CIENCIA el sistema de dos fases acuoso (ATPS)

abstracto

Los datos binodal para los sistemas de 2-propanol + carbonato de potasio /sodio + agua y etanol + carbonato de sodio + sistema de agua se determinaron experimentalmente a 298,15 K, y se representó el diagrama de fases. Se utilizaron tres ecuaciones empíricas para correlacionar datos binodales. Base de la ecuación propuesta con la mayor precisión y la regla de la palanca, las composiciones de equilibrio de fase para el 2-propanol + potasio / carbonato de sodio + sistema de agua fueron calculados directamente por MATLAB.

La ecuación de Othmer-Tobias y la ecuación de Bancroft se utilizaron para correlacionar datos de línea de unión. Los resultados indican que el método de cálculo y los correspondientes datos de línea de unión son fiables.

Se discutió el efecto de las sales sobre la separación de fases.

Se calcularon el coeficiente de salinización y el volumen excluido eficaz de carbonato de potasio y carbonato de sodio en el disolvente de componente 2-propanol-agua para evaluar la capacidad de separación salina de sales.

Se utilizó un volumen eficaz excluido de carbonato sódico en disolventes componentes de etanol / 2propanol-agua para evaluar la capacidad de separación de fases de los alcoholes investigados.

Con base en los resultados experimentales y calculados, se puede concluir que el carbonato de sodio muestra una mayor capacidad de salinización que la potacio Carbonato y 2-propanol es más fácil de excluir a la fase rica en alcohol que el etanol.

1. Introducción

En los últimos años, el sistema de dos fases acuoso (ATPS) ha ganado creciente atención en los procesos de separación y purificación, especialmente en los campos biológicos debido a su biocompatibilidad [1 - 3].

Para el diseño del proceso de extracción, ajuste de datos y establecimiento de modelos termodinámicos son necesarios datos fiables de equilibrio líquido-líquido (LLE) de sistemas acuosos bifásicos. Fase diagramas de polímero-polímero o polímero-sal sistemas han sido bien documentados [4 - 7], mientras que los de hidrofílico alcohol-sal sistemas son relativamente pocos.

Muchos métodos analíticos se han aplicado para determinar los datos de equilibrio líquido-líquido, tales como la espectrometría de absorción atómica (AAS), el método de titulación [4], el análisis gravimétrico [8], el método de conductividad [9] para la determinación de sales, la refracción Método de índice [7] para la determinación de polímeros, cromatógrafo de gases (GC) [8], el método de oxidación [10] para la determinación de alcoholes hidrófilos, así como la liofilización

Método [11] y el método de Karl Fischer [12] para la determinación de agua. Sin embargo, en el presente trabajo, sobre la base de la ecuación de ajuste de datos binodal propuesta y la regla de la palanca, las composiciones de equilibrio de fase fueron calculadas directamente por MATLAB.

Mientras tanto, la ecuación de Othmer-Tobias y la ecuación de Bancroft [13, 14] se utilizaron para evaluar la confiabilidad del método de cálculo, así como las composiciones calculadas línea de enlace.

El efecto de las sales sobre las curvas binodales y las líneas de unión ha sido ampliamente estudiado. La salting-out capacidad de las sales siempre se organiza y se discute de acuerdo a las series liotrópicas [12, 15]. A veces los iones se definen como "kosmotrópico" o "caotrópico", dependiendo de su capacidad para estabilizar o romper la estructura del agua, lo que refleja el efecto de una sola especie en la estructura del agua [16]. Iones Kosmotropic y chaotropic podría modificar el equilibrio físico-químico en el medio donde se disuelven [17]. Sin embargo, no hay única serie de Hofmeister [18, 19] y depende del tipo y sistema de los experimentos. En este artículo, se calculó el volumen reducido efectivo (EEV) y el coeficiente de saltingout (k) para evaluar la capacidad de salinización de Na2CO3 y K2CO3 en el disolvente de componente 2-propanol-agua. El EEV escalado y k se obtuvieron sobre la base de los datos binodales y los datos de equilibrio líquido-líquido, respectivamente. En una combinación de estos dos parámetros, la capacidad de salinización de diferentes sales para la exclusión

De disolventes hidrófilos; Mientras tanto, la capacidad de separación de fases de los alcoholes hidrófilos también puede evaluarse mediante la EEV escalada. La EEV yk calculadas a escala proporcionarán información significativa para diseñar un proceso de extracción acuoso de dos fases, especialmente la selección de sales formadoras de fases

2. Experimental

2.1. Materiales

En este documento, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. suministró carbonato de sodio, carbonato de potasio, etanol y 2-propanol con una pureza mínima de 99,8%, 99,5%, 99,7% y 99,7%, respectivamente.

Todos los productos químicos se utilizaron sin purificación adicional.

Se utilizó agua destilada y desionizada durante todo el experimento.

2.2. Aparatos y procedimientos

Las curvas binodales se trazaron mediante el método de titulación (método de punto de enturbiamiento). La solución de Na2CO3 o K2CO3 de concentración conocida se tituló con etanol / 2-propanol hasta que la solución transparente se volvió turbia. Las composiciones de la mezcla se determinaron mediante un balance analítico Sartorious (Modelo BS 124S) con una precisión de 0,0001 g. Se utilizó un matraz cónico (50 cm ^ {3}) para llevar a cabo el experimento, y la temperatura se mantuvo dentro de ± 0,1 K en un baño de agua.

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