Determinación de las propiedades calorimétricas y volumétricas de α-aminoácidos en solución acuosas de meso-eritritol y xilitol a 298.15 K

Abstract

Las entalpías de dilución y de mezcla de soluciones de ácido 2-aminoetanoico (glicina), ácido 2-aminopropanoico (α-alanina), ácido 2-aminobutanoico (ácido α-aminobutírico), ácido 2-aminopentanoico (norvalina) y ácido 2-aminohexanoico (norleucina) en cuatro mezclas de meso-eritritol-agua y de xilitol-agua a 298,15K fueron determinadas utilizando un microcalorimetro de flujo LKB 10700-1. Con estos resultados y haciendo uso de la teoría de McMillan-Mayer se determinaron los coeficientes entálpicos homotácticos y heterotácticos de interacción. Se midieron las densidades en función de la concentración y la temperatura de los α-aminoácidos: glicina, α-alanina, ácido α-aminobutírico, norvalina y norleucina en cuatro mezclas de meso-eritritol-agua y de xilitol-agua empleando un densímetro Anton Paar DSA-5000. A partir de los datos experimentales se calculó el volumen molar aparente y el volumen molar parcial a dilución infinita a 293,15 K, 298,15 K, 303,15 K, 308,15 K y 313,15 K. Los resultados permiten calcular la contribución volumétrica de los grupos metileno y de los grupos amino y carboxilo y utilizando la teoría de partícula escalonada se calcularon los volúmenes de interacción. Los resultados se analizaron en términos del efecto de la concentración sobre las propiedades volumétricas y calorimétricas de los aminoácidos en solución acuosa y del efecto de los polioles usados como cosolventes, considerando a su vez el papel que los polioles ejercen sobre el solvente acuoso. Los resultados se interpretan en términos de las interacciones soluto-soluto y soluto-solvente.

Abstract. The enthalpy of dilution and mixing of solutions of 2-aminoetanoic acid (glycine), 2-aminopropanoic acid (α-alanine), 2-aminobutanoic acid (α-aminobutyric acid), 2-aminopentanoic acid (norvalina) and 2-aminohexanoic acid (norleucina) in four mixtures of meso erythritol-water and xylitol-water were measured with a LKB flow microcalorimeter at 298,15 K. With this results and using the McMillan Mayer theory, the homotactic and heterotactic enthalpic interaction coefficients were determined. The densities of the amino acids in meso erythritol-water and xylitol-water were measured as a function of concentration and temperature using an Anton Paar densimeter DSA-5000. From experimental density measurements, the apparent molar volumes and the partial molar volumes at infinite dilution to 293,15K, 298,15K, 303,15K, 308,15K, 313,15K were calculated. The results allowed the calculation of the volumetric groups contribution and using the scaled particle theory the interaction volumes were determined. The results were analyzed in terms of the effect of concentration on the volumetric and calorimetric properties of the amino acids in aqueous solution and the effect of the polyols used as cosolvents, considering the role of polyols on the aqueous solvent. The results were discussed in terms of solute-solute and solute-solvent interactions.