Hostname: page-component-586b7cd67f-2brh9 Total loading time: 0 Render date: 2024-11-25T19:15:57.185Z Has data issue: false hasContentIssue false

Smectite Interactions with Riboflavin

Published online by Cambridge University Press:  02 April 2024

M. M. Mortland*
Affiliation:
NASA Ames Research Center, Moffett Field, California 94035
J. G. Lawless
Affiliation:
NASA Ames Research Center, Moffett Field, California 94035
*
1Senior NRC Associate on leave from Michigan State University, East Lansing, Michigan 48824.
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Core share and HTML view are not available for this content. However, as you have access to this content, a full PDF is available via the ‘Save PDF’ action button.

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

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

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

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.]

Type
Research Article
Copyright
Copyright © 1983, The Clay Minerals Society

References

Bernai, J. D. (1951) The Physical Basis of Life: Routledge and Kegan Paul, London, 3536.Google Scholar
Graf, G. and Lagaly, G., 1980 Interaction of clay minerals with adenosine-5-phosphate Clays & Clay Minerals 28 1218.CrossRefGoogle Scholar
Hemmerich, P., Muller, F., Ehrenberg, A., King, T. E., Mason, H. S. and Morrison, M., 1965 The chemistry of flavin-metal interaction Oxidases and Related Redox Systems New York Wiley 157178.Google Scholar
Kim, Y. H., Tishbe, A., Gil-Av, E. and Wolman, Y., 1980 Stereoselective interactions of small biological molecules Origin of Life Dordrecht, Holland D. Reidel Publ. Co. 323336.Google Scholar
Lailach, G. E., Thompson, T. D. and Brindley, G. W., 1968 Absorption of pyrimidines, purines, and nucleosides by Li-, Na-, Mg-, and Ca-montmorillonite (Clay-organic studies XII) Clays & Clay Minerals 16 285293.CrossRefGoogle Scholar
Lawless, J. G., Edelson, E. H. and Holmquist, R., 1980 The possible role of metal ions and clays in prebiotic chemistry COSPAR Life Sciences and Space Research, VIII Oxford Pergamon Press 8388.CrossRefGoogle Scholar
Mortland, M. M., 1970 Clay-organic complexes and interactions Adv. Agron. 22 75117.CrossRefGoogle Scholar
Song, P.-S., 1981 Electronic spectroscopy of photobiological receptors Can. J. Spectrosc. 26 5972.Google Scholar
Theng, B. K. G., 1974 The Chemistry of Clay-Organic Reactions New York Wiley 189197.Google Scholar
Thompson, T. D. and Brindley, G. W., 1969 Absorption of pyrimidines, purines, and nucleosides by Na-, Mg-, and Cu(II)-illite. (Clay-organic studies, VI) Amer. Mineral. 54 858868.Google Scholar
Wagner, A. F. and Folkers, K., 1964 Vitamins and Coenzymes New York Wiley-Interscience 5964.Google ScholarPubMed