Determinação experimental de difusidades intraparticulares de aminoácidos em resinas de permuta iónica - Coimbra, Alzira Margarida de Jesus Alves (2016)
Os aminoácidos podem ser considerados como os motores para a existência de vida, uma vez que estes, ao agruparem-se, formam as proteínas e estas estão na base de quase todos os processos biológicos conhecidos. O presente trabalho teve por objetivo o estudo da cinética de adsorção dos aminoácidos fenilalanina e tirosina, por uma resina macroporosa de permuta aniónica do tipo base forte, a PA316. O recurso a uma resina de permuta iónica neste estudo deveu-se ao facto de os aminoácidos assumirem várias formas iónicas, dependendo do pH do meio em que estão inseridos. Por isso, através da permuta iónica, é possível separar aminoácidos, ainda que estes sejam estruturalmente muito semelhantes entre si, como é o caso da fenilalanina e da tirosina. O trabalho iniciou-se com a determinação das propriedades físico-químicas da resina de permuta iónica selecionada. Para realizar as experiências de cinética usou-se uma coluna diferencial com um leito de partículas de resina de permuta iónica numa instalação a funcionar em circuito fechado com o objetivo de simular as condições de um sistema descontínuo perfeitamente agitado. Foram realizadas previamente experiências com soluções de fenilalanina em contacto com a resina de permuta iónica, para diferentes caudais de circulação através do leito de partículas, com o intuito de avaliar quais as melhores condições de operação. Conclui-se que para caudais elevados, superiores a 140 cm3/min, o sistema adotado é capaz de simular um adsorvedor descontínuo perfeitamente agitado. O modelo do núcleo decrescente (shrinking core model, em inglês) foi utilizado para descrever o processo de permuta iónica dos aminoácidos. Concluiu-se através das experiências realizadas, que este modelo reproduz bem o mecanismo de permuta iónica, apesar de se tratar de um modelo muito simples. As difusividades intraparticulares para a fenilalanina e para a tirosina foram, então, obtidas do ajuste do modelo núcleo decrescente às evoluções dos fatores de conversão da resina para os dois aminoácidos com o tempo de permuta iónica, determinadas experimentalmente, tendo-se obtido os seguintes valores médios para a fenilalanina e para a tirosina, de 8,95×10−10 m2/s e 2,79×10−9 m2/s, respetivamente.