超聲場對(duì)甘草酸浸取相平衡的影響與機(jī)理分析.pdf

1、超聲波是一種高頻機(jī)械波，利用超聲振動(dòng)、超聲空化能有效強(qiáng)化傳質(zhì)、傳熱，改變物理化學(xué)相平衡，加快化學(xué)反應(yīng)速率。目前超聲浸取過程的研究仍停留在加快過程速率及增大微觀機(jī)械接觸面積的層面上，與超聲場強(qiáng)化分離過程的工藝性研究比較，超聲場強(qiáng)化分離過程的機(jī)理性研究工作還是初步的，多處于定性討論的階段，超聲影響浸取等過程相平衡的熱力學(xué)微觀機(jī)理問題也尚處于探索階段。
　　 本文以甘草中有效成分甘草酸為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究超聲場對(duì)甘草/水體固-液體系浸取平

2、衡的影響。測定了超聲場條件下甘草酸浸出過程的動(dòng)力學(xué)曲線，討論了超聲功率(50W～250W)和溫度(30℃～80℃)對(duì)浸取平衡條件下浸出物濃度的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著溫度的升高和超聲功率的增大，平衡浸出物濃度呈上升趨勢。無超聲場下，隨著溫度由30℃升高到70℃，平衡時(shí)浸出物濃度由0.913mg/ml增至1.081mg/ml，這表明溫度改變了原有的相平衡；超聲場作用下的平衡浸出物濃度比無超聲場同溫度下的一般浸取過程的平衡浸

3、出物濃度高，超聲功率為250W時(shí)，濃度增大至1.270mg/mL，這表明超聲場破壞了原有的平衡。
　　 在定域浸取的假定條件下，從能量公設(shè)的角度出發(fā)，由統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)理論進(jìn)一步分析了超聲場改變浸取相平衡的機(jī)理，得到了超聲場中被浸取分子比基準(zhǔn)態(tài)分子獲得更多的能量是強(qiáng)化浸取的主要原因，這正是超聲場的“聚能效應(yīng)”對(duì)固-液浸取系統(tǒng)能夠強(qiáng)化浸取的本質(zhì)所在。
　　 利用宏觀熱力學(xué)理論建立了超聲場下恒溫二元體系的熱力學(xué)相平衡模型，得到了一