無(wú)機(jī)鹽破乳法優(yōu)化中藥揮發(fā)性油含油水體膜過(guò)程的研究.pdf

1、本課題通過(guò)考察中藥揮發(fā)油的物理化學(xué)參數(shù)(物化參數(shù))、藥用部位和植物來(lái)源的情況,選取了在性質(zhì)上具有代表性的12種中藥揮發(fā)油,參照系統(tǒng)模擬的方法,根據(jù)中藥含油水體中揮發(fā)油的含量建立模擬體系,然后以此為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究無(wú)機(jī)鹽破乳法對(duì)中藥揮發(fā)油含油水體膜過(guò)程的優(yōu)化,篩選出膜分離前的最佳無(wú)機(jī)鹽破乳條件,為增大膜通量和截油率提供新思路,并為中藥揮發(fā)油高效收集成套技術(shù)的建立提供依據(jù)。
　　 首先,對(duì)中藥含油水體模擬體系進(jìn)行膜前破乳,以無(wú)機(jī)鹽的種

2、類、加入量為考察因素,比較膜通量及截油率,篩選出最佳加鹽條件。結(jié)果表明,加入無(wú)機(jī)鹽能不同程度地提高中藥含油水體的膜通量,還能提高大部分含油水體的截油率;其中肉桂、香薷、八角茴香、辛夷、羌活、蛇床子、香附、肉豆蔻含油水體的最佳鹽均為氯化鈉,側(cè)柏含油水體的最佳鹽為氯化鉀,青皮含油水體的最佳鹽為氯化鎂,石菖蒲含油水體的最佳鹽為硫酸鈉,它們的最佳加入量均為5克,即相當(dāng)于含油水體量的2％,當(dāng)歸含油水體的最佳鹽為氯化鎂,其最佳加入量為1克,即相當(dāng)于

3、含油水體量的0.4％。
　　 其次,通過(guò)觀察加鹽前后中藥含油水體的外觀狀態(tài)、顯微特征以及物化參數(shù)、粒徑分布的變化,探索加鹽前后中藥含油水體的理化性質(zhì)變化。結(jié)果:(1)從宏觀角度看,含油水體在加鹽前呈均勻渾濁的乳白色,而加鹽后變澄清,油水略有分層,表面漂有浮油;(2)從微觀角度看,加鹽后含油水體中的油滴數(shù)量減少;(3)從物化參數(shù)分析,加鹽能顯著升高中藥含油水體的電導(dǎo)率、降低其濁度,略影響其pH和黏度;(4)從粒徑分布看,加鹽能促進(jìn)

4、水中油滴的聚集,導(dǎo)致油滴直徑增大、分布集中。這說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽對(duì)中藥含油水體有破乳作用,能明顯降低水中的油滴數(shù)量,促進(jìn)油水分層。
　　 第三,利用氣相色譜儀測(cè)定原油和截留油的指紋圖譜并進(jìn)行比較,通過(guò)相似度軟件評(píng)價(jià)其相似度。結(jié)果表明,12種中藥揮發(fā)油膜過(guò)程前后的氣相指紋圖譜相似度均大于0.9,說(shuō)明膜分離并未影響揮發(fā)油的有效成分:而加鹽后的截留油與膜前原油以及未處理所得截留油的氣相指紋圖譜相似度也均大于0.9,說(shuō)明加入無(wú)機(jī)鹽未改變揮發(fā)油的

5、有效成分。
　　 最后,利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)加鹽條件-溶液環(huán)境-膜通量/截油率這三部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析,初步揭示膜前加鹽破乳的機(jī)理。結(jié)果表明,加鹽量與電導(dǎo)率、電導(dǎo)率與pH值、DH值與濁度的Pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.563**,-0.476*和0.460*(其中*表示相關(guān)性顯著,**表示相關(guān)性極顯著),而加鹽量與膜平均通量的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.712**,由此可見加鹽條件通過(guò)改變含油水體的物化參數(shù),進(jìn)而影響膜通量

6、/截油率。因此膜前加鹽可以有效地促進(jìn)油水分層,油滴聚集變大,更易被膜孔截留,導(dǎo)致截油率增大;水中油滴減少而變澄清,更易透過(guò)親水膜,導(dǎo)致膜通量增大,優(yōu)化了膜過(guò)程。
　　 本課題的創(chuàng)新之處:(1)基于“溶液環(huán)境”的影響,在膜分離前采用無(wú)機(jī)鹽破乳作為一種預(yù)處理手段,以提高膜通量和油水分離效率,從而優(yōu)化膜過(guò)程,是一大特色;(2)將無(wú)機(jī)鹽破乳法引入中藥油水分離的工藝中,鹽的加入只改變水中油滴的形態(tài)和大小,而對(duì)油中有效成分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)無(wú)較大