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- go小飞454 2018-03-14 20:34:16
- 为什么碱性氨基酸的PH值偏碱性? 1.基础知识(若学过氨基酸的酸碱性,可直接pass) 氨基酸分子中的氨基是碱性的,而羧基则是酸性的.但它们的酸碱解离常数比一般的羧基-COOH和氨基-NH2低. 例如:甘氨酸:Ka=1.6×10-10,Kb=2.5×10-12 大多数的羧酸:Ka=10-5 这说明氨基酸在一般情况下不是以游离态的羧基和氨基存在的,而是以内盐的形式存在(内盐:偶极离子),H3N+ _CHRCOO - . 可以把测得氨基酸的Ka值看成是氨基酸中铵离子的酸度:Ka~NH3+ 把测得氨基酸的Kb值看成是氨基酸中羧酸根离子的碱度:Kb~COO- 氨基酸即带有氨基,又带有羧基,所以是两性化合物,既能和酸反应,也能和碱反应.在强酸性溶液中,以正离子形式存在,在强碱性溶液中以负离子形式存在. 若能水解的氨基个数少于能水解的羧基个数(溶液呈酸性),则为酸性氨基酸,包括:天冬氨酸,谷氨酸,天冬酰胺,谷氨酰胺四种;若能水解的氨基个数多于能水解的羧基个数(溶液呈碱性),则为碱性氨基酸,包括:赖氨酸,精氨酸,组氨酸,脯氨酸四种. 2.氨基酸的电泳 当氨基酸的溶液置于电场中时,所发生的变化取决于溶液的酸碱度. 在相当碱性的溶液中,阴离子Ⅱ超过阳离子Ⅲ,因此氨基酸向阳极迁移;在相当酸性的溶液中,阳离子Ⅲ是过量的,因此,氨基酸向阴极迁移,如果Ⅱ和Ⅲ完全相等,那么,没有净迁移.在这样的条件下,任何一个分子作为正离子和作为负离子存在的机会是完全相等的,向一个电极方向的任何微小移动,马上就被一个相等的朝另一个电极的方向移动所抵消.当一个特定的氨基酸在电场的影响下不发生迁移时,这个氨基酸所在溶液的氢离子浓度叫做氨基酸的等电点,通常pI表示.净电荷为零的氨基酸所在的溶液的pH值为pI. 氨基酸的pI值主要由其羧酸和氨基的电离常数来决定的,假如以pK1代表-COOH 基的电离常数,pK2代表-NH3+基团电离常数,则pI和它们的关系可用下式表示:见 图片 在等电点时,氨基酸的溶解度Z小,因而用调节等电点的方法可以从氨基酸的混合物中分离出某些氨基酸. 中性氨基酸pI =5.6.3 ,酸性氨基酸pI =2.3.2 ,碱性氨基酸pI =7.10.6.一般来说,氨基酸含氨基,pI值较高,含羧基多者pH值较低 .当氨基酸中氨基多于一个时,当净电荷为零时,氨基酸溶液碱性强于氨基与羧基相等的溶液的pH值,故溶液pH值较高,pI值高.同理,氨基酸羧基多时,pI值较值小. 这一部分是比较难理解,不清楚的地方还可以再问我.
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由于各种天然水体都存在溶解性二氧化碳(分子式CO2)气体,部分CO2与水会反应生成碳酸,有部分碳酸会发生电离。从可逆的化学平衡知道,在密闭的体系内,CO2、HCO3-和CO32-的相对含量随pH 值的变化而变化,低pH值条件下,CO2占主要部份,在中等pH值范围内,主要为HCO3-,高pH 值范围内,主要为CO32-。由于 RO 膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性的气体,RO 产水中的CO2 含量与RO 进水中CO2 的含量基本相同,但是 HCO3-和CO32- 常常能够减少1~2 个数量级,这样就会打破进水中 CO2、HCO3-和CO32-之间的平衡,在系列反应中,CO2将与H2O 结合发生如下反应平衡的转移,直到建立新的平衡:CO2 + H2O ⇌ H+ + HCO3-如果进水中含有CO2,则RO 的产水pH 值总会下降,对于大多数RO 系统反渗透产水的pH 值将有1~2 个pH 值的下降,当进水碱度和HCO3-高时,产水的pH 值下降就更大,这就是GB6682-2008规定的实验室纯水PH值范围是5.0-7.5的原因,也表明纯水偏酸是正常现象,相反纯水若偏碱反倒不正常,也不满足国家实验室用水标准。但为数极少的进水只含较少的CO2、HCO3-或CO32-,这样的话产水pH 值的变化就相对较小,但产出RO水也仍然是偏酸的。
(来源:四川优普超纯科技有限公司)
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