Интенсивная обработка лекарственного сырья - Молчанов Г.И.
Скачать (прямая ссылка):
Если на жидкость, содержащую заряженные ионы кислот, солей, оснований, наложить поле постоянного тока, создаваемое с помощью расположенных по обе стороны мембраны электродов, то значительно увеличивается процесс массопереноса. При этом возникает разность потенциалов, которая (если напряжение разложения — электролиза не превышено) способствует направленному перемещению ионов к электродам: катионов — к катоду, анионов — к аноду. Скорость перемещения ионов зависит от напряженности поля, химической природы иона, его размера, заряда, степени сольватации, концентрации сопутствующих ионов, вязкости среды и др. [18, 32].
В табл. 22 приведены сведения об электрофоретической подвижности некоторых ионов, наиболее часто встречающихся в лекарственном растительном сырье. [Подвижность определяется произведением числа Фарадея на скорость движения иона при заданной напряженности поля.] Наибольшая подвижность отмечается у водорода и гидроксила.
Таким образом, электродиализ отличается от диализа тем, что выводу из диализатора подвергаются вещества, способные к образованию заряженных комплексов и диссоциации [18]. Электронейтральные вещества (сахара),
176
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ____________ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
Таблица 22 Подвижность анионов и катионов под действием электрического тока
Кати Подвиж Ани Подвиж Кати Подвиж Анн Подвиж
он ность он ность он ность oh * ность
н- 315,0 он- 174,0 VaCa" 50,4 C104- 59,1
Na* 42,6 F- 47,6 VsPb" 61,0 CH3COO- 35,0
к- 63,7 ci*- 66,3 VaFe- 45,0 V2C2O4- 62,2
nh4- 63,6 Вг- 68,2 VaFe™ 61,0 V2CO3--- 60,0
‘/2Си- 45,3 I- 66,8 VaAl- 40,0 N03- 62,6
i/2Mg- 44,6
диализируемые при обычном способе, в электродиализе не участвуют.
Так как электрическое поле определяет направление движения ионов, можно осуществить при смене полярности концентрирование веществ путем переноса ионов из камеры с меньшей концентрацией в большую. Как правило, скорость электродиализа до последнего момента постоянна (при постоянстве силы тока) и не зависит от разности концентрации веществ. Возникновение интенсивного массообменного процесса при электродиализе, большая скорость процесса позволяют использовать его для получения деминерализованной воды, очистки различных извлечений из растительного и животного сырья от балластных высокомолекулярных соединений (при получении сахарных экстрактов, сиропов, соков, сыворотки, некоторых растворов и смесей), для обеззараживания среды.
Как правило, при электродиализе используются мембраны селективного (избирательного) действия, разработанные и предназначенные для работы с конкретными растворами.
В промышленных условиях электродиализ осуществляется в многокамерных электродиализаторах, состоящих из однотипных ячеек. В каждой ячейке могут находиться от 2 до 4 рабочих камер, причем соседние камеры в таких ячейках разнотипны. По типу действия ячейки могут предназначаться для обессоливания (концентрирования) или для замещения ионов
Для ячеек первого типа характерно следующее движение ионов. Если ячейку в виде камер с перегородками
7 Заказ 2586
177
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ_______ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
(анод —катод — анод — катод) заполнить поочередно по схеме экстракт — раствор — экстракт — раствор... и через такую систему пропустить постоянный ток, то катионы экстракта через катионитовую, а анионы через анионито-вую мембрану будут перемещаться в рабочий раствор соседней камеры, откуда их удаляют при завершении процесса. В экстракте остаются необходимые вещества. При перемене полярности тока возможно ввести в экстракт требуемые соединения из рабочей жидкости. В случае если обе полупроницаемые перегородки сделаны из одного и того же материала, идет процесс замещения одних ионов другими. Нежелательные катионы или анионы выводятся в рабочую камеру из обрабатываемого раствора, а необходимые из раствора рабочей камеры вводятся, т. е. с помощью направленного электродиализа можно в строго регулируемых условиях получать необходимый состав раствора по требуемой рецептуре. Учитывая это свойство электродиализа, в будущем можно будет создавать сложные комбинации биологически активных веществ, получаемых из жидких продуктов переработки растительного или животного сырья, которые иными способами нельзя выделить в нативном виде. Таким образом, электродиализ может способствовать развитию принципиально новой технологии приготовления лекарств.
Мембраны, используемые для электродиализа, должны обладать большой проницаемостью для катионов или анионов электролитов и в то же время необходимым сопротивлением свободной диффузии, наблюдаемой при обычном диализе. Они должны иметь одинаковую пористость (причем размер пор должен лежать в пределах З—5Х 10“9 м не более), селективность к данному иону Р, которую возможно рассчитать по уравнению:
