Растворимость в системах вода - оксиэтилированный нонилфенол - (NH4)2SO4

Автор: Станкова Анастасия Вадимовна, Елохов Александр Михайлович, Катаева Дарья Андреевна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия @vestnik-susu-chemistry

Рубрика: Физическая химия

Статья в выпуске: 3 т.10, 2018 года.

Бесплатный доступ

В работе описано применение системного подхода к оптимизации температурно-концентрационных параметров экстракции в системах вода - поверхностно-активное вещество - неорганический высаливатель, основанного на анализе политермической фазовой диаграммы соответствующей тройной системы. Визуально-политермическим методом и изотермическим методом сечений изучена растворимость в системах вода - неонол АФ-9-12 (или неонол АФ-9-25) - сульфат аммония в интервале температур 25-80 °С, где неонол АФ-9-12 (неонол АФ-9-25) - оксиэтилированные нонилфенолы со степенью оксиэтилирования 12 и 25 соответственно. Установлено, что область расслаивания увеличивается с ростом температуры вследствие увеличения высаливающей способности сульфата аммония и снижения гидратации мицелл ПАВ. Максимальные различия в концентрационных границах области расслаивания наблюдаются при температуре выше 40 °С, в расслаивающихся смесях, содержащих неонол АФ-9-25, концентрация воды ниже, чем для системы с неонолом АФ-9-12 при той же температуре вследствие большей степени гидратации неонола АФ-9-25. Также для системы с неонолом АФ-9-12 увеличение температуры выше 84 °С приводит к образованию расслаивания в двойной системе вода - неонол АФ-9-12 и высаливанию указанной гетерогенной подсистемы. Показано, что на температурно-концентрационные границы области расслаивания также влияет степень оксиэтилирования ПАВ, рост которой сопровождается увеличением гидратации мицелл ПАВ и снижением их способности к высаливанию при фиксированной температуре. На основании диаграмм растворимости установлены оптимальные параметры экстракции в системе вода - неонол АФ-9-12 - сульфат аммония при 25 и 60 °С и показано, что рост температуры приводит к уменьшению объема экстракта и увеличению интервала кислотности, при котором существует расслаивание вследствие увеличения высаливающей способности соли и введения дополнительного количества анионов - высаливателей с кислотой. Полученные данные обуславливают перспективность использования изученных систем в экстракции при температуре выше комнатной.

Еще

Поверхностно-активные вещества, расслаивающиеся системы, мицеллярная экстракция, высаливание

Короткий адрес: https://sciup.org/147233100

IDR: 147233100   |   DOI: 10.14529/chem180304

Список литературы Растворимость в системах вода - оксиэтилированный нонилфенол - (NH4)2SO4

  • Saitoh, T. Use of surfactant-mediated phase separation (cloud point extraction) with affinity ligands for the extraction of hydrophilic proteins / T. Saitoh, W.L. Hinze // Talanta. - 1995. - V. 42. - № 1. - P. 119-127. DOI: 10.1016/0039-9140(94)00227-J
  • Akita, S. Cloud-point extraction of organic compounds from aqueous solutions with nonionic surfactant / S. Akita, H. Takeuchi // Separation Science and Technology. - 1995. - V. 30, № 5. - P. 833-846. DOI: 10.1080/01496399508013895
  • Cloud point extraction applied to casein proteins of cow milk and their identification by mass spectrometry / A.S. Lopes, J.S. Garcia, R.R. Catharino, et al. // Analytica chimica acta. - 2007. - V. 590, № 2. - P. 166-172. DOI: 10.1016/j.aca.2007.03.043
  • Madej, K. Microwave-assisted and cloud-point extraction in determination of drugs and other bioactive compounds / K. Madej // TrAC Trends in Analytical Chemistry. - 2009. - V. 28, № 4. - P. 436-446. DOI: 10.1016/j.trac.2009.02.002
  • Use of aqueous two-phase systems for in situ extraction of water soluble antibiotics during their synthesis by enzymes immobilized on porous supports / O. Hernandez-Justiz, R. Fernandez-Lafuente, M. Terreni et al. // Biotechnology and bioengineering. 1998. - V. 59, № 1. - P. 73-79.
  • Liquid-liquid extraction by mixed micellar systems: a new approach for clavulanic acid recovery from fermented broth / V.C. Santos, F.A. Hasmann, A. Converti et al. // Biochemical Engineering Journal. - 2011. - V. 56, № 1-2. - P. 75-83.
  • DOI: 10.1016/j.bej.2011.05.011
  • Altunay, N. A New Micellar Mediated Cloud-Point Extraction Procedure for Sensitive and Selective Determination of Trace Amounts of Total Iodine in Milk-Based Nutritional Products by Means of Indirect Spectrophotometry / N. Altunay, R. Gürkan // Food Analytical Methods. - 2016. - V. 9, № 2. - P. 505-518.
  • DOI: 10.1007/s12161-015-0220-9
  • El-Hay, S.S.A. Determination of thorium (IV) in real samples by spectrophotometry after micelle-mediated cloud point extraction / S.S.A. El-Hay, A.A. Gouda // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2016. - V. 310, № 1. - P. 191-200.
  • DOI: 10.1007/s10967-016-4780-y
  • Removal of crystal violet dye from aqueous solution using triton X-114 surfactant via cloud point extraction / A. Appusamy, I. John, K. Ponnusamy et al. // Engineering Science and Technology, an International Journal. - 2014. - V. 17, № 3. - P. 137-144.
  • DOI: 10.1016/j.jestch.2014.04.008
  • Extraction and preconcentration of anthocyan dye from aqueous solutions with water-soluble poly-N-vinylamides / E.V. Churilina, G.V. Shatalov, Y.I. Korenman, et al. // Russian Journal of Applied Chemistry. - 2008. - V. 81, № 4. - P. 726-729.
  • DOI: 10.1134/S1070427208040320
  • Liquid-liquid equilibrium phase diagrams of new aqueous two-phase systems: Ucon 50-HB5100 ammonium sulfate water, Ucon 50-HB5100 poly(vinyl alcohol) water, Ucon 50-HB5100 hydroxypropyl starch water, and poly(ethylene glycol) 8000 poly(vinyl alcohol) water / M. Pereira, Y.T. Wu, P. Madeira et al. // Journal of Chemical Engineering Data. - 2004. - V. 49, № 1. - P. 43-47.
  • DOI: 10.1021/je034038d
  • Zhao, X. Liquid-liquid equilibrium of aqueous two-phase systems containing poly (propylene glycol) and salt ((NH4)2SO4, MgSO4, KCl, KAc): experiment and correlation / X. Zhao, X. Xie, Y. Yan // Thermochimica Acta. - 2011. - V. 516, № 1. - P. 46-51.
  • DOI: 10.1016/j.tca.2011.01.010
  • Extraction of complexes of lanthanides and actinides with Arsenazo III in an ammonium sulfate-poly (ethylene glycol)-water two-phase system / V. Shkinev, N. Molochnikova, T. Zvarova et al. // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 1985. - V. 88, № 1. - P. 115-120.
  • Snyder, S.M. Phase compositions, viscosities, and densities for aqueous two-phase systems composed of polyethylene glycol and various salts at 25ºC / S.M. Snyder, K.D. Cole, D.C. Szlag // Journal of Chemical and Engineering Data. - 1992. - V.37, № 2. - P.268-274.
  • Liquid-liquid extraction in the absence of usual organic solvents: application of two-phase aqueous systems based on a water-soluble polymer / T.I. Zvarova, V.M. Shkinev, G.A. Vorob'eva et al. // Microchimica Acta. - 1984. - V. 84, № 5-6. - P. 449-458.
  • Phase and extraction equilibria in water - syntamide-5 - ammonium sulfate and water - syntamide-5k - ammonium sulfate systems / A.V. Golovkina, A.E. Lesnov, O.S. Kudryashova et al. // Russian Journal of Physical Chemistry A. - 2013. - V. 87, № 9. - P. 1502-1505.
  • DOI: 10.1134/S0036024413080128
  • Двухфазные водные системы на основе полиэтиленгликолевых эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот и неорганических высаливателей / А.Е. Леснов, А.В. Головкина, О.С. Кудряшова, и др. // Химия в интересах устойчивого развития. - 2016. - Т. 24, № 1. - С. 29-33.
  • Phase equilibria in the water - alkali metal or ammonium sulfate - synthanol systems / O.S. Kudryashova, S.A. Denisova, M.A. Popova, et al. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. - 2013. - V. 58, № 2. - P. 246-249.
  • DOI: 10.1134/S0036023612120121
  • Шестопалова, Н.Б. Влияние солей натрия на фазовое разделение в системе «(ОП-10)-Н2О» / Н.Б. Шестопалова, Р.К. Чернова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2014. - Т. 20, № 2. - С. 322-328.
  • Salabat, A. Liquid-liquid equilibria of aqueous two-phase systems composed of TritonX-100 and sodium citrate or magnesium sulfate salts / A. Salabat, S.T. Moghadam, M.R. Far // Calphad: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. - 2010. - V. 34, № 1. - P. 81-83.
  • DOI: 10.1016/j.calphad.2009.12.004
  • Абрамзон, А.А. Поверхностно-активные вещества. Справочник / А.А. Абрамзон, В.В. Бочаров, Г.М. Гаев. - Л.: Химия, 1979. - 376 с.
  • Specific Features of the Salting-out of Oxyethylated Nonylphenols Using Inorganic Salts at 25 °С / A.V. Stankova, A.M. Elokhov, S.A. Denisova., O.S. Kudryashova, et al. // Russian Journal of Physical Chemistry A. - 2017. - V. 91, № 5. - P. 880-886.
  • DOI: 10.1134/S0036024417050247
  • Никурашина, Н.И. Метод сечений. Приложение к изучению многофазного состояния многокомпонентных систем. / Н.И. Никурашина, Р.В. Мерцлин. - Cаратов: Саратов. ун-т, 1969. - 122 с.
  • Аносов, В.Я. Основы физико-химического анализа / В.Я. Аносов, М.И. Озерова, Ю.Я. Фиалков. - М.: Наука, 1976. - 504 с.
  • Elokhov, A.M. Salting Out Of Potassium Bis(Alkylpolyoxyethylene)Phosphate With Ammonium Salts As The Base of Micellar Extraction Processes Development / A.M. Elokhov, A.E. Lesnov, O.S. Kydryashova // Russian Journal of General Chemistry. - 2015. - V. 85, № 11. - P. 2657-2662.
  • DOI: 10.1134/S1070363215110250
Еще
Статья научная