Математикалық модельде, энтеросорбенттердің көмегімен Pb, Ni, Hg бөлшектерінің кинетикалық, сондай-ақ термодинамикалық қасиеттері сипатталады. Жүргізілген есептеулер гидрофильді қоспалардан ауыр металдар шығару бойынша қолданылатын және медициналық тәжірибеде кеңінен қолданылатын энтеросорбенттердің сандық нәтижелілігін бағалауға мүмкіндік береді.
Биологиялық құрылымдарды ауыр металдардан тазалаудың пәрменді құралдарын іздеу қажеттілігі биосфераның ластануынан туындады. Энтеросорбенттер әсер етудің ерекше механизмінің арқасында ағзаны тазалаудың жақсы әдісі ретінде белсенді қолдануды тапты. Мақсаты: гидрофильді сұйылтылған қоспалардан, әртүрлі қасиеттердегі энтеросорбенттерде ТМ жоюда қолданылатын энтеросорбенттердің нәтижелілігін салыстыру, сондай-ақ Hg, Pb, Ni катиондарының кинетикалық және термодинамикалық адсорбциялық сипаттамаларын табу.
Материалдар мен әдістер: тәжірибе үшін медициналық тәжірибеде кеңінен қолданылатын энтеросорбенттер алынды (кесте. 1)
Кесте 1 Энтерсорбенттердің салыстырмалы сипаттамалары
Нәтижелер мен оны талқылау: Әртүрлі концентрациясы бар қоспалардың көмегімен ауыр металдар адсорбциясы жүргізілді. Адсорбциялық тепе-теңдікті алу кезінде эксперимент тоқтату уақыты белгіленді. Сынамаларды белгіленген уақыт кесінділері арқылы сұрыптау жолымен сорбциялық процестің кинетикасы қалыптасты.
Комплексонометриялық титрлеу әдісімен ni, Pb және Hg бөлшектерінің шоғырлануы белгіленді.
Адсорбция жылдамдығының тұрақтысы көрнекі түрде (сурет 1) Фрейндлихтің логарифмдік теңдеуінің түрленуін есептеуге мүмкіндік береді. Осының арқасында термодинамикадағы адсорбция шамалары анықталды.
|
Препарат атауы |
Халықаралық патенттелмеген аты шығару түрлері |
1 г. сорбенттің беттік белсенділік ауданы |
Ұсынылатын мөлшері (дозасы) |
|
Белсенді көмір |
Белсенді көмір, ұнтақ және таблеткасы |
1,5-2 м2 |
20-30 г. |
|
Полифепан |
Гидролизді лигнин, ұнтақ, түйіршік, таблетка |
40 м2 |
0,5-1 г/кг |
|
Энтеросгель |
Полигидрат полиметилсилоксаны (метилкремний қышқылының гидрогелі) |
150 м2 |
22,5 г. тәулігіне 3 рет немесе 1-2 капсула |
|
Микроцеллюлоза |
Өте жоғары дисперсті микроцеллюлоза |
400 м2 |
150 мг/кг тәулігіне 3 рет |
|
Ақ көмір |
Өте жоғары дисперсті кремний диоксиді (кремнезем) ББҚ |
400 м2 |
Суспензия түрінде 100 мг/кг тәулігіне Немесе 1,9-3,4 г. (3 таблетка) |
Сурет 1 -Аѵыр металдар адсорбциясынын жылдамдык константасын графиктік аныктау
Ленгмюр теңдеуінің түрі өзгеруі металдардың адсорбция температурасында кинетикалық шамаларды зерттеу параметрлерін көрнекі түрде анықтауға мүмкіндік береді негізінде АМ шығару жылдамдығы анықталды (кесте. 2).
(сурет. 2) сұйылтылған гидрофильді ерітінділерден бөлме
Кесте 2 Әртүрлі энтерсорбенттердегі сынап, қорғасын, никельдің адсорбциялануының кинетикалық параметрлері
Алынған мәліметтер белсендірілген көмірде Pb және Ni катиондарының адсорбциясы ең жылдам өтеді (14,85 х 10-5 және 2,25 х 10-5 мин-1), сондай-ақ адсорбциялық тепе- теңдікті қалпына келтірудің ең аз уақыты (10 және 20 мин). Энтеросгельдің сыртқы жағында Hg жылдамырақ адсорбцияланады (14,5 х 10-3 мин-1 және 50 минут), бірақ оның сіңіру жылдамдығы Pb және Ni басқа сосорбенттерге қарағанда әлдеқайда төмен. Көмір АҚ Pb және Ni (5,10 х 10-5 және 5,13 х 10-5 мин-1 жылдамдық константалары) катиондарының ерітінділерінен тез шығару үшін жақсы, бірақ Ni катиондарының адсорбция жылдамдығы өте аз (жылдамдық константасы 0,26 х 10-4 мин-1). Микроцеллюлоза ерітінділерден тек Pb (жылдамдық тұрақтысы 10,3 х 10-5 мин-1) тез жояды, бірақ HG және Ni адсорбциясы үшін пәрменді емес. Pb полифепан ерітінділерінен жақсы шығарады (3,91 х 10-5 мин-1 адсорбция жылдамдығының тұрақтысы), бірақ Hg және Ni адсорбциясы баяу өтеді.
Энтеросорбенттердің адсорбциялық сыйымдылығы және олардың таңдалған токсиканттардың әрқайсысына ұқсастығы ТМ термодинамикалық параметрлерін бағалауға мүмкіндік береді (кесте. 3).
Pb катиондарына қатысты белсендірілген көмір және микцеллюлоза ең жоғары адсорбциялық сыйымдылыққа ие (22,х 10-4 және 21,0 х 10-4 моль/г). Бірақ микроцеллюлозадан басқа белсендірілген көмір осы металға ең жақсы ұқсас (45,1 және 15,2 адсорбциялық тепе-теңдік константалары). Полифепанда адсорбциялық сыйымдылықтың деректері ең аз (максималды адсорбция 5,23 х 10-5 моль / г құрайды), сондай-ақ сорбциялық тепе-теңдіктің ең аз рөлі (барлығы 5,60). Ақ көмірде де жақсы сіңіру қабілеті бар, бірақ адсорбциялық сыйымдылықта белсендірілген көмірден 4 есе кем.
|
Энтерсорбенттер |
Адсорбцияның жылдамдық константасы, kx104, мин-1 |
Адсорбциялық тепе-теңдік орнау уақыты, мин |
Бөлу дәрежесі, % |
||||||
|
сынап |
қорғасын |
никель |
Сынап |
қорғасын |
никель |
сынап |
қорғасын |
никель |
|
|
Белсенді көмір |
4,37 |
14,85 |
2,25 |
15 |
20 |
30 |
50 |
79 |
17 |
|
Ақ көмір |
4,09 |
5,13 |
0,26 |
40 |
20 |
40 |
57 |
41 |
13 |
|
Микроцеллюлоза |
0,39 |
10,3 |
1,91 |
50 |
20 |
40 |
90 |
59 |
7 |
|
Энтеросгель |
13,6 |
3,02 |
1,82 |
40 |
40 |
40 |
60 |
20 |
6 |
|
Полифепан |
0,58 |
3,82 |
0,45 |
50 |
45 |
70 |
88 |
25 |
5 |
Кесте 3 Сынап, қорғасын, никельдің әртүрлі энтерсорбенттердегі адсорбциялануының термодинамикалық параметрлері
Қорытынды: математикалық модель мысалда, энтеросорбенттердің көмегімен Pb, Ni, Hg бөлшектерінің кинетикалық, термодинамикалық қасиеттері сипатталады. Жүргізілген есептеулер гидрофильді қоспалардан ауыр металдар шығару бойынша қолданылатын және медициналық тәжірибеде кеңінен қолданылатын энтеросорбенттердің сандық нәтижелілігін бағалауға мүмкіндік береді. Ең тиімді энтеросорбент белсендірілген
|
Энтерсорбенттер |
Максимальді адсорбция, Amaxx103, моль/г |
Адсорбциялық |
тепе-теңдік константасы К |
|||
|
сынап |
қорғасын |
никель |
сынап |
қорғасын |
никель |
|
|
Белсенді көмір |
16,8 |
21,2 |
12,7 |
13,9 |
44,2 |
0,95 |
|
Ақ көмір |
8,4 |
17,1 |
3,8 |
0,9 |
12,7 |
0,64 |
|
Микроцеллюлоза |
42,8 |
20,3 |
3,7 |
22,6 |
13,2 |
0,82 |
|
Энтеросгель |
10,8 |
12,6 |
2,7 |
17,1 |
8,4 |
0,38 |
|
Полифепан |
55,7 |
4,3 |
1,4 |
12,6 |
4,6 |
0,32 |
көмір және микроцеллюлоза, сондай-ақ полифепан болды. Болжам бойынша, бұл сорбенттер адам ағзасына ауыр металдар көп түскен кезде АІЖ тиімді тазартылады.
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
- Лисичкин, Г. В. Человек и среда его обитания. М.: Мир, 2005. 377 с.
- Зырин Н.Е. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах. М.: МГУ, 1986. 210 с.
- Трахтенберг, К. Д. Пектиносодержащие энтеросорбенты и их использование при воздействии радионуклидов и тм // Врачебное дело. 1995. №7. С. 25-45.
- С. А. Беляков Энтеросрбция. Ш.: 1997. 356 с.
- Хотимченко, Ю. З. Энтеросорбенты для больных и здоровых // Мед. фарм. вестн. Приморья. 1996. № 4. С. 100-109.