吸收与萃取..pptVIP

2. 电场的强化作用： 强化相分离； 诱发液液分散； 电流体力学现象和强化传质； 乳化液膜破乳。 应用：TBP-HNO3-H2O萃取U(Ⅵ) 萃取铜：萃取速率增大2.2倍，液滴直径4.7→2mm 正丁醇萃取品红：E% 52%→90% 正丁醇萃取醋酸、丁二酸及柠檬酸稀溶液：K为1.37、0.7、0.2，在电场60V/cm2下, 分别升高至6、9、18。 3. 磁场强化萃取 抗磁性物质经磁场处理后，势垒降低，内聚力减小。 表面张力减小，粘度变化、扩散系数、溶解度增大、渗透压提高等。 磁场的强化作用：改变微观结构，影响物质的性质。 4. 超声波强化萃取 超声空化是指液体中的微小泡核在声波作用下被激活，表现为泡核的振荡、生长、收缩乃至崩溃等一系列动力学过程。 瞬态空化产生高温(5000K以上)、高压 (10~100 M Pa)。 形成强大的冲击波（均相）或高速射流（非均相）。 超声空化引起： ①湍动效应，使边界层减薄，增大传质速率； ②微扰效应，强化微孔扩散； ③界面效应，增大传质表面积； ④聚能效应，活化分离物质分子。 作用原理: 热学机理； 机械机制； 空化作用。 应用实例: 提取生物碱、黄酮、蒽醌、多糖、皂苷等； 5. 微波强化萃取 Microwave Assisted Extraction 1986年，匈牙利学者Ganzler K首次报道了利用微波能从土壤、 种子、食品、饲料中萃取分离各类化合物的样品制备新方法。 微波萃取法MAE 微波萃取，微波辅助萃取 MAE是指使用适合的溶剂在微波反应器中从天然药物、 矿物、动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。 微波加热原理：微波是?1mm~1m，?3~3000MHz的高频电磁波 在微波作用下，物质的分子可被电离而极化，形成极化分子， 在电场中定向排列并随着微波电磁场的交替变化，发生高频 振荡，分子运动产生热量，这就是微波加热的原理。 MAE原理：在微波场中利用不同结构的物质吸收微波能力的差异， 使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热， 从而使被萃取物质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小、 微波吸收能力相对差的萃取剂中。 MAE特征 (1) 较高的选择性； (2) 快速高效； (3) 质量稳定； (4) 耗能少； (5) 溶剂用量少(可较常规方法少50%～90%)； (6) 安全无污染。 微波作用特点： 热体源瞬时加热； 热惯性小； 反射性和透射性。 影响因素: 萃取剂；pH值；物料水含量；微波剂量； 萃取设备: 专用密闭容器； 萃取时间；基体物质等。 应用实例: 提取多糖、黄酮、蒽醌类、有机酸、挥发油等； 水中VOCs分析： 比HS法萃取效率提高35%萃取时间30min→1min以内； 混和饲料中Vitamin A、D和E的萃取：与搅拌萃取、超声波萃取 相比，回收率均在90%～110%，MAE回收率最好达100%～104% 萃取时间最短(5ｍin)。 中药提取：在适宜的温度(85℃)、萃取时间(9～10ｍin)、有机溶剂组成(95%乙醇)等优化条件下，MAE所得紫杉醇与传统萃取方法(5ｇ紫杉针叶+100mL甲醇适当温度下摇荡萃取16h)相当，明显节省了时间和溶剂消耗。 3.4 反胶团萃取 反胶束(reversed micelles)是表面活性剂在有机溶剂中自发 形成的纳米尺度的一种聚集体。 反胶束溶液是透明的热力学稳定的系统。 反胶团半径10~100 nm 微水相 水池 极性核polar core 具有溶解水和大分子的能力。 四氯化碳异辛烷环己烷苯、C8~10烃 己醇/异辛烷、己醇/辛烷、氯仿/辛烷 环己烷 辛烷 己醇/环己烷 苯、庚烷 苯、庚烷 AOT CTAB TOMAC Brij 60 Triton X 卵磷脂 磷酯酰乙醇胺 溶剂 表面活性剂 表面活性剂：能显著改变(通常降低) 液体表面张力或两相间界面张力的 物质，由亲水的极性头(polar head) 和疏水的非极性尾(non-polar tail) 两部分组成的两性分子 VOS中表面活性剂浓度超过CMC时才能形成反胶束溶液， 这与表面活性剂的化学结构、溶剂、温度和压力等有关。 非极性溶剂中CMC变化范围是0.1~1mmol/L。 Fig. Extraction of active material with reversed micelles 改变水相条件又可使用权蛋白质由有机相重新返回水相，实现反萃取过程。 蛋白质在表面活性剂层同邻近的蛋白质发生静电作用而变形， 在两相界面形成包含有蛋白质的反胶束，此反胶束扩散进入 有机相，从而实现蛋白质的萃取。 水壳water-shell模型：蛋白质分