Smectite Interactions with Riboflavin

Abstract

Smectite with polyvalent cations on the exchange complex readily absorbed riboflavin from aqueous solution to a limit of about 0.5 mmole/g. The shape of the adsorption isotherms was of the Langmuir type. An exception was Na⁺-smectite which provided an S-shaped isotherm and smaller amounts of adsorption. Ca²⁺-vermiculite had no interlamellar adsorption of riboflavin, suggesting that this mineral does not swell sufficiently to permit such adsorption. Adsorption isotherms, X-ray powder diffraction data, and UV-visible spectroscopic data suggest that the mechanisms of interaction between smectite and riboflavin may involve a combination of ion-dipole, charge transfer, hydrogen bonding, and physical effects.

Резюме

Смектит с поливалентными катионами на обменных комплексах легко абсорбировал рибофлавин из водных растворов до величины около 0,5 моля/грамм. Форма адсорбционных изотерм была типа Лангмюра. Исключением являлся Nа⁺-смектит, для которого получились изотермы типа 8 и меньшие значения адсорбции. Са²⁺-вермикулит не проявлял межслойной адсорбции рибофлавина, указывая на то, что этот минерал не разбухается в достаточной степени, чтобы допустить такую адсорбцию. Адсорбционные изотермы, данные по порошковой ренигенов ской дифракции и по ультрафиолетовой и видимой спектроскопии указывают на то, что механизм взаимодействия между смектитом и рибофлавином может включать комбинацию взаимодействия ион-диполь, передачу заряда, водородную связь, и физические эффекты. [Е.G.]

Resümee

Smektit mit polyvalenten Kationen am Austauschkomplex adsorbierte Riboflavin bis zu 0,5 × 10⁻³ Mol/g sehr leicht aus wässrigen Lösungen. Die Form der Adsorptions isotherme war vom Langmuir-Typ. Eine Ausnahme bildete Na⁺-Smektit, der eine S-förmige Isotherme lieferte und geringere Mengen adsorbierte. Ca²⁺-Vermiculit zeigte keine Zwischenschichtadsorption von Riboflavin. Dies deutet darauf hin, daß dieses Mineral nicht genügend quillt, um eine derartige Adsorption zu erlauben. Adsorptions isothermen, Röntgenpulverdiffraktometerdaten und optische Spektren (UV, sichtbar) deuten darauf hin, daß der Mechanismus der Wechselwirkung zwischen Smektit und Riboflavin eine Kombination von Ionen-Dipol-, Charge transfer-, Wasserstoffbrückenbindungs-, und physikalischen Effekten umfaßt. [U.W.]

Résumé

De la smectite avec des cations polyvalents sur le complexe d’échange a facilement absorbé le riboflavin d'une solution aqueuse jusqu’à une limite de 0,5 mmoles/g. La forme des isothermes d'adsorption était du type Langmuir. Une exception était la smectite-Na⁺ qui a fourni un isotherme en forme de S et de plus petites quantités d'adsorption. La vermiculite-Ca²⁺ n'avait aucune adsorption interlamellaire de riboflavin, suggérant que ce minéral ne gonfle pas suffisemment pour permettre une telle adsorption. Les isothermes d'adsorption, les données de diffraction des rayons-X, et les données spectroscopiques visibles à l'UV suggèrent que les mécanismes d'interaction entre la smectite et le riboflavin pourraient impliquer une combinaison d'effets ion-dipole, de transfert de charge, de liens hydrogène, et physiques. [D.J.]