Contribution au mécanisme d'adsorption des α-amino-acides par la montmorillonite

Résumé

L'étude de l'adsorption des α amino-acides à leur point isoélectrique par la montmorillonite saturée en cations minéraux de valences différentes montre que la quantité fixée dépend de la réactivité de l'acide aminé pour le cation minéral saturant la smectite. La fixation des α amino-acides est plus forte avec les cations bivalents qu'avec les cations monovalents; elle s'accompagne d'une libération des cations minéraux (échange).

Nous avons pu mettre en évidence l'existence de relations linéaires entre les quantités d'amino-acide fixé et les quantités de cations incorporés dans le minéral. Ces relations permettent de connaître à priori le comportement d'un acide aminé donné vis-à-vis de la montmorillonite saturée en un cation donné. Elles permettent de classer les amino-acides en trois familles: (1) les amino-acides qui sont incorporés sous une forme cationique simple par échange d'ions; (2) les amino-acides qui forment des sels et/ou des complexes de coordination avec les cations métalliques; (3) les amino-acides qui présentent un comportement compliqué et dont l'incorporation dans la smectite se conjugue avec une polycondensation.

Abstract

The investigation of the adsorption of α amino-acids at their isoelectric point, on to montmorillonite saturated by mineral cations with various valencies, revealed that the adsorbed quantities depend on the reactivity of the amino-acid towards the mineral cation saturating the smectite. The affinity for amino-acids is more extensive in the case of divalent cations than with monovalent cations; the process is accompanied by a release of mineral cations (exchange).

Linear relationships between the quantities of amino-acid taken up and the amounts of cations incorporated into the mineral have been established. These relationships provide means to forecast the behaviour of a given amino-acid towards a montmorillonite saturated by a given cation. They allow the amino-acids to be classified into three families: (1) the amino-acids incorporated in a simple cationic form by ion exchange; (2) the amino-acids leading to the formation of salts and/or coordination complexes with the metal cations; (3) the amino-acids exhibiting an intricate behaviour, and the incorporation of which into the smectite is combined with a polycondensation.

Kurzreferat

Die Untersuchung der Adsorption von α-Aminosäuren beim isoelektrischen Punkt mit Montmorilloniten, die mit Kationen unterschiedlicher Wertigkeit gesättigt sind, ergab, dass die adsorbierten Mengen vonder Reaktivität der Aminosäuren gegenüber den absättigenden Kationen der Smektite abhängen. Die Affinität ist bei zweiwertigen Kationen grösser als bei einwertigen. Verbunden ist dieser Prozess mit einer Abnahme der anorganischen Kationen (Austausch).

Es wurden lineare Beziehungen zwischen den aufgenommenen Aminosäuremengen und den in das Mineral eingebrachten Kationen festgestellt. Diese Beziehungen erlauben das Verhalten einer gegebenen Aminosäure gegenüber einem mit einem gegebenen Kation gesättigten Montmorillonit vorauszusagen. Sie erlauben die Aminosäure in drei Familien einzuteilen. 1. Aminosäuren eingebaut in kationischer Form durch Ionen-Austausch, 2. Aminosäuren, die zur Bildung von Salzen und/oder zu Koordinationskomplexen mit den Metallkationen geführt haben. 3. Aminosäuren, die ein unübersichtliches Verhalten zeigen und deren Aufnahme in Smektit mit einer Polykondensation verbunden ist.

Resumen

La investigación de la adsorción de aminoácidos α en su punto isoeléctrico por montmorillonita saturada por cationes minerales de diversas valencias ha revelado que las cantidades adsorbidas dependen de la reactividad del aminoácido hacia el catión mineral que satura la esmectita. La afinidad por los aminoácidos es más extensa en el caso de los cationes bivalentes que en el de los monovalentes; el proceso se ve acompañado de una liberación (intercambio) de cationes minerales.

Se han constatado relaciones lineales entre las cantidades de aminoácidos adsorbidos y las cantidades de cationes incorporados en el mineral. Estas relaciones constituyen un medio de predecir el comportamiento de un aminoácido dado hacia una montmorillonita saturada por un catión determinado. Permiten clasificar los aminoácidos en tres familias: (1) los aminoácidos incorporados en una simple forma catiónica por el intercambio de iones; (2) los aminoácidos que conducen a la formación de sales y/o complejos de coordinación con los cationes metálicos; (3) los aminoácidos que exhiben un comportamiento intrincado y cuya incorporación a la esmectita se combina con una policondensación.