Liquid-liquid extraction with microfluidic devices: study of interfacial structure and kinetics of transfer
Mikroakışkan cihazlar ile sıvı-sıvı ekstraksiyonu işlemi: arayüzey yapı çalışması ve transfer kinetiği
- Tez No: 773228
- Danışmanlar: PROF. DR. WERNER KUNZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Universität Regensburg
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Bu araştırma, farklı deneysel koşulların, sıvı-sıvı ekstraksiyonu işleminde ara yüz yoluyla kütle transferinin etkinliği üzerindeki etkisini araştırmak için yapılmıştır. Böyle bir anlayış için mikro akışkan, uygun bir yöntem olarak seçilmiştir, çünkü mikro akışkan sistemler, birçok umut verici avantajı olan hızlı tarama için son derece etkili araçlardır. Nükleer arıtma işlemleri gibi birçok endüstriyel uygulamada çözücü ekstraksiyonunun önemine rağmen, ekstraksiyon mekanizması hakkındaki bilgilerimiz çoğu zaman tatmin edici değildir. Sebep, ara yüzey bölgesi davranışının anlaşılmamasına bağlıdır. Bu çalışmada, Cu (OAc) 2 tuzlu bir model sistem inşa edilmiştir. Cu2 + iyonlarının aktarılmasında sulu-organik seyrelticiler ara yüzeyinden farklı deney koşullarında kütle transfer maddesi olarak HDEHP (Di- (2-etilheksil) fosforik asit) kullanılarak elde edilmiştir. Bu koşullar ile ekstraksiyon kinetiği arasındaki ilişki, seyrelticilerin doğası, ekstraktan konsantrasyonu, tuz konsantrasyonu, pH ve iyonik kuvvet gibi farklı faktörlerle tartışılmıştır. Ayrıca, karışmayan fazların akış hızı ve temas süresi, ekstraksiyonun etkinliği üzerindeki etkisini görmek için Harvard İnfüzyon Pompası kullanılarak çeşitlendirildi. Ekstraksiyon hem parti metodu hem de mikro akışkan cihazlar kullanılarak yapıldı. Mikro akışkan ekstraksiyonda, Y şeklindeki geometri kullanılarak fazların mikro kanallara hapsolmasından dolayı iki fazlı laminer akış elde edildi. Cu2 + iyonları oluşturulmuş ara-yüz vasıtasıyla aktarıldı ve özütlendikten sonra fazlar farklı şişelerde toplandı. Toplanan fazları karakterize etmek için iki yöntem kullanılmıştır: Kapiler Elektroforez ve UV / Vis Spektroskopisi. Ekstraksiyon verimi ile ilgili bu analizlerden elde edilen sonuçlar. Özetle hem termodinamik denge hem de mikro akışkan ekstraksiyonları için pH'ın etkisinin anlamlı olduğu, çözücünün doğasının tanımlanmış pH aralığında önemsiz olduğu sonucuna varılmıştır. Mikro akışkan ekstraksiyon için toplam ekstraksiyon yüksek akış oranı ve daha uzun ekstraksiyon süresinde elde edilebilir.
Özet (Çeviri)
This research was dedicated to investigate the effect o different experimental conditions on the efficiency of mass transfer through the interface in liquid-liquid extraction process. For such understanding, microfludic was chosen as a convenient method since microfluidic systems are extremely efficient tools to study interfacial phenomena with many promising advantages on bulk techniques. In spite of the importance of solvent extraction in many industrial applications such as nuclear purification processes, our knowledge about the mechanism of extraction is frequently unsatisfactory. The reason is connected to the lack of understanding the behaviour of interfacial zone. In the present work, we chose a model system with Cu(OAc) salt to validate the chosen approach for kinetic studies. The transfer of Cu?* ions from aqueous-organic diluents interface was achieved by using HDEHP (Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid) as mass transfer agent. The relationship between these chemical and experimental conditions and the kinetics of extraction has been studied by varying different factors such as nature of diluents, concentration of extractant, concentration of salt, pH and ionic strength. For the microfluidic system, the flow rate and the contact time for the immiscible phases were also diversified to see their effect on efficiency of extraction. In parallel, to microfluidic devices, the extraction was performed by using batch method. In the microfluidic extraction, two phase laminar flow was attained due to confinement of the phases ni micro channels by using Y shaped geometry. Cu?* ions were transferred through the formed interface and after extraction the phases were collected in different vials. To characterize the collected phases two methods were used: Capillary Electrophoresis for water phase and UV/Vis Spectroscopy for both water and organic phases. Results obtained from these analyses related with the extraction efficiency. To sum up, it has been concluded that for both thermodynamic equilibrium and microfluidic extractions, the effect of pH is significant whereas the nature of solvent is trivial on the defined pH range. For microfluidic extraction total extraction can be achieved at high flow rate ratio and longer extraction time.
Benzer Tezler
- Karboksilli asitlerin çeşitli iyonik sıvılarla ekstraksiyonunun incelenmesi
Investigation of carboxylic acids extraction with various ionic liquids
ŞEHRİBAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EROL İNCE
- Türkiye kökenli pirina yağından sıvı-sıvı ekstraksiyonu ile serbest yağ asitlerinin giderilmesi üzerinde bir inceleme
An Investigation on the deacidification of Turkish sulphur olive oil by liquid-liquid extraction
SELMA TÜRKAY
- Formik, asetik ve propiyonik asidin borat ve fosfat içeren iyonik sıvılarla ekstraksiyonunun incelenmesi
Investigation of formic, acetic and propionic acid extraction with ionic liquids including borate and phosphate
AYŞEGÜL İNAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EROL İNCE
- Memantinin tayini için yeni bir yüksek performanslı sıvı kromatografisi yöntemi
A new high performance liquid chromatography method for the determination of memantine
ŞERİFE EVRİM TEKKELİ
Doktora
Türkçe
2007
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SIDIKA TOKER
- Piridin ve furan halkaları ile fonksiyonlandırılmış kaliks[4]aren amit türevlerinin sentezi ve bazı toksik anyonlarla ekstraksiyonu
Synthesis of calix[4]arene amide derivatives functionalized with pyridine and furan rings and their extraction with some toxic anions
ŞENGÜL YİĞİTER