ИСТИНА

В настоящей работе приведены результаты изучения сорбции ряда природных (β-каротин, куркумин и кармин) и синтетического (индигокармин) красителей на разработанном нами новом материале − тонкой пленке, полученной путем растворения-осаждения микрокристаллической целлюлозы в гидрофильной ионной жидкости (ИЖ) − ацетате 1-бутил-3-метилимидазолия, [BMIm][AcO]. Ранее другие исследователи продемонстрировали целесообразность применения подобных целлюлозных пленок, только полученных с помощью хлоридной ИЖ, [BMIm][Cl], и модифицированных различными аналитическими реагентами, для сорбции и последующего определения ионов переходных и тяжелых металлов. В результате замены хлоридной ИЖ на ацетатную, в которой целлюлоза лучше растворима, содержание целлюлозы в пленке возросло в 3 раза и значительно улучшились ее эксплуатационные характеристики. Пленка стала в 10 раз более прочной и в 2.5 раза более эластичной, чем та, что получена с применением хлоридной ИЖ. Толщина целлюлозного материала составляла ∼0.3 мм, а пропускание было равным 87±3% (n = 3, P = 0.95). Установили, что пленки, приготовленные с использованием хлоридной ИЖ, не обладали способностью к сорбции природных красителей, выбранных для исследования в качестве модельных. Лишь в незначительной степени они сорбировали индигокармин (степень сорбции через 2 часа составляла не более 15%), при более длительном выдерживании пленок в растворе наблюдался обратный процесс вымывания красителя. Напротив, разработанные ацетатные пленки сорбировали красители из их водных растворов, при этом степень сорбции зависела от природы красителя, рН и температуры раствора (в интервале 25−50°С). Заметим, что адсорбированные красители сохраняли в пленке свои оптические свойства. Скорость сорбции в первые три часа выдерживания пленки в растворе возрастает в следующем ряду красителей: β-каротин < кармин ≈ куркумин < индигокармин. Таким образом, лучше других целлюлозная пленка сорбирует анионный индигоидный синтетический краситель индигокармин, рассчитанная емкость пленки по отношению к нему составляет 23.2 мкг/см2. Различия в кинетике сорбции могут быть связаны с различным сродством пленки к красителям разного строения (известно, что индигокармин используют для крашения бумаги и текстильных волокон) и диффузионными ограничениями. Корреляция между степенью сорбции красителей целлюлозной пленкой и показателем их гидрофобности (logP) не выявлена. Важным достоинством разработанных пленок является возможность их повторного использования после регенерации путем промывания 0.1 М раствором соляной кислоты. К сожалению, в изученных условиях сорбция не является количественной и селективной. Эти недостатки могут быть устранены путем дальнейшего изучения сорбционных свойств целлюлозных пленок на основе [BMIm][AcO] и варьирования условий сорбции. В результате проведенных исследований нами продемонстрирована возможность использования нового материала на основе природного полимера целлюлозы, регенерированной из ацетатной ИЖ, для сорбционного концентрирования пищевых красителей, главным образом, наиболее токсичных синтетических.