Статья:

ОСОБЕННОСТИ ЭКСТРАКЦИИ ЙОДА ИЗ ПРЕПАРАТА «ЛЮГОЛЬ С ГЛИЦЕРИНОМ»

Конференция: XXIII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: естественные и медицинские науки»

Секция: 4. Медицинские науки

Выходные данные
Потупчик А.М., Боровикова А.А., Деревянкина А.Н. ОСОБЕННОСТИ ЭКСТРАКЦИИ ЙОДА ИЗ ПРЕПАРАТА «ЛЮГОЛЬ С ГЛИЦЕРИНОМ» // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. сб. ст. по мат. XXIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4(22). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/4(22).pdf (дата обращения: 21.10.2019)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 16 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

ОСОБЕННОСТИ ЭКСТРАКЦИИ ЙОДА ИЗ ПРЕПАРАТА «ЛЮГОЛЬ С ГЛИЦЕРИНОМ»

Потупчик Андрей Максимович
студент Ставропольского государственного медицинского университета, РФ, г. Ставрополь
Боровикова Алина Алибековна
студент Ставропольского государственного медицинского университета, РФ, г. Ставрополь
Деревянкина Анна Николаевна
магистрант Северо-Кавказского федерального университета, РФ, г. Ставрополь
Дюдюн Ольга Анатольевна
научный руководитель, канд. хим. наук, доц. Ставропольского государственного медицинского университета, РФ, г. Ставрополь

 

 

Актуальность.

1.  Йодированное масло применяется там, где эндемия йодной недостаточности выражена в средней или высокой степени.

2.  Преимущество йодированного масла в сравнении с йодированной солью состоит в собственной энергетической и пищевой ценности: масло богато жирными ненасыщенными кислотами.

3.  Кроме того, растительное масло, в отличие от соли, не нуждается в жестком контроле его потребления при риске или наличии сердечно-сосудистых заболеваний.

Экспериментальная часть.

Состав препарата «Люголь» с глицерином: 1 г йода, 2 г йодида калия, 94 г глицерина, 3 г воды. Столовое растительное масло (подсолнечное и кукурузное) использовали в качестве экстрагента процесса экстракции йода из аптечного препарата.

Для проведения экстракции готовили композиции по методу переменных объемов [3, с. 419], содержащие 2, 4, 6, 8 мл препарата «Люголь» и дистиллированную воду, а также композиции, в которых 10 мл воды заменили на глицерин. Количество масла для экстракции — 8, 10, 12 и 14 мл. Общий объем композиции составлял 50 мл.

Определение коэффициентов распределения йода (К) в системах (вода) — (столовое растительное масло) и (глицерин — вода) — (столовое растительное масло) проводили в делительной воронке. Установление равновесия констатировали по воспроизводимости результатов титрования водной фазы раствором тиосульфата натрия через различные промежутки времени (2, 5, 10 мин). После установления равновесия отбирали пробы из водного слоя и определяли концентрацию йода титрованием 0,01 М раствором тиосульфата натрия. Равновесную концентрацию йода в органической (масляной) фазе рассчитывали по разности исходной концентрации йода и его концентрации в водной фазе после расслоения и использовали для дальнейшего вычисления коэффициента распределения К [3, с. 419].

В данной работе один из растворителей — вода, в которой плохо растворяется йод, а другой — органический растворитель (столовое растительное масло). В нем йод растворяется хорошо. Изучение равновесия производили при комнатной температуре.

Равновесие некоторых химических реакций (диссоциация на ионы, ассоциация молекул и др.) в растворах можно изучить, исследуя распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися жидкостями. Воспользуемся формулой Шилова:

,                                                           (1)

где: КТкоэффициент распределения при заданной Т;  — концентрация йода в масле; п — степень полимеризации молекул йода в воде;  — концентрация йода в воде.

Логарифмируя уравнение (1), получаем:

.                                                    (2)

После преобразования получаем выражение:

.                                                           (3)

Уравнение (3) является математическим описанием прямой линии вида:

у = а + bх, где      ,     ,     b=n.               (4)

В равновесии 2I-(вода) « I2(масло)

коэффициент распределения К рассчитывали по эмпирической формуле:

                                                                    (5)

Значение коэффициента распределения йода, рассчитанное по уравнению (5) составило 118.

 

Рисунок 1. Изотермы экстракции йода различными объемами экстрагента (экстрагент — подсолнечное масло)

 

Необходимо отметить тот факт, что экспериментальные зависимости являются логарифмическими (в отличие от представленных в [3, с. 419] линейных) и адекватно описываются уравнениями с коэффициентами аппроксимации 96—99 %.

Равновесие I2(водн) ↔ I2(органич.) смещено в сторону распределения в органическую фазу (масло). Однако, при увеличении содержания йода в исходных композициях коэффициент распределения заметно уменьшается.

Та же динамика наблюдается при увеличении объема экстрагента (масла). Это хорошо видно из представленных на рис. 1 изотерм. Причем большое количество масла в композиции при предварительном встряхивании приводит к образованию стойкой эмульсии.

 

Рисунок 2. Изотермы экстракции в логарифмических координатах (экстрагент — подсолнечное масло)

 

Входящий в состав препарата йодид калия улучшает растворение йода в воде, так как реакция идет с образованием KI3, хорошо растворимого в воде: I2 + KI = KI3 [2, с. 76]. Однако, при добавлении к композициям глицерина, извлечение компонента маслом уменьшается.

 

Рисунок 3. Изотермы экстракции при замене 10 мл воды глицерином

 

Это связано с меньшей полярностью глицерина по сравнению с водой (по данным HyperChem дипольный момент для воды — 1,365, для глицерина — 1,075 (рассчитано, исходя из принципа молекулярной динамики)). Это приводит к большей растворимости йода в рассмотренных композициях, но к худшему его экстрагированию.

Во-вторых, в реакции с йодистым водородом могут быть замещены все гидроксильные группы глицерина, но образующийся при этом трийодпропан восстанавливается йодистым водородом в йодистый изопропил:

На рис. 4—7 представлены для сравнения изотермы экстракции йода подсолнечным и кукурузным маслом. В табл. 1 представлен приблизительный состав основных триглицеридов некоторых природных масел [1, с. 228].

Таблица 1.

Приблизительный состав основных триглицеридов природных масел


Масло


Высшие жирные кислоты (ВЖК), масс.доля, %


Миристи-
новая


Пальмити-
новая


Стеари-
новая


Олеиновая


Линолевая


Линоленовая


Подсолнечное масло


 


11


4


38


46


 


Кукурузное масло


2


10


3


34


51


 


Льняное масло


 


5


3


5


62


25


Оливковое масло


 


10


2


82


4


 

 

Заключение.

1.  По предварительной оценке, эффективность экстракции йода из йодсодержащих фармацевтических препаратов при использовании в качестве экстрагента растительного масла напрямую зависит от концентрации ненысыщенных высших жирных кислот (НВЖК). На это указывает, в частности, увеличение коэффициента распределения йода между органической фазой (маслом) и водой при прочих равных условиях.

2.  Динамика изменения концентрации йода при увеличении количества экстрагента зависит не только от общего содержания НВЖК, но и от иных факторов (процентный состав НВЖК, степень очистки и т. д.).

 

Список литературы:
1.    Артеменко А.И. Органическая химия. — М.: Высш. шк., 2000. — 536 с.
2.    Герасимова Галина Викторовна. Фазовые равновесия в тройных и четверных иодсодержащих системах: Дис. ... канд. хим. наук: 02.00.04.: Саратов, 2004, 243 c.
3.    Пономарева П.А. Определение термодинамических параметров экстракции йода ТБФ в смеси с изооктаном из высокоминерализованных растворов / Вестник ОГУ № 12 (131). — 2011. — С. 419—420.