صفحه 1:
به نام خدا
انداره کنری حلالیت سه ای او ی ۱۳۱
دی اکسید کرمن لوق را
صفحه 2:
۰ تاریخچه
۰ خواص سيال فوق بعرائي
۱ ۱ ۱ ۳ ۵ روشهاي تعيين حلاليت گونه ٠
بحراني
۰ بخش تجربی
۰ بحث و نتیجه گیری
صفحه 3:
۱ این گرارشاز نها
کچ 011 Cagniard De La Tour
* اولين كسانى كه قدرت عبالالية هی eee AO
هاى جامد بر رسى كردت TOY eee pA د
aby
000011 اس La 5 50) ۱۹۵۸ درسال *
PP os Ug vas CO, روغنی توسط
9 ۰ استفاده از 51-15 به عنوآن يك تكليكا كدر ٠
به تأخير التاد 0660
صفحه 4:
صفحه 5:
2 0 5
تحره اشباع كدرو سبال أ 00
روش ایستا یا استاتیک
روش دینامیک ی بويا
۹
روش جرخه اى
نحوه آنالین محلول اشباع
روشهاى وزن سنجى ( سيستمهاى دوتايى)
روشهای کروماتوگرافی ( سیستمهای سه تایی)
0 ton
صفحه 6:
TRERMOCOUPLE METERING VALVE
PRESSURE TRANSDUCER \
BATH MEATER ~__
- {So}
WATER BATH.
MASS FLOW
SENSOR
1SCO PUMP
LIQUID Cor
EQUILIBRIUM CELL
PREHEATING COL.
صفحه 7:
Cara ۰
در کارهای قبلی حلالیت ایزومرهای بوتانل دور . .
> در شرایط دما و سرعت جریان ثابت در دی اکسید کرین
فوق بحرانی اندازه گیری شد
در این پژوهش به منظور بررسی .۰ . . ...۰
حلاليت ايزومرهاى ساختارى بوتائل در در
دى اكسيد كربن فوق بحرانى اندازه كيرى شد.
صفحه 8:
بخش تجریی :
طرحواره دستگاه بکاررفته برای اندازه گیری حلالیت
صفحه 9:
روش کار
٠ روش اشباع کردن سیال فوق بحرانی از آنالیز
٠ دو سل برای نمونه و یک سل برای پشم شيشه
۰ تنظیم سیستم در دما و فشار مورد نظر
۰ 0 دقيقه برای رسیدن به تعادل
۰ جمع آوری نمونه در, حجمهای مساوی از دی اکسید کرین
صفحه 10:
مشخصات سلهای بکار رفته برای انجام آزمایشات
ا ويك
به ترتيب
قرار كرفتن
در اون
1
قطر داخلي
(میلی متر)
992
10.00
10.80
قطر خارجی
(میلی متر)
20.00
20.00
19.90
طول
(میلی متر)
105.90
101.96
205.00
(سانتی متر
8.2
152
صفحه 11:
»0 ۵ ع-
سه 7
v
-- 9اسل0ه عي
تصوير سلهای بکار رفته در انجام آزمایشات
صفحه 12:
تعیین تعداد مول دى اكسيد كربن
PO=aRT
تعيين تعداد مول گونه حل شده
سیستم دوتایی (روش وزنی)
سیستم سه تایی (روش کریوماتوگرافی)
صفحه 13:
کروماتوگرام مربوط به مخلوط حاوي ایزوبوتانل و 6- بوتانل
(نمونههاي مورد آنالیز )۰ بوتانل استاندارد داخلي» م- هگزان(حلال)
برنلمه دمایی 91۳3 10
OD مقدار ریق ۲1
مبکرء لیتر نمای مخ زا
0 آممای اشکار بر
0 دتکتور ۳۷0
گاز حامل سر[
PEP Su ju
سوحت و اکسیدان م 9
W,,
صفحه 14:
تاييد صحت کار دستگاه وروش کار
* حلالیت اولئیک اسید در دو فشار 499 و 0768 بار و
دماهای 60 و 90و 20 اندازه گیری شد.
٠ صحت و دقت نتایج به دست آمده مورد ارزیابی قرار
گرفت.
[Mp 2
x الا Xi- Xi
Er-| MH aoc %RSD-| &]>40¢ دو
x “eT
صفحه 15:
انحراف استاندارد نسبی و خطای نسبی در اندازه گیمی حلالیت اولثیک اسید.
فشار (بار)
1۳۸
۱۳۸
۱۳۸
لاس چیه
Agile اد
+
0۰
1
G
0۰
\
زنب
تیوک 1636۷
وش
الثم
30/0
۱/۹
vs
۷
فا ان
Cae
۳۸/۳
VAN
28/0
1/0
10
0/4
6 خطای نسبی
32/۳
32۷/۳
14/7
10/۲
04/4
9/۳
انحراف
استاندارد نسبی
2۱/6
1۳/۳
2t/t
253/4
WwW
۷/۳
صفحه 16:
اندازه گیری راندمان به دام اندازی نموثه
< راندمان به دام اندازی
وزن مقدار نمونه باقي مانده در مسیر + وزن نمونه به دست آمده در ظرف جمع آوري نمونه
207010
0 کاهش وزن سل
صفحه 17:
تميين متدار يوينه نمرئه درون سل تمادل
صفحه 18:
جا ييو يسح ا ب
( نسيت لس er GR
Bee Se tH
Gor 0 ع ۱۴ ۶ ie 6 9
Ts ae ۰
Cope ERM tide PEG LL) )
صفحه 19:
بررسی وابستگی حلالیت سه تابي ابزوسهای
بوتانل در شریک از سه سیستمم با فشار
صفحه 20:
بررسی وابستگی حلالیتسهتایی . . . . . . برحسبفشاربا
سرعت جربان ۱6۰ tld بى دقيقهو 22 درج هستتيكراددر
دىاكسي د كربن فوق بحرانی
5
3
8
o
@
oz a
سح
3 ۰
=
9
ف
me
ae جسيياسيية
Solubility (X
صفحه 21:
ببررسى وابستكى حلاليت | 232020-١7 درسيستمسهتايى برحسب
فشار با سرعت جریان ۱4۰ میلیلیتس بس دقيقهو 22 درجهسانتیگراددر
دي اكسي دكرين فوق بحرانی
a a
6 FBut
2-But x)
Solubility (
صفحه 22:
بررسی وابستگی a درسیستم سهتایی
برحسب فشار با سرعت جرریان ۱6۰ میلیلیت بى دقيقه و 2 درجه سانتيكراد
در دیا کسید کین فوق بحررانی
1000
1+ 00
Solubility (X
Pressure (bar)
صفحه 23:
مقایسه حاذلیت ایزوسرهای بوتانل در درسیستر
دونایی و سه تایی 37 فشارهاي سناش
صفحه 24:
تایه سا 7ب فردوسیستم دولانی ز ۱ pe
ار برحسب فشار در دمای ۵۰ درجه سانتیگرراد و سسرعت جرریان ۱6۰
ميليليش بر دقیقه
025
o2
كه عم 2 4
2 لا 2-But (binary)
3 o
2 2.2.But (Temary هدمع
5 ده 35
كمه
0
wo x0 ص 0 7 77
صفحه 25:
0020200 هرهوسيستمدوتايىوسهايى 000000
ار ابرحسب فشار در دمای۵۰ درصهسانتیگراد و
سرعة tele rahe پر ی
¢ Iso binary )
Clso (Temary Iso/2But )
Solubility (X
صفحه 26:
متابسه عالالية 17 ۳ دردوسیستم دوتایی و۱ ۱ ۳
بوتا--() برحسسسب فشار دریمای ۵۰ درم ۱
مسرعت جرربان ۱6۰ میلیلیش بر دقيقه
‘¢ 1-But (binary)
0.1-But (Temary 1But/2Bub)
Solubility ۵
صفحه 27:
ایس انیت 77 ورد در دوسیست کی ۳۱
۰ برحسب فشار در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد و سرعت جربان ۱6۰ میلیلیتر
بر دقیقه
‘@ 2-But (binary)
01.2-But (temary 1-But/2-But)
Solubility (
صفحه 28:
,02 هرهوسيستمهدوتايىوسهتايين 00000000000
۰ پررحسب فشار در دمای ۵۰ درجه سانتیگرراد و سرعت جرربان ۱4۰ میلیلیتر
بر دقیقه
‘#150 (binary)
Iso (Temary Iso/Tert)
Solubilityy (
صفحه 29:
0202 دردوسیستم دوتايیوسهتايی |0000
:۰ برحسب فشار در دمای 9۰ درجه سانتیگراد و سرعت جریان ۱۸۰
میلیلیش بر دقیقه
» (لاتقصاط) م1
Tet (Temary( Iso/Tett)
Pressure (ben)
صفحه 30:
ماه ما و مه ی و گونه ها در قتار ۱۱۱ ۱۳
( درچهسبانتیگراد حالیت ال ۲۲
ساختاري دوکایی ere ei
000 00989 0.99 0
(-© (6ه
۱1 0.0۴ 9.9
6
(en)
نا ]0,۵0 0.099 0.99
(‘tbv)
تروب نان | ۱0,409 0.096 0.94
(1sv)
صفحه 31:
بررسی وابستگي حلالیت سه تلیي ایزوسسای برتانل در
هر يك از سه سیستم با دما
صفحه 32:
بررسیوابسدگی . . . . . . . . . . . در سیستمسهتایی برحسبدما
با سرعت جریان ۱8۰ میلیلیتس بر دقيقه و فشار ۱۳۰ بار در دیا کسید کین فوق
بحرانى
م 0
5
3
له
6
=o 6
Ey و مهو OS
Temperature (°C)
صفحه 33:
پرزنتی وایستگی 1 700007 200 در سیستم سه تایی برحسبدما
با مسرعت جریان ۱8۰ میلیلیتس بر دقيقه و فشار ۱۳۰ بار در دیا کسید کین فوق
بحرانى
00 تم لها
2800 ط
Solu)
3 8 3 45 50 5 6 6
Temperature” C)
صفحه 34:
برررسی وابستگی یت رت ۱۳
سه تایسی بررحسب دماباسعت جریان ۱6۰ میلیلیتس بر دقیقفه
Nor Ld باردردی اکسید کربن فوق بحرانی
2
۲
و : /
د op
5
8
۲
(0) ده موه
Solubility ) 6 (
صفحه 35:
برررسی دى اكسيد كربن فوق بحرانى در هس يك از سيستمهاى
سه تايى برررسی شده در فشار و دماهاى مختلن
* متايسه سيستم ايو بوثائل 77 یه یل ۱
ح حلاايت؟ - بوتانول / حلالیتلیزوبوتان0
2 حلالیت؟- بوتانل/ حلالتا - بوتانل0
* متایسه ایرویوتانل/ ترشیوپوگانل و پر ۳
= حلالیتلیزوبوتانل/ حلالینتسشیویوتانل0
< حلالتلیروبوتانل/ حلالیت؟ - بوتانل0
صفحه 36:
گزینش پذیری دی اکسید کربن فوق بحرانی در سیستم سه تایی ایزوبوتانل /
ترشیو بوتانل و ایزوبوتانل/ ۲- بوتانل برحسب فشار در دمای ۵۰ درجه
سانتیگراد و سرعت جرریان ۱۵۰ میلیلیتر بر دقیقه
OPIS | سای یرالیه - بو سیسات ریب
(SEND ۱3030 80
mer Ts 0.9831 100
120 1.0134 فورظ
140 122 07
صفحه 37:
گرینش پذیری دی اکسید کربن فوق بحرانی در سیستم سه تایی ایو بوتانل/ ۲ بوتائل
و ۱- بوتانل/ ۲- بوتانل ببرحسب فشار در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد و سرعت جریان
۰ میلیلیتر بر دقیقد.
ادا حلالیت 7۲ ۱۳ حلالیت ۲- م - بوتانل 0
۸ 00۹4 0
۳۰ 19131 399(
Wns a 0.9867 1۳۰
۱ 0.9984 1
صفحه 38:
گرینش يذيرى دی اکسید کرربن فوق بحرانی در سیستم سه تایی ای وبوتافل/
ترشیو بوتانل و ایزوبوتانل/ ۲- بوتافل ببرحسب دما در فشار ۱۰۰ بار و سرعت
جریان ۱6۰ میلیلیتر بس دقيقه
=a "۹
دما (درچه حلاليت اييزوبوتائل / حلاليت ؟ - بوقائل حلاليت اييروبوتائل | حلاليت ترشيويوتانل
(Sau,
ESAS 01007 t
METIS 0.9831 0
1 1.1519 2
صفحه 39:
گرینش پذیری دی اکسید کربن فوق بحرانی در سیستم سه تایی ایزوبوتانل/ ۳ بوتانل
وا-بوتانل/ ۲-بوتانل برحسب مادر فشار ۳ب( ee
دقيقه
=a 0
حلالیت ۲ - بوتانل / حلالیت اینوبوتانل حلالیت ۲ - بوتائل / حلالیت ۱ - بوتانل
دما (درجه
(Sau
aT 10409 t
o 1.0171 لت كنا
aD 0.8681 ا
صفحه 40:
بررسی وابستكى حلاليت gy BK 0|117 اا
ه يى ازايتوسيها مر كال قاد
صفحه 41:
0202020202020 درسيستمسهتايى دى اكسيد كرربن فوق بحرانى
برحسب سبت مولی ایزوبوتانل به ۴- بوتانل در دمای 0۰ درجه سانتیگراده فشار
۰ بار و سرعت جرریان گاز دی اکسید کرربن 140 میلیلیتر بر دقیقه
1:0 00
هده (X)
4 Total solubility ۵0
00 نمی
Iso to2-But moleratio
صفحه 42:
020202020202020 در سیستم سه تایی دی اکسید کربن فوق بحرانی
برحسب نسبت مولی ۱- بوتانل به ۲- بوتائل در دما ۵۰ درجه سانتیگراده فشار ٩۳۰
بارو سرعت جبربان گاز دی اکسید کربن 140 میلیلیت بر دقیقه
10
ده 00
هر Total Solubility (X)
1 5
1-But to 2-But npleratio
صفحه 43:
2020202020207 درسیستم سهتایی دی اکسید کربن فوق
بحرانی برحسب نسبت مولی ای وبوتانل به ترشیویوتانل
در دما ۰ درجه سانتیگراده فشار ۱۳۰ بار و سرعت جریان گاز دی اکسید کربن
۰ میلیلیتش بس دقيقه
“
=
سم 2
دول a هه Bul
os a Total solubility (X) 3
صفحه 44:
اتوسميه تابح بدسة هم ات ۱۳۱۰
صفحه 45:
صفحه 46:
تیه مت س1
مقاديى عدد موج مربوط به ارتعاش كششى 011) در ایزوممهای ساختاری بوتانل به صورت حالص
ايزومر ساختارى | عدد موج ارتعاش كششى --2") /0/1(
ابوثائل Soe pO
ابزوبوتائل یت
2-بوتائل كع 20266
ترشيوبوتائل 55858
ترتيب حلاليت ايرزومرهاى ساحتارى در سيستم هاى دوتايى در دىاكسيدكربن فوق بحرانی
ترشيويوتانل 2 لاجوتائل 1 (-بوتائل حايزويوتائل
صفحه 47:
متادير عدد موج پربوط به ارتماش کششی ان در سس ۱
مخلوط ایزومرها عدد موج ارتعاش کششی
OW (“x07
ام نال ل - بولقلل نت
سي نسل لامو هبو ناج 133 ای
53526 rea) PY gy
*وارد شدن 2 -بوتانل در محلول 1 - بوتانل سبب شکسته شدن شبکه
پیوندهای قوی هیدروژنی قوی(67. 656۳۳ شده و
پیوندهای ضعیف تری ([-0.)267) ایجاد نموده که سبب
افزايش حلالیت می شود.
صفحه 48:
مقایسه حلالیت مخلوطهای سه تايي در دمای GO درجه
سانتیگراد و محدوده فشاري 600-860 بارو سرعت
جریان 10*6 ميلي لیتر بردقیقه
© 2-But (Is0/2But)
mi 2-But (1-But/2-Bub)
و 1: (Iso/Tert)
صفحه 49:
مقايسه حلاليت مخلوطهاى سه تايي در فشار 00 بار و محدوده
دمايي 600-60 درجه سانتيكراد و سرعت جريان al ph UPD
بر دقيقه
2۳5 (Iso/2But)
m= 2-But (1-But/2-But)
© Tatt (Iso/Tett)
صفحه 50:
یی ۳9 پذیری ندارد در دمای ۱۳۱ ۳
كراد كزينش يذيري مناسبي براي اين مخلوط وجود دارد.
صفحه 51:
۱ Refrewes
]0[ جوا لا 6 ,00 ۹ ,0۰ له , Onl. 22), P08, Wee.
12) Arseny, J. Worsarks I, روا سل Ce مس 2 99, 0 SO,
[0] Cxcher, €. 1. L., Pre. Okew., On, OF, ۳۰۵66, 6۰
[#] Oboa, R. G., Kes, P.C., Lay bt, ®. 6., rd. Bo. Oherr., Ort. CO. ®.
1066, ۰:
]9[ ابا , T. P., hohe, ©. D., Bebher, J.C. Das Lhir Prost, Onl. OF ,
۳. 9 6۰
[9] Dose K., Page. Okew, Onl. OO, P. PFO, OTRO.
۳ ۶. مححل )۳۰ B., biter O., Bact, Chew., Onl. IP, P. DOPFO,
T., J. Chew. Bay. Data, Onl. PO, .نا بو .“71 اج( ا رص
as ©. ©, eo. A, Guperonticd Phid Bxtractoa (Priactpes 0 ](
Sirah 9 ,حاصف 8) ,.
Phys. .ل Akko, ©. ®., Ghistoor, GB. P., .8 .© معطا 0
Okew., Ref, Dart. Or. OD, @. 200, eau.
[Aq] Oot, R., Brava, ©., Phd Phase Equiibria, Oot. 09, ۲۰ 09, ©“ ic
عوط سامة ,00 .6 .68 محم رقم P. 5. 0. ل @wer. Chew. Gor, Or. PO, ۰
066 (OO.
]09[ cL @.W., Pros. Poraky Gor, Ovl. FO, P. IPO, JOSS.
زا ۱۱ Bosset J. O., Phater, B., bebeuse- Diss. Nectar, Onl.
19, ®. 0۵,
[OP] Oiler ©. U., Wavtorcee 6. B., Pact, Chew., Onl. OP, 0. B79, 1B9S.
به نام خدا
اندازه گيری حالليت سه تايی ايزومرهای ساختاری بوتانل در
دی اکسيد کربن فوق بحراني
ارائه دهنده :معصومه امير آبادی
استاد راهنما :دکتر قاضی عسکر
فهرست
•
•
•
•
•
تاريخچه
خواص سيال فوق بحراني
ر0وشهاي تعيين حالليت گونه هاي مختلف در سيالهاي فوق
بحراني
بخش تجربی
بحث و نتيجه گيری
تاريخچه
• اولين گزارش از مشاهده فاز فوق بحراني توسط Baron
Cagniard De La Tourدرسال 1822انجام گرفته است
• اولين كساني كه قدرت حالليت سيالهاي فوق بحراني را براي نمونه
هاي جامد بررسي كردند ،هاني و هوگارت در سال 1879ميالدي
بودند
• در سال 1958زهوز و همكارانش استخراج النولين از پشمهاي
روغني توسط CO2فوق بحراني را گزارش كردند
• استفاده از SFEبه عنوان يك تكنيك تجزيهاي تا دهه
1980به تأخير افتاد
خواص سيال فوق بحراني
روشهاي تعيين حالليت گونه هاي مختلف در سيالهاي فوق بحراني
•
نحوه اشباع كردن سيال از گونه مورد نظر
•
نحوه آناليز محلول اشباع
.1روش ايستا يا استاتيك
.2روش ديناميك يا پويا
.3روش استاتيك – ديناميك
.4روش چرخه اي
.1
روشهاي وزن سنجي ( سيستمهای دوتايی)
.2
روشهاي كروماتوگرافي ( سيستمهای سه تايی)
.3روشهاي اسپكترو متري
روش ديناميك يا پويا
• هدف
• در کارهای قبلی حالليت ايزومرهای بوتانل در سيستمهای
دوتايی در شرايط دما و سرعت جريان ثابت در دی اکسيد کربن
فوق بحرانی اندازه گيری شد
• در اين پژوهش به منظور بررسی رابطه ساختار با حالليت،
حالليت ايزومرهای ساختاری بوتانل در سيستمهای سه تايی در
دی اکسيد کربن فوق بحرانی اندازه گيری شد.
بخش تجربی :
طرحواره دستگاه بکاررفته برای اندازه گيری حالليت
روش کار
•
•
•
•
•
روش اشباع کردن سیال فوق بحرانی از آنالیز
دو سل برای نمونه و یک سل بر0ای پشم شیشه
تنظیم سیستم در دما و فشار مورد نظر
45دقیقه برای رسیدن به تعادل
جمع آوری نمونه در 0حجمهای مساوی از دی اکسید کربن
مشخصات سلهای بکار رفته برای انجام آزمايشات
حجم
شماره سل
به ترتيب
قرار گرفتن
در آون
1
قطر داخلي
(ميلی متر)
قطر خارجی
(ميلی متر)
طول
(ميلی متر)
9.92
20.00
105.90
8.2
2
10.00
20.00
101.96
8
3
10.80
19.90
19.2 205.00
(سانتی متر
مکعب)
تصوير سلهای بکار رفته در انجام آزمايشات
•
•
•
•
•
تعیین حاللیت
تعیین تعداد مول دی اکسید کربن
PV=nRT
تعیین تعداد مول گونه حل شده
سیستم دوتایی (روش وزنی)
سیستم سه تایی (روش کر0وماتوگرافی)
كروماتوگرام مربوط به مخلوط حاوي ايزوبوتانل و -2بوتانل
(نمونههاي مورد آناليز) -1،بوتانل استاندارد داخلي -n ،هگزان(حالل)
برنامه دمایی 45و 65و
180مقدار تزریق 0.4
میکرو لیتر دمای محل تزریق
دمای آشکار ساز
240
250دتکتور FID
گاز حامل He
فاز ساکن FFAP
سوخت و اکسیدان & Air
H2
تاييد صحت کار دستگاه وروش ک0ار
• حاللیت اولئیک اسید در دو فشار 138و 207بار و
دماهای 40و 50و 60اندازه گیری شد.
• ص0حت و دق0ت نتایج ب0ه دس0ت آمده مورد ارزیابی قرار
گرفت.
2
N
Xi X
i
1
N 1
S
S
%RSD 100
X
Xi Xt
Er
100
Xt
انحراف استاندارد نسبی و خطای نسبی در اندازه گيري حالليت اولئيک اسيد
فشار (بار)
دما (درجه
سانتيگراد)
نتايج بدست
آمده ()X*103
%انحراف
نتايج گزارش
%خطاي نسبي
استاندارد نسبي
شده ()X*103
138
40
50/3
38/3
55/3
21 /1
138
50
84/1
78/1
3 7/3
7 3/3
138
60
30/0
28/0
14/7
24/4
207
40
14/9
90/8
70/2
7 6/4
207
50
26/9
90/8
04/4
89/1
207
60
69/4
51/4
99/3
78/3
اندازه گيری راندمان به دام اندازی نمونه
= راندمان به دام اندازی
وزن مقدار نمونه باقي مانده در مسير +
×10
0
وزن نمونه به دست آمده در ظرف جمع آوري نمونه
كاهش وزن سل
تعيين مقدار بهينه نمونه درون سل تعادل
ی000000000000ه تاي000000000000ت س000000000000حاللي
)مخلوط
0.12
0
.12
0
.12
0
.12
1:1
ی00000مول
بت00000نس
(
ل00 بوتان5–g 2
r ل و00ایزو بوتان
T= 50 oC & P = 100 Bar
0.1
0
.1
0
.1
0
.1
4g r
( )X) )
So
l ul ubl bui libil ti iytlyi t(y(XX
SoSo
0.08
0
.0
8
0
.0
8
0
.0
8
0.06
0
.0
6
0
.0
6
0
.0
6
3g r
0.04
0
.0
4
0
.0
4
0
.0
4
0.0
2
0
.0
2
0
.0
2
0
.0
2
00
0
0
00
0
0
2 gr
0.5
.5
0
.5
0.5 0
11
11.5
11.5
2
1.5
21.5
VoVloul m
e eo foCO
(ol (uLl Lum
)m
2V
V
o2
( (L L) )
f CO
um
f CO
)e eo of CO
22
2
2.5
.5
22
2.5
2.5
بررسی وابستگي حالليت سه تايي ايزومرهای
بوتانل در هريک از سه سيستم با فشار
بررس[[ي وابس[[تگي حاللي[[ت س[[ه تاي[[ي ايزوبوتان[[ل و -2بوتان[[ل برحس[[ب فشار ب[[ا
س[[[[[رعت جريان 140ميليليت[[[[[ر بر دقيق[[[[[ه و دماي 50درج[[[[[ه س[[[[[انتيگراد در
اكسيدكربن فوق بحراني
دي
0.20
0.18
0.16
0.14
)Iso (X
0.10
)2-But (X
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
150
140
130
120
110
) Pressure ( bar
100
90
80
70
) Solubility ( X
0.12
بررس[ي وابس[تگي حاللي[ت -1بوتان[ل و -2بوتان[ل در س[يستم س[ه تاي[ي برحس[ب
فشار ب[[ا س[[رعت جريان 140ميليليت[[ر بر دقيق[[ه و دماي 50درج[[ه س[[انتيگراد در
اكسيدكربن فوق بحراني
دي
0.20
0.18
0.16
0.14
)1-But (X
0.10
)2-But (X
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
150
140
130
120
110
) Pressure ( bar
100
90
80
70
) Solubility ( X
0.12
بررس[[ي وابس[[تگي حاللي[[ت ايزوبوتان[[ل و ترشي[[و بوتان[[ل در س[[يستم س[[ه تاي[[ي
برحس[ب فشار ب[ا س[رعت جريان 140ميليليت[ر بر دقيق[ه و دماي 50درج[ه س[انتيگراد
اكسيدكربن فوق بحراني
دي
در
0.20
0.18
0.16
0.14
)Iso (X
0.10
)Tert (X
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
150
140
130
120
110
) Pressure ( bar
100
90
80
70
) Solubility ( X
0.12
مقايسه حالليت ايزومرهای بوتانل در دوسيستم
دوتايي و سه تايي در فشارهاي مختلف
مقايس[[ه حاللي[[ت -2بوتان[[ل در دو س[[يستم دوتاي[[ي و س[[ه تاي[[ي ( -2بوتان[[ل و
ايزوبوتان[[ل) برحس[[ب فشار در دماي 50درج[[ه س[[انتيگراد و س[[رعت جريان 140
ميليليتر بر دقيقه
0.25
0.2
)2-But (binary
)2-But (Ternary Iso/2But
0.1
0.05
0
150
140
130
120
)Pressure (bar
110
100
90
) Solubility (X
0.15
مقايس[[ه حاللي[[ت ايزوبوتان[[ل در دو س[[يستم دوتاي[[ي و س[[ه تاي[[ي ( -2بوتان[[ل و
ايزوبوتان[[[[[[[[[[ل) برحس[[[[[[[[[[ب فشار در دماي 50درج[[[[[[[[[[ه س[[[[[[[[[[انتيگراد و
سرعت جريان 140ميليليتر بر دقيقه
0.25
0.2
) Iso( binary
) Iso (Ternary Iso/2But
0.1
0.05
0
150
140
130
120
)Pressure (bar
110
100
90
) Solubility (X
0.15
مقايس[[ه حاللي[[ت -1بوتان[[ل در دو س[[يستم دوتاي[[ي و س[[ه تاي[[ي ( -1بوتانل -2
بوتان[[[[[[[[[[[[ل) برحس[[[[[[[[[[[[ب فشار در دماي 50درج[[[[[[[[[[[[ه س[[[[[[[[[[[[انتيگراد و
سرعت جريان 140ميليليتر بر دقيقه
0.25
0.2
)1-But (binary
)1-But (Ternary 1But/2But
0.1
0.05
0
150
140
130
120
)Pressure (bar
110
100
90
) Solubility (X
0.15
مقايس[[ه حاللي[[ت -2بوتان[[ل در دو س[[يستم دوتاي[[ي و س[[ه تاي[[ي ( -1بوتان[[ل و -2
بوتان[ل) برحس[ب فشار در دماي 50درج[ه س[انتيگراد و س[رعت جريان 140ميليليت[ر
بر دقيقه
0.25
0.2
)2-But (binary
) 2-But (ternary 1-But/2-But
0.1
0.05
0
150
140
130
120
)Pressure (bar
110
100
90
) Solubility (X
0.15
مقايس[ه حاللي[ت ايزوبوتان[ل در دو س[يستم دوتاي[ي و س[ه تاي[ي (ايزوبوتان[ل و ترشي[و
بوتان[ل) برحس[ب فشار در دماي 50درج[ه س[انتيگراد و س[رعت جريان 140ميليليت[ر
بر دقيقه
0.25
0.2
)Iso (binary
)Iso (Ternary Iso/Tert
0.1
0.05
0
150
140
130
120
)Pressure (bar
110
100
90
) Solubilityv (X
0.15
مقايس[[ه حاللي[[ت ترشي[[و بوتان[[ل در دو س[[يستم دوتاي[[ي و س[[ه تاي[[ي (ايزوبوتان[[ل و
ترشي[و بوتان[ل) برحس[ب فشار در دماي 50درج[ه س[انتيگراد و س[رعت جريان 140
ميليليتر بر دقيقه
0.25
0.2
)Tert (binary
)Tert (Ternary( Iso/Tert
0.1
0.05
0
150
140
130
120
)Pressure (bar
110
100
90
) Solubility (X
0.15
مقايسه حالليت سه تايي و دوتايي گونه ها در فشار 100بار ،دماي
50درجه
سانتيگراد حالليت
ايزومرهاي
دوتايي
ساختاري
حالليت سه نسبت حالليت سه تايي
به حالليت دوتايي
تايي
-1بوتانل
0.163 0.022
)–2) But
7.41
ايزوبوتانل
0.107 0.031
2
)(tert
0.099 0.100
)(Iso
3.45
-2بوتانل
ترشيوبوتانل 0.094 0.103
)(Iso
0.99
0.91
بررسی وابستگي حالليت سه تايي ايزومرهای بوتانل در
هر يک از سه سيستم با دما
بررس[ي وابس[تگي حاللي[ت ايزوبوتان[ل و -2بوتان[ل در س[يستم س[ه تاي[ي برحس[ب دم[ا
دياكس[[يدكربن فوق
ب[[ا س[[رعت جريان 140ميليليت[[ر بر دقيق[[ه و فشار 100بار در
بحراني
0.25
0.2
0.1
0.05
0
65
60
55
50
45
)Temperature (oC
40
35
30
) Solubility ( X
)Iso (X
)2-But (X
0.15
بررس[ي وابس[تگي حاللي[ت -1بوتان[ل و -2بوتان[ل در س[يستم س[ه تاي[ي برحس[ب دم[ا
دياكس[[يدكربن فوق
ب[[ا س[[رعت جريان 140ميليليت[[ر بر دقيق[[ه و فشار 100بار در
بحراني
0.25
0.20
0.15
)2-But (X
0.10
0.05
0.00
65
60
55
50
45
) Temperature(o C
40
35
30
)Solubility(X
)1-But (X
بررس[[[[ي وابس[[[[تگي حاللي[[[[ت ايزوبوتان[[[[ل و ترشيوبوتان[[[[ل در س[[[[يستم
س[[[[[ه تاي[[[[[ي برحس[[[[[ب دم[[[[[ا ب[[[[[ا س[[[[[رعت جريان 140ميليليت[[[[[ر بر دقيق[[[[[ه
و فشار 100بار در دي اكسيد كربن فوق بحراني
0.25
0.20
0.10
0.05
0.00
70
60
50
)Temperature (oC
40
30
) Solubility ( X
)Iso (X
)Tert (X
0.15
بررسي گزينش پذيري دي اكسيد كربن فوق بحراني در هر يك از سيستمهاي
سه تايي بررسي شده در فشار و دماهاي مختلف
• مقايسه سيستم ايزوبوتانل -2 /بوتانل و -1بوتانل -2 /بوتانل
= حال[ليت -2ب [[وتانول /حال[ليتا[يزو[بوتان[لα
= حال[ليت -2ب [[وتان[ل /حال[ليت - 1ب [[وتان[لα
• مقايسه ايزوبوتانل /ترشيوبوتانل و ايزوبوتانل -2 /بوتانل
= حال[ليتا[يزو[بوتان[ل /حال[ليتت [[رش[يوبوتان[لα
= حال[ليتا[يزو[بوتان[ل /حال[ليت - 2ب [[وتان[لα
•
•
•
•
گزين[[ش پذيري دي اكس[[يد كرب[[ن فوق بحران[[ي در س[[يستم س[[ه تاي[[ي ايزوبوتان[[ل/
ترشي[[[و بوتان[[[ل و ايزوبوتان[[[ل -2 /بوتان[[[ل برحس[[[ب فشار در دماي 50درج[[[ه
سانتيگراد و سرعت جريان 140ميليليتر بر دقيقه
فشار (بار)
=α
حالليت ايزوبوتانل /حالليت – 2بوتانل
=α
حالليت ايزوبوتانل /حالليت ترشيوبوتانل
80
1.3030
0.9400
100
0.9831
0.8773
120
1.0134
0.7894
140
1.0052
0.7745
گزين[ش پذيري دي اكس[يد كرب[ن فوق بحران[ي در س[يستم س[ه تاي[ي ايزوبوتان[ل -2 /بوتانل
و -1بوتان[ل -2 /بوتان[ل برحس[ب فشار در دماي 50درج[ه س[انتيگراد و س[رعت جريان
140ميليليتر بر دقيقه.
فشار (بار)
=α
حالليت -2بوتانول /حالليت ايزوبوتانل
=α
حالليت -2بوتانل /حالليت - 1بوتانل α
80
0.7674
0.9783
100
1.0171
0.9550
120
0.9867
0.9984
140
0.9984
1.0273
گزينش پذيري دي اكسيد كربن فوق بحراني در سيستم سه تايي ايزوبوتانل/
ترشيو بوتانل و ايزوبوتانل -2 /بوتانل برحسب دما در فشار 100بار و سرعت
جريان 140ميليليتر بر دقيقه
=α
حالليت ايزوبوتانل /حالليت - 2بوتانل
=α
حالليت ايزوبوتانل /حالليت ترشيوبوتانل
40
0.9607
0.9173
50
0.9831
0.8773
60
1.1519
0.5571
دما (درجه
سانتيگراد)
گزين[ش پذيري دي اكس[يد كرب[ن فوق بحران[ي در س[يستم س[ه تاي[ي ايزوبوتان[ل -2 /بوتان[ل
و -1بوتان[ل -2 /بوتان[ل برحس[ب دم[ا در فشار 100بار و س[رعت جريان 140ميليليت[ر بر
دقيقه
=α
حالليت - 2بوتانل /حالليت ايزوبوتانل
=α
حالليت - 2بوتانل /حالليت – 1بوتانل
40
1.0409
1.0188
50
1.0171
0.9550
60
0.8681
0.8621
دما (درجه
سانتيگراد)
بررسي وابستگي حالليت سه تايي ايزومرهاي ساختاري بوتانل به كسر
مولي هر يك از ايزومرها در سل تعادل
حاللي[ت ايزوبوتان[ل و -2بوتان[ل در س[يستم س[ه تاي[ي دي اكس[يد كرب[ن فوق بحران[ي
برحس[ب نس[بت مول[ي ايزوبوتان[ل ب[ه -2بوتان[ل در دماي 50درج[ه س[انتيگراد ،فشار
100بار و سرعت جريان گاز دي اكسيد كربن 140ميليليتر بر دقيقه
0.35
0.3
0.25
)2-But (X
0.2
)Total solubility (X
0.15
0.1
0.05
0
2
1.5
1
Iso to 2-But mole ratio
0.5
0
)Solubility (X
)Iso (X
حالليت -1بوتانل و -2بوتانل در سيستم سه تايي دي اكسيد كربن فوق بحراني
برحسب نسبت مولي -1بوتانل به -2بوتانل در دما 50درجه سانتيگراد ،فشار 100
بارو سرعت جريان گاز دي اكسيد كربن 140ميليليتر بر دقيقه
0.35
0.3
0.25
)1-But (X
)Total Solubility (X
0.15
0.1
0.05
0
2
1.5
1
1-But to 2-But mole ratio
0.5
0
)Solubility (X
)2-But (X
0.2
حالليت ايزوبوتانل و ترشيوبوتانل در سيستم سه تايي دي اكسيد كربن فوق
بحراني برحسب نسبت مولی ايزوبوتانل به ترشيوبوتانل
در دما 50درجه سانتيگراد ،فشار 100بار و سرعت جريان گاز دي اكسيد كربن
140ميليليتر بر دقيقه
0.35
0.3
0.25
)Tert (X
)Total solubility (X
0.15
0.1
0.05
0
2
1.5
1
Iso to Tert mole ratio
0.5
0
)Solubility (X
)Iso (X
0.2
IR-FTتوجيه نتايج بدست آمده با استفاده از طيفهای
طيف -FT- IR 1بوتانل
توجيه نتايج بدست آمده با استفاده از طيفهای IR-FT
مقادير عدد موج مربوط به ارتعاش کششي OHدر ايزومرهای ساختاری بوتانل به صورت خالص
ايزومر ساختاری
عدد موج ارتعاش کششی (OH (1-cm
-1بوتانل
ايزوبوتانل
-2بوتانل
ترشيوبوتانل
3337.22
3337.22
3356.23
3367.63
ترتيب حالليت ايزومرهاي ساختاري در سيستم های دوتايي در دیاکسيدکربن فوق بحراني
ترشيوبوتانل - 2بوتانل – 1بوتانل ~ ايزوبوتانل
مقادير عدد موج مربوط به ارتعاش کششي OHدر مخلوطهای دوتايي از ايزومرهای ساخت[اری بوتانل
مخلوط ايزومرها
-1بوتانل - 2/بوتانل
عدد موج ارتعاش کششی
(OH (1-cm
3341.02
ب وتان /ل ايزوبوتان ل– 2
3348.62
ترشيوبوتانل /ايزوبوتانل
3348.62
•وارد شدن - 2بوتانل در محلول - 1بوتانل سبب شکسته شدن شبکه
پيوندهای قوی هيدروژنی قوی( )3327.22cm-1شده و
پيوندهای ضعيف تری ( )3341.02cm-1ايجاد نموده که سبب
افزايش حالليت می شود.
مقايس0ه حاللي0ت مخلوطهای س0ه تاي0ي در دمای 50درجه
س0000انتيگراد و محدوده فشاري 80-140بارو س0000ر0عت
جريان 140ميلي ليتر بردقيقه
0.25
0.2
)2-But (Iso/2But
)2-But (1-But/2-But
)Tert (Iso/Tert
0.1
0.05
0
150
140
130
120
110
)Pressure (bar
100
90
80
70
)Solubility (X
0.15
مقايس000ه حاللي000ت مخلوطهای س000ه تاي000ي در فشار 100بار و محدوده
دماي0ي 40-60درج0ه س0انتيگراد و س0رعت جريان 140ميل0ي ليت0ر
بر دقيقه
0.25
0.2
)2-But (Iso/2But
)2-But (1-But/2-But
)Tert (Iso/Tert
0.1
0.05
0
70
65
60
50
55
o
45
)Temperature ( C
40
35
30
)Solubility (X
0.15
نتيجه گيري
•
در
بوتان00000ل
0لر0ي
س00000اختا
ايزومرهاي
تايي
س00000ه
حاللي00000ت
•
0ي
0
هيدروژن
0د
0
پيون
0
قبي
از
قوي
0ي
0
مولکول
0ن
0
بي
کنشهاي
0م
0
بره
••
0ه س0
درجت0
60
40قت0ط0ا
گيري از
اندازب0اه
دماي
افزاي00ش
•
0انتيگراد در
ه
گون
حاللي000000ت
پذيري
ش
گزين
فشار
0
ر
تغيي000000
ب000000ا
ه000000او
بوتان0ل
0شي0و
ر
مانن0د
ک0م
0بيت
و
باال
بخار
فشار
0
ي
ها
ه
گون
گرفت0ن
0ار
ر
ق
اي00000ني0ج آ0ن براس
گيري و نتا
کاه00000ش اندازه
فوق بحر0ان0ي
تاثي00000ردکربن
دياکس0ي
0اسدر
ايزومره00000ا
حاللي00000ت
بر
زيادي
شود.
تغيي0ري
بحران0ي1ه-ها م
گون
فوقهتايي
حالليت س
کاهش
سبب
خال00صرايوب0ه
اي0ن
حاللي0ت
بوتان0ل
و
بوتان0ل
ايــزو
کنار
در
بوتان0ل
توان0د
گونهوه0انم
نکرده
0يادي
ز
کربن
د
اکس0ي
ي
- 2د
هاي
ه
گون
FT-IR
طيفهاي
و
فيزيک00ي
خواص
رغ0م
عل0ي
ک0ه
ص0ورتي
برابر ب0ه
41/7دارد.
بحران0ي
کربن فوق
اکس0يد
ي
د
س000يال0
0الحگري
ص
ا
0ر
ي
تاث
و
داده
0ش
ي
افزا
و
45/3
مقدار
0ه
ب
0ب
ي
ترت
•
س000انتيگراد
درج000ه
50
و
40
دماي
در
حاليک000ه
در
سازد.
متفاوت
را
مذبور
هاي
ه
گون
حالليت
ايزومره0ا ،شد.
بعض0يتجازز0يه و تحليل
دوتاي0يهگيري
است.انداز
مورد
حاللي0ت س0هتايي
حاللي0ت
تفاو
مخلوطهايداشته
ت 0را
حالليت
دياکس00000يدکربن فوق بحران00000ي براي مخلوط ايزوبوتان00000ل و
آنها يکسان ميگردد.
ترشيوبوتان0ل گزين0ش پذيری ندارد در دمای 60درج0ه س0انتي
گراد گزينش پذيري مناسبي براي اين مخلوط وجود دارد.
• Refrences
[1] Gagniard D., Tour B.C., Ann. Chim. Phys. , Vol. 21(2), P. 127, 1822.
[2] Hannay, J. B., Hogarth J., Proc.Roy.Soc.(London), Vol. 29, P. 324,
1880.
[3] Buchner, E. H. Z., Phys. Chem., Vol. 54, P. 665, 1906.
[4] Wilson, R. E., Keith, P.C., Hay lett, R. E., Ind. Eng. Chem., Vol. 28. P.
1065, 1936.
[5] Zhuze , T. P., Jushkvic, G. N., Gekker, J. E. Maslo Zhir Promst, Vol. 24,
P. 34, 1958.
[6] Zosel K., Angew. Chem. Vol. 90, P. 748, 1978.
[7] Taylor L. T., Jessop P. G., Litner W., Anal. Chem., Vol. 67, P. 364A,
1995.
[8] Ashraf, K. M., Cambs, M. T., Taylor, L. T., J. Chem. Eng. Data, Vol. 42,
P. 636, 1997.
[9] Mchugh, M. A., Krukonis, V. J., Supercritical Fluid Extraction Principles
and
Practice, Butterworth, Stoneham 1986.
[10] Bartle, K. O., Clifford, A. A., Jafar, S. A., Shilstone, G. F., J. Phys.
Chem., Ref. Data. Vol. 20, P. 713, 1991.
[11] Dohrn, R., Branner, G., Fluid Phase Equilibria, Vol. 106, P. 213, 1995.
[12] Diepen, G. A. M., Scheffer, F. E. C., J. Amer. Chem. Soc., Vol. 70, P.
4085, 1948.
[13] Ewald, A. H., Trans. Faraday Soc., Vol. 49, P. 1401, 1953.
[13] Gmuer, W., Bosset , J. O., Platter, G., Lebensm- Wiss. Technol., Vol.
19, P. 419, 1986.
[14] Miller D. J., Hawthorne S. B., Anal. Chem., Vol. 67, P. 273, 1995.