Термодинамика фазового равновесия в системах твердое тело-жидкость и твердое тело-газ
Автор: Шишацкий Ю.И., Дерканосова А.А., Толстов С.А.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Процессы и аппараты пищевых производств
Статья в выпуске: 1 (87), 2021 года.
Бесплатный доступ
Термодинамическое равновесие двухфазной системы описывается уравнением Гиббса, включающее параметры состояния. На основе уравнения Гиббса и объединенного уравнения первого и второго законов термодинамики записаны термодинамические потенциалы: внутренней энергии, энтальпии и свободной энергии Гиббса. Если две фазы находятся в равновесии, то температуры, давления и химические потенциалы этих фаз равны между собой. Равенства выражают условия термического и механического равновесия, а также условие отсутствия движущей силы для переноса компонента через границу раздела фаз. Для двухфазной системы уравнение Гиббса-Дюгема связывает объем и энтропию 1 моля смеси, содержание любого компонента, выраженное в мольных долях. Рассмотрено экстрагирование из частиц люпина подсырной сывороткой (система твердое тело-жидкость). Движущей силой процесса экстрагирования в системе твердое тело-жидкость является разность между концентрацией растворяющего вещества у поверхности твердого тела С и его средней концентрацией С0 в основной массе раствора. Концентрация на границе раздела фаз обычно принимается равной концентрации насыщенного раствора Сн, поскольку вблизи поверхности твердого тела равновесие устанавливается довольно быстро. Тогда движущая сила процесса выражается как Сн-С0. Построена кривая извлечения экстрактивных веществ из люпина подсырной сывороткой наложением низкочастотных механических колебаний.
Равновесие, устойчивость фаз, термодинамические потенциалы, движущие силы, экстрагирование, сушка
Короткий адрес: https://sciup.org/140257338
IDR: 140257338 | DOI: 10.20914/2310-1202-2021-1-30-35
Список литературы Термодинамика фазового равновесия в системах твердое тело-жидкость и твердое тело-газ
- Праздникова Е.М. Исследование процесса твердофазной экстракции в лабораторном экстракторе-центрифуге // Результаты современных научных исследований и разработок. 2019. С. 30-33.
- Романков П.Г., Фролов В.Ф., Флисюк О.М. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи). ХИМИЗДАТ, 2017. С. 544-544.
- КудиновВ. А., Карташов Э. М., СтефанюкЕ. В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Юрайт. 2011.
- Подгорный С.А., Кошевой Е.П., Косачев B.C. Термодинамический подход в теории сушки // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2015. №. 4. С. 88-91.
- Подгорный С.А. и др. Постановка задачи описания переноса тепла, массы и давления при сушке // Новые технологии. 2014. № 3.
- Каданов Л., Бейм Г. Квантовая статистическая механика. Рипол Классик, 2013.
- Шишацкий Ю.И., Никель С.А., Буданов А.В., Власов Ю.Н. Влияние наложения низкочастотных механических колебаний на эффективность экстрагирования // Вестник ВГУИТ. 2018. Т.80. № 1. С. 25-29. doi: 10.20914/2310-1202-2018-1-25-29
- Qasem N.A.A. et al. The impact of thermodynamic potentials on the design of electrodialysis desalination plants // Energy Conversion and Management. 2020. V. 205. P.'l 12448. dot: 10.1016/j.enconman.2019.112448
- Amaku M., Coutinho F.A.B., Oliveira L.N. Thermodynamic Potentials and Natural Variables // Revista Brasileira de Ensmo de Física. 2020. V. 42. dot: 10.1590/1806-9126-rbef-2019-0127
- Hyeon C., Hwang W. Physical insight into the thermodynamic uncertainty relation using Brownian motion in tilted periodic potentials//Physical Review E. 2017. V. 96. № 1. P. 012156. doi: 10.1103/PhysRevE.96.012156
- Solon A.P., Stenhammar J., Cates M.E., Kafri Y. et al. Generalized thermodynamics of motility-induced phase separation: phase equilibria, Laplace pressure, and change of ensembles // New Journal of Physics. 2018. V. 20. № 7. P. 075001.
- Hansen F.A., Pedersen-Bjergaard S. Emerging extraction strategies in analytical chemistry // Analytical chemistry. 2019. V. 92. № 1. P. 2-15. doi: 10.1021/acs.analchem.9b04677
- Zhang Q.W., Lin L.G., Ye W.C. Techniques for extraction and isolation of natural products: A comprehensive review //Chinese medicine. 2018. V. 13. № 1. P. 1-26. doi: 10.1186/sl3020-018-0177-x
- Saini R.K., Keum Y.S. Carotenoid extraction methods: A review of recent developments // Food chemistry. 2018. V. 240. P. 90-103. doi: 10.1016/j.foodchem.2017.07.099
- Armenta S. et al. Green extraction techniques in green analytical chemistry // TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2019. V. 116. P. 248-253. doi: 10.1016/j.trac.2019.03.016
- Bleakley S., Hayes M. Algal proteins: extraction, application, and challenges concerning production // Foods. 2017. V. 6. № 5. P. 33. doi: 10.3390/foods6050033
- Anjomshoae S.T., Rahim M.S.B.M. Feature extraction of overlapping hevea leaves: A comparative study // Information processing in agriculture. 2018. V. 5. №2. P. 234-245. doi: 10.1016/j.inpa.2018.02.001
- Veneziani G. et al. Extra-virgin olive oil extracted using pulsed electric field technology: Cultivar impact on oil yield and quality // Frontiers in nutrition. 2019. V. 6. P. 134. doi: 10.3389/fnut.2019.00134
- Deflaoui L., Setyaningsih W., Palma M., Mekhoukhe A. et al. Phenolic compounds in olive oil by solid phase extraction-Ultra performance liquid chromatography-Photodiode array detection for varietal characterization // Arabian Journal of Chemistry. 2021. V. 14. №4. P. 103102. doi: 10"l016/j.arabjc.2021.103102
- Hewavitharana G.G. Perera D.N., Navaratne S.B., Wickramasinghe I. Extraction methods of fat from food samples and preparation of fatty acid methyl esters for gas chromatography: A review // Arabian J. Chem. 2020. V. 13. № 8. P. 68656875. doi: 10.1016/j.arabjc.2020.06.039
