Янтарная кислота, 5 гр

Добавить к сравнению

Янтарная кислота является регулятором роста растений, стрессовый адаптоген, умеренный активатор роста, улучшает усвояемость веществ из почвы.

Водные растворы янтарной кислоты применяются для замачивания семян перед посевом, черенков растений, предназначенных для укоренения, опрыскивания растений во время их вегетации. Для этих целей применяются слабые водные растворы от 0,002% и до 0,02% янтарной кислоты. Небольшая передозировка не опасна для растений. Кроме того, препарат стабилизирует жизнедеятельность естественной микрофлоры почвы.

Предварительная обработка посадочного материала растворами янтарной кислоты повышает устойчивость растений к воздействию неблагоприятных факторов. Опрыскивание зеленых растений стимулирует рост у растений новых побегов, а замачивание корней в растворе на 4-6 часов стимулирует рост новых корней. Растворы янтарной кислоты применяется также при реанимации всех видов растений. Опрыскивание проводится до начала у растений фазы цветения, семена замачиваются на 12-24 часа перед посевом.

Свойства янтарной кислоты для растений

Из-за прекрасной естественной утилизации янтарной кислоты в природе, она не загрязняет окружающую среду. Её очень хорошо использовать для растений. С её помощью можно значительно улучшить рост растений, она улучшает усвояемость питательных веществ из почвы, а также помогает растениям справиться со стрессами. Янтарная кислота нормализует естественную микрофлору почвы, жизнедеятельность микроорганизмов, находящихся в ней. Обработка растений кислотой повышает устойчивость к неблагоприятному воздействию окружающей среды. Если обработать корни – усилится рост корней, а если молодые побеги, то увеличится рост новых побегов. Янтарная кислота является прекрасным реаниматором для растений. Ею обрабатывают перед посадкой семена и черенки различных растений для улучшения всхожести и повышения устойчивости.

Кислота способна спасти погибающие корни, она улучшает всхожесть семян и увеличивает число молодых побегов. Но больше всего пользы янтарная кислота приносит для почвы, так как она нормализует микрофлору грунта, улучшает жизнедеятельность микроорганизмов. Янтарная кислота для растений является своеобразным реаниматором, помогающим растению выживать в неблагоприятной среде.

Для приготовления рабочих растворов, пригодных для опрыскивания и замачивания, 1 г янтарной кислоты необходимо растворить в небольшом количестве теплой воды. Мы делаем крепкий раствор янтарной кислоты. Объем раствора после этого холодной водой доводят до 1 л. То есть это получился раствор 1 г на 1 л . Далее для получения 0,02% раствора янтарной кислоты нужно разбавить 200 мл однопроцентного холодной водой до 1 л. Для получения 0,05% раствора – 500 мл крепкого раствора доводят до литра холодной водой.

Обработка черенков осуществляется раствором 0,02% янтарной кислотой. Срезы черенков погружаются на 2 см в водный раствор препарата.

Замачивание корней растений на 4-6 часов, потом сразу же высадить. Семена можно замочить перед посевом на 12-24 часа, затем просушить и высевать. Перед посадкой опрыскивание рассады 1-2 раза Опрыскивание лучше всего проводить рано утром или поздно вечером. Перед цветением растения опрыскивают 1-3 раза в неделю. После цветения концентрация водного раствора янтарной кислоты должна быть больше в несколько раз.

Растворы янтарной кислоты не подлежат хранению более 3 дней. Поэтому всегда нужно разводить только необходимое количество. Если осталось, лучше вылить, все равно толку уже не будет.

Янтарная кислота для растений: инструкция по применению

Немногие знают, что иногда эффективные биостимуляторы для растений можно приобрести не только в специализированном садоводческом магазине, но и даже в аптеке. Примером такого средства служит янтарная кислота, которая обладает рядом полезных свойств для культурных растений.

Янтарная кислота в таблетках

Янтарную кислоту в таблетках можно приобрести в любой аптеке, и стоит она совсем недорого, поэтому использование ее для садоводческих и цветоводческих целей – дело не затратное. Продается она в различных упаковках, стандартная форма выпуска – 10 штук по 0,25 г. Сама по себе янтарная кислота представляет собой бесцветное вещество без запаха с кисловатым вкусом. Легко растворяется и в воде, и в спирте.

В природе встречается практически везде, но в малых количествах, поэтому промышленное производство получает это вещество при помощи обработки малеинового ангидрида. Приобретают янтарную кислоту в порошке или таблетках. Что уж говорить, для приготовления раствора для растений использовать таблетки намного удобнее, ведь их вес уже отмерен и можно приготавливать смеси различных концентраций без особых усилий и взвешиваний.

Широкое распространение в садоводстве и комнатном цветоводстве янтарная кислота получила благодаря своим полезным свойствам и действиям, которые она оказывает на растения. Используется в качестве биостимулятора широкого спектра действия, то есть применяется для стимуляции роста корней, боковых побегов, молодого прироста, цветения, плодоношения и т.д.

Применение янтарной кислоты для комнатных растений

В комнатном цветоводстве раствор янтарной кислоты можно использовать для:

Даже если никаких проблем у комнатного цветка не наблюдается, и он является абсолютно здоровым, то опрыскивание его раз в месяц слабым раствором янтарной кислоты только его укрепит и поможет сохранить здоровый вид как можно дольше.

Как правильно разводить янтарную кислоту

Для приготовления раствора янтарной кислоты 0,1%-ой концентрации понадобится развести 1 г вещества в 1 л тёплой воды.

Форма выпуска янтарной кислоты в таблетках бывает 0,1 г и 0,25 г. В связи с этим в первом случае понадобится 10 таких таблеток, а во втором – всего 4 штуки.

В качестве примера была взята именно 0,1%-ая концентрация раствора, которую в зависимости от целей применения можно изменять, добавляя вещество или воду в определенных количествах.

Рекомендуется использовать раствор сразу непосредственно после приготовления, но свои полезные свойства он сохраняет в течение трех дней.

Вторичное его использование после истечения срока годности раствора может только навредить растениям.

Применение янтарной кислоты для садовых растений

Для садовых культур раствор янтарной кислоты применяется очень широко. Его можно использовать следующим образом:

Замачивание

Поскольку раствор янтарной кислоты является отличным стимулятором роста и образования корней, его применяют для замачивания посадочного материала, в качестве которого могут служить:

• клубни и корневища овощных и декоративных культур, которые замачивают в растворе минимум на 6 ч, а затем сразу же высаживают в грунт;
• рассада – достаточно корни саженцев замочить на полчаса в 0,02%-ом растворе янтарной кислоты перед высадкой саженцев в грунт;
• семена, которые замачивают в 0,04%-ом растворе на двое суток с последующим просушиванием или оставляют в растворе до прорастания. Такой раствор можно приготовить из уже имеющегося 0,1%-ого, просто отмерив его 400 мл и добавить 600 мл воды;
• нарезанные черенки, которые для образования корней опускают местами срезов на пару часов в раствор янтарной кислоты, а затем проливают раствором питательный субстрат, в котором они сидят, через две недели. Обработки ведут обычно 0,02%-ым раствором.

Опрыскивание

Такую обработку садовых культур можно проводить практически весь сезон, за исключением периода от бутонизации до формирования плодовых завязей.

Периодическое опрыскивание садовых культур раствором янтарной кислоты оказывает на них следующие действия:

• стимулирует образование прироста;
• повышает урожайность и качество самих плодов;
• формирует устойчивость культур к поражению болезнями и вредителями.

Для обработки плодовых деревьев и плодово-ягодных кустарников готовят 0,03%-ый раствор янтарной кислоты, то есть разводят 0,3 г действующего вещества в 10 л воды. Для опрыскивания винограда подойдет 0,08%-ая концентрация.

Опрыскивание проводят с помощью специального опрыскивателя, в который заливают приготовленный раствор. Рекомендуется заниматься этим делом только в сухую безветренную погоду либо рано утром, либо поздно вечером, когда нет высокой вероятности получения солнечных ожогов растений. Приготовленный состав не стоит жалеть, а нужно как следует обрызгать им все надземные части растения – стволы, листья, ветви.

Полив

Проливают садовые растения обычно 1%-ым раствором янтарной кислоты, но можно использовать и более концентрированные смеси, например, 5%-ые. Внесение янтарной кислоты никакого вреда не принесет, так как является экологически чистым не загрязняющим среду веществом.

Однако при частом использовании янтарной кислоты для полива следует помнить о том, что она способна со временем закислять землю, а кислый субстрат подходит далеко не всем садовым культурам, поэтому поливы лучше чередовать с опрыскиваниями.

Таким образом, для замачивания и опрыскивания используются растворы янтарной кислоты намного меньшей концентрации, чем для полива с целью улучшения состояния почвы или питательного субстрата.

Влияние янтарной кислоты на качественный состав почвы

Внесение янтарной кислоты в почву скажется на её составе только благоприятно. Это средство не является токсичным, а наоборот, способно очистить землю от токсичных веществ, уменьшить численность вредных микроорганизмов, а полезным бактериям помочь в осуществлении своей деятельности.

Также янтарная кислота в почве контролирует количество азота, переизбыток которого может крайне негативно сказываться на цветении растений и плодах.

Меры предосторожности к применению янтарной кислоты

Раствор янтарной кислоты, особенно в высоких концентрациях, при попадании на кожу и слизистую человека способен вызывать воспаления и другие неприятные последствия.

Поэтому во время приготовления раствора, а также в течение обработки им растений рекомендуется использовать перчатки, а само средство не подносить близко к лицу и стараться не допускать его попадания на кожу.

Для того чтобы подвести итог, можно еще раз отметить преимущества использования янтарной кислоты как биостимулятора: эффективность, сочетаемость с другими применяемыми веществами, возможность использования для всех растений, простота приготовления раствора, безопасность и нетоксичность и низкая стоимость самого вещества.

Лучшего средства для обработки культур и нельзя придумать. А культуры, обработанные с помощью янтарной кислоты, в результате отблагодарят своего хозяина пышным цветением и плодоношением.

правильная дозировка и пропорции того, как сделать раствор для подкормки

В уходе за орхидеями есть своя хитрость, такая как применение янтарной кислоты.

Она отлично стимулирует нарастание корневой системы

, но стоит помнить, что подкормки она не заменяет и поэтому отказываться от них не стоит.

Полезные свойства препарата

При помощи раствора кислоты:

• Наблюдается быстрый рост орхидеи;
• Появление цветоноса;
• Ускоряет все процессы фотосинтеза;
• Увеличение массы корней.

После применения янтарная кислота не накапливается в емкости с цветком, а распадается на экологически безопасные составные части.

Форма выпуска:

Препарат выпускают в двух состояниях: в таблетках и порошке.

В порошке

Препарат выпускают и в порошке, который находится в плотно закрытой банке из пластмассы или в герметичном целлофановом пакете.

Порошок белого цвета без вкуса и запаха.

В таблетках

Таблетки продаются в аптеках, имеют белый цвет. Растворяясь в воде, слегка мутят воду. Запаха и липкости после применения на растение не наблюдается.

Ниже вы узнаете, как правильно развести препарат для подкормки растения.

Как разводить янтарную кислоту для орхидей из порошка?

Для приготовления раствора на основе порошка надо 1 гр. порошка разбавить 3 литрами воды. Для этого положенный грамм разводят в стакане теплой воды, тщательно размешивая все крупицы. Затем этот стакан добавляют в воду до 3 л. объема.

Препарат абсолютно не токсичен и его можно применять в домашних условиях. К тому же раствор делать несложно и поэтому его легко освоит даже новичок в цветочном деле.

ВАЖНО! Готовый раствор должен храниться в темноте и не больше двух суток.

Как сделать раствор из таблеток

Из таблеток раствор приготовить легче, так как проще рассчитать пропорции: 1 таблетку препарата нужно разбавлять в 500 гр. воды.

Для приготовления раствора берут необходимое количество таблеток и при помощи бутылки раскатывают, превращая их в порошок. Затем растворяют в небольшом количестве теплой воды и добавляют потом до нужного объема воды.

Лучше всего приготовить раствор с разовым применением, так как чем дольше он стоит, тем больше разлагается на свои составляющие. Вреда это растению не нанесет, но и польза будет отсутствовать.

Нормы и методы полива раствором

Нормы полива зависят от того, каким способом выращивается цветок. Если орхидея растет в емкости с дренажными отверстиями, то рабочий раствор наливают в лейку и льют на корни тоненькой струей по периметру горшка, пока раствор не будет выливаться из нижних отверстий.

Но опять же, это подходит для тех, у кого в составе грунта много различных составляющих, способных задержать влагу.

Если же орхидея посажена в грунт, состоящий из одной коры, то раствор наливают в тазик и опускают в него емкость с цветком на 15-20 минут

. После чего вынимают и дают стечь полностью воде.

Если орхидея культивируется в закрытой системе, то сам метод полива тот же, но не стоит забывать через 15 минут слить воду из емкости.

При этом рукой придерживается сам цветок и грунт, чтобы он не выпал из горшка, когда будете поворачивать горшок на бок.

ВАЖНО! Нужно, чтобы при поливах цветок находился в теплом месте, где нет сквозняков. Сам полив делать лучше в утренние часы, чтобы к вечеру он уже немного подсох.

О том, как часто можно обрабатывать растение данным препаратом, читайте здесь.

Метод обработки листьев и расчет дозировки.

Норма разведения препарата для протирания листовых пластин: 4 таблетки на литр воды. Но существует два метода протирания листовых пластин.

Метод 1: Пульверизатор

При этом методе листовые пластины опрыскиваются янтарной кислотой из пульверизатора.

Но при этом нельзя попадать на цветы, так как это приведет к их увяданию. После обработки цветка лишняя влага, скапливающаяся в основании листа, удаляется при помощи салфеток, чтобы избежать гниения ствола из-за лишней влаги.

Метод 2: Протирка листьев

Этот метод предусматривает, что цветовод ватным тампоном или маленькой мягкой тканью протирает листовые пластины таким образом, чтобы влага не скапливалась у основания листовой пластины.

ВАЖНО! Обрабатывая листья следить за тем, чтобы влага не скапливалась у основания листовых пластин.

Применение для активизации роста корней.

Иногда в процессе культивирования цветок теряет часть своей корневой массы и чтобы ее восстановить, опытные цветоводы применяют раствор. Это будет хорошей стимуляцией роста корневой системы.

Раствор приготавливается также, но растение кладут корнями в раствор и выдерживают от 30 минут до 2 часов. Все зависит от того, насколько здорова орхидея. Здоровый цветок выдерживается 30 минут.

ВАЖНО! Если цветок замачивается на долгое время, то каждые полчаса его извлекают из раствора, чтобы корни подышали воздухом, а потом продолжают замачивание.

Почему нельзя готовить раствор впрок?

На вторые сутки раствор разлагается на составные части, которые уже не будут стимулировать растение. Поэтому раствор готовиться для разового применения.

Видео по теме:

Применение янтарной кислоты для орхидей:

На видео показано приготовление раствора для обработки растений в нужных дозировках:

А здесь смотрите растворение янтарной кислоты для ухода за фаленопсисом:

Орхидеи хорошо реагируют на применение к ней янтарной кислоты. Растение выглядит более здоровым и быстро наращивает корни и цветочные стрелки. Но стимулируя растение, надо знать меру и не делать это ежедневно.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Как применять янтарную кислоту для орхидей

Практически все цветоводы знают о чудесном воздействии янтарной кислоты на растения. Что же это такое? Янтарная кислота – это бесцветное кристаллическое вещество. В природной среде она встречается в янтаре, смолах, буром угле, присутствует также во всех живых организмах, которые используют для дыхания кислород. Впервые янтарную кислоту выделили в 15 веке из янтаря, оттуда и пошло ее название. Сейчас кислоту получают не только в ходе обработки янтаря, но и путем химического синтеза. Кислота, полученная путём обработки янтаря, стоит дорого, но по составу ничем не отличается от полученной искусственно. В продаже имеются недорогие препараты химического производства, которые представляет собой белые кристаллы без запаха. Форма выпуска — таблетки или порошок. В данной статье мы расскажем, как применять янтарную кислоту для орхидей.

Свойства янтарной кислоты

Продают янтарную кислоту в аптеках и садоводческих магазинах, как в чистом виде, так и в различных составах. Кристаллы янтарной кислоты растворяются в воде, спирте и эфире. Для растений применяют только водные растворы.

Главные полезные функции янтарной кислоты – это выработка энергии, защита клеток растения от вредного воздействия и участие в процессах клеточного дыхания. Она направляет свое воздействие именно в те области, где это необходимо. Излишки кислоты не накапливаются ни в клетках растения, ни в почве.

Для орхидей, особенно вида Фаленопсис, янтарная кислота, как живая вода. Эти величавые комнатные цветы — довольно капризные тропические растения. Хорошо развиваться и долго цвести в домашних условиях они будут только при правильном уходе. Если вы не сумеете создать для них комфортных условий, будете любоваться только листвой. Вот тут и пригодятся чудесные свойства янтарной кислоты. Она укрепляет ослабленное растение, стимулирует здоровое развитие всех его органов. Заменить удобрения для орхидей янтарная кислота не сможет, но она способствует их эффектному усвоению.

Янтарная кислота – это экологически безопасный препарат. В почве полностью разлагается на простейшие, хорошо усваиваемые элементы.

Для чего применяется янтарная кислота

• реанимация цветка после перенесённого стресса, например, после транспортировки или пересадки;
• ускорение регенерации стеблей и листьев, пострадавших в результате высокой температуры или обморожения;
• сокращение восстановительного периода и снижение риска гибели орхидеи;
• повышение общей устойчивости растения к неблагоприятным факторам — солнечным ожогам, недостатку полива, заморозкам, переувлажнению;
• ускорение процессов фотосинтеза;
• насыщение листьев хлорофиллом, что активизирует интенсивность роста и улучшает внешний вид растения;
• стимуляция корнеобразования, особенно у молодых растений, которые не имеют полноценной корневой системы и только ее наращивают;
• оздоровление субстрата, восстановление в нем баланса;
• ускорение перевода удобрений в биологическую форму;
• активизация процессов укоренения черенков — применение янтарной кислоты повышает приживаемость в несколько раз;
• увеличение длительности цветения за счет протекания более качественных обменных процессов в тканях растения.

Как видно из написанного выше, помимо положительного влияния на сами растения, янтарная кислота повышает также качество грунта. Она улучшает микрофлору, способствует разрушению токсических веществ, ускоряет переработку и усвоение орхидеями других подкормок и полезных микроэлементов. После стрессовых ситуаций Фаленопсисы в короткие сроки восстанавливаются, формируют стрелки и долго цветут.

При правильном использовании янтарной кислоты, не было выявлено никаких вредных воздействий ее на растения.

Как разводить янтарную кислоту для орхидей

Расскажем, как правильно разводить раствор янтарной кислоты для ваших орхидей.

Приготовление раствора из таблеток

Способ приготовления раствора при использовании таблеток состоит из двух этапов:

Сначала 1 таблетку янтарной кислоты растолките в порошок – можно прямо в упаковке с помощью молотка или ступки. Полученный порошок растворите в небольшом количестве горячей воды путем перемешивания. В холодной воде порошок не растворится.

После полного растворения, добавьте еще столько воды комнатной температуры, чтобы получить необходимый объем раствора. Для здоровых растений — это 500 мл, для экстренных случаев – 250 мл. Применяйте раствор в теплом виде.

Приготовление раствора из порошка

Приготовить раствор из порошка также не составит труда. 1 гр. порошка янтарной кислоты разводят в 5 л. воды. При отсутствии подходящих весов, воспользуйтесь обычным ножом — возьмите столько порошка, сколько поместится на самом кончике ножа. Это будет примерно соответствовать 1 таблетке. Растворите это количество порошка в небольшом количестве горячей воды, потом доведите объем соответственно, до 500 мл. для обработки здорового растения, или до 250 мл, если растение нездорово.

Несколько полезных советов

Для работы не следует использовать алюминиевую посуду, лучше стеклянную или пластиковую. Не бойтесь использовать пищевую посуду – янтарная кислота для человека не вредна, даже наоборот.

Раствор янтарной кислоты нужно использовать в течение первых двух суток после приготовления, затем он полностью утратит свои полезные свойства. Храните излишки раствора в темной таре в прохладном месте. Берегите ее от жары, и источников возгорания. И всё же эффективнее пользоваться свежеприготовленным раствором.

Как применять янтарную кислоту для орхидей

Для начинающих цветоводов применение янтарной кислоты во время ухода за орхидеей может стать волшебной палочкой-выручалочкой. Обрабатывать янтарной кислотой можно все части растения и разными способами. Но и здесь нужно знать меру и некоторые нюансы, чтобы не получить обратного эффекта.

Для обработки корней

Когда вы решите пересадить Фаленопсис в новый горшок, обработайте его корни раствором янтарной кислоты для того, чтобы они быстрее адаптировались к новым условиям и не стали гнить из-за стресса. Сделайте это так:

Если ваша орхидея здорова, поместите в свежеприготовленный раствор янтарной кислоты (1 табл. на 500 мл воды) корни на полчаса.

Если состояние цветка неудовлетворительное, и растение нуждается в экстренном восстановлении, осмотрите его корни, удалите гнилые и поврежденные части. Затем погрузите их в свежеприготовленный раствор кислоты на два – три часа в зависимости от состояния орхидеи. 4 часа – это предельно допустимое время. Чтобы корни за это время не задохнулись и могли дышать, растение через каждые полчаса вынимайте из раствора на пять минут. По истечении положенного времени, выньте цветок из раствора и хорошо просушите корни (2 – 3 часа на воздухе). Теперь пересадите растение в новый, стерильный, горшок и субстрат. Результат вы увидите уже через пару недель – рост корней активизируется, начнут формироваться новые ростки на цветоносах. Замечено, что цветение после такой обработки корней наступает заметно быстрее и отличается обильностью, продолжительностью и особенно крупными цветами.

Для полива

Как полить орхидею янтарной кислотой? Поливайте раствором янтарной кислоты (1 таб. на 1 л воды), растущие в горшке орхидеи, с помощью маленькой лейки без распылителя. Пусть жидкость поступает в горшок в виде тонкой струи, медленно, постепенно заполняя всю поверхность субстрата. Прекращайте полив тогда, когда влага начнет вытекать через дренажные отверстия в донышке горшка. Дождитесь, пока стечет вся лишняя влага, и удалите ее из поддона.

При погружном поливе, здоровую орхидею замачивайте в растворе на 30 минут один–два раза в месяц. На время цветения и во время покоя делайте перерыв.

Если вы выращиваете орхидею в ёмкости без дренажных отверстий, например, в стеклянной колбе, полив проводите таким же образом, с помощью лейки. После того, как субстрат полностью напитается живительным раствором, спустя 15–20 минут, слейте излишки раствора следующим образом: придерживая корневую шейку ладонью, аккуратно наклоните кашпо и вылейте лишнюю жидкость через верх.

Полив раствором янтарной кислоты проводите в утренние часы, чтобы к вечеру субстрат просох.

Для обработки листьев

Очень полезно обрабатывать листья этим составом. Необходимо протирать листья орхидей янтарной кислотой, так как она, проникая через поры растения, быстро улучшает общее состояние цветка.

Применять подкормку орхидей янтарной кислотой можно и в экстренных случаях, когда листья травмированы, или стали желтеть и морщиться. Если у вас похожий случай, делайте это так. Смоченным в растворе янтарной кислоты (1 таб. на 250 мл воды) кусочком хлопчатобумажной ткани или ватным диском протирайте все листочки Орхидеи каждое утро вплоть до полного восстановления тургора. При этом избегайте попадания жидкости в основание листовых пластин и в центр розетки. Тем более, не оставляйте капельки жидкости на поверхности листьев. Если это случилось, сразу же уберите влагу сухим тампоном.

Кроме протирания листьев, орхидеи хорошо реагируют на систематические опрыскивания. Опрыскивание раствором янтарной кислоты (1 табл. на 500 мл. воды) стимулирует растение на рост новых побегов. Особенно хорошо на это реагируют молодые побеги. Для стимулирования цветения опрыскивание следует проводить каждое утро вплоть до начала цветения. Для лечения – через день до получения положительного результата. А для профилактики – раз в неделю. Во время цветения и покоя опрыскивания запрещены.

Реанимация орхидей без корней янтарной кислотой

Бывают ситуации, когда от грубого нарушения условий содержания орхидея лишается основной массы корней. С помощью янтарной кислоты ее можно спасти. Существует несколько способов, как помочь растению отрастить новые корни.

Опрыскивание орхидеи

Чтобы спасти цветок, опрыскивайте его побеги, листья и шейку концентрированным раствором янтарной кислоты (4 таблетки на 1 л. воды). Опрыскивание проводите каждое утро с помощью мелкого пульверизатора столько дней, пока вы не увидите активного формирования новых корней. Передозировки бояться не следует, так как растение возьмёт ровно столько, сколько ему надо. Не забывайте готовить свежий раствор, ведь старый можно хранить не дольше трех дней. После раствор теряет все полезные свойства.

Погружение в раствор

Взамен опрыскивания, орхидею без корней можно погружать прямо в раствор янтарной кислоты. Делается это так:

1. Питательный раствор приготовьте так же, как и для опрыскивания, из 4 таблеток и литра воды;
2. Вылейте раствор янтарной кислоты в прозрачную емкость;
3. Фаленопсис поместите так, чтобы в раствор была погружена только его розетка. Шейка орхидеи должна оставаться над водой. Зафиксируйте цветок в этом положении;
4. Поставьте все сооружение в хорошо освещенном месте, но не на солнцепеке;
5. На время реанимации следите, чтобы в помещении было тепло и повышенная влажность

По мере испарения раствора и впитывания его растением, готовьте свежий раствор янтарной кислоты и подливайте его в емкость до тех пор, пока не появятся новые корни. Процесс этот длительный. Помните, что полезные свойства раствор янтарной кислоты сохраняет не дольше двух суток. Старайтесь за это время пополнять сосуд с цветком новой порцией свежеприготовленного удобрения и лекарства в одном флаконе. Это создаст максимально комфортные условия для отрастания корневой системы цветка, и спустя два-три месяца реанимированное растение образует новые корешки.

Когда орхидея отрастит корни около 5 см в длину, пересадите ее по всем правилам пересадки в постоянный горшок со стерильным субстратом.

Обработка черешка

Это ещё один эффективный способ, помогающий орхидее отрастить новые корни:

1. 2-3 таблетки янтарной кислоты растолките в порошок;
2. Этим порошком обмажьте черешок орхидеи;
3. Поместите орхидею в прозрачную ёмкость с вентиляционными отверстиями и обычным для нее субстратом;
4. Чередуйте полив и опрыскивание листьев до момента появления корешков.

Обработка семян

Цветоводы, выращивающие орхидеи из семян, используют раствор янтарной кислоты для замачивания семян с целью активации их всходов. Длительность замачивания составляет до 12 часов. Затем, семена просушивают и сеют в заранее подготовленный субстрат по всем правилам посева орхидей.

Совместимость с другими препаратами

Янтарную кислоту можно использовать вместе с витаминами, стимуляторами роста и корнеобразования и другими препаратами. Рассмотрим некоторые возможные комбинации.

Тоник для орхидей. Раствор готовится на 1 литр воды:

• Янтарная кислота — 2 таблетки;
• Глюкоза — 1 таблетка;
• Никотиновая кислота (Витамин PP) — 1 ампула;
• Аскорбиновая кислота (Витамин C) — 1 ампула;
• Цианокобаламин (Витамин B12) – 1 ампула;
• Пиридоксин (Витамин B6) — 1 ампула.

Тоник применяют для опрыскивания, протирания листьев и полива по обычной схеме. Обработку проводите рано утром. Он очень хорошо стимулирует цветение и наращивание новых корней. После цветения делайте перерыв на один – пару месяцев. Напоминаем, что раствор хранится не более двух – трех дней, не оставляйте его про запас.

Коктейль для реанимации орхидей. Раствор готовится на 1 литр воды:

• Янтарная кислота — 2 таблетки;
• Никотиновая кислота (Витамин PP) — 1/5 таблетки;
• Тиамин (Витамин B1) – 1/2 таблетки;
• Пиридоксин (Витамин B6) — 1/2 таблетки;
• Цианокобаламин (Витамин B12) — 1/2 таблетки;
• Препарат Корневин — на кончике ножа.

Этот коктейль, как и тоник, применяйте для полива, опрыскивания и замачивания. Частота применения, как и при обычной схеме для реанимации.

Польза и вред янтарной кислоты для орхидей

Орхидеи легко усваивают янтарную кислоту. Вероятности передозировки практически нет. Избыток вещества растение не потребляет в качестве питания. Но навредить растению применение янтарной кислоты все-таки может в двух случаях — во время его цветения и во время покоя.

Обработка орхидеи во время цветения может привести к тому, что цветок все силы направит на формирование корней и новых листьев, а уже образовавшиеся бутоны и цветки могут опасть.

Регулярность использования янтарной кислоты определяется состоянием цветка. Чаще, чем того требуют обстоятельства, применять нецелесообразно. Цветы просто не смогут поглотить большее количество этого вещества.

Вред от янтарной кислоты для человека

Для человека янтарная кислота не представляет серьёзной опасности. Но иногда, при попадании на слизистые оболочки или кожный покров, возникают раздражения. Поэтому, лучше соблюдать технику безопасности и работать с препаратом в резиновых перчатках. В случае попадания кислоты в глаза, незамедлительно промойте их водой.

Если, в результате воздействия янтарной кислоты, у вас возникли аллергические реакции или раздражения в области дыхания – обязательно обратитесь за медицинской помощью.

Заключение

Если вы решите использовать янтарную кислоту при уходе за вашими красавицами – орхидеями, помните, что она оказывает только вспомогательное воздействие. Ее раствор не является панацеей и не сможет заменить других, необходимых орхидее, подкормок и процедур ухода. Однако правильное использование янтарной кислоты позволит вам поддерживать орхидею в отличном, здоровом и эффектно цветущем состоянии в течение многих лет. Желаем вам удачи!

полив, как развести и применять

Многим цветоводам известно о положительном влиянии янтарной кислоты на домашние цветы. Это кристаллическое вещество бесцветно, имеет кисловатый вкус и содержится во многих растительных культурах. В природе кислоту также можно встретить в различных смолах, буром угле и янтаре, подарившем ей название — именно из янтаря её впервые выделили несколько столетий назад.

Современные технологии позволяют добывать кислоту не только по старинке, из янтаря, но и синтезировать искусственно. Это значительно удешевляет продукцию, но состав полученной кислоты при этом не меняется. В продаже это вещество появляется в виде белого порошка или таблеток, не имеющих запаха, встречаясь как в аптеках, так и в магазинах для садоводов.

Цветоводы применяют янтарную кислоту для различных задач — обеззараживания почвы, стимуляции роста и укоренения и пр. Любители орхидей тоже нередко прибегают к помощи этого вещества.

Свойства янтарной кислоты

Янтарная кислота обладает многими свойствами, полезными для растений. Она положительно влияет на метаболизм, способствует выработке энергии, защите растительных клеток и стимуляции дыхательных процессов. Действие кислоты направлено именно на те области, которые больше всего нуждаются в поддержке. При этом излишки вещества не накапливаются ни в грунте, ни в клетках самого растения. В почве кислота распадается на простейшие элементы, которые быстро усваиваются цветком. Это делает подобную добавку безопасной и экологичной. Кроме того, кислота стоит недорого и доступна для приобретения. Но перед покупкой важно убедиться, что средство приобретается в чистом виде или в составе подходящего для растений препарата. Аптечные комплексные биодобавки, включающие янтарную кислоту, предназначены для людей и помимо нужной составляющей могут содержать и вредные для растений вещества. Таблетированная форма тоже включает некоторые добавки (аскорбиновую кислоту, крахмал и пр), но процент их содержания невелик и не позволяет значительно повлиять на цветы.

Для цветов порошки или таблетки кислоты обычно растворяют в тёплой воде. Она также может входить в состав готовых комплексных средств для ухода за растениями. Раствор применяется как для овощных, так и для декоративных культур. В зависимости от конкретного вида и задачи будет меняться и дозировка раствора и периодичность его внесения.

Одними из домашних цветов, наиболее отзывчивых на внесение янтарной кислоты, являются орхидеи. Для нормального роста в условиях квартиры этим эффектным цветам-эпифитам требуются определённые условия. Несоблюдение правил ухода часто приводит к тому, что орхидеи начинают болеть или просто наращивают листовую массу, совсем не образуя цветков. Янтарная кислота способствует укреплению иммунитета орхидеи, а также активирует её внутренние процессы развития. Из-за своих открытых корешков, такие растения особенно быстро реагируют на применение этого вещества. Кислота не заменяет привычные подкормки, но делает их более действенными, а также положительно влияет на состав почвы и иммунитет цветка. Чаще всего её используют при выращивании орхидей из рода Фаленопсис.

Для чего применяется янтарная кислота

При соблюдении дозировки никакого пагубного воздействия на цветы это вещество не оказывает. Использовать янтарную кислоту можно, если орхидеи приболели или ослабли, нуждаются в пересадке или плохо усваивают питательные вещества из почвы. Помимо укрепления самого растения, такие обработки хорошо влияют и на состав грунта. Внесение кислоты позволяет уничтожить содержащиеся в почве токсичные вещества, улучить состав микрофлоры и поспособствовать быстрому усвоению питательных веществ, внесённых во время подкормки. Таким образом, янтарная кислота очень полезна для орхидей и решает немало разных задач:

• Стимуляция восстановительных процессов при повреждении надземной части от жары или мороза;
• Укрепление иммунитета ослабленных растений, ускорение их регенерации, а также реанимация погибающих орхидей;
• Восстановление растений после стрессовой ситуации: переезда, пересадки и пр.;
• Выработка стойкости к внешним неблагоприятным условиям — яркому солнцу, нехватке или избытку влаги в грунте, похолоданиям и пр.;
• Ускорение фотосинтеза;
• Стимуляция выработки хлорофилла, отвечающего за темпы развития и привлекательность растений;
• Восстановление упругости листьев и их насыщение влагой;
• Положительное влияние на обильность и продолжительность цветения орхидей благодаря отладке обменных процессов внутри растения;
• Активация роста корней, особенно важная для молодых экземпляров, ещё наращивающих корневую систему;
• Стимуляция роста корней у черенков и увеличение процента их приживаемости — по действию кислота сходна со стимуляторами корнеобразования;
• Улучшение всхожести семян;
• Оздоровление почвы и сбалансирование её состава;
• Ускорение усвоения подкормок.

Как развести янтарную кислоту для орхидей

Положительный эффект янтарной кислоты для Фаленопсисов и прочих видов орхидей во многом зависит от соблюдения дозировки и правил приготовления раствора. Готовые жидкие составы для цветов на основе янтарной кислоты могут включать собственные инструкции по применению. В остальных случаях раствор готовится по следующим рецептам.

Раствор из таблеток

Если янтарная кислота приобреталась в таблетках, первым делом их измельчают до состояния порошка. Это можно делать, не вынимая таблеток из упаковки. Их расталкивают молотком или ступкой, а затем растворяют полученный из 1 таблетки (0,1 г действующего вещества) порошок в стакане горячей воды — холодная его не растворит.

Как следует перемешав раствор, его добавляют в воду комнатной температуры до нужного для полива объёма. Для здоровых орхидей используют от 0,5 л до 1 л воды, а для слабых или заболевших — около 0,25 л. Раствор должен быть тёплым.

Раствор из порошка

Покупка готового порошка избавляет от необходимости толочь таблетки, но слегка затрудняет дозировку. 1 г порошка предназначен для растворения в 5 л воды. Если под рукой нет весов, можно почерпнуть немного порошка самым кончиком ножа — такое количество будет примерно равняться одной таблетке. Как и в случае с толчёной таблеткой, его разводят в малом количестве горячей воды и доводят объём состава до 0,5 л для здоровых цветов и до 0,25 л для больных.

Полезные советы

Для приготовления раствора не рекомендуется пользоваться алюминиевой посудой. Для этого лучше подойдёт стекло или пластик. Можно разводить янтарную кислоту даже в пищевой таре — людям это вещество не вредит и даже напротив — может принести пользу.

Хранить полученный раствор дольше 2-3 дней не следует — после этого он утрачивает полезные свойства. Остатки выливают в непрозрачную ёмкость, герметично закрывают и убирают в прохладу, подальше от источников тепла. Наиболее эффективным считается свежеприготовленный раствор — состав начинает постепенно терять силу уже через несколько часов после разведения, поэтому проще сразу рассчитать необходимую дозировку порошка, а для следующей обработки приготовить раствор заново.

Как применять янтарную кислоту для орхидей

Янтарной кислотой пользуются и опытные цветоводы, но особенно она может пригодиться начинающим. Раствор используется для обработки различных частей растения и может вноситься по-разному. Но каждый из этих способов имеет свои особенности, незнание которых способно свести пользу от процедуры на нет.

Обработка корней орхидеи

При пересадке Фаленопсиса в другую ёмкость его корешки можно обработать раствором кислоты для ускорения приживания на новом месте. Обработка послужит и профилактикой развития гнили.

Если кустик здоров, его корневую систему помещают в ёмкость со свежеприготовленным раствором примерно на полчаса. Для приготовления раствора берут 1 таблетку средства на 0,5 л воды.

Если пересадке подвергают заболевшее и ослабленное растение, нуждающееся в экстренных мерах по спасению, его корешки предварительно осматривают, удаляя все повреждённые или загнившие участки. После этого остальную корневую систему погружают в свежий раствор на 2-3 часа (в зависимости от степени повреждений, но не более 4 часов). Чтобы усилить приток воздуха к корням, каждые полчаса их примерно на 5 минут вытаскивают из раствора. После такой обработки корни как следует просушивают, на пару часов оставив растение на воздухе. Затем орхидею пересаживают в чистый горшок с дезинфицированным грунтом. На укоренение обычно уходит около пары недель, после чего Фаленопсис активно пускается в рост. Корневая предпосадочная обработка позволяет кустикам быстрее зацвести, формируя большее количество крупных цветков.

Полив орхидеи янтарной кислотой

Если растение не нуждается в пересадке, можно внести раствор через полив. Для этого 1 таблетку кислоты разводят в 1 литре воды. Полив рекомендуется проводить с утра, чтобы к ночи почва успела немного подсохнуть. Орхидеи поливают из лейки с узким горлышком без рассеивателя. Раствор тонкой струйкой выливают в горшок, постепенно смачивая всю поверхность грунта. Когда вода начнёт сочиться через дренажные отверстия, полив заканчивают. После стекания лишней жидкости, её выливают из поддона.

Можно поливать орхидею и методом погружения. Здоровое растение замачивают в растворе примерно на полчаса 1-2 раза в месяц. Если растение цветёт или отдыхает, такие обработки не проводятся.

Если цветы выращиваются в ёмкости без дренажных отверстий, их тоже поливают из лейки. Чтобы не переувлажнить грунт, когда земля полностью пропитается, кашпо аккуратно наклоняют, выливая излишки раствора через верх. Чтобы не повредить растение, его осторожно придерживают другой рукой.

Обработка листьев

Янтарная кислота творит чудеса! Оживит орхидеи и заставит цвести круглый год!

Watch this video on YouTube

Раствор янтарной кислоты может применяться и для обработки листьев. Если протереть их, кислота сможет усвоиться орхидеей через поры.

Подобный способ подкормки подходит и для растений с повреждёнными или пожелтевшими листьями. В таких случаях в крепком (1 таблетка на 0,25 л воды) растворе кислоты смачивают ватку или хлопчатую салфетку и по утрам протирают ею листья цветка до полного восстановления их тургора. Важно, чтобы во время таких процедур раствор не попадал в основание розетки и листвы. Капли на листьях тоже оставлять нельзя, их снимают сухой салфеткой.

Помимо протирания листвы её периодически можно опрыскивать. Для этого 1 таблетку воды растворяют в 0,5 л воды. Подобные обработки стимулируют развитие свежих побегов. Особенно быстро в рост пускается молодая поросль — кислота сильнее всего стимулирует развитие уже сформировавшихся растительных тканей. Чтобы опрыскивания поспособствовали цветению, их проводят ежедневно по утрам до появления бутонов. Заболевшие орхидеи опрыскивают раз в пару дней до появления положительного эффекта. Профилактические опрыскивания или протирания можно совершать раз в неделю.

Как и в случае с поливом, цветущие и отдыхающие орхидеи янтарной кислотой не обрабатывают.

Обработка семян

Если новую орхидею решили вырастить из семян, раствор можно использовать для их предпосевной обработки (примерно 2 г кислоты на 1 л воды). Эта процедура позволит ускорить процесс появления всходов. Семена замачивают на 12 ч, затем подсушивают и высевают в подготовленную почву.

Реанимация орхидеи без корней янтарной кислотой

Иногда из-за травмирования куста, болезни или несоблюдения условий выращивания Фаленопсис может лишиться большинства корешков. Янтарная кислота поспособствует восстановлению даже значительно пострадавших растений. Для стимуляции развития новых корней можно прибегать к различным методам.

Опрыскивание

Побеги, листву и корневую шейку повреждённой орхидеи по утрам опрыскивают раствором в более высокой концентрации (на 1 л воды используют 4 таблетки), используя пульверизатор с мелким распылителем. Опрыскивания продолжают, пока куст не начнёт формировать свежие корешки. Передозировки средства бояться не стоит — орхидея будет употреблять ровно столько веществ, сколько ей потребуется. Для опрыскивания используют раствор, приготовленный не более 2-3 дней назад.

Погружение в раствор

Вместо опрыскивания кустик пострадавшей орхидеи можно просто подержать в растворе. Его концентрация остаётся прежней — 4 табл. на 1 литр воды. Готовый раствор выливают в прозрачную тару и помещают в него кустик так, чтобы растение (особенно его шейка) удерживалось на поверхности раствора. Орхидею фиксируют и оставляют в растворе. Ёмкость с таким растением следует держать во влажном, тёплом и светлом, но не слишком солнечном месте. По мере потребления раствора цветком и его испарения, а также истечения срока годности состава, в ёмкость подливают свежеразведённую кислоту. В ней орхидею продолжают держать до появления корешков, поэтому способ занимает много времени — около 2-3 месяцев. В воду также можно добавлять лекарственные и питательные составы, совместимые с янтарной кислотой. Это ускорит процесс корнеобразования. Когда размер корешков достигнет 5 см, цветок пересаживают на постоянное место.

Обработка черенков

Упростить обработку позволит опудривание орхидейных черенков порошком янтарной кислоты. Порошком из 2-3 таблеток обмазывают область, из которой должны появиться корни. Обработанное растение ставят в прозрачную ёмкость, имеющую отверстия для вентиляции и подходящий для цветка субстрат. Пока не сформируются новые корешки, поливы и опрыскивания проводят в привычном режиме.

Применение янтарной кислоты с другими препаратами

Янтарная кислота легко может совмещаться со многими полезными для цветов веществами и составами, включая витаминные и стимулирующие рост средства. Нередко её делают одной из составляющих питательных и тонизирующих смесей, подходящих для орхидей. В их числе:

• Питательный тоник. Способствует стимуляции бутонообразования и формированию развитой корневой системы. На 1 л воды янтарную кислоту (2 табл.) и глюкозу (1 табл.) смешивают с витаминами PP, С, B12 и B6, взятыми по 1 ампуле каждый. Тоник подходит для поливов и обработки листвы. Обработки рекомендуется проводить по утрам. Как и обычный раствор кислоты, такая смесь хранится не более 3-х суток. После цветения в обработках выдерживают перерыв около 1-2 месяцев.
• Реанимирующий коктейль. Используется для восстановления тонуса растения. На 1 л воды потребуется по полтаблетки витаминов B1, B6 и B12, 1/5 часть табл. витамина PP и 2 табл. янтарной кислоты. В полученный раствор добавляют немного Корневина. Коктейль также подходит для полива, замачивания корней или обработки листовых пластин. Число применений — как и при основных реанимирующих процедурах.

Польза и вред янтарной кислоты для орхидеи

Янтарная кислота обладает множеством полезных свойств, способствующих улучшению развития орхидеи. Даже её избыточное внесение обычно не становится для цветка проблемой — он просто не употребляет полученные из кислоты вещества больше необходимой нормы. Но в некоторых случаях несвоевременно внесённая кислота всё же может нанести посадкам вред. Её не следует применять в периоды цветения и покоя орхидеи.

Отдыхающая орхидея не нуждается в стимуляции процессов роста. Попытки активировать развитие цветов в это время лишь истощат их и нарушат внутренний график развития кустика. Именно поэтому янтарную кислоту и прочие подобные добавки не вносят в грунт осенью и зимой. Исключение делают лишь для растений, нуждающихся в срочной реанимации. Но даже в этом случае привычную концентрацию раствора понижают, используя 1 таблетку на 2-3 л воды. Лучшим способом внесения в таком случае будет опрыскивание (не более пары раз в месяц).

Цветущие растения из-за внесения кислоты могут переключить энергию на развитие корней и листвы, что порой приводит к опаданию бутонов. О необходимости использования подобной добавки нужно судить, исходя из состояния кустика, и применять кислоту лишь в случаях необходимости. Избыток янтарной кислоты цветами не усвоится и слишком частые внесения себя не оправдают.

Хотя янтарная кислота положительно влияет на состав почвы в горшке, не стоит использовать её для субстратов с повышенной кислотностью. Это может лишь дополнительно её увеличить. Если растворы кислоты слишком часто вносят в почву, её рекомендуется периодически известковать для восстановления баланса.

Не применяйте ЯНТАРНУЮ КИСЛОТУ в этих случаях! Как янтарная кислота может уничтожить растения

Watch this video on YouTube

Опасна ли янтарная кислота для человека

Янтарная кислота не считается опасным для человека веществом — она даже используется как пищевая добавка-подкислитель (E363), но в концентрации может вызывать раздражение при попадании на кожу или слизистую. При работе с кислотой соблюдают общую технику безопасности и используют перчатки. Если порошок попал в глаза, их как можно быстрее промывают водой. При попадании на кожу можно промыть её содовым раствором, а затем водой. У некоторых людей янтарная кислота способна вызывать аллергические реакции. При подобных симптомах нужно сразу обратиться к врачу.

Янтарная кислота не является универсальным средством от различных проблем с орхидеями и прочими домашними цветами, но может мягко ускорить процессы их выздоровления и дальнейшего роста. Применение раствора можно сочетать с другими процедурами по уходу за цветами. Рациональное и своевременное использование этого средства сделает домашние растения красивей и здоровей.

Комнатные растения Орхидеи

Янтарная кислота для растений, инструкция по применению | Здоровье

Научное название янтарной кислоты — этан дикарбоновая или бутандиовая кислота. Выделяют вещество из янтарной крошки при ее переработке, или как побочный продукт при получении адипиновой кислоты. При нагревании янтаря до очень высоких температур происходит выделение прозрачных кристаллов янтарной кислоты и образование плавленого минерала.
В янтарной кислоте нет компонентов, негативно действующих на живые организмы. Ее используют в диетологии, медицине, фармакологии, пищевой промышленности, в качестве препарата для улучшения жизнедеятельности растительных клеток, как добавку к питанию животных, для изготовления косметических изделий. Кислота при наружном использовании улучшает кровообращение в кожных покровах, повышает их упругость, разглаживает морщины.

1. Что такое янтарная кислота (состав)
2. Янтарная кислота для растений, инструкция по применению на огороде
3. Как применять янтарную кислоту для комнатных растений
4. Как правильно разводить янтарную кислоту для полива
5. Применение янтарной кислоты для орхидей
6. Как развести янтарную кислоту в таблетках для полива
7. Противопоказания и меры предосторожности

Что такое янтарная кислота (состав)

Янтарная кислота (химическая формула C4H6O4) — это вещество, не имеющее запаха и растворяющееся в спирте и воде. Чем выше температура жидкости, тем быстрее происходит растворение. Не загрязняет окружающую среду, потому что быстро разлагается под воздействием внешних природных факторов.
Кислота содержится в клетках большинства видов растений. При участии вещества происходит стимуляция роста растений, ускоряются процессы развития, повышается урожайность. В огородничестве и садоводстве средство выступает нормализатором природной микрофлоры грунта, антистрессовым веществом для растений при неблагоприятных погодных условиях, средством, помогающим им восстановиться после заболеваний и различных повреждений.
Под действием C4H6O4 в растительных клетках образуется больше хлорофилла, быстрее затягиваются раны от поражений вредными насекомыми, грибковыми и вирусными патогенами. Корневая система при взаимодействии с янтарной кислотой, внесенной в прикорневую зону, интенсивно усваивает необходимые и полезные питательные вещества из почвы и увеличивает скорость передачи минеральных элементов к поверхностным частям растения.

Янтарная кислота не используется как средство для увеличения плодородия почвы, она лишь увеличивает эффективность органических подкормок. Перегнившие растительные остатки под действием кислоты быстрее выделяют накопленные в процессе своей жизнедеятельности вещества, а живые растения активнее их усваивают.

Янтарная кислота для растений, инструкция по применению на огороде

Для применения в огородничестве, садоводстве, для ухода за комнатными цветами янтарную кислоту выпускают в виде белого порошка и таблеток. В стандартной таблетке весом 0,5 г содержится 0,1 г главного средства — C4H6O4. Никаких мер безопасности при работе с препаратом не предпринимают, потому что C4H6O4 не токсично, в малых дозах безвредно для живых организмов.
Кислоту используют для корневых подкормок и обработки (опрыскивания, поливов) отдельных частей растений. Все виды обработок проводят с использованием разного количества препарата. Раствор C4H6O4 любой концентрации используют не позже, чем через 2-3 дня после основного полива растений.

Основной 0,1 % рабочий раствор кислоты, состоящий из 2 г (20 таблеток) кислоты и 2-х л воды, можно использовать для большинства видов огородных листовых обработок. Кислоту разводят в 50 мл подогретой воды, а затем доливают оставшийся объем жидкости комнатной температуры. Раствор пригоден к использованию в течение 72 часов после изготовления.

Как применять янтарную кислоту для комнатных растений

Раствор кислоты для обработки комнатных растений применяют в экстренных случаях, потому что вещество закисляет грунт, а большинству домашних цветов требуются нейтральные почвы. После обработок кислотой необходимо следить за уровнем кислотности почвенного субстрата. При необходимости проводят полную или частичную замену грунта.
К неотложным случаям применения янтарной кислоты в домашних условиях можно отнести помощь комнатным цветам после их пересадки, обрезки, для повышения иммунитета растений при угрозе повреждений насекомыми или грибковыми инфекциями. В этих случаях поверхностные части растений опрыскивают основным рабочим 0,1 % раствором. В запущенных случаях используют 0,2 % раствор C4H6O4. Опрыскивание проводят 2-3 раза в течение месяца.

Как правильно разводить янтарную кислоту для полива

В прикорневую зону растений воду с кислотой вносят через несколько дней после основного обильного полива, в едва влажную почву. Используют очень слабый свежий раствор 0,01% кислоты, приготовленный из расчета 2 г (20 таблеток) на 20 л воды. В день полива можно применять 1 л 2-3х дневного основного 0,1 % раствора, разведенного в ведре воды.
Важно помнить, что кристаллы C4H6O4 быстрее растворяются в теплой воде. Огородные растения поливают водой с добавлением кислоты не чаще, чем 3 раза за вегетативный период с интервалом в 10-15 дней. Под каждый куст вносят 0,5-1 л раствора.

Применение янтарной кислоты для орхидей

Водный раствор C4H6O4 используется для замачивания корней орхидей при их пересадке, для опрыскивания листьев, для поливов.
Орхидеям для нормального развития и роскошного цветения требуется слабокислый субстрат, поэтому 2-х час. замачивание корней в растворе из 1 г янтарной кислоты и 5 л воды, ускорит укоренение цветов при их пересадке.
Орхидеям будут полезны и нечастые поливы (один раз в месяц) 0,1% основным рабочим раствором C4H6O4.

Опрыскивание листьев и стеблей потребуется в том случае, если на них появятся плесень или гнили. В этом случае янтарную кислоту используют после обработки больного растения биофунгицидным препаратом.

Как развести янтарную кислоту в таблетках для полива

Перед тем, как начать разводить таблетированный препарат в воде, следует изучить инструкцию и определить количество чистого вещества C4H6O4 в одной таблетке. Чаще всего на упаковке значится, что в одной таблетке массой 0,5 г содержится 0,1 г главного вещества — янтарной кислоты. Для того, чтобы сделать раствор сильной 1% концентрации, потребуется развести в 1 л (1000 г) воды 100 таблеток весом 0, 5 г:
100 × 0,1 г = 10 г;
10:1000×100% = 1%
Если содержание главного действующего вещества в таблетке больше или меньше, чем 0,1 г, расчеты проводят исходя из фактического содержания препарата.

Противопоказания и меры предосторожности

Передозировка и превышение концентрации раствора C4H6O4 при однократной листовой обработке растений не будет иметь никаких негативных последствий. Избыток вещества, не впитанный порами растений, быстро разложится на открытом воздухе.
Частые поливы сильно концентрированными растворами янтарной кислоты отразятся на уровне кислотности почвы. В открытом грунте опытные огородники осенью на тех участках, где это необходимо, проводят раскисление почвы. После проведения необходимых анализов, вносят гашенную известь, доломитовую муку.
Янтарная кислота не является панацеей от болезней и вредителей, не заменяет органические и минеральные удобрения. Несмотря на это, растворы C4H6O4 наравне со многими современными препаратами может быть использовано для улучшения урожайности огородных и садовых культур.

💊 Янтарная кислота при похмелье: как принимать ✔

Похмелье лечится с применением разных лекарственных средств. Его симптомы можно облегчить, например, с помощью янтарной кислоты. Она синтезируется нашим организмом и имеется в различных продуктах:

• сыре
• кислом молоке и пр.

Она является сукцинатом. Эти вещества особенно востребованы, если человек подвергается тяжелым физическим или умственным перегрузкам, во время стрессовых ситуаций, а также при отравлении алкоголем. Поэтому янтарная кислота при похмелье позволяет быстрее победить симптомы отравления.

Это лекарственное средство получают при перегонке янтаря. Полученная промышленным способом кислота не отличается от той, которая синтезируется человеческим организмом. Превышение дозировки препарата не наносит здоровью, а способствует укреплению организма. Это вещество должно содержаться в каждой домашней аптечке. Оно поможет эффективно справиться с признаками похмелья.

Янтарная кислота от похмелья

Алкоголь оказывает негативное влияние на человека. Если он злоупотребляет спиртным, то влияние этанола становится разрушительным.

У человека изнашивается сосудистая система. Резкое колебание просвета сосудов способствует их деформации.

Уменьшается уровень кислорода, попадающего в ткани. Это ведет к массовой гибели клеток мозга.

Слизистая желудка подвергается постоянному негативному воздействию этанола, поэтому пищеварительные процессы нарушаются.

Ацетальдегид – результат распада спирта разрушает печень. Функция ее снижается и токсины хуже выводятся из крови.

Янтарная кислота показания при похмелье

Янтарная кислота после похмелья помогает быстрее снять симптомы отравления. Она применяется в борьбе с алкогольной зависимостью. Необязательно пить ее после застолья. Использование до начала приема спиртного поможет облегчить самочувствие. Янтарная кислота, проникнув в ткани, помогает окислительно-восстановительным реакциям, что препятствует накоплению токсинов в клетках. Процессы метаболизма налаживаются и симптомы отравления исчезают.

Янтарная кислота помогает накоплению АТФ-соединений, что ведет к увеличению энергетического потенциала. Слабость, характерная для чувства похмелья, исчезает.

Это вещество служит укреплению иммунитета, стимулирует работу любых органов и систем. Имеет оздоравливающе влияние на нервную ткань, что препятствует возникновению полиневропатии, психозов и делирия.

Кислота способствует нормализации уровня глюкозы крови, регулирует синтез инсулина.

В организме за 24 часа синтезируется 200мг янтарной кислоты. Обычному человеку этой дозировки хватает.

Янтарная кислота при похмелье. Как принимать таблетки

Этот пробиотик не имеет медицинских запретов. Поэтому, существенное превышение дозы не вызовет никаких аномальных эффектов. Янтарная кислота при похмелье незаменима. Ее добавляют в лекарства. Но каждый должен понимать механизм действия кислоты, чтобы добиться максимального лечебного эффекта.

Чтобы быстро убрать похмельный синдром нужно принять около 700мг кислоты. Это оптимальный объем для взрослого мужчины. Одна таблетка кислоты включает 100мг. Поэтому, единоразово нужно принять шесть или семь таблеток. Их нужно пить по одной с перерывом 1 час. Таблетки разрешается проглотить или измельчить и принять в виде порошка.

Кислота может раздражающе влиять на стенку желудка. Если человек имеет желудочно-кишечными заболевания, такие как язва желудка или гастрит, то кислота может вызвать обострение. Поэтому препарат нужно рассасывать. Они приятны на вкус.

Лучше янтарная кислота помогает от похмелья после очистки организма. К этим мерам относится промывание желудка и очистительная клизма. Прием кислоты натощак позволит пробиотику лучше всосаться в слизистую и быстрее оказать лечебное воздействие.

Принимать лекарство лучше курсом. Он составляет 10 дней. После того, как симптомы отравления удастся снять, пробиотик лучше попить еще несколько дней. Потом нужно сделать перерыв на 2 или 3 недели. Затем кислоту нужно попить еще 10 дней.

Янтарная кислота до приема спиртного

Перед приемом спиртного можно также выпить лекарство. Она предотвратит развитие алкогольного синдрома. До приема спиртного нужно проглотить две таблетки кислоты. Она начнет действовать приблизительно через 40 минут. Янтарная кислота действует около трех часов. Кислота ослабит и предотвращает отравление спиртным.

Принять янтарную кислоту нужно сразу после окончания праздника. Только за некоторое время до сна. Сон является прекрасным лекарством. Во время сна организм быстрее восстанавливает силы и быстрее избавляется от токсинов.

Прием янтарной кислоты с другими лекарствами

Кислота способна усиливать действие некоторых препаратов. Медицина рекомендует применять разносторонние меры при устранении похмелья. Но перед тем, как пить даже такое вещество, как пробиотик, которым является янтарная кислота, с прочими средствами, нужно учитывать:

• глицин и кислота антагонисты (они оказывают разнонаправленное действие) – один препарат бодрит, а другой успокаивает,
• нельзя применять кислоту и магнезию или глутаргин (между использованием этих веществ должен пройти час или хотя бы 40 минут),
• устранить боли в животе при похмелье нужно мезимом и затем через полчаса можно выпить янтарную кислоту.

Нельзя употреблять кислоту с содой, которую часто применяют для снятия последствий алкогольной интоксикации. Сода способна смещать кислотно-щелочной баланс. Пробиотик наоборот повышает кислотность. Поэтому не стоит использовать два вещества совместно. Изжогу устранить не удастся.

Нельзя применять пробиотик вместе с абсорбентами (активированным углем или энеросгелем). Сорбенты нейтрализуют все вещества, включая яды или таблетки. И потому янтарная кислота, выпитая вместе с сорбентами не подействует.

Лекарственные средства от похмелья, в состав которых уже включена янтарная кислота

Она включена в некоторые лекарственные средства.

1. Когнитума. Это натуральная янтарная кислота. Ее рекомендуют от депрессии и для устранения усталости. Это лекарство рекомендовано для снятия чувства тревожности и напряженности людям, имеющим заболевания нервной системы.
2. Инфлюнета. Он включает янтарную кислоту. Это лекарство используется от простуды. Но и от алкогольного отравления оно также эффективно.
3. Лемонтара. Используется при устранении похмелья и алкоголизма. Лекарство включает лимонную кислоту.
4. Ремаксола. Это препарат от гепатитов, также и алкогольного. В составе этого средства находятся сукцинат, рибоксин и никотинамид. Лекарство нормализует работу внутренних органов.

Эти средства продаются без рецептов. Но пить их без меры не нужно. Необходимо следовать дозировкам, напечатанным в инструкции.

Противопоказания

Лечиться янтарной кислотой может не каждый. Ее нельзя принимать лицам, имеющим заболевания органов ЖКТ. Кислота вызывает повышение давления, поэтому людям с гипертонией ее не стоит пить.

Нельзя применять кислоту прямо перед сном. Она тонизирует и стимулирует организм. После приема долго не удастся уснуть.

Лекарство дешево и доступно каждому человеку. Нет рекламы препарата, поэтому о его положительных свойствах знают мало людей. Лекарство можно купить без рецептов, но не стоит пренебрегать дозировками и злоупотреблять этим средством.

Нанофильтрация янтарной кислоты в сильнощелочных условиях

Мембраны (Базель). 2019 ноя; 9 (11): 147.

Клаус Шлакль

¹ Kompetenzzentrum Holz GmbH, 4040 Линц, Австрия

Вольфганг Самхабер

³ Кафедра технологического проектирования, Университет Йоханнеса Кеплера, 4040 Линц, Австрия; [email protected]

¹ Kompetenzzentrum Holz GmbH, 4040 Линц, Австрия

Поступило 8 октября 2019 г .; Принята в печать 7 ноября 2019 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Эта статья цитировалась другими статьями в PMC. .

Abstract

Нанофильтрация считается подходящим методом разделения при производстве материалов на биологической основе. Для использования технологических потоков при производстве вискозного волокна необходимо понимать характер разделения органических соединений в сильно щелочных растворах.Эксперименты с янтарной кислотой в растворах гидроксида натрия (NaOH) с различной концентрацией до 5 моль л ^-1 были выполнены с мембраной NP030 от Microdyn Nadir. Кроме того, были проведены эксперименты с водным сукцинатом динатрия и растворами сульфата натрия в гидроксиде натрия. Изучено влияние соотношений концентраций и температуры. Для соответствия экспериментальным данным были применены модели Шпиглера и Кедема, а также модель Пуша. Кроме того, для подтверждения химической и термомеханической стабильности мембраны были выполнены измерения с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и инфракрасного излучения (ATR – IR).Удержание янтарной кислоты зависит от степени ее диссоциации. В полностью диссоциированной форме концентрация NaOH не влияет на удерживание. Напротив, удерживание сульфата уменьшается с увеличением концентрации NaOH.

Ключевые слова: нанофильтрация, NaOH, янтарная кислота, сукцинат, коэффициент отражения

1. Введение

Нанофильтрация потенциально может быть высокоэффективным методом разделения для использования побочных потоков производства вискозного волокна.Кроме того, его можно использовать в качестве последующего процесса для очистки технологических химикатов. Возможное применение — удаление гемицеллюлозы и других продуктов разложения древесины из сильно едкого настоя. Следовательно, щелок может быть рециркулирован в процесс, и потребность в добавочном щелочном растворе может быть значительно снижена. Общее содержание органического углерода (ТОС) можно разделить на две части. Олиго- и полимеры ксилозы с молекулярной массой от ~ 600 до ~ 50 000 г · моль ^-1 (бета-фракция) и гидроксильные кислоты в диапазоне от C ₂ до C ₆ кислот (гамма-фракция).

Применение керамических ультрафильтрационных мембран для удаления гемицеллюлозы (исходная концентрация: 30 г л ^-1 ) из настаивающего щелока, содержащего 18% гидроксида натрия, было испытано Саурабом [1]. Используемые мембраны имели сокращение молекулярной массы (MWCO) 3, 5 и 15 кДа. Мембраны показали максимальное удерживание 0,68 (MWCO = 3 кДа), 0,67 (MWCO = 5 кДа) и менее 0,1 (MWCO = 15 кДа). Более того, Саураб [2] опубликовал результаты для полимерных ультрафильтрационных мембран для аналогичного потока сырья.Удерживание составляло около 0,7 для мембраны с MWCO 3000 Да и уменьшалось до около 0,15 (MWCO = 20 000).

Шлезингер [3] испытал различные полимерные мембраны для нанофильтрации для аналогового применения. Мембраны NTR-7470 (Nitto-Denko), MPF-34 (Koch), NP030 (Microdyn Nadir) и Osmonics GE (Desal) показали удерживание выше 0,90 для молекул с массой выше 1000 г · моль ^-1 . Это значительно выше по сравнению с керамическими мембранами для ультрафильтрации, однако улавливание гамма-фракции по-прежнему низкое.Более подробное исследование удержания различных компонентов еще не проводилось. Более того, интенсивное обрастание наблюдал Шлезингер [4,5].

В дополнение к производству вискозного волокна, мембранные процессы в сильнощелочных растворах исследуются для потоков хлопковой промышленности, как это было изучено Соном [6]. Дополнительным применением, которое изучается, является обработка едких чистящих средств, используемых в молочной промышленности [7,8,9]. Следует отметить, что концентрации гидроксида натрия в этих областях применения намного меньше, чем в промышленности по производству вискозного волокна.

Существует много исследовательских работ, описывающих перенос малых органических и неорганических молекул через нанофильтрационные мембраны. Различные исследовательские группы [10,11,12,13] опубликовали влияние значения pH, дзета-потенциала и гидрофобности мембраны, а также заряда молекулы на механизм переноса. Кроме того, Саймон [14] изучал влияние очистки щелочью на характеристики мембраны. Все эти исследования проводились в диапазоне pH от 2 до 12, поэтому знания о более высоких значениях pH отсутствуют.

Влияние концентраций гидроксида натрия в диапазоне от 1 до 5 моль л ⁻¹ на удерживающую способность нанофильтрационных мембран до сих пор не изучалось. В течение нескольких десятилетий доступны мембраны для нанофильтрации с высокой щелочной стабильностью, хотя доступно лишь несколько полимеров, которые можно использовать для таких устойчивых к pH мембран. Одним из примеров является мембрана NP030 от Microdyn Nadir на основе сульфированного полиэфирсульфона. Кроме того, Advanced Membrane System Technologies поставляет мембраны для нанофильтрации с высокой щелочной стабильностью на основе меламинового полиамина.

В настоящее время ведутся исследования по разработке новых мембранных материалов. Далвани [15] разработал мембрану на основе сульфированного полиэфирэфиркетона (SPEEK) с очень высокой стабильностью pH. Дэмс [16] разработал новую технику повышения щелочной стабильности ПВДФ мембран путем прививки полистиролсульфоновой кислотой.

Ван Гестель [17] произвел многослойные керамические мембраны с MWCO менее 200 Да. Это было достигнуто с помощью мембран α-Al ₂ O ₃ / γ-Al ₂ O ₃ / анатаз, которые стабильны в диапазоне pH от 3 до 11.При более высоких и более низких значениях pH комбинация анатаза на α-Al ₂ O ₃ работает лучше.

В настоящей работе янтарная кислота была выбрана в качестве модельного соединения для исследования поведения удерживания гамма-компонентов по нескольким причинам. Он имеет молекулярную массу 118 г моль ^-1 , что находится посередине между уксусной кислотой (60 г моль ^-1 ) и глюкоизосахариновой кислотой (180 г моль ^-1 ), двумя типичными гамма-компонентами. Кроме того, его анион может действовать как одно- или двухвалентный ион в зависимости от значения pH.

Лучшее понимание влияния концентрации NaOH на поведение удерживания важно для разработки эффективного процесса нанофильтрации, поскольку частичное разбавление может улучшить степень извлечения щелочи. Сравнение сукцината динатрия и сульфата натрия должно помочь улучшить знания о механизмах удерживания на мембране и может указать на возможность разделения органических и неорганических двухвалентных ионов.

2. Материал и методы

2.1. Материал

Янтарная кислота чистотой 99.9% и динатрий сукцинат с чистотой 99% были получены от Sigma Aldrich. Раствор гидроксида готовили из деионизированной воды и сухих гранул чистотой 99% (Sigma Aldrich, Тауфкирхен, Германия).

Образцы мембран NP030 от Microdyn Nadir (Висбаден, Германия) в формате DIN A4 были приобретены непосредственно у производителя и использовались без какой-либо предварительной обработки. Свойства мембраны показаны на.

Таблица 1

Обзор технических характеристик мембраны, приведенных в литературе и в листах технических данных на материалы, предоставленных производителем.

900WCO () Дзета-потенциал, pH 12 (мВ)

Параметр	Значение	Источник
Na 2 SO 4 удержание 1 [-]	0,80–0,95	Microdyn Nadir
520	Kovac [18]
MWCO (Da)	400	Boussu [19]
Водопроницаемость [л м −2 h − −1 бар ]	3.8	Boussu [19]
Водопроницаемость [л м −2 ч −1 бар −1 ]	4,4	Bargeman [20]
стабильность pH 1	14	Microdyn Nadir
Дзета-потенциал pH 3 (мВ)	1	Boussu [19]
Зета-потенциал pH 7 (мВ)	−15	Boussu	9011
−20	Буссу [19]
Угол контакта (°)	88	Буссу [19]
Материал мембраны	постоянно гидрофильный полиэфир N

2.2. Нанофильтрация

Эксперименты проводились на двух различных лабораторных установках для нанофильтрации. Одним из них был модифицированный плоский лабораторный прибор OSMO-MC-01 от OSMOTA (Рутесхайм, Германия), другим был MEMCELL 3 от OSMO (Корнталь-Мюнхинген, Германия). Теплообменник был добавлен в поток сырья обеих систем для регулирования температуры. Площадь мембраны составляла 80 см ² ; для OSMO-MC-01 и трижды по 80 см ² в устройстве MEMCELL 3. Камеры располагались параллельно.Пермеат и ретентат возвращали в питающий резервуар, чтобы поддерживать постоянную концентрацию сырья. Количество образцов оставалось низким (~ 1 мл) по сравнению с объемом подачи (5 л). Концентрация сырья измерялась на протяжении всего эксперимента, чтобы гарантировать стабильные концентрации.

Показатель преломления пермеата наблюдался для определения того, было ли достигнуто квазистационарное состояние. Были собраны образцы, по крайней мере, шести различных давлений с каждой комбинацией параметров.

Все эксперименты при определенной концентрации NaOH проводились с одной и той же мембраной.Перед экспериментом мембрану промывали раствором NaOH до постоянного потока пермеата (примерно 50–80 ч). Концентрация NaOH во время этой предварительной обработки была равна концентрации в следующем эксперименте.

2.3. Рефрактометр

Измерения показателя преломления проводились на рефрактометре Abbemat 500 от Anton Paar (Грац, Австрия). Рефрактометр использовался, с одной стороны, для проверки постоянного состава пермеата, а с другой стороны, для контроля постоянного состава исходного материала.

Кроме того, измерения показателя преломления использовались для измерения концентрации NaOH.

Калибровочные данные были измерены для различных растворов янтарной кислоты (0–0,85 моль л ^–1 ) при различных концентрациях NaOH (0–5 моль л ^–1 ). Корреляция показателя преломления ( n ) на основе концентрации NaOH ( c _NaOH в моль л ^-1 ) и концентрации янтарной кислоты ( c _SA в моль л ^-1 ) составляет определяется уравнением (1).

n = A + B × cNaOH + C × cSA + D × cNaOH × cSA + E × cNaOh3 + F × cSA2

(1)

где A = 1,333350; B = 0,010348; C = 0,008236; D = -0,001227; E = -0,000337; F = -0,000284.

На основе этой корреляции можно рассчитать концентрацию NaOH для данной концентрации янтарной кислоты.

2.4. Титрование

Для проверки рассчитанной концентрации NaOH (на основе показателя преломления) партия образцов была дополнительно проанализирована титрованием с 0.25 моль л ⁻¹ серной кислоты до pH 3,7.

Чтобы исключить влияние титранта, были проведены предварительные испытания с серной и соляной кислотами. Существенного влияния титранта не наблюдалось.

Кроме того, предварительные испытания показали, что янтарная кислота полностью недиссоциирует при pH 3,7. Это необходимо учитывать при расчете удерживания натрия на основе титрования.

2.5. Хроматография

Янтарную кислоту и динатрий сукцинат определяли количественно с помощью анализа высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).Использовали колонку Thermo Hypersil GOLD aQ 250 мм с матричным фотодиодным детектором Dionex UVD 340U. Для детектирования применялась длина волны 210 нм. Концентрацию сульфата анализировали с помощью ионной хроматографии. CarboPac PA10 использовали в качестве колонки. Детектором для количественного определения был Dionex ED 50. Все используемые инструменты для ВЭЖХ были приобретены у Thermo Fisher Scientific (Вена, Австрия). Обработка данных производилась с помощью программного обеспечения Chromeleon (версия 7.2).

2.6. Сканирующая электронная микроскопия

СЭМ-измерения были выполнены для различных мембран до и после экспериментов.Образцы использованных мембран промывали деионизированной водой и затем сушили. Неиспользованный образец мембраны использовали в том виде, в котором он был получен от производителя.

Образцы были позолочены перед анализом. Изображения были получены с использованием FEI Quanta 450 с мощностью 10 кВ Thermo Fisher Scientific (Вена, Австрия). Для обработки изображений использовалась программа Phenom ProSuite (версия 2.9.0.0).

2.7. Инфракрасная спектроскопия с ослабленным полным отражением

Все проанализированные образцы мембран, кроме неиспользованного, были промыты деионизированной водой в течение одной минуты после воздействия раствора NaOH.

Измерения проводились с помощью спектрометра Bruker Tensor 27 Spectrometer, который был оборудован НПВО Specac Single Reflection Diamond ATR «Golden Gate» (Bruker Austria GmbH, Вена, Австрия). Программа OPUS (версия 7.5). был использован для обработки данных.

3. Теоретические основы

Для оценки экспериментальных данных использовались две разные модели.

3.1. Модель Шпиглера и Кедема

Модель Шпиглера и Кедема [21] основана на термодинамике необратимых процессов.Поток растворителя Дж _L определяется как:

JL = −PL × (dpdz − σ × dΠdz)

(2)

где P _L — проницаемость растворителя, dp / dz градиент давления через мембрану и dπ / dz градиент осмотического давления. σ представляет собой коэффициент отражения.

Поток растворенного вещества J _S определяется как:

JS = −PS × dcSdz + (1 − σ) × cS × JL

(3)

P _S — проницаемость растворенного вещества, dc _S / dz градиент концентрации и c _S концентрация растворенного вещества.Первый член относится к переносу за счет диффузии, а второй представляет собой конвективный перенос. Если σ = 1, модель Шпиглера и Кедема соответствует модели диффузии раствора. С общим определением удерживания R , как выражено в уравнении (4),

и дальнейшие расчеты, удерживание может быть записано как функция общего потока пермеата Дж _V и двух коэффициентов модели σ и P :

R = 1−1 − σ1 − σ × exp ( (σ − 1) × JVP)

(5)

с:

Подбирая экспериментальные данные, можно оценить σ и P для любой комбинации температуры и концентрации.

3.2. Модель Пуша

Модель Пуша — еще одна хорошо известная модель, которую также можно использовать для описания процессов нанофильтрации. Он основан на термодинамике необратимых процессов и был изложен Пушем в 1977 г. [22]. Уравнение описывает обратное значение удерживания ( R ) как функцию обратного удерживания при бесконечном потоке ( R _∞ ), двух констант ( L _D , L _P ) , разность осмотического давления (π) и обратная величина потока ( Дж _В ).

1R = 1R∞ + (LDLP − R∞2) × LP × Π1R∞ × JV

(7)

Для расчета R _∞ обратное значение потока откладывается на оси x и обратная величина удерживания по оси ординат. Линейная корреляция этого набора точек данных дает обратные значения R _∞ в качестве точки пересечения ординат.

3.3. Закон электронейтральности

По закону электронейтральности количество отрицательно заряженных групп должно быть равно количеству положительно заряженных групп.Янтарная кислота полностью диссоциирует в сильнощелочных растворах. Следовательно, сукцинат имеет две отрицательно заряженные группы на молекулу. Из-за отсутствия других катионов ионы натрия уравновешивают отрицательный заряд сукцината. По этой причине удерживание натрия связано с удерживанием сукцината, как показано здесь:

cR, Na × RNa = cR, Su × RSu × 2

(8)

c _{R, Na} и c _{R, Su} представляют собой концентрацию натрия и сукцината в ретентате. R _Na обозначает удерживание натрия, а R _Su обозначает удерживание сукцината. Уравнение (8) применимо только к сильно щелочным растворам, в которых количество ионов гидроксония незначительно и, таким образом, натрий является единственным катионом в растворе.

4. Результаты и обсуждение

4.1. Растворимость при насыщении янтарной кислоты

Растворимость при насыщении янтарной кислоты увеличивается с увеличением концентрации NaOH, как показано на рис.Растворимость в 5 М NaOH в четыре раза выше, чем в воде. Янтарная кислота в протонированной форме менее растворима, чем в солевой форме. Увеличение концентрации NaOH увеличивает диссоциацию и, следовательно, растворимость. Растворимость при 40 ° C в среднем на 0,24 моль л ^-1 выше, чем при 30 ° C. Растворимость динатрия сукцината в воде примерно вдвое выше, чем у янтарной кислоты. Таким образом, концентрации янтарной кислоты и динатрийсукцината, использованные в экспериментах по нанофильтрации, были намного ниже пределов растворимости.

Концентрация насыщения янтарной кислоты в растворах NaOH при 30 и 40 ° C (точки). Крестиками отмечена растворимость динатрия сукцината в воде при насыщении.

4.2. Flux

показывает поток пермеата воды и растворов NaOH с различными концентрациями. Как видно, поток линейно зависит от приложенного давления в диапазоне от 5 до 30 бар.

Поток пермеата из воды и растворов NaOH с различной концентрацией в диапазоне от 5 до 30 бар при 40 ° C.

показывает влияние концентрации NaOH на коэффициент проницаемости ( L _P ) при 40 ° C. При увеличении концентрации NaOH от 0 до 5 моль, L ⁻¹ L _P уменьшается с 2,05 до 0,15 кг · м ⁻² h ⁻¹ бар ⁻¹ . Уменьшение потока при увеличении концентрации NaOH происходит по двум разным причинам. Во-первых, вязкость увеличивается с 0,65 мПа · с (вода) до 2,5 мПа · с (5 М NaOH). Вторая причина — разница в осмотическом давлении.NP030 показывает небольшое удерживание NaOH. Следовательно, возникает разница осмотического давления, приводящая к уменьшению потока пермеата. Чем выше концентрация сырья, тем выше разница осмотического давления.

Коэффициент проницаемости ( л _P ) воды и растворов NaOH различной концентрации при 40 ° C.

4.3. Удержание сульфата натрия

Величина удерживания сульфата, согласно данным производителя, составляет от 0,80 до 0.95. Эксперименты проводились при 40 бар при 20 ° C, подробности о концентрации сырья не приводились. Удержание сульфата было изучено для сравнения влияния структуры двух различных двухвалентных ионов. Органический сукцинат-ион имеет овальную структуру с отрицательно заряженными группами на обоих концах. Напротив, сульфат-ион имеет форму круга. показывает удерживание сульфата при концентрации в сырье 0,1 моль л ^-1 сульфата натрия. Как видно из проведенных экспериментов, удерживание сульфата в водном растворе было ниже 0.8 для потоков пермеата менее 30 кг · м ^{— 2} ч ⁻¹ . При более высоких флюсах удерживание сульфатов находилось в диапазоне, указанном поставщиком. Коэффициент отражения, найденный в модели Шпиглера и Кедема, был рассчитан равным 0,9.

Удержание сульфата в чистой воде и в смесях с разной концентрацией NaOH при 40 ° C. Точками показаны экспериментальные данные, сплошной линией показана аппроксимация Шпиглера и Кедема.

Кроме того, можно видеть, что удерживание сульфата уменьшается при добавлении NaOH к раствору.Чем выше концентрация NaOH, тем ниже удерживание сульфата.

4.4. Удержание янтарной кислоты

показывает удерживание при бесконечном потоке пермеата, рассчитанное с помощью модели Пуша ( R _∞ ) в зависимости от температуры, исходной концентрации янтарной кислоты и концентрации NaOH. показывает коэффициент отражения ( σ _SA ) модели Шпиглера и Кедема с теми же параметрами. Стандартное отклонение для подгонки Шпиглера и Кедема значительно меньше, чем для модели Пуша.Следовательно, значения R _∞ показывают более высокую дисперсию, чем значения σ _SA . Следовательно, дальнейшие расчеты проводились только с моделью Шпиглера и Кедема.

Удержание янтарной кислоты при бесконечном потоке пермеата ( R _∞ ) в зависимости от концентрации сырья, рассчитанной с помощью модели Пуша. Концентрация NaOH и температура показаны как параметры процесса для сгенерированных данных.

Коэффициенты отражения янтарной кислоты в зависимости от концентрации сырья согласно модели Шпиглера и Кедема.

Как показано на, коэффициент отражения янтарной кислоты не зависит от концентрации NaOH, пока сукцинат-ион полностью диссоциирован. Неполностью диссоциированная форма показывает значительно более низкие значения σ _SA . Значения σ _SA при 0,43 моль л ^-1 янтарной кислоты в 1 молярном растворе NaOH ниже по сравнению с точками данных при полной диссоциации.

Эксперименты с 0,2 моль л янтарной кислоты ^-1 проводили дважды: один раз в качестве первого эксперимента серии и второй раз в конце серии.Как показано, результаты имеют хорошую воспроизводимость.

Сукцинат-ион показывает такое же удерживание в 0,1-молярном водном растворе динатрийсукцината (глава 4.6.), Что и сульфат в 0,1-молярном растворе сульфата натрия. Ситуация меняется для сульфат-иона в щелочном растворе. Его удерживание уменьшается с увеличением концентрации NaOH. Для сравнения, удерживание сукцината не зависит от NaOH в широком диапазоне концентраций. Это можно объяснить различием в способности образования гидратной оболочки.Кажется, что сукцинат-ион способен тянуть молекулы воды сильнее, чем сульфат-ион. Бушу [23] указал, что на удержание лактата натрия почти не влияет добавление хлорида натрия к раствору, в отличие от удерживания глюкозы значительно снижается. Это означает, что органические анионы, такие как лактат и сукцинат, могут образовывать гидратные оболочки, на которые меньше влияет конкурентная гидратация других ионов в растворе. Следовательно, тип и концентрация коионов в растворе могут контролировать эффективность разделения ионов.Чтобы доказать это предположение, необходимы дальнейшие исследования с молекулами различной структуры.

В случае неполной диссоциации янтарной кислоты удерживание уменьшается примерно наполовину. Это находится в том же диапазоне, что и удерживание хлоридов, указанное производителем (0,25–0,35).

4.5. Удержание ионов натрия

показывает коэффициент отражения ионов натрия ( σ _Na ). Как упомянуто в уравнении (8), удерживание ионов натрия связано с удерживанием сукцинат-ионов по закону электронейтральности, предполагая, что никаких дополнительных катионов нет.В растворах, содержащих избыток NaOH по отношению к количеству групп карбоновой кислоты, это требование выполняется. Согласно уравнению (8) наклон точек данных для 1 М NaOH в пять раз круче, чем для 5 М NaOH. Рассчитанные наклоны составляют 1,09 (1 М NaOH) и 0,22 (5 М NaOH). Уменьшение значения pH приводит к присутствию ионов гидроксония, которые разъединяют удерживание между ионами натрия и сукцината. Таким образом, эта точка не была учтена при расчете уклона.

Коэффициенты отражения ионов натрия в зависимости от исходной концентрации янтарной кислоты.Точки представляют расчетные значения с помощью модели Шпиглера и Кедема, основанные на экспериментальных данных. Крестиками обозначены рассчитанные коэффициенты отражения согласно уравнению (8).

Кроме того, удерживание ионов натрия было рассчитано с помощью уравнения (8). Результаты показаны крестиками на. Как видно, экспериментальные данные и расчетные значения хорошо согласуются.

4.6. Удержание динатрия сукцината

Для исследования удерживания эквимолярных растворов ионов натрия и карбоксильных групп были проведены эксперименты с динатрий сукцинатом.показывает коэффициент отражения в зависимости от концентрации сырья. Как видно, удерживание сукцината динатрия в воде выше, чем удерживание янтарной кислоты в растворах NaOH. Кроме того, можно видеть, что коэффициент отражения уменьшается с увеличением концентрации исходного материала.

Коэффициент отражения сукцината динатрия в водном растворе при 40 ° C по отношению к исходной концентрации сукцината.

4.7. Измерения SEM

Промывка мембраны водой приводит к утроению толщины активного мембранного слоя из-за эффекта набухания.Набухание в растворе каустика приводит к тому же результату ().

СЭМ-измерения новой мембраны ( слева, ), предварительно кондиционированной мембраны ( посередине, ) и использованной мембраны при 40 ° C и 25 бар ( справа, ). Показанные значения представляют собой активную толщину слоя мембраны.

На образцах использованных мембран, подвергнутых нагрузке до 25 бар при 40 ° C, изменений толщины активного слоя не наблюдается. Форма пор в первом опорном слое изменяется от овальной до удлиненной.Это не влияет на общие характеристики мембраны.

При увеличении давления до 55 бар (40 ° C) можно наблюдать значительное изменение, см. Маленькие поры первого опорного слоя исчезают, и образуется компактный слой. Сжатие этого опорного слоя необратимо и приводит к значительно более низкому потоку пермеата. Более крупные поры в нижней части первого опорного слоя все еще присутствуют.

СЭМ-измерение всего поперечного сечения неиспользованной мембраны ( слева, ), слабо напряженной (макс.25 бар) мембрана ( посередине ) и высоконапряженная мембрана (макс. 55 бар) ( правая ).

4.8. Измерение ATR-IR

показывает измерения ATR-IR различных кондиционированных мембран.

НПВО – ИК-спектры мембран, хранимых в растворах NaOH с разной концентрацией (1–5 молярных) в течение разных периодов времени (1 час – 1 год).

По существу, спектры всех протестированных мембран напоминают спектр PES [поли (п-фениленэфирсульфон)], который заявлен поставщиком в качестве основного мембранного полимера.

Полоса на длине волны 3200–3500 см ^–1 представляет полосу валентных колебаний O – H. При контакте с раствором NaOH изменение диаграммы НПВО-ИК может наблюдаться, но не связано с какими-либо изменениями полимерного состава мембраны. Эти изменения появляются в течение первого часа и не претерпевают значительных изменений со временем.

Полосы при 2934 и 2879 см ^-1 представляют собой алифатические валентные связи C-H, которые уменьшаются при контакте с раствором NaOH. Полосы при 1040 и 925 см ^-1 относятся к глицерину, который использовался для приготовления или хранения мембраны и немедленно вымывается растворами.Полоса при 1400 см ^-1 указывает на разложение карбонатов на мембране. Карбонаты образовывались из углекислого газа, растворенного в растворе. При более длительном воздействии раствора NaOH полоса немного увеличивается. Ни одна из характерных полос полимера существенно не меняется со временем обработки. Следовательно, NP030 можно рассматривать как химически устойчивый в щелочных растворах с концентрациями до 5 моль л ^-1 NaOH. Это хорошо согласуется с данными, опубликованными Schlesinger [3], которые указывают на высокую щелочную стойкость NP030.

5. Выводы

На основании результатов удерживания водных растворов можно сделать вывод, что органическая соль (динатрий сукцинат) ведет себя аналогично неорганическому сульфату натрия. Другое поведение удерживания наблюдается в растворах NaOH. На сульфат-ионы больше влияет присутствие коионов, чем на сукцинат-ионы. Степень диссоциации является фактором, наиболее сильно влияющим на удержание янтарной кислоты. Следовательно, селективность заряда нанофильтрационной мембраны NP030 может быть подтверждена с помощью органической соли, изменяя степень ее диссоциации.Более высокая концентрация NaOH в исходном растворе приводит к значительному уменьшению потока пермеата.

Удержание полностью диссоциированного сукцината не зависит от концентрации NaOH. Следовательно, разбавление во время процесса нанофильтрации может повысить эффективность процесса по мере увеличения потока. Кроме того, селективность между сульфатом и сукцинатом можно контролировать с помощью концентрации NaOH.

Результаты измерений ATR – IR и термомеханических нагрузочных тестов показывают применимость мембраны NP030 в сильно щелочных условиях.Чтобы доказать это, необходимы дальнейшие тесты производительности с модельными решениями.

Кроме того, показано, что модель Шпиглера и Кедема надлежащим образом описывает поведение удерживания всех исследованных частиц, даже в пяти молярном NaOH.

Благодарности

Финансовая поддержка была предоставлена ​​правительством Австрии, провинциями Нижняя Австрия, Верхняя Австрия и Каринтия, а также компанией Lenzing AG. Мы также выражаем признательность Университету Иоганнеса Кеплера в Линце, Университету природных ресурсов и наук о жизни (BOKU), Вена, и Lenzing AG за их вклад в натуральной форме.Кроме того, мы хотели бы поблагодарить ответственного менеджера проектов Lenzing AG Роберта Бишофа. Еще одно большое спасибо Эрвину Мальцнеру и его команде за исключительную поддержку в лаборатории Lenzing AG.

Вклад авторов

Концептуализация, K.S .; Расследование, К. С .; Администрация проекта, R.H .; Надзор, W.S .; Письмо — черновик, к.с .; Написание — просмотр и редактирование, W.S.

Финансирование

Это исследование финансировалось Австрийским агентством содействия исследованиям (FFG), номер гранта 844608.APC финансировался Kompetentzzentrum Holz GmbH.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

1. Singh S.C., Khare R.A. Влияние гемицеллюлоз на характеристики пульпы и использование керамических мембран при выделении гемицеллюлоз из высокощелочного промышленного технологического потока. Целлюлоза. 2018; 25: 2561–2572. DOI: 10.1007 / s10570-018-1716-4. [CrossRef] [Google Scholar] 2. Сингх С.С., Мурти З.В.П. Отделение гемицеллюлозы от технологического потока, содержащего щелочь, путем ультрафильтрации.Сен. Technol. 2017; 52: 2252–2261. DOI: 10.1080 / 01496395.2016.1273952. [CrossRef] [Google Scholar] 3. Шлезингер Р., Гетцингер Г., Сикста Х., Фридл А., Харасек М. Оценка устойчивых к щелочам нанофильтрационных мембран для отделения гемицеллюлозы от концентрированных щелочных технологических жидкостей. Опреснение. 2006; 192: 303–314. DOI: 10.1016 / j.desal.2005.05.031. [CrossRef] [Google Scholar] 4. Шлезингер Р., Рёдер Т., Гётцингер Г., Сикста Х., Харасек М., Фридл А. Влияние агрегатов гемицеллюлозы и образования гелевого слоя на поток и удерживание во время нанофильтрации щелочных растворов.Опреснение. 2005. 175: 121–134. DOI: 10.1016 / j.desal.2004.12.001. [CrossRef] [Google Scholar] 5. Шлезингер Р., Рёдер Т., Гётцингер Г., Харасек М., Сикста Х., Вебер Х. Загрязнение гемицеллюлозой во время нанофильтрации жидкости для прессования. Ленцинг. Бер. 2004; 83: 46–54. [Google Scholar] 6. Сон Э.Дж., Чхве Э.К., Ким Дж.В. Мембранная технология нанофильтрации для восстановления каустической соды. Текст. Chem. Цвет. Являюсь. Краситель. Отчет. 2000; 32: 46–52. [Google Scholar] 7. Gesan-Guiziou G., Boyaval E., Daufin G. Нанофильтрация для извлечения щелочных растворов для очистки на месте: устойчивость к большим вариациям состава.J. Dairy Res. 2002; 69: 633–643. DOI: 10.1017 / S00220295757. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8. Trägårdh G., Johansson D. Очистка щелочных моющих растворов молочной промышленности с использованием технологии мембранного разделения. Опреснение. 1998. 119: 21–29. DOI: 10.1016 / S0011-9164 (98) 00087-3. [CrossRef] [Google Scholar] 9. Gesan-guiziou G., Alvarez N., Jacob D., Daufin G. Очистка на месте в сочетании с регенерацией мембраны для повторного использования растворов едкого натра. Сентябрь Purif. Technol. 2007. 54: 329–339.DOI: 10.1016 / j.seppur.2006.10.007. [CrossRef] [Google Scholar] 10. Брекен Л., Беттенс Б., Буссу К., ван дер Мерен П., Коквит Дж., Вермант Дж., Ван дер Брюгген Б. Механизмы переноса растворенных органических соединений в водном растворе во время нанофильтрации. J. Membr. Sci. 2006; 279: 311–319. DOI: 10.1016 / j.memsci.2005.12.024. [CrossRef] [Google Scholar] 11. Луо Дж., Дин Л. Влияние pH на очистку сточных вод молочных предприятий путем нанофильтрации с использованием системы фильтрации с усилением сдвига. Опреснение. 2011; 278: 150–156.DOI: 10.1016 / j.desal.2011.05.025. [CrossRef] [Google Scholar] 12. Mänttäri M., Pihlajamäki A., Nyström M. Влияние pH на гидрофильность и заряд и их влияние на эффективность фильтрации мембран NF при различных pH. J. Membr. Sci. 2006; 280: 311–320. DOI: 10.1016 / j.memsci.2006.01.034. [CrossRef] [Google Scholar] 13. Далвани М., Бенес Н.Э., Барджеман Г., Стаматалис Д., Весслинг М. Метод определения характеристик мембран во время нанофильтрации при экстремальных значениях pH. J. Membr. Sci. 2010; 363: 188–194. DOI: 10.1016 / j.memsci.2010.07.025. [CrossRef] [Google Scholar] 14. Саймон А., Макдональд Дж. А., Хан С. Дж., Прайс У. Э., Нгием Л. Д. Влияние щелочной очистки на размер пор нанофильтрационных мембран и их отторжение следов органических химикатов. J. Membr. Sci. 2013; 447: 153–162. DOI: 10.1016 / j.memsci.2013.07.013. [CrossRef] [Google Scholar] 15. Dalwani M., Bargeman G., Schwan S., Boerrigter M., Wessling M., Benes N.E. Композитные мембраны на основе сульфированного поли (эфирэфиркетона) для нанофильтрации кислых и щелочных сред.J. Membr. Sci. 2011; 381: 81–89. DOI: 10.1016 / j.memsci.2011.07.018. [CrossRef] [Google Scholar] 16. Дэмс Н., Милис А.С.С., Вербеке Р., Пескармона П.П., Ванкелеком И.Ф.Дж. Высокоэффективные мембраны с полной pH-стабильностью. R. Soc. Chem. Adv. 2018; 8: 8813–8827. DOI: 10.1039 / C7RA13663C. [CrossRef] [Google Scholar] 17. van Gestel T., Vandecasteele C., Buekenhoudt A., Dotremont C., Luyten J., Leysen R., van der Bruggen B., Maes G. Многослойные мембраны из оксида алюминия и диоксида титана для нанофильтрации: получение, характеристика и химическая стабильность.J. Membr. Sci. 2002. 207: 73–89. DOI: 10.1016 / S0376-7388 (02) 00053-4. [CrossRef] [Google Scholar] 18. Ковач З., Самхабер В. Характеристика мембран для нанофильтрации незаряженными растворенными веществами. Membrántechnika. 2008; 12: 22–36. [Google Scholar] 19. Буссу К., ван дер Брюгген Б., Володин А., ван Хасендонк С. Характеристика коммерческих мембран для нанофильтрации и сравнение с самодельными мембранами из полиэфирсульфона. Опреснение. 2006; 191: 245–253. DOI: 10.1016 / j.desal.2005.07.025. [CrossRef] [Google Scholar] 20.Баргеман Г., Вестеринк Дж. Б., Мигес О. Г., Весслинг М. Влияние концентрации NaCl и глюкозы на удерживание в мембранах для нанофильтрации, обрабатывающих концентрированные растворы. Сентябрь Purif. Technol. 2014; 134: 46–57. DOI: 10.1016 / j.seppur.2014.07.025. [CrossRef] [Google Scholar] 21. Шпиглер К.С., Кедем О. Термодинамика гиперфильтрации (обратного осмоса): критерии эффективности мембран. Опреснение. 1966; 1: 311–326. DOI: 10.1016 / S0011-9164 (00) 80018-1. [CrossRef] [Google Scholar] 22. Пуш В. Определение параметров переноса синтетических мембран с помощью экспериментов по гиперфильтрации. Часть I: Вывод связи переноса из линейных соотношений термодинамики необратимых процессов.Бер. Der Bunsenges. Für Phys. Chem. 1977; 81: 269–276. DOI: 10.1002 / bbpc.19770810306. [CrossRef] [Google Scholar] 23. Бушу А., Бальманн Р., Лютин Ф. Нанофильтрация растворов глюкозы и лактата натрия Вариации удерживания между одно- и смешанными растворами. J. Membr. Sci. 2005; 258: 123–132. DOI: 10.1016 / j.memsci.2005.03.002. [CrossRef] [Google Scholar]

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

коэффициентов диссоциации янтарной кислоты в водной среде хлорида натрия при температуре 225 ° C

% PDF-1.7 % 1 0 объект > / Метаданные 3 0 R / Контуры 4 0 R / Страницы 5 0 R / StructTreeRoot 6 0 R / Тип / Каталог / ViewerPreferences> >> эндобдж 7 0 объект >> эндобдж 2 0 obj > / Шрифт> >> / Поля [11 0 R] >> эндобдж 3 0 obj > ручей application / pdf

Ричард Кеттлер, Дональд А. Палмер и Дэвид Дж. Весоловски

Коэффициенты диссоциации янтарной кислоты в водной среде хлорида натрия при температуре 225 ° C

Янтарная кислота; бутандиовая кислота; константы диссоциации; термодинамика; потенциометрия; ионная сила.

Prince 12.5 (www.princexml.com) AppendPDF Pro 6.0 Linux Kernel 2.6 64bit 18 мая 2016 Библиотека 10.1.0 Янтарная кислота; бутандиовая кислота; константы диссоциации; термодинамика; потенциометрия; ионная сила.Appligent pdfHarmony 2.02019-10-25T04: 55: 52-07: 002019-10-25T04: 55: 52-07: 002019-10-25T04: 55: 52-07: 001uuid: 28cbfbe2-accb-11b2-0a00 -58f1b0000000uuid: 28cc3f4e-accb-11b2-0a00-50b06596ff7fpdf Harmony 2.0 Linux Kernel 2.6 64bit 13 марта 2012 Библиотека 9.0.1 конечный поток эндобдж 4 0 объект > эндобдж 5 0 объект > эндобдж 6 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 объект > эндобдж 11 0 объект > / F 4 / FT / Tx / Ff 1 / MK> / П 22 0 Р / Rect [95.8 (а (bmD4ɉvzy˾ Z «ow

Ингибирование продукции янтарной кислоты в метаболически модифицированной Escherichia coli нейтрализующим агентом, органическими кислотами и осмолярностью — Андерссон — 2009 — Прогресс биотехнологии

Введение

Повышенная забота об окружающей среде и стоимость нефти побудили к поиску рентабельных альтернатив для преобразования относительно недорогой биомассы в топливо и химические вещества посредством термохимического и биохимического преобразования.Ключом к успеху в разработке прибыльных промышленных технологий биохимической конверсии является выбор целевых ферментаций, которые могут конкурировать с эффективностью нефтехимической промышленности. Для этой цели важно разработать ферментацию, производящую молекулярные строительные блоки, которые можно использовать в качестве прекурсоров для производства ряда ценных химикатов или материалов. Эта концепция строительных блоков во многом следует той же стратегии, которая используется в нефтехимической промышленности, т.е.е., производство ценных химикатов из ограниченного числа промежуточных химических продуктов. В 2004 году Министерство энергетики США (USDOE) определило 12 химических веществ, производных от сахара, которые могут быть произведены как из лигноцеллюлозы, так и из крахмала и могут служить экономическим стимулом для биоперерабатывающего завода1. Янтарная кислота считается одним из наиболее перспективных из этих строительных блоков. . Помимо прямого использования в качестве пищевого ингредиента и химического вещества, янтарная кислота может производить широкий спектр продуктов и производных, например.g., зеленые растворители и биоразлагаемые пластмассы2. Сукцинат традиционно производится из малеинового ангидрида через n -бутан с использованием нефти в качестве сырья.

Янтарная кислота также может быть произведена путем биохимического преобразования биомассы с использованием грибковой или бактериальной ферментации. Продукция янтарной кислоты была продемонстрирована у ряда бактерий. 3-7 Недавно был разработан ряд мутантов Escherichia coli ( E. coli ) для продукции сукцината.3, 8-10 В этом исследовании E. coli AFP184, метаболически сконструированный штамм с мутациями в системе глюкозоспецифической фосфотрансферазы ( ptsG ), системе пируватформиатлиазы ( pfl ) и ферментативном лактате. дегидрогеназная система ( ldh ), было показано, что AFP184 продуцирует янтарную кислоту до конечных концентраций 25-40 г / л ^-1 с производительностью в диапазоне 1,5-3 г / л ^-1 ч ⁻¹ из глюкозы, фруктозы и ксилозы с использованием недорогой промышленно значимой среды.12 Производительность, хотя изначально была очень высокой, снизилась во время анаэробной фазы ферментации. Эта потеря продуктивности и жизнеспособности клеток во время фазы анаэробной продукции может быть вызвана ингибированием органических кислот, хорошо известным феноменом у E. coli. 13, 14 Ингибирующие эффекты могут быть связаны как с разницей между внешним и внутренним pH, так и со специфическими эффектами на метаболизм, вызываемыми анионом органической кислоты. 15-17 Ацетат, например, был показан в E.coli для ингибирования ферментов метионинового пути, ведущего к накоплению гомоцистеина, который тормозит рост.18 Другой фактор, который, как известно, влияет на рост клеток и образование продукта, — это высокая осмолярность среды из-за неблагоприятных концентраций солей и сахара.19 Ethanologenic E. coli Например, было показано, что при осмотическом стрессе отводит больше углерода на производство осмолитов. 20 Добавление нейтрализующего агента для поддержания нейтрального pH ферментации может привести к осмотической среде, неблагоприятной для производства янтарной кислоты.Если производство янтарной кислоты на биологической основе должно быть экономически целесообразным, объемная производительность должна поддерживаться выше 2,5 г л ^-1 ч ^-1 как можно дольше. Высокий конечный титр, хотя и не такой неотъемлемый элемент процесса, как объемная производительность, важен для снижения стоимости последующей обработки.1

Были опубликованы подробные сводные данные по нормам и урожайности для различных штаммов.10, 21 В целом, работа проводилась с E.coli или другие организмы, продуцирующие янтарную кислоту, демонстрируют сходные тенденции; высокая начальная продуктивность, снижающаяся во время ферментации. Эффективность ферментации в отношении скорости продукции, выхода и конечного титра кислоты при периодической ферментации зависит от ряда факторов, включая устойчивость организма, компоненты среды и генную инженерию организма. Большая часть проделанной до сих пор работы была сосредоточена на метаболической инженерии или оптимизации используемой питательной среды, таким образом временно откладывая, но не решая проблему ингибирования производственного метода.Например, метаболически сконструированный мутант E. coli с геном пируваткарбоксилазы Rhizobium etli был способен продуцировать до 99,2 г / л ^-1 сукцината за 70 часов анаэробной ферментации при использовании богатой среды. в первые 25 часов анаэробной продукции этот штамм достиг концентрации сукцината ~ 70 г / л ^-1 , что соответствует объемной продуктивности 2,8 г / л ^-1 ч ^-1 . Однако в ходе ферментации производительность снизилась, в результате чего общая объемная производительность составила 1.4 г л ⁻¹ ч ⁻¹ . В недавнем исследовании был разработан штамм E. coli для выращивания и производства сукцината в среде с минимальным содержанием соли.10 Здесь объемная производительность ∼1,2 г л ⁻¹ ч ⁻¹ была достигнута для первых 48 человек. ч, что дает ∼60 г л ^-1 сукцината. Максимальная полученная концентрация, 86 г л ^-1 , была достигнута через 120 ч, давая производительность 0,7 г л ^-1 ч ^-1 . В связи с этим возникает вопрос, снижают ли продуктивность токсичность органических кислот, осмотический стресс, вызванный полученными кислотами и добавленным основанием, или химические свойства основания.

О токсичности янтарной кислоты для E. coli ранее не сообщалось, и поэтому цель этой работы состояла в том, чтобы разделить влияние янтарной кислоты на основание и осмолярность, чтобы количественно продемонстрировать, как увеличенное производство янтарной кислоты влияет на продуктивность. Различия в продуктивности янтарной кислоты, титре, выходе и жизнеспособности клеток при использовании аммиака, гидроксидов щелочных металлов и карбонатов щелочных металлов в качестве нейтрализаторов были изучены путем проведения ферментации с NH ₄ OH, KOH, NaOH, K ₂ CO ₃ , и Na ₂ CO ₃ .Эффекты токсичности органических кислот и осмотического стресса изучали при ферментациях с добавлением извне янтарной кислоты, натриевого буфера или путем добавления в среду роста осмопротекторного глицинбетаина.

Материалы и методы

Штамм и подготовка посевных культур

В этом исследовании использовался штамм E. coli AFP184, в котором отсутствуют функциональные гены, кодирующие пируватформиатлиазу, ферментативную лактатдегидрогеназу и систему глюкозо-фосфотрансфераз11.Культуры разбавляли до 70% глицерином и хранили при -80 ° C. Посевные культуры получали инокуляцией 100 мл стерильной среды (та же среда, что использовалась для периодической ферментации, см. Ниже) во встряхиваемой колбе на 500 мл с 200 мкл исходной культуры. Посевную культуру инкубировали при комнатной температуре (22 ° C) на орбитальном шейкере при 200 об / мин в течение 16 ч.

Ферментации

Среда и условия роста.

Все периодические ферментации, состоящие из фазы аэробного роста (8–9 часов) и фазы анаэробного производства (∼30–100 часов), проводили в биореакторах объемом 1 л (Biobundle 1L, Applikon Biotechnology, Нидерланды) с объем 700 мл (включая 35 мл посевной культуры и 200 мл раствора глюкозы).Питательная среда содержала следующие компоненты в г / л ⁻¹ : K ₂ HPO ₄ , 1,4; КН ₂ ПО ₄ , 0,6; (NH ₄ ) ₂ SO ₄ , 3,3; MgSO ₄ × 7H ₂ O 0,4; кукурузный настой (CSL; 50% твердых веществ, Sigma-Aldrich), 15; и пеногаситель (Antifoam 204, SigmaAldrich). Биореактор стерилизовали средой при 121 ° C в течение 15 мин; после этого в асептических условиях добавляли 200 мл отдельно стерилизованного раствора глюкозы (350 г л ^-1 ) и 35 мл посевной культуры, в результате чего получали конечный объем 700 мл и общую концентрацию глюкозы 100 г л ^-1 .Температуру ферментации и pH контролировали на уровне 37 ° C и 6,5–6,7 соответственно. Во время аэробной фазы контроль pH достигался путем автоматического добавления NH ₄ OH (15%, об. / Об .; раствор NH ₃ ). Концентрация растворенного кислорода (% DO) измерялась электродом pO2. Скорость перемешивания варьировалась от 500 до 1000 об / мин. Во время фазы аэробного роста культуральную среду аэрировали потоком воздуха 5 л мин ^-1 . Когда оптическая плотность при 550 нм (OD ₅₅₀ ) достигала значения 30–35 (через 8–9 ч), начиналась фаза анаэробной продукции путем прекращения подачи воздуха и барботирования культуральной среды CO ₂ при расход 0.8 л мин ⁻¹ . Скорость перемешивания была установлена ​​на 500 об / мин для анаэробной фазы, во время которой производилась янтарная кислота. Для поддержания производства кислоты через 23 и 40 часов общего времени ферментации добавляли 40 мл стерилизованного раствора глюкозы (600 г л ^-1 ). Анаэробная фаза продолжалась около 100 ч или до прекращения образования янтарной кислоты. Во время ферментации образцы отбирали в асептических условиях для анализа оптической плотности, концентраций жизнеспособных клеток, сахаров и органических кислот.

Ферментация с различными нейтрализующими агентами.

Для сравнения влияния различных нейтрализующих агентов на продуктивность янтарной кислоты, конечный титр и жизнеспособность клеток, разные основания NH ₄ OH (15%, об. / Об .; раствор NH ₃ ), КОН (10 M), NaOH (10 M), K ₂ CO ₃ (4 M) или Na ₂ CO ₃ (2 M), использовали для контроля pH во время анаэробной фазы. Все ферментации проводили в трех экземплярах, за исключением ферментаций, используя NH ₄ OH или K ₂ CO ₃ .

Эффекты повышенной осмолярности, концентрации янтарной кислоты и глицин бетаина.

Во время анаэробной фазы к ферментациям добавляли янтарную кислоту или Na ⁺ в форме натрий-фосфатного буфера, pH 6,6, в котором в качестве анаэробного нейтрализующего агента использовали 2 M Na ₂ CO ₃ . Маточный раствор янтарной кислоты, 140 г л ^-1 , был приготовлен и нейтрализован КОН. Добавляли янтарную кислоту или Na ⁺ , 30 мл соответственно, через 4 часа в анаэробную фазу, а затем каждые 2 часа, пока не добавлялось всего 150 мл, что соответствует 30 г л ^-1 янтарной кислоты. или концентрация натрия 12.5 г л ⁻¹ . В последнем случае это количество натрия, необходимое для нейтрализации 30 г / л ^-1 янтарной кислоты.

Ферментации с исходной концентрацией глюкозы 100 или 150 г л ^-1 , соответственно, и нейтрализованные 2 М Na ₂ CO ₃ , были дополнены глицинбетаином до конечной концентрации 50 мМ, исходя из клеточного концентрация на том же порядке, что и предыдущая работа.19 Три добавления глюкозы (3 × 24 г) были сделаны во время анаэробной фазы ферментации с начальной концентрацией глюкозы 100 г / л ^-1 . Стандартная ферментация без добавления глицинбетаина и с начальной концентрацией глюкозы 100 г / л ^-1 и двумя кормлениями глюкозой (24 г) была включена в качестве ссылки.

Анализ

Концентрацию клеток контролировали спектрофотометрией, используя OD ₅₅₀ , коррелированную с массой сухих клеток.12 Для определения количества жизнеспособных клеток 10-кратные серийные разведения образцов ферментации в 0,9%, вес / объем NaCl высевали на чашки с триптон-соевым агаром и инкубировали в течение ночи при 37 ° C. Подсчитывали количество колоний и количество жизнеспособных клеток выражали как количество клеток на литр ферментационного бульона. Все разведения делали в двух экземплярах. Органические кислоты и сахара были обнаружены и количественно определены с помощью ВЭЖХ, как описано ранее.12

Результаты

Ферментация с разными нейтрализаторами

Стандартные двухфазные ферментации проводили с NH ₄ OH, KOH, NaOH, K ₂ CO ₃ или Na ₂ CO ₃ в качестве нейтрализующих агентов.Общая масса клеток (грамм сухих клеток в культуре) была одинаковой для всех нейтрализующих агентов (данные не показаны), и не было обнаружено роста в анаэробной фазе ни при какой из проведенных ферментаций. Вместо этого оптическая плотность непрерывно снижалась из-за разбавления и лизиса клеток. Все четыре щелочных основания привели к аналогичным профилям ферментации (рисунки 1a, b), где наивысшая конечная концентрация янтарной кислоты, 77 г / л ^-1 , была достигнута при использовании Na ₂ CO ₃ в качестве основания.Использование NaOH привело к 69 г л ^-1 , K ₂ CO ₃ в 64 г л ^-1 и КОН в 61 г л ^-1 . Единственным образовавшимся побочным продуктом была уксусная кислота, и самая низкая концентрация, 4,6 г л ^-1 , была получена при использовании Na ₂ CO ₃ . Ферментации с NH ₄ OH, NaOH, KOH и K ₂ CO ₃ привели к концентрациям уксусной кислоты 5,5, 5,7, 6,0 и 5,1 г л ^-1 , соответственно. Вся уксусная кислота была произведена во время анаэробной фазы.Когда NH ₄ OH использовался для нейтрализации, была получена максимальная концентрация янтарной кислоты 43 г л ^-1 , и производство янтарной кислоты полностью прекратилось после общего времени ферментации 32 ч (рис. 1а). Выход был в диапазоне 0,8 г янтарной кислоты на грамм глюкозы, израсходованной в анаэробной фазе (1,22 моль-моль ^-1 ) для всех ферментаций (таблица 1).

Янтарная кислота (г л ^-1 ) (а), глюкоза (г л ^-1 ) (б) и жизнеспособные клетки (клеток на литр × 10 ¹² ) (в) концентрации для ферментаций, нейтрализованных КОН , NaOH, K ₂ CO ₃ , Na ₂ CO ₃ и NH ₄ OH.

Используемые символы: ◊, КОН; □, NaOH; ×, К ₂ CO ₃ ; Δ, Na ₂ CO ₃ ; ○, NH ₄ ОН. Пунктирными линиями обозначен переход в анаэробную фазу. Ферментации проводили в трех экземплярах, и значения представляют собой средние значения диапазона данных (планки погрешностей).

Таблица 1. Сводка результатов ферментации для различных оснований

База	Параметры *
	Y p / s (g g −1 ) анаэробный	Q p (г л −1 h −1 ) анаэробный, T 20	Q p (г л −1 h −1 ) анаэробный, T 40	Q p (г л -1 ч -1 ) анаэробный, (макс. Г л -1 ) †
NH 4 OH	0.75	2,91	1,38	1,85 ‡
КОН	0,84 ± 0,09	2,62 ± 0,01	1.46 ± 0,08	0,67 ± 0,02
NaOH	0,78 ± 0,09	2,47 ± 0,09	1,61 ± 0,06	0,76 ± 0,03
К 2 CO 3	0.82	3,02	1,76	0,72
Na 2 CO 3	0,75 ± 0,03	2,95 ± 0,14	2.04 ± 0,07	1,05 ± 0,17

• * Y _{p / s} — массовый выход янтарной кислоты в расчете на глюкозу, израсходованную в анаэробной фазе. Q _p — объемная производительность янтарной кислоты во время анаэробной фазы через 20 часов ( T ₂₀ ) или 40 часов ( T ₄₀ ) общего времени ферментации, рассчитанная в граммах янтарной кислоты, полученной во время анаэробной фазы на литр ферментационной среды в час.
• † Анаэробная продуктивность рассчитывается либо по окончании ферментации, либо по достижении максимальной концентрации янтарной кислоты.
• ‡ Максимальная концентрация была достигнута через 32 часа.

Концентрации жизнеспособных клеток для ферментации с использованием NaOH или КОН в качестве регулятора pH показали аналогичные тенденции.В течение первых 20 часов анаэробных условий жизнеспособность культур значительно снизилась, но в течение оставшейся части ферментации произошла лишь небольшая потеря жизнеспособности (рис. 1c). Использование K ₂ CO ₃ и Na ₂ CO ₃ привело к повышению жизнеспособности клеток во время анаэробной фазы по сравнению с KOH и NaOH (рис. 1c).

Использование карбонатов щелочных металлов для нейтрализации дало более высокую производительность, чем гидроксиды щелочных металлов (Таблица 1).В целом, продуктивность на жизнеспособную клетку изначально была высокой, но снизилась через ~ 20 часов от общего времени ферментации (рис. 2а). При использовании NH ₄ OH продуктивность сукцината полностью прекратилась через 32 часа, тогда как другие ферментации показали постепенно снижающуюся продуктивность в течение оставшейся анаэробной фазы (рис. 2а). В начале анаэробной фазы объемная продуктивность достигла исходных значений 3–3,5 г л ^–1 ч ^–1 , но значительно снизилась через ∼20–25 ч общего времени ферментации для ферментаций, нейтрализованных КОН, NaOH, K ₂ CO ₃ и Na ₂ CO ₃ (рисунок 2b).В это время продуктивность ферментации NH ₄ OH была значительно ниже 1 г л ^-1 ч ^-1 .

Производительность на жизнеспособную клетку (г-клетка ^-1 ч ^-1 ) × 10 ¹⁴ (а) и объемная производительность (г л ^-1 ч ^-1 ) (б) как функции времени.

Производительность рассчитана для анаэробной фазы. Используются следующие символы: ◊, КОН; □, NaOH; ×, К ₂ CO ₃ ; Δ, Na ₂ CO ₃ ; и ○, NH ₄ OH.Ферментации проводили в трех экземплярах, и значения представляют собой средние значения диапазона данных (планки погрешностей).

Эффекты повышенной осмолярности, концентрации янтарной кислоты и глицин бетаина

Были проведены ферментации, при которых 150 мл раствора янтарной кислоты ^-1 на 140 г или натрий-фосфатного буфера постепенно добавлялись во время анаэробной фазы. Количество янтарной кислоты, образовавшейся при добавлении буфера, было значительно выше, чем при добавлении раствора янтарной кислоты (рисунки 3a, b).Ни одна из ферментаций не оказала отрицательного воздействия на концентрацию жизнеспособных клеток (рис. 3c). Внешнее добавление янтарной кислоты приводило к снижению анаэробной продуктивности на жизнеспособную клетку, поскольку общая концентрация янтарной кислоты увеличивалась (рис. 3d).

Ферментация с добавлением янтарной кислоты или солевого буфера.

(a) Общая (♦), произведенная () и добавленная (▪) концентрация янтарной кислоты при добавлении дополнительного количества янтарной кислоты.(b) Концентрация янтарной кислоты, эквивалентная количеству добавленных ионов натрия (♦) и полученной янтарной кислоты (▴). (c) Жизнеспособные клетки на литр × 10 ¹² для ферментации с добавлением янтарной кислоты () и Na ⁺ -буфера (□). (d) продуктивность на жизнеспособную клетку (g клетка ^-1 ч ^-1 ) × 10 ¹⁴ для ферментации с добавлением янтарной кислоты () и Na ⁺ -буфер (□). Подсчет жизнеспособных клеток был выполнен в двух экземплярах, и значения являются средними значениями диапазона данных (планки ошибок).Пунктирными линиями обозначен переход в анаэробную фазу. На всех рисунках (×) представляет собой контроль с использованием 2 M Na ₂ CO ₃ .

Ферментации с различной начальной концентрацией глюкозы (100 или 150 г л ^-1 ) с добавлением или без добавления осмопротектора глицин бетаина до концентрации 50 мМ проводили с использованием Na ₂ CO ₃ для нейтрализации. Для сравнения была включена стандартная ферментация без добавления глицинбетаина и с начальной концентрацией глюкозы 100 г / л ^-1 и двумя прерывистыми введениями глюкозы (2 × 24 г) (описанная выше в разделе, ферментации с различными нейтрализующими агентами).По сравнению с эталонным циклом ферментация с добавлением глицинбетаина и глюкозы в количестве 100 г / л ^-1 привела к более быстрому росту и, следовательно, к более короткой фазе роста (7 ч), более высокому уровню потребления глюкозы, аналогичной продуктивности янтарной кислоты, но значительно более высокой. более низкая урожайность (таблица 2). Конечная концентрация янтарной кислоты составляла 65 г / л ^-1 с выходом 0,57 г / г ^-1 . Использование начальной концентрации глюкозы 150 г л ^-1 с глицин бетаином или без него привело к конечным концентрациям янтарной кислоты 59 и 65 г л ^-1 , соответственно (таблица 2).Когда добавляли глицин бетаин, время аэробного роста, необходимое для получения оптической плотности 35, составляло 8,5 часов, тогда как без него оно составляло 11,5 часов. Уровень потребления сахара был значительно выше, когда добавляли глицин бетаин, и вся глюкоза метаболизировалась менее чем за 50 часов. Скорость анаэробного потребления глюкозы была значительно выше в присутствии, чем в отсутствие глицин бетаина (2,5 г л ^-1 ч ^-1 по сравнению с 1,5 г л ^-1 ч ^-1 ). Осмопротектор не влиял на концентрацию и продуктивность жизнеспособных клеток на жизнеспособные клетки (данные не показаны).Уровень ацетата во всех ферментациях был низким 3,3–3,9 г л ^–1 .

Таблица 2. Сводка параметров ферментации для ферментации с глицинбетаином и / или более высокой начальной концентрацией глюкозы

Ферментация	Параметры *
	SA (г л −1 )	Y п / с (г г −1 )	Время (часы)	Q p (г л −1 h −1 ) анаэробный, T 20	Q p (г л −1 h −1 ) анаэробный	Q c (г л −1 h −1 ) анаэробный
Каталожный номер †	72	0.73	80	2,95	1,22	1,62
Бетаин	65	0.57	72	2,98	1,20	2,11
Глюкоза 150 г л −1	65	0.79	80	2,41	1,07	1,36
Глюкоза 150 г л -1 и бетаин	59	0.66	48	2,48	1,72	2,62

• * Y _{p / s} — массовый выход янтарной кислоты в пересчете на глюкозу, израсходованную в анаэробной фазе, а Q _p — объемная производительность янтарной кислоты в анаэробной фазе после завершения ферментации, 20 ч. ( T ₂₀ ) общее время ферментации. Q _c — объемная скорость потребления глюкозы во время анаэробной фазы после прекращения ферментации.
• † Расчеты производятся для времени ферментации 80 часов, чтобы быть сопоставимым с другими экспериментами в серии.

Обсуждение

Влияние нейтрализующего агента на производство янтарной кислоты

При разработке процессов для производства топлива и химикатов на основе биологических источников важно учитывать, как изменения в фазе ферментации могут повлиять на последующие технологические операции.Разделение продуктов, а также восстановление и рециркуляция химикатов, используемых в процессе, имеют важное значение для получения хорошей экономики предприятия. Ранее была продемонстрирована эффективная конфигурация последующего процесса для извлечения янтарной кислоты, которая допускает внутреннюю рециркуляцию химикатов. 23 Метод включает образование сукцината диаммония, которое достигается за счет использования NH ₄ OH в качестве нейтрализующего агента во время ферментации. Было показано, что высокая концентрация аммиака отрицательно влияет на E.coli , 24, и вполне возможно, что аммиак может объяснить наблюдаемое снижение продуктивности сукцината E. coli AFP184 во время анаэробной фазы.12 Было изучено влияние на продукцию сукцината при замене нейтрализующего агента. Основные требования к выбранным базам заключались в том, что они должны быть недорогими и совместимыми с предлагаемым процессом восстановления; следовательно, были выбраны разные одновалентные щелочные основания. Как макроэлемент для роста E. coli калий участвует в ряде фундаментальных биологических процессов, включая поддержание осмотического баланса клеток.25 NaOH является широко доступным химическим продуктом с низкой ценой, и сообщалось, что E. coli растет в средах, содержащих высокие концентрации натрия. 26 Na ₂ CO ₃ и K ₂ CO ₃ были используется для исследования, может ли дополнительный карбонат увеличить поток углерода в сукцинат. Существуют и другие варианты выбора нейтрализующих химикатов; могут рассматриваться двухвалентные основания щелочноземельных металлов, такие как гидроксид или карбонат кальция. Однако использование кальциевых оснований может помешать операциям по извлечению и переработке.Поэтому основания двухвалентных щелочноземельных металлов были исключены из объема данного исследования.

Из профилей ферментации (рис. 1) ясно, что использование калиевых или натриевых оснований для нейтрализации будет полезно для конечной концентрации янтарной кислоты. По сравнению с ферментациями, нейтрализованными NH ₄ OH, ферментации, нейтрализованные основаниями калия или натрия, увеличивали конечные титры не менее чем на 50%, а в случае Na ₂ CO ₃ почти на 100%.Следует отметить, что в отличие от ферментаций NH ₄ OH, производство сукцината в ферментациях, нейтрализованных щелочью, никогда не прекращалось. Другие исследования показали, что аммиак нарушает целостность внешней мембраны E. coli , уменьшая рост34, а при концентрациях> 3 г / л ^{-1 аммиак} , как известно, подавляет рост27. Использование NH ₄ OH в качестве нейтрализующего агент генерировал концентрацию аммиака более 10 г л ^-1 через 16 часов анаэробного производства сукцината.Как концентрация жизнеспособных клеток, так и продуктивность сукцината (рисунки 1c и 2) быстро снижаются, что указывает на то, что концентрации такой величины токсичны для организма.

Что касается производительности и конечных концентраций кислоты, разница между использованием NaOH или KOH была незначительной (Рисунки 1 и 2). Однако использование Na ₂ CO ₃ и K ₂ CO ₃ привело к увеличению объемной производительности по сравнению с NaOH и KOH.Повышенная производительность, вероятно, вызвана повышенной доступностью гидрокарбоната (HCO) из-за добавления основного химического вещества. Фермент фосфоенолпируват (PEP) карбоксилаза, катализирующий карбоксилирование PEP до щавелевоуксусной кислоты, использует HCO в качестве субстрата для реакции.28 Более высокая производительность при нейтрализации CO _{3 —} оснований указывает на то, что среда не насыщена барботируемым CO ₂ . Дополнительная доступность HCO, по-видимому, приводит к увеличению метаболического потока в сторону сукцината.Из результатов ясно, что предпочтительным нейтрализующим агентом будет Na ₂ CO ₃ , потому что он дает самые высокие продуктивность, конечные титры и имеет самое низкое образование побочных продуктов. Однако, если рассматривать выход, выбор основания не так очевиден, поскольку все ферментации приводили к среднему выходу 0,8 г сукцината на грамм глюкозы, потребляемой во время анаэробной фазы, что составляет 71% от теоретического максимума (1,12 г ^-1. ) .3, 12

Влияние органических кислот и осмотического стресса на производство янтарной кислоты

Из экспериментов, проведенных с добавлением янтарной кислоты или натриевого буфера, ясно, что основной причиной снижения продуктивности на жизнеспособную клетку является увеличение концентрации янтарной кислоты во время фазы анаэробной продукции (рис. 3).Осмолярность среды, по-видимому, имеет лишь незначительное влияние на продуктивность сукцината. Этот вывод дополнительно подтверждается результатами ферментации с добавлением глицин бетаина (таблица 2). Существует множество исследований и обзоров, посвященных осмотическому стрессу и осмотической толерантности у бактерий. 26, 29-31 E. coli , подвергшаяся осмотическому стрессу, реагирует накоплением совместимых растворенных веществ, таких как глицин бетаин, пролин и трегалоза.32, 33 Из них, растворенное вещество, обеспечивающее наивысшую осмотолерантность в E.coli представляет собой глицин-бетаин.19 E. coli может накапливать глицин-бетаин или пролин только при добавлении в среду или в результате двухстадийного окисления холина, поступающего извне. CSL содержат некоторое количество пролина, но не содержат глицинбетаина. В ферментациях с добавлением глицинбетаина продуктивность клеточной янтарной кислоты не пострадала (данные не показаны), но скорость анаэробного потребления глюкозы была увеличена, что привело к снижению выхода сукцината, что свидетельствует о синтезе других продуктов ферментации (Таблица 2).Однако концентрация уксусной кислоты не увеличивалась, и никаких других продуктов ферментации обнаружено не было. Использование более высокой начальной концентрации глюкозы (150 г / л ^-1 ) и, следовательно, более высокой осмолярности среды, увеличило продолжительность аэробной фазы роста, необходимой для достижения OD ₅₅₀ , равного 35. С добавлением глицин бетаина в среду для выращивания это эффект был отменен. Хотя осмолярность среды, по-видимому, не влияет на продуктивность сукцината, все же можно предположить, что потеря жизнеспособных клеток может быть связана с высокой осмолярностью среды, которая создается во время анаэробной фазы (> 1.5 осмолей на литр только из нейтрализованного сукцината). Подавленный рост, наблюдаемый при использовании высоких концентраций глюкозы, также указывает на осмолярность, оказывающую отрицательное влияние на клеточный метаболизм. В анаэробных условиях или в средах, лишенных других осмопротекторов, E. coli синтезирует трегалозу внутриклеточно.33, 34 Было показано, что повышенные внутриклеточные концентрации трегалозы в этанологенных E. coli не улучшали рост в присутствии формиата. , лактат или ацетат, предполагая, что другой механизм, чем осмотический стресс, ответственен за ингибирование роста при культивировании со слабыми органическими кислотами.20 Тот же результат наблюдался в этом исследовании, то есть глицин бетаин не улучшал жизнеспособность анаэробных клеток, предполагая, что в этом исследовании снижение жизнеспособности в анаэробной фазе связано с концентрацией янтарной кислоты, а не с осмолярностью среды. Исследования с этанологическим веществом E. coli в среде CSL с высокой осмоляритией с ксилозой в качестве источника сахара показали, что добавление бетаина улучшает рост, но не оказывает значительного влияния на выработку этанола.19 В отличие от этого, исследования с E.coli , разработанная для производства молочной кислоты, показала, что бетаин значительно увеличивает объемную продуктивность молочной кислоты.35 В этом исследовании глицин бетаин улучшал аэробный рост при высокой осмолярности, но отрицательно влиял на выход анаэробной янтарной кислоты. Сообщалось, что реакция и эффективность бетаина как осмолита зависят от природы процесса ферментации, то есть от состава среды и условий роста, 19 что может объяснить разные полученные результаты.

Можно сделать вывод, что добавление глицинбетаина и, скорее всего, любого другого агента, повышающего осмотолерантность организма, не способствует выработке янтарной кислоты AFP184. Эти результаты предполагают, что осмолярность и ионная сила (концентрация соли) среды не имеют большого значения для продуктивности клеток янтарной кислоты. Даже при такой же величине осмолярности, как при концентрации янтарной кислоты 60 г / л ^-1 (> 1,5 осмолей), продуктивность на жизнеспособные клетки не снижается, вместо этого продуцируемые органические кислоты ответственны за снижение продуктивности.Хорошо известно, что токсичность органических кислот влияет на рост клеток и ограничивает образование продуктов в E. coli 36, и, если основным продуктом является сама органическая кислота, это также ограничивает любое промышленное производство. Во время образования анаэробного сукцината органические кислоты могут воздействовать на клетки как за счет снижения цитоплазматического pH (pH _— ), что может оказывать пагубное влияние на функцию клеточных белков и ферментов36, 37, так и за счет увеличения внутриклеточной концентрации кислотного аниона18. Внеклеточный pH в этом исследовании контролировался в пределах 6.5 и 6.7. В этом интервале pH янтарная кислота с pKa 4,19 и 5,57 будет присутствовать в диссоциированной форме (> 99,6%) и, таким образом, не будет направлять протоны в цитоплазму, снижая pH _–. Напротив, было высказано предположение, что диссоциированные лактат и ацетат могут проходить через клеточные мембраны E. coli , каталитически рассеивая движущую силу протонов.14 Если это также относится к сукцинату, это подразумевает, что накопление сукцинат-аниона в цитоплазме будет ответственным за за наблюдаемое снижение урожайности.Хотя ацетат является мощным ингибитором роста E. coli , 38 концентрации, полученные в этом исследовании, недостаточно высоки, чтобы быть единственной причиной наблюдаемого снижения потребления глюкозы и продуктивности сукцината. Скорее следует учитывать общую загрузку органических кислот. Ингибирующий потенциал различных органических кислот варьируется и связан с гидрофобностью кислоты.13 Таким образом, уксусная кислота будет более сильным ингибитором, чем янтарная, но данные, полученные в этой работе, не указывают на то, что достигнутые концентрации ацетата могут быть вредными для сукцината. производство.Тем не менее, чтобы максимизировать производительность и выход сукцината, а также с точки зрения последующей переработки, желательно минимизировать количество производимого ацетата.

Выводы

В этом исследовании мы продемонстрировали, что замена нейтрализующего агента может обеспечить существенное улучшение процесса в виде увеличения продолжительности высокой объемной производительности и увеличения конечного титра. По сравнению с ферментациями, нейтрализованными NH ₄ OH, можно было достичь почти 100% увеличения конечной концентрации янтарной кислоты с использованием Na ₂ CO ₃ .Было обнаружено, что снижение клеточной продуктивности янтарной кислоты, наблюдаемое во время анаэробной фазы, вызвано повышенными концентрациями органических кислот, а не средней осмолярностью. Также было замечено, что жизнеспособность клеток снижалась во время анаэробной фазы независимо от используемого основания. Потеря жизнеспособных клеток объясняется увеличением концентрации кислоты в сочетании с возможным накоплением сукцината в цитоплазме. Дальнейшие исследования будут направлены на увеличение продолжительности образования высокой анаэробной янтарной кислоты путем изучения различных методов, позволяющих избежать негативного воздействия генерируемой нагрузки органической кислоты.

Благодарности

Это исследование было поддержано Diversified Natural Products Inc. и Исследовательским советом Норрботтена. Оборудование было предоставлено Фондом Кемпе.

Янтарная кислота

Янтарная кислота

Данные для водной янтарной кислоты и солей янтарной кислоты

Источники воспроизведенных здесь данных перечислены в таблицах 2 и 8 Clegg and Seinfeld (2006a), а также Таблица 1 Клегга и Сайнфельда (2006b).Подбор моделей коэффициентов активности к данным для чистых также описаны водная кислота, соли сукцината и смеси растворов, содержащих янтарную кислоту. в газетах.

Ссылки:
S. L. Clegg and J. H. Seinfeld (2006a) J. Phys. Chem. А , 110 , 5692-5717.
S. L. Clegg и J. H. Seinfeld (2006b) J. Phys. Chem. А , 110 , 5718-5734.

Значения в таблицах только указывают, использовались ли данные Клеггом и Сайнфельдом (2006a, b). в примерках своих моделей.Взвешивание в каждой индивидуальной подгонке обычно основывалось на погрешности в измерениях (которые также перечислены). Таким образом, вес 1.0 означает что точка данных использовалась, 0.0 что точка была отклонена как ошибочная, и «-» что она либо не рассматривался, либо использовался только для сравнения. Перейдите по ссылкам ниже к таблицам экспериментальных данных. Примечания в конце каждого В таблице указаны табличные величины и указаны источники измерений. В символ «H 2 Succ» обозначает янтарную кислоту, «HSucc ^— » — сукцинат водорода, и «Succ ²⁻ » — сукцинат-ион.
1. H 2 Succ (водные развлечения)
2. H 2 Succ + (NH 4 ) 2 SO 4 (активность воды, расплывание, эвтонический состав)
3. H 2 Succ + NaCl (активность воды, константы диссоциации, текучесть, растворимость)
4. H 2 Succ + одновалентные хлориды (растворимость)
5. H 2 Succ + HNO 3 и H 2 SO 4 (растворимости)
6. H 2 Succ + NH 3 (растворимости)
7. H 2 Succ + NH 4 NO 3 (водные развлечения)
8. H 2 Succ + Na 2 Succ (растворимости)
9. NaHSucc (осмотические коэффициенты)
10. NaHSucc + NaCl (коэффициенты активности NaCl)
11. NaHSucc + HCl (активность HCl в разбавленных растворах)
12. Na 2 Succ (активность воды, коэффициенты активности)
13. Na 2 Succ + NaCl (коэффициенты активности NaCl)
14. NaHSucc + Na 2 Succ (растворимости)
15. NaHSucc + Na 2 Succ + NaCl (активности HCl в разбавленных растворах)
16. (NH 4 ) 2 Succ + NH 4 Cl (растворимость)

---

Оценка распределения янтарной кислоты между бинарной фазовой системой с биодизелем + N, N-диоктилоктан-1-амин

Настоящее исследование направлено на использование одного из наиболее многообещающих методов, называемых реактивной экстракцией, для извлечения янтарной кислоты из водного раствора. раствора с использованием N , N -диоктилоктан-1-амина в биодизеле в качестве разбавителя, полученного из подсолнечного масла, масла рисовых отрубей, кунжутного масла и масла каранджи.Результаты исследований экстракции с разбавителями (физические) показали их неспособность самостоятельно восстанавливать какую-либо кислоту. При реакционной экстракции экстрагирующая способность органической фазы зависит исключительно от три- n -октиламина. Диапазоны коэффициента распределения составляют 7,62–18,12 для биодизельного масла подсолнечного масла, 8,33–17,45 для биодизельного масла из рисовых отрубей, 7,0–17,67 для биодизельного топлива из кунжутного масла и 9,85–21,36 для биодизельного топлива из масла каранджи. Диапазон коэффициента загрузки составляет 0,1–3,0 для биодизеля подсолнечного масла, 0.1–2,9 для биодизельного масла из рисовых отрубей, 0,2–2,9 для биодизельного топлива из кунжутного масла и 0,1–2,9 для биодизельного топлива на основе масла каранжи. Каранджи и подсолнечное масло показали более высокие значения коэффициента распределения ( K _D ) по сравнению с маслом из рисовых отрубей и кунжутным маслом, что могло быть связано с присутствием как C20, так и специальных жирных кислот. Результаты показывают, что биогенные разбавители вместе с N , N -диоктилоктан-1-амином в качестве экстрагента образуют нетоксичный и жизнеспособный вариант для экстракции янтарной кислоты в бинарной фазовой системе.

1. Введение

В наши дни микроорганизмы привлекают большое внимание к производству органических кислот, таких как янтарная кислота, не только с точки зрения устойчивости, но и потому, что производство этих кислот может стать коммерчески конкурентоспособным по сравнению с методами производства. с использованием нефтяного сырья. В настоящее время продуктивность низкая из-за ингибирования продукта в ферментационном бульоне. Дорогой и сложный процесс разделения является серьезным препятствием для коммерциализации производства янтарной кислоты из дешевой биомассы.Существует необходимость поддерживать оптимальную концентрацию в конечном продукте, чтобы избежать ингибирования продукта экстракцией in situ, чтобы коммерциализировать производство янтарной кислоты. Несколько типов подходов к разделению, таких как адсорбция, дистилляция, кристаллизация и мембранные процессы, были исследованы, смоделированы и описаны [1]. Экстракция этих кислот in situ реактивной экстракцией представляется жизнеспособным вариантом, поскольку может устранить проблему ингибирования продукта. Однако используемые экстрагенты токсичны для микроорганизмов, поэтому важно разбавлять их нетоксичным разбавителем для восстановления кислот in situ [2].В настоящее время янтарная кислота производится с использованием бутана по методу малеинового ангидрида в промышленности. Янтарную кислоту также можно производить в результате обильной ферментации биомассы для производства биоразлагаемых пластиков и покрытий [3]. Он используется в качестве промежуточного химического вещества в медицине, при производстве лаков и для изготовления сложных эфиров парфюмерии. Он также используется в пищевых веществах как секвестрант, буфер и нейтрализующий агент [4]. Растворимость янтарной кислоты в органических растворителях низкая, поэтому для ее экстракции необходимы амины или фосфорорганические соединения в качестве экстрагента для более высокой эффективности экстракции [5, 6].Удаление янтарной кислоты с помощью гидрофобной органической фазы, состоящей из третичных аминов, растворенных в органических растворителях, изучается рядом исследователей [7–13]. В последнее время экстракция карбоновых кислот ионными жидкостями и углекислым газом под давлением также приобретает большое значение из-за нетоксичности и простоты работы [14-25].

Реактивную экстракцию можно сделать промышленно жизнеспособной с использованием традиционных экстрагентов, таких как амины и соединения фосфора, только в том случае, если они смешаны с дешевыми и нетоксичными растительными маслами.Многие исследователи недавно исследовали эту новую возможность [26–35]. Недавно биодизельное топливо в качестве экстрагирующего растворителя было успешно использовано для удаления ароматических соединений из сточных вод, а биодизельное топливо из растительных масел имеет очень высокие температуры вспышки, поэтому кислоты можно отделить перегонкой [36]. В настоящей работе изучалась поглощающая способность биодизеля вместе с N , N -диоктилоктан-1-амином в качестве экстрагента для распределения янтарной кислоты между бинарными фазовыми системами.

2. Материалы и методика эксперимента

2.1. Химические вещества

Янтарная кислота и N , N -диоктилоктан-1-амин, также известный как три- n -октиламин (TOA), были получены от Sisco Research Laboratories Pvt. Ltd., Мумбаи. Эти химические вещества использовались без дополнительной очистки. Биодизели подсолнечного масла, масла рисовых отрубей, кунжутного масла и масла каранджи были приобретены у местного продавца в Бхопале, и их свойства показаны в таблице 1.В качестве индикатора использовали раствор фенолфталеина, а для стандартизации NaOH каждый раз использовали 0,1 н. Раствор щавелевой кислоты. NaOH использовали для определения концентрации кислоты в водной фазе после разделения фаз.

/916 9105 ) 910 C) 2.2. Используемая экспериментальная установка и процедура Исходный раствор янтарной кислоты с концентрацией 1 моль / л в деионизированной воде был приготовлен путем растворения 118,09 г янтарной кислоты (дипротоновой кислоты) в стандартной мерной колбе, и ее концентрация была рассчитана титрованием 0,1 н. Раствор NaOH (хотя янтарную кислоту можно рассматривать как первичный стандарт). Концентрация янтарной кислоты в партии и при анаэробной ферментации была близка к 55 г / л [1, 7, 8], поэтому 1 М раствор использовали в качестве исходного раствора, и желаемые разбавленные концентрации были получены путем разбавления исходного раствора деионизированной водой.Концентрация N , N -диоктилоктан-1-амина в биодизельном разбавителе варьировалась от 10 до 30% по объему. Равный объем водной и органической фазы, т.е. 10 мл, отбирали в коническую колбу на 100 мл и встряхивали в орбитальном инкубаторе (Metrex Scientific Instruments Pvt. Ltd., Delhi) при 298 ± 1 К в течение 12 часов для достижения равновесие. После достижения равновесия обе фазы разделяли центрифугированием смешанной фазы при 6000 об / мин в течение 10 минут на центрифуге (REMI R-24, Mumbai).Образцы водной фазы анализировали на янтарную кислоту титрованием против стандартизированного NaOH, и концентрацию кислоты в органической фазе определяли посредством баланса массы. Воспроизводимость данных также была проверена и оказалась в пределах ± 3%. 3.1. Экстракционное равновесие Слабые карбоновые кислоты обычно не диссоциируют в водном растворе, когда pH водного раствора меньше, чем p K a кислоты [2]. Следующее уравнение описывает сильную реакцию карбоновой кислоты с экстрагентом TOA, приводящую к образованию кислотно-аминных агрегатов: При применении закона действия масс константа равновесия экстракции ( K E ) отражает взаимодействие между экстрагент и экстрагированные частицы в соответствии со следующим уравнением: где [HA] aq и [HA] org представляют собой концентрацию янтарной кислоты в водной и органической фазах, соответственно, [TOA] org подвергнутой три- n Концентрация -октиламина в органической фазе, и [(HA) · (TOA) p ] org представляет собой комплекс между янтарной кислотой и экстрагентами в органической фазе.Константа равновесия, K E , зависит от свойств кислоты и сольватации (растворяющей способности) используемого разбавителя. При pH ниже p K a кислота в основном существует в недиссоциированной форме, поэтому эффективность экстракции (% E ) может быть рассчитана с точки зрения коэффициента распределения ( K D ) как 3,2. Коэффициент загрузки Коэффициент загрузки (степень загрузки органической фазы (экстрагент + разбавитель) карбоновой кислотой) приведен ниже как . Природу комплексов, образующихся между экстрагентом и кислотами, можно предсказать по значениям коэффициента загрузки.Различные типы комплексов, которые могут образовываться между кислотой и экстрагентом, составляют 1: 1, 2: 1 и 3: 1 и зависят от значений Z . При низких значениях Z <0,5 образуется комплекс 1: 1. При более высоких значениях Z > 0,5 образуются агрегаты ТОА-кислоты 1: 2 и 1: 3. 4. Результаты и обсуждение Исследования физического извлечения янтарной кислоты показали неспособность биодизеля в качестве разбавителя извлекать кислоту из водной фазы.Поэтому были проведены эксперименты по химической экстракции с использованием ТОА (10–30% по объему) во всех четырех разбавителях биодизеля, чтобы установить влияние экстрагента на процесс экстракции. Эффективность экстракции (% E ), коэффициент распределения ( K D ) и коэффициент загрузки ( Z ) для всех четырех разбавителей приведены в таблицах 2–5. Было обнаружено значительное повышение эффективности экстракции во всех четырех разбавителях биодизеля, а также три- n -октиламин. Свойства Подсолнечное масло биодизельное Биодизельное масло из рисовых отрубей Кунжутное масло биодизель Каранджи масло биодизельное топливо 887.0 885,0 885,0 883,0 Вязкость при 25 ° C (м 2 / с) 7,0 8,0 8,0 8,0 145 130 140 140 Кислотное число (мг КОН / г) 0,5 0,5 0,5 0,5 5 5 TOA (об.%) [HA] o (моль / л) [HA] водн. (моль / л) [HA] орг (моль / л) K D K D, средн. E (%) E средн. (%) Z 10 0.1 0,01 0,09 7,62 12,38 79,21 89,75 0,4 10 0,3 0,02 0,02 6 0,28 9102 9102 10 0,5 0,03 0,47 14,13 93,44 2,0 10 0.7 0,04 0,66 15,86 94,08 3,0 20 0,1 9106 9106 9106 0,01 9011 0,01 9106 0,01 9011 0,01 92,87 0,2 20 0,3 0,02 0,28 13,61 93,17 0,6 20 0,03 0,47 15,97 94,12 1,0 20 0,7 0,04 0,66 30 0,1 0,00 0,09 11,45 15,49 91,99 93,77 0,1 30 0113 0,02 0,28 15,00 93,75 0,4 30 0,5 0,03 0,47 30 0,7 0,04 0,66 18,12 94,79 0,9

9106%) [HA] _o (моль / л) [HA] _водн. (моль / л) [HA] _org (моль / л) K _D K _{D, средн.} E (%) E _средн. (%) Z

---

6 10 0,09 8,33 12,22 89.35 92,06 0,4 10 0,3 0,03 0,27 10,79 91,53 1,2 9106 0,026 1,2 9106 11 13,54 93,17 2,0 10 0,7 0,04 0,66 16,23 94.21 2,9

---

20 0,1 0,00 0,09 9,67 13,79 90,65 90,65 0,02 0,28 13,00 92,89 0,6 20 0,5 0,03 0,47 15.47 93.95 1.0 20 0,7 0,03 0,66 17.02 94,4926 94,4926 0,1 0,00 0,09 12,19 15,24 92,41 93,72 0,1 30 0,3 0.02 0,28 14,27 93,45 0,5 30 0,5 0,02 0,47 17,07 9106 0,7 0,03 0,66 17,45 94,57 0,9

---

98

1. 9106%)
6 9106 9106 9106 9106

[HA] o (моль / л)	[HA] водн. (моль / л)	[HA] org (моль / л)	K D	K D, средн.	E (%)	E средн. (%)	Z
10	0,09	7,00	11,51	87.50	91,41	0,4
10	0,3	0,03	0,27	10,39		91,22		1,2			1,2			1,2			13,18		92,95		2,0
10	0,7	0,04	0,66	15,50		93.99		2,9
20	0,1	0,01	0,09	8,33	13,47	89,310										0,02	0,28	13,94		93,30		0,6
20	0,5	0,03	0,47	15.00		93,78		1,0
20	0,7	0,04	0,66	16,62		94,34				94,34	26 0,1	0,01	0,09	10,79	15,33	91,53	93,68	0,2
30	0,3	0.02	0,28	15.80		94,08		0,5
30	0,5	0,03	0,47	17.07							0,7	0,04	0,66	17,67		94,65		0,9

98

3. %)
6 910526 91052626 10,536

[HA] o (моль / л)	[HA] водн. (моль / л)	[HA] org (моль / л)	K D	K D, средн.	E (%)	E средн. (%)	Z
10	0,09	9,85	10,42	90.78	91,26	0,4
10	0,3	0,03	0,27	10,07		91,00		1,2
1,2
	9105
	91,38		2,0
10	0,7	0,06	0,64	11,23		91.90		2,9
20	0,1	0,01	0,09	12,51	13,88	92,510,23			92,510			92,510 0,02	0,28	12,72		92,78		0,6
20	0,5	0,03	0,47	13.44		93,13		1,0
20	0,7	0,04	0,67	16,88		94,45			94,45			0,1	0,01	0,09	14,10	17,71	93,41	94,56	0,1
30	0,3	0.02	0,29	16,43		94,27		0,4
30	0,5	0,01	0,48	18.96						0,7	0,03	0,67	21,36		95,54		0,9

4.1. Влияние концентрации янтарной кислоты на коэффициент распределения,

K _D

В таблицах 2–5 приведены расчетные значения коэффициентов распределения для химической экстракции TOA в четырех разбавителях для различных концентраций кислоты 0,1–0,7 (моль / л ). Было замечено, что значение коэффициента распределения увеличивается с увеличением начальной концентрации янтарной кислоты для всех разбавителей, что может быть связано с ограничивающим фактором количества янтарной кислоты при низкой начальной концентрации кислоты во всех четырех случаях.

4.2. Влияние концентрации Tri-

n -октиламина на коэффициент распределения, K _D , и эффективность экстракции,% E

Разбавители добавляли для снижения токсичности экстрагента, для улучшения физических свойств экстрагента, и для повышения эффективности сольватации комплекса кислота-экстрагент. Значение коэффициентов распределения зависит от типа разбавителя и концентрации экстрагента в разбавителе. Влияние TOA на коэффициенты распределения показано в таблицах 2–5.Диапазон значений K, _{D, ср.} составляет 12,38–15,49 для биодизельного топлива из подсолнечного масла, 12,22–15,24 для биодизельного топлива из рисовых отрубей, 11,51–15,33 для биодизельного топлива из кунжутного масла и 10,42–17,71 для биодизельного топлива из масла каранжи. Аналогичным образом, средние значения эффективности экстракции, E _avg , 89,75–93,77% для биодизельного топлива из подсолнечного масла, 92,06–93,72% для биодизельного топлива из рисовых отрубей, 91,41–93,68% для биодизельного топлива из кунжутного масла и 91,26–94,56% для биодизеля. было получено биодизельное топливо из масла каранджи. Замечено, что коэффициент распределения увеличивается с увеличением концентрации ТОА от 10% до 30% при фиксированной концентрации янтарной кислоты.Увеличение не является значительным в отношении увеличения концентрации экстрагента из-за меньшей сольватации комплекса во всех разбавителях (неполярных) или может быть связано с быстрым увеличением вязкости системы, как показано на рисунках 1–3, из-за добавления больше экстрагента. Обзор литературы по экстракции натуральными маслами показывает, что характеристики касторового масла лучше, чем у подсолнечного масла, из-за наличия специальных жирных кислот. Присутствие более высокого процентного содержания специальных жирных кислот в масле каранджи обуславливает его высокую эффективность экстракции по сравнению с жирными кислотами подсолнечного масла, масла рисовых отрубей и кунжутного масла [37, 38].






4.3. Влияние концентрации Tri-

n -октиламина на коэффициент загрузки, Z

В таблицах 2–5 показано уменьшение значений загрузки с увеличением концентрации TOA для всех концентраций янтарной кислоты во всех четырех разбавителях. Коэффициент загрузки не только уменьшается с увеличением концентрации экстрагента во всех четырех разбавителях, но также и значения коэффициента загрузки относительно высоки, то есть Z <0,5 при низкой концентрации TOA для высокой начальной концентрации кислоты.Образование более высоких комплексов может быть связано с более низкой концентрацией ТОА. Эти результаты согласуются с выводом Марти [34] для муравьиной кислоты. Также Марти [34] сравнил результаты экстракции муравьиной кислоты с использованием аламина 336 в подсолнечном масле с аламиноктанольной системой. Значения коэффициента загрузки ( Z ) уменьшаются с увеличением концентрации аламина, и при более высокой начальной концентрации часто значения Z больше 0,5, что указывает на образование агрегатов аламин-кислота [34].

5. Выводы

Изучена экстракция янтарной кислоты с использованием ТОА вместе с биодизелями подсолнечного масла, маслом из рисовых отрубей, кунжутным маслом и биодизельным маслом каранджи в качестве разбавителя. TOA также вязкий и токсичный (что препятствует его использованию для извлечения на месте), поэтому его смешивали с биодизелем, изготовленным из подсолнечного масла, масла рисовых отрубей, кунжутного масла и масла каранджи, имеющего низкую вязкость и токсичность. Определены коэффициент распределения, степень извлечения и коэффициент загрузки.Коэффициенты загрузки оказались более Z > 0,5 в большинстве случаев 0,1–3,0 для биодизельного топлива из подсолнечного масла, 0,1–2,9 для биодизельного топлива из рисовых отрубей, 0,2–2,9 для биодизельного топлива из кунжутного масла и 0,1–2,9 для каранджи. масло биодизельное соответственно. Следовательно, композиция комплекса высшая янтарная кислота-TOA была образована во всех разбавителях. Диапазон значений K _D составляет 7,62–18,12, 8,33–17,45, 7,00–17,67 и 9,85–21,36 для биодизельного топлива подсолнечного масла, биодизельного масла из рисовых отрубей, биодизельного топлива из кунжутного масла и биодизельного топлива из масла каранжи, соответственно.Эффективность экстракции составляет 79,21–94,79% для биодизельного топлива подсолнечного масла, 89,35–94,57% для биодизельного масла из рисовых отрубей, 87,50–94,65% для биодизельного топлива из кунжутного масла и 90,78–95,54% для биодизельного топлива из масла каранджи. Все разбавители представляют собой лучшую альтернативу нефтяным соединениям на основе кислорода при экстракции янтарной кислоты, и биодизельное топливо из масла каранджи является лучшим среди них.

Доступность данных

Экспериментальные данные будут переданы для проверки результатов от соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

янтарная кислота

Окислительный и гликолитический метаболизм компонентов спермы промытыми сперматозоидами морских свинок.	1975 фев
Структуры и стратегии протонной перекачки митохондриальных респираторных ферментов.	2001
Ингибирование спонтанной индукции лямбдоидных профагов в культурах Escherichia coli: простые процедуры с возможным биотехнологическим применением.	2001
[Периодическая гипоксическая тренировка с экзогенным оксидом азота улучшает окисление и фосфорилирование митохондрий печени крыс во время острой гипоксии].	2001
Синтез этилалкилиден-альфа-цианоацетатов под действием ультразвука.	2001 апр
Перекисное окисление липидов микросомальной печени крысы, образующееся в ходе окислительного метаболизма этакриновой кислоты.	2001 апр
Ингибирование респираторных ферментов Escherichia coli антимикробной системой лактопероксидаза-перекись водорода-тиоцианат.	2001 апр
Временное ингибирование синтеза митохондриального АТФ активацией синтазы оксида азота запускает апоптоз в первичных кортикальных нейронах.	2001 апр
Повышение нейротоксичности 3,4-метилендиоксиметамфетамина за счет ингибитора энергии малоната.	2001 апр
N-ацетиласпартат, маркер как клеточной дисфункции, так и потери нейронов: его актуальность для исследований острого повреждения головного мозга.	2001 апр
Центральный углеродный метаболизм Saccharomyces cerevisiae исследован с помощью биосинтетического фракционного (13) C-мечения общих аминокислот.	2001 апр
Комбинированное действие пропофола и GSNO на окислительное фосфорилирование изолированных митохондрий печени крысы.	2001 апр
Идентификация респираторных комплексов I и III как митохондриальных участков повреждения в результате воздействия ионизирующего излучения и оксида азота.	2001 апр
Влияние уровней корма и внутриклеточного пирувата на перераспределение метаболических потоков в Escherichia coli.	2001 апр
Влияние тренировок на выносливость и изнурительных упражнений на митохондриальные ферменты в тканях крысы (Rattus norvegicus).	2001 апр
Неалкогольный стеатогепатит: связь инсулинорезистентности и митохондриальных аномалий.	2001 апр
Ослабление токсичности малоната в первичных мезэнцефальных культурах с использованием блокатора транспорта ГАМК, NO-711.	2001 апр 1
Мутация SDHD зародышевой линии в семейной феохромоцитоме.	2001 14 апреля
Исследование активного сайта L-аспартатоксидазы с помощью сайт-направленного мутагенеза: роль основных остатков в восстановлении фумарата.	17 апр 2001
Новые сведения о регуляции сукцинатдегидрогеназы растений. О роли протонодвижущей силы.	31 августа 2001
Исследование субтоксической интерактивной токсичности этанола и хрома у самцов крыс линии Вистар.	2001 фев
Влияние крезолов (o-, m- и p-изомеры) на биоэнергетическую систему в изолированных митохондриях печени крысы.	2001 фев
Резкое улучшение митохондриальной кардиомиопатии после лечения идебеноном.	2001 фев
Парадоксальные эффекты меди и марганца на функцию митохондрий головного мозга.	23 февраля 2001
Димерная трансфераза сукцинат-кофермент А сердца свиньи использует только одну субъединицу для поддержки катализа.	27 февраля 2001
Изменения во времени в артериолярной и венулярной частях капилляра у молодых крыс, тренируемых на беговой дорожке.	2001 янв
Аспекты развития эндолимфатического мешка крысы и функциональные последствия.	2001 янв
[Культура высокой плотности клеток мутантов фосфотрансацетилазы Escherichia coli BL21 (DE3)].	2001 янв
Аллоксан-индуцированный переход проницаемости митохондрий, запускаемый кальцием, окислением тиолов и матричным АТФ.	20 июля 2001 г.
Убихинол: цитохром с оксидоредуктаза (комплекс III).Влияние ингибиторов на восстановление цитохрома b в субмитохондриальных частицах и роль убихинона в комплексе III.	2001 июн 1
Удержание гема в мутантах с аксиальным лигандом сукцинат-убихинон ксидоредуктазы (комплекс II) из Escherichia coli.	2001 июн 1
Модуляция функции митохондрий перекисью водорода.	29 июня 2001
Кинетический анализ поглощения селена митохондриями проростками Trigonella foenum-graecum, подвергшимися воздействию селена и мимозина.	2001 мар
Метаболические ферменты и фенотипическая экспрессия среди опорно-двигательных мышц человека.	2001 мар
Общий метод количественного анализа функциональных химер: приложения от сайт-направленного мутагенеза и макромолекулярной ассоциации.	2001 мар
Определение характеристик олигоуксусной кислоты с помощью изократической и анионообменной хроматографии с линейным солевым градиентом.	2001 мар
Простейшие супрамолекулярные комплексы, содержащие пары звеньев Мо (2) (формамидинат) (3), связанных с различными дикарбоксилатами: препаративные методы, строение, электрохимия.	12 марта 2001 г.
Выделение и фенотипическая характеристика псевдоревертантов Pseudomonas aeruginosa, содержащих супрессоры аллеля crc-10, дефектного по контролю катаболитной репрессии.	15 марта 2001
Анализ сульфированных соединений методом ионообменной высокоэффективной жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии.	30 марта 2001 г.
Влияние условий культивирования на усиление деградации 2,4-динитротолуола с помощью Burkholderia, созданной с использованием гена гемоглобина Vitreoscilla.	2001 март-апр
Возможное участие фосфорилирования белков в оттоке малата из верхушки корня пшеницы, чувствительного к алюминию.	2001 Май
Эстрадиол защищает от истощения АТФ, снижения потенциала митохондриальной мембраны и образования активных форм кислорода, индуцированных 3-нитропропионовой кислотой, в клетках нейробластомы человека SK-N-SH.	2001 Май
Химическое прекондиционирование 3-нитропропионовой кислотой в сердце: роль митохондриального К (АТФ) канала.	2001 Май
Синтез сукцината хитозана, сшитого железом, и сукцината хитозана, сшитого железом, и их оценка in vitro в качестве потенциальных матричных материалов для пероральных шариков с замедленным высвобождением теофиллина.	2001 Май
Кинетические и кристаллографические исследования деацетоксицефалоспорин С-синтазы (DAOCS).	18 мая 2001
Хинон-связывающие сайты сукцинат-убихинон оксидоредуктазы Saccharomyces cerevisiae.	18 мая 2001
J-домен, Jac1p, митохондрий дрожжей, необходимый для гомеостаза железа и активности кластерных белков Fe-S.	18 мая 2001
«Строгий» анаэроб Desulfovibrio gigas содержит мембраносвязанную дыхательную цепь, восстанавливающую кислород. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт