Выбор Анионообменной Мембраны При Разделении Фенилаланина И Хлорида Натрия Нейтрализационным Диализом

Abstract

При микробиологическом синтезе фенилаланина полученные смеси, сточные и промывные воды производства содержат помимо целевого компонента также остатки питательной среды, такие как соль и сахар. Для выделения аминокислот из смеси с сахарами и минеральными электролитами исполь-зуются ионообменные и мембранные технологии.Нейтрализационный диализ – мембранный процесс деионизaции растворов, основанный на принципе доннановского диализа, использующий одновременно кaтионообменную и анионообменную мембраны и сопровождающийся реакцией нейтрализации. Данная работа посвящена изучению воз-можности деминерализации раствора фенилаланина нейтрализационным диализом с использованием гетерогенных катионообменной мембраны МК-40 и анионообменных мембран разной основности МА-40, МА-41. Установлено, что наиболее эффективное разделение происходит, если показатель кислот-ности деминерализуемого раствора соответствует изоэлектрической точке аминокислоты, когда она существует в основном в виде биполярного иона. При нейтрaлизaциoннoм диализе растворов смеси минеральной соли и аминокислоты поток минерального компонента превышал поток аминокислоты через все исследованные мембраны во всем диапазоне концентраций. Применение сильноосновной анионообменной мембраны МА-41 в паре с сильнокислотной катионообменной мембраной МК-40 по-казывает более эффективную деминерализацию по сравнению с использованием среднеосновной ани-онообменной мембраны МА-40. Степень выделения катионов натрия через сульфокатионообменную мембрану МК-40 составляла 70%, а хлорид-ионов 48 и 13% через мембраны МА-41 и МА-40, соответ-ственно.Установлено, что поток ионов натрия через сильнокислотную катионообменную мембрану МК-40 превышал соответствующие величины для хлорид-ионов через анионообменные мембраны раз-ной основности, что обусловлено различием величин обменной емкости мембран и коэффициентов диффузии противоионов в них. Показано, что при нейтрaлизaциoнном диализе эквимолярных смесей фенилаланина и хлорида натрия максимальная эффективность разделения компонентов наблюдается в области разбавленных растворов. В канале с мембраной МА-41 по сравнению с мембраной МА-40 большее содержание в деминерализуемом растворе биполярной формы нейтральной аминокислоты приводит к увеличению фактора разделения для мембраны МК-40. С увеличением концентрации ис-ходного раствора происходит снижение фактора разделения как для катионообменной, так и для анио-нообменных мембран. Максимальные суммарные потери фенилаланина наблюдались в разбавленных смешанных растворах и не превышали 1%.