2026 10:55:15
Статья в формате PDF
245 KB...
03 05 2026 7:32:51
Статья в формате PDF
307 KB...
02 05 2026 3:42:28
Статья в формате PDF
121 KB...
01 05 2026 13:31:18
Статья в формате PDF
114 KB...
30 04 2026 5:33:30
Статья в формате PDF
256 KB...
29 04 2026 10:18:32
Статья в формате PDF
118 KB...
27 04 2026 22:16:39
Статья в формате PDF
285 KB...
26 04 2026 14:29:40
При изучении влияния озона на частоту аберраций хромосом у семян пшеницы различных сортов, хранившихся в условиях озона разные сроки, была выявлена зависимость его цитогенетического воздействия от времени экспозиции.
...
25 04 2026 10:46:18
Статья в формате PDF
104 KB...
23 04 2026 3:28:47
Статья в формате PDF
97 KB...
22 04 2026 22:59:23
Статья в формате PDF
101 KB...
21 04 2026 1:13:49
Статья в формате PDF
334 KB...
20 04 2026 4:31:12
Cтатья посвящена исследованию влияния хлорида кадмия (0,25 мг/л) и ацетата свинца (0,5 мг/л) на активность катепсина Д в тканях сеголеток карпа. Результаты наших исследований свидетельствуют о наличии тканеспецифичности в изменении активности катепсина Д в ответ на действие ионов тяжелых металлов.Предлагается использовать показатели протеолитических ферментов в тканях рыб в качестве чувствительного теста на загрязнение водной среды ионами тяжелых металлов.
...
19 04 2026 9:23:42
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 ::
