探究极性和非极性溶质在含夹带剂超临界二氧化碳中溶解度的实验研究

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1、北京化工大学硕士学位论文极性和非极性溶质在含夹带剂超临界二氧化碳中溶解度的实验研究姓名：李颖申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张泽廷20050602极性和非极性溶质在含夹带剂超临界二氧化碳中溶解度的实验研究摘要超临界流体萃取(SupercriticalFluidExtraction，简称SFE)是一种新型的萃取分离技术，有着良好的应用前景，对其开展研究具有重要的现实意义。固体溶质在超l临界C02特别是在含夹带剂的混合溶剂中的溶解度测定和理论研究是目前超临界萃取的一个重要研究领域，但是，对于溶解度的测定研究

2、，在萃取物系呈现多样化的同时，系统化的研究还有许多不足：而且对于含夹带剂的超临界流体萃取研究，远远不能满足理论发展的需要，有关含夹带剂萃取的溶解度数据还需要不断丰富完善。因此，开展超临界流体萃取的溶解度测定和相平衡研究是一项重要的基础研究工作。本文主要进行了固体溶质在含夹带剂的超临界C02中溶解度的实验研究。在自行建立的固体溶质超临界萃取设备基础上，采用流动法测定了一些固体物质在超临界条件下的相平衡数据，获得了丰富的溶解度实测数据。研究物系为极性溶质对羟基苯甲酸丙酯、苯甲酸和非极性溶质蒽等，使用的夹带剂包括极性溶

3、剂乙醇、正丙醇、乙二醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯和非极性溶剂环己烷、正己烷，以及乙醇+乙酸乙酯混合夹带剂、丙酮+环己烷混合夹带剂、正己烷+正丙醇混合夹带剂。实验温度308．15K～328．15K，实验压力8．0MPa～23．OMpa。夹带剂的加入对溶解度有明显的增强效果。本文根据实验结果，分析了夹带剂在超临界相平衡中的作用机理：对各向同性作用和各向异性作用等因素对不同极性溶质溶解度的影响因素作了探讨：对夹带剂的物理和结构参数、相对分子质量和分子结构进行了研究，定性的分析了夹带剂极性强弱对溶质溶解度提升作用的影响；初步

4、讨论了混合夹带剂及夹带剂浓度变化对溶解度的影响：结合实验数据对温度、压力等条件对超临界条件下溶质溶解度的影响作了分析讨论。关键词固体溶质，超临界C02，夹带剂，极性llSTUDYONTHESoLUBILlTYOFSoUDSOLUTEINSUPERCRITICALCARBoNDlOXIDEⅥⅡTHCOSOLVENTABSTRACTSupercrificalFluidEx枉acfion(SFE)isapromisingprocessofextractiveseparation．Itisverysignificantt

5、ostudyonSIrEinviewoffavorableofappliedprospect．Inrecentyears，agreatdealofinvestigationsonthetheoryandtheapplication，especiallyonthesolubilityofsolidsoluteintheSCF／cosolventmixture，havebeencarriedout．Forthediversificationofmanykindsofsolute，thesystematizationo

6、fthesolubilitymeasurementneedsmoreworktodo，Especiallytheoneswiththepresenceofthecosolventstillcannotmeettheneedoftheoreticaldevelopment．SothesolubilitymeasurementandthephaseequilibriumstudyonSFEisveryimportantfundamentalaspect．Sinceitisnecessaryfortheapplicat

7、ion，thephaseequilibriaofsolidsoluteinSCC02isregardedasaveryimportantpartofthestudiesonthesupercriticaltechnology．Thesolubilityofsolidsolutesuchasbenzoicacid，propylparabenandanthraceneinSC-C02withcosolventwasmeasuredbytheSCFsolubilityexperimentalset．Thecosolve

8、ntsincludeethanol，1-propanol，蕾ycol，acetone，butanone，ethylacetate，hexane，cyclohexane，andthemixedcosolventsincludeethanol+ethylacetate，acetone+cyclohexane，hexane+l-propan01．Theexperimentalt