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1、1998年8月化学工业与工程第15卷第3期Aug.1998CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGVol.15No.3研究论文青霉素钾在水溶液中扩散系数的测定3刘耘畦马沛生(天津大学化工学院,天津300072)摘要用金属膜池法测定了298K条件下青霉素钾在水溶液中的积分扩散系数,给出了微分扩散系数与浓度的关联式。关键词青霉素钾扩散系数金属膜池法DeterminationofDiffusionCoefficientofBenzylpenicillinPotassiuminAqueousSolutionLiuYunqiMaPeisheng(SchoolofChemi
2、calEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072)AbstractIntegraldiffusioncoefficientsweredeterminedforbenzylpenicillinpotassiuminaqueoussolutionat298Kwithmetallicdiaphragm2cell.Therelationshipbetweendifferentialdiffusioncoefficientandconcentrationwasobtained.Keywordsbenzylpenicillinpotassiumdif
3、fusioncoefficientmetallicdi2aphragm2cell[6][1]药物在水中的扩散系数是药物应用及精超离心法。膜池法最早用于1928年,其[7]制过程设计的重要基础数据,但目前可利用后不断被改进,1950年经Stokes改进后由的这类数据极少。用以测定液相扩散系数的于设备简单、操作方便、测定准确而被广泛使[1、7][2]主要方法有膜池法、光干涉法、同位素用。天津大学于1985年首次用金属膜池法成[3][4][5][8]示踪法、核磁共振法、Taylor分散法和功地测定了液相扩散系数,随后继续测定3昆明理工大学讲师,天津大学在职博士。收稿日期:1997—11—
4、24;修改稿收到日期:1998—01—08©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第15卷第3期刘耘畦等:青霉素钾在水溶液中扩散系数的测定7了一些相对摩尔质量较小(不超过230)的有膜池法测定扩散系数实验装置如图1所[9]机物系的液相扩散系数及高压液相扩散系示:[10]数,但对相对摩尔质量较大的药物尚未涉及。迄今为止所发表的国内外文献中尚未见到用膜池法测定药物扩散系数的报道。青霉素是一种主要的抗生素,是目前世界上产量最大、应用最为普遍的抗
5、生素,而且是合成其它很多抗生素的前体(原料)。青霉素一般是钠盐或钾盐,白色结晶性粉末,易溶于水。临用前配制成水溶液。工业生产以培养青霉素菌的发酵液经提炼、精制、干燥而得。青霉素提炼采用溶媒转移法,根据青霉素游离酸易溶于有机溶媒,难溶于水,而青霉素图1金属膜池法测定扩散系数装置示意图盐(钠盐、钾盐)易溶于水,不溶于有机溶媒,11温度计21搅拌棒31扩散膜片41夹通过碱化、酸化,使其在水相和有机相中转套式恒温槽51搅拌电机61固定盘71移,从而达到提纯、浓缩的目的。可见,不论是旋转齿轮81旋转体91扩散池101磁使用过程还是生产过程,都涉及青霉素盐水铁111扩散池支架溶液的扩散。因此,
6、青霉素盐水溶液的扩散系数是其应用及提炼过程设计研究所必须的基112膜池常数的标定本数据。本工作即采用金属膜池法测定了生用膜池法测定扩散系数,须知道所用扩产实际中涉及到的青霉素钾在水中低浓度范散池的膜池常数B。膜池常数B按下式定围的扩散系数。义,即A11B=(+)(1)1实验部分LV1V2其中,A和L分别为膜的有效扩散截面111实验方法积及膜微孔的有效平均扩散长度,V1和V2膜池法以Fick第一定律为基础,在微孔分别为上、下池体积。膜分隔成的上下扩散膜池中,装入不同浓度按膜池常数B的定义式(1),膜池常数的溶液,分子通过膜内微孔进行扩散,扩散进的大小与扩散池上下体积V1与V2、膜的有
7、行一段时间后,测定膜两边溶液的浓度变化,效扩散截面积A及有效扩散平均长度L有然后求得溶液扩散系数。关。但由于微孔金属膜结构尺寸难以测定,本工作采用自制的扩散池,用金属多孔A、L的具体值难以准确确定。因此,膜池常烧结膜作扩散膜片,它能使膜池法测定时间数不能直接得到,只能用已知扩散系数的物由原来用玻璃烧结膜的几天减少至几小时,系测量标定每一膜池的膜池常数。所以膜池金属膜片直径为37mm,厚度为100Lm,平均法不是一个绝对方法而只是一个相对方法。3孔径为5Lm,上下池体积
