Особенности адсорбции метиленового синего и аскорбиновой кислоты на полимерной мембране “Нафион”

Методом инфракрасной (ИК) фурье-спектрометрии исследован коэффициент пропускания полимерной мембраны “Нафион” при адсорбции на мембрану метиленового синего и аскорбиновой кислоты из водных растворов. Обнаружено изменение цвета мембраны и коэффициента пропускания в ИК диапазоне при набухании полимера в исследуемых растворах, что связано с химическими реакциями, происходящими в системе “мембрана-раствор”. Установлено, что скорости адсорбции и десорбции дистиллированной воды, окисленной синей (Мс$^+$) и восстановленной бесцветной лейкоформы (МсН$^0$) метиленового синего на полимерной мембране близки и лежат в следующих пределах: скорость адсорбции 0.029–0.031 min$^{-1}$, скорость десорбции 0.010–0.011 min$^{-1}$. Скорости адсорбции и десорбции аскорбиновой кислоты из водного раствора составили 0.021 и 0.08 min$^{-1}$. Зафиксировано изменение цвета мембраны при сорбции лейкоформы метиленового синего. При длительном высушивании мембраны за счет ее протон-обменных свойств произошла окислительно-восстановительная реакция – лейкоформа метиленового синего окислилась до исходного состояния Мс$^+$. Данный факт может свидетельствовать о проявлении метахромазии системы “нафион – метиленовый синий”. Система, состоящая из метиленового синего, адсорбированного на сульфанированном перфторуглероде, может рассматриваться как модель дегидрогеназы – биокатализатора, способного переносить водород. Мембрана “Нафион” благодаря своей высокой катионной проводимости способствует передаче протонов и тем самым влияет на скорость окислительно-восстановительных реакций с участием метиленового синего.