CC BY
13
ЮеиЫ1к ХажМММ №1-2019
УДК 661.183.12
К.К. Шекеева
С.Ж. Асфендияров атындагы Цазсщ ¥лттьщ медицина университетг
НАНО-0ЛШЕМД1 СОРБЕНТТЕ АДСОРБЦИЯ ПРОЦЕС1НЩ ТЕРМОДИНАМИКАЛЬЩ
ПАРАМЕТРЛЕР1Н АНЬЩТАУ
Адсорбция процестщ термодинамикалыц сипаттарына жэне нано-влшемдi сорбенттердщ сорбциялыц цабыетте зерттеу ЖYргiзiлдi. Сорбент пен доксорубициннщ тYрлi термодинамикалыц параметрлерде взара эрекеттесу процестерi зерттелдi. Зерттеу барысында алгаш рет -адсорбция проце^нде темiр-квмiртектi сорбенттегi ¡¡-потенциалдыц взгерiсi зерттелдi. ТYйiндi свздер: адсорбция, нановлшемдi сорбент, термодинамикалыц параметрлер.
Цаз1рп уа;ытта инновациялы; материалдардан темiр-кeмiртектi сорбенттерге кеп кецы беледь Дэрыж заттардыц магниттi бас;арылатын тасымалдаушыларын алуга арналган ерiтiндiлерден компоненттердi селекциялы; экстракциялау процестерiнде олар адсорбциялы; процестiц улкен белсендiлiгiмен ерекшеленедi. Алайда, сорбциялы; процестердiц термодинамикалы; жэне кинетикалы; параметрлерi туралы зерттелмеген сура;тар улкен ;ызыгушылы; тудырады.
Ма^саты: нано-елшемдi сорбенттердщ сорбциялы; ;абшетш зерттеу жэне адсорбция процесшщ физикалы; химиялы; жэне термодинамикалы; параметрлерiн елшеу.
Материалдар жэне эдюгер. Зерттеу нано-елшемдi темiр кемiртектi сорбентте журпзыдь адсорбат доксорубицин гидрохлоридi болды. Беттiк зарядты есептеу Yшiн ;озгалгыш шекара эдiсi ;олданылды. Сондай-а; механикалы; тазалау тэсiлдерi, ультрадыбысты; эсер ету, центрифугалау, потенциометриялы; титрлеу эдiсi жэне т. б. ;олданылды.
Нэтижелерi жэне оларды тал^ылау. Зерттеу барысында эртYрлi температураларда (18, 30, 40 жэне 60 ° с) адсорбция изотермалары алынды.
О 10 20 30 40
С, МКМО,1ьУ.|
Сурет 1 - Бершген температураларда (°С) Лэнгмюр тецдеу1 бойынша тем1р кем1ртект1 сорбентте доксорубициннщ адсорбциясы адиабаттары
Адиабаттан тура;ты тепе-тецдiк жэне сорбцияныц ец жогары келемi есептелген.
Сорбциялану температурасы, 0С Кр, 104, л/моль А, мкмоль/г ДG, кДж/моль
18 5,7 48 -26,1
30 9,8 71,4 -28,1
40 11,0 76,9 -30,2
60 20,6 83,4 -33,6
Температураныц жогарылауымен, сорбция процесiнiц тепе-тецдж тура;тылары да улгаюда, бул эндотермиялы; процестiц керсеткiшi болып табылады. ДН°=26,6 кДж/моль, ДS°=182,5 Дж/(моль. К). Металдардыц адсорбциясы энтропияныц улгаюымен етедi. Титриметриялы; эдiспен адсорбцияныц белсендi орталы;тарыныц саны аны;талды.
Эксперимент барысында темiр кемiртегi сорбентiндегi адсорбция кезiнде доксорубицин концентрациясыныц сорбция уа;ытына тэуелдiлiгi аны;талды. Аньщталган тэуелдiлiктен адсорбция жэне десорбция жылдамдыгыныц константалары, Yдерiстердi активтендiру энергиясы есептелдi (2 кесте).
Кесте 2 - Тем1р кем1ртег1 сорбент1ндег1 доксорубицин сорбциясыныц кинетикалы; параметрлер1
Сорбциялану температурасы, 0С Кадс, мин-1 Кдес, мин-1
18 0,0013 0,00073
40 0,0032 0,00081
60 0,0053 0,00087
Yдерiстi активтендiру энергиясыныц керсеткiшi 30 кДж/моль ;урады, осыпан орай, адсорбция темiр кемiртектi сорбенттщ бетiнде доксорубициннiц химиялы; сорбциясы кезецшен шектеледi деп болжанады.
Доксорубициннiц темiр кемiртектi сорбентпен езара эрекеттесуiнiц электростатикалы; механизмi туралы
болжамдарды тексеру Yшiн адсорбцияланган доксорубициннiц концентрациясынан суспензияныц потенциал езгеруiн зерттеу бойынша тэжiрибе ЖYргiзiлдi (2-сурет).
50 30 10
" -10
^-30 -50 -70
Вестник Ка^НМУ №1-2019
-Т-
20
■
30
4Q£\ мкмоль/Г
Сурет 2 - TeMip KQMipTeKTi сорбент ^-потенциал взгеркшщ адсорбцияланган доксорубицин мвлшерiне тэуелдШп
Адсорбцияныц белсенд1 орталы;тарыныц санын аны;тау уш1н титриметриялык; эд1с колданылды (3-сурет).
он-
—I—
ю
—I—
15
С\ МЧ0.1Ь/.1
Сурет 3 - TeMip KQMipTeKTi сорбенттег1 адсорбция адиабаты Н+ жэне ОН
Алынган мэл1меттер бойынша ДрН - рН тэуелд1л1к графиг1 салынды жэне изоиондык; жагдайдыц сутект1 кврсетк1ш1н1ц мэн1 есептелген (4-сурет).
рК
Сурет 4 - Сутеп кврсетюшшщ взгерушщ суспензияныц бастап;ы рН тэуелдШп
Цорытынды: зерттеу нэтижес1 адсорбциялык; процест1ц термодинамикалык; кврсетк1штер1 аны;талды. Ертлген заттыц концентрациясын арттыру жэне кинетикалык; тэуелд1л1кке жататын адсорбцияланган затты жою тура;ты
процестер1 есептелген. Адсорбция кайтарылмайтын процесс екен1 аны;талды. Сорбентте титриметриялык; эд1спен адсорбция нуктелер1н1ц концентрациясы есептелген.
ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1
1 Н.М. Эммануэл, М.Г. Кузьмин Экспериментальные методы химической кинетики. - М.: Изд-во Московского университета, 1985. -386 с.
2 Савельев Г.Г., Галонов А.И., Юрмазова Т.А., Митькина В.А., Яворовский Н.А. Исследование адсорбции противоопухолевых средств на железокарбидных частицах // РМЖ. - 2010. - Т.317., №3. - С. 29-32.
3 Карапетьян М.Х. Химическая термодинамика. - М: Госхимиздат, 1954. - 612 с.
4 Миронова Л.Н., Земскова Л.А., Войт А.В., Шевеелева И.В., Сорбционные свойства волокнистых материалов // Журнал физической химии. - 2007. - Т.81., №10. - С.1856-1858.
5 Larionov O. Application of Chromatography in Physicochemical Investigations. - Duesseldorf: Published by InCom, 1997. - P. 188-197.
Vestnik KazNMU №1-2019
К.К. Шекеева
Казахский Национальный медицинский университет имени С.Д. Асфендиярова
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ НА НАНО-РАЗМЕРНОМ СОРБЕНТЕ
Резюме: Проведено исследование термодинамических характеристик процесса адсорбции и сорбционной способности нано-размерных сорбентов. Изучены процессы взаимодействия сорбента и доксорубицина при различных термодинамических параметрах. В ходе исследования впервые изучено изменение ^-потенциала на железо-углеродном сорбенте в процессе адсорбции. Ключевые слова: адсорбция, нано-размерный сорбент, термодинамические параметры.
K.K. Shekeeva
Asfendiyarov Kazakh National medical university
DETERMINATION OF THERMODYNAMIC PARAMETERS OF THE ADSORPTION PROCESS ON NANO-SIZED SORBENT
Resume: The thermodynamic characteristics of the adsorption process and the sorption capacity of nano-sized sorbents have been studied. The interaction processes of the sorbent and doxorubicin were studied at various thermodynamic parameters. In the course of the study, the change in the ^ potential on the iron-carbon sorbent during adsorption was studied for the first time. Keywords: adsorption, nanoscale sorbent, thermodynamic parameters
УДК 549.28:543.54
К.К. Шекеева
С.Ж. Асфендияров атындагы Цазсщ ¥лттьщ медицина университетi
КИНЕТИКАЛЬЩ ЖЭНЕ ТЕРМОДИНАМИКАЛЬЩ ЭД1СТЩ К0МЕГШЕН ЭРТYРЛI ЭНТЕРОСОРБЕНТТЕРДЕ УЛЫ МЕТАЛДАРДЫЦ АДСОРБЦИЯСЫН ЗЕРТТЕУ
Математикалыц модельде, энmepоcоpбeнmmepдiц neMeeiMeH Pb, Ni, Hg белшектершц кинетикалыц, сондай-ац термодинамикалык цacuemmepi сипатталады. ЖYргiзiлген есептеулер гuдpофuльдi цоспалардан ауыр металдар шыгару бойынша цолданылатын жэне медициналыц mэжipuбeдe ке^нен цолданылатын энтеросорбенттердщ сандыц нэmuжeлiлiгiн багалауга мyмкiндiк бepeдi. TyrnHdi свздер: ауыр металдар (АМ), энтеросорбенттер, адсорбция
Биологиялык курылымдарды ауыр металдардан тазалаудыц пэрменд1 куралдарын 1здеу кажеттшп биосфераныц ластануынан туындады. Энтеросорбенттер эсер етудщ ерекше механизмшщ аркасында агзаны тазалаудыц жа;сы эд1с1 ретшде белсенд1 колдануды тапты. Ма^саты: гидрофильд1 суйылтылган коспалардан, эртурл1 касиеттердеп энтеросорбенттерде ТМ жоюда
колданылатын энтеросорбенттердщ нэтижел1л1пн салыстыру, сондай-ак Hg, Pb, Ni катиондарыныц кинетикалык жэне термодинамикалык адсорбциялык сипаттамаларын табу.
Материалдар мен эд^ер: тэж1рибе уш1н медициналык тэж1рибеде кец1нен колданылатын энтеросорбенттер алынды (кесте. 1)
Кесте 1 - Энтерсорбенттердщ салыстырмалы сипаттамалары
Препарат атауы Халыкаралык патенттелмеген аты шыгару турлер1 1 г. сорбенттщ бетт1к белсенд1л1к ауданы ¥сынылатын мвлшер1 (дозасы)
Белсенд1 квм1р Белсенд1 квм1р, унтак жэне таблеткасы 1,5-2 м2 20-30 г.
Полифепан Гидролизд1 лигнин, унтак, тушршж, таблетка 40 м2 0,5-1 г/кг
Энтеросгель Полигидрат полиметилсилоксаны (метилкремний кышкылыныц гидрогел1) 150 м2 22,5 г. тэул1пне 3 рет немесе 1-2 капсула
Микроцеллюлоза 8те жогары дисперсл микроцеллюлоза 400 м2 150 мг/кг тэул1пне 3 рет
Ак квм1р 8те жогары дисперст1 кремний диоксид! (кремнезем) ББЦ 400 м2 Суспензия туршде 100 мг/кг тэул1пне Немесе 1,9-3,4 г. (3 таблетка)
Нэтижелер мен оны тал^ылау: Эртурл1 концентрациясы бар коспалардыц квмег1мен ауыр металдар адсорбциясы жург1з1лд1. Адсорбциялык тепе-тецд1кт1 алу кезшде эксперимент токтату уакыты белг1ленд1. Сынамаларды белг1ленген уакыт кес1нд1лер1 аркылы сурыптау жолымен сорбциялык процест1ц кинетикасы калыптасты.
Комплексонометриялык титрлеу эд1с1мен ni, Pb жэне Hg бвлшектершщ шогырлануы белплендь
Адсорбция жылдамдыгыныц турактысы кврнек1 турде (сурет 1) Фрейндлихт1ц логарифмд1к тецдеушщ турлену1н есептеуге мумк1нд1к беред1. Осыныц аркасында термодинамикадагы адсорбция шамалары аныкталды.
