Рівноважні та термодинамічні дослідження адсорбції антоціанів на волокнистому катіоніті ФИБАН К-1

Анотація

В останні десятиліття спостерігається підвищена зацікавленість дослідників щодо отримання антоціанів з доступної та недорогої рослинної сировини з метою їхнього застосування не тільки як природних харчових барвників, але й як фармацевтичних препаратів. Серед рослинних джерел антоціанів аронія та бузина відносяться до перспективної сировини завдяки великому вмісту антоціанів. У даній роботі досліджено адсорбційну рівновагу та термодинаміку антоціанів екстрактів аронії та бузини на волокнистому катіоніті ФИБАН К–1, який містить у своєму складі сильнокислотні SO₃H–групи, що приєднані до ароматичних кілець. Екстракти антоціанів отримували мацерацією сировини в 0.1 М HCl за наступними умовами екстракції: співвідношення сировина-рідина = 1:2 при 293 K протягом 24 год. Загальний вміст антоціанів в екстрактах визначали рН-диференціальним методом. Адсорбційні досліди проводили в статичних умовах, струшуючи суміші антоціанових екстрактів ягід з ФИБАН К–1. Отримані  адсорбційні ізотерми віднесено до L-типу за класифікацією Джайлса. Адсорбційна здатність ФИБАН К–1 зростала при підвищенні температури від 293 до 313 K. Для опису експериментальних ізотерм адсорбції застосовано адсорбційні моделі Ленгмюра, Фрейндліха та Тьомкіна. Ці моделі добре узгоджувалися з експериментальними даними, але модель Ленгмюра була найбільш сприятливою для дослідження адсорбційної рівноваги антоціанів аронії та бузини на ФИБАН K–1. Розраховано термодинамічні параметри адсорбції антоціанів: DG°, DH° і DS°. Значення DG° були від’ємними, що свідчить про те, що адсорбція антоціанів аронії та бузини на ФИБАН K-1 була спонтанною та сприятливою в умовах експерименту. Зменшення значень ΔG° зі збільшенням температури показало, що адсорбція більш сприятлива при високій температурі. Значення ∆H° були позитивними при адсорбції антоціанів обох видів ягід, що свідчить про ендотермічний процес. Значення ∆S° були позитивними, тобто антоціани аронії та бузини у водній фазі є більш організованими системами, ніж на межі поділу адсорбент-рідина.