Образец для цитирования:

Черкасов Д. Г., Хрыкина А. В., Уметчиков В. А., Смотров М. П. Фазовые равновесия и высаливание масляной кислоты в тройной системе хлорид натрия – вода – масляная кислота // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2020. Т. 20, вып. 2. С. 146-156. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-2-146-156


Рубрика: 
УДК: 
544.344.016+536.44:544.344.013–16–14+544.344.3
Язык публикации: 
русский

Фазовые равновесия и высаливание масляной кислоты в тройной системе хлорид натрия – вода – масляная кислота

Аннотация

Визуально-политермическим методом изучены фазовые равновесия в двойной системе вода – масляная кислота в интервале −10÷0° С и тройной системе хлорид натрия – вода – масляная кислота в интервале 10.0÷60.0° C. Фазовая диаграмма двойной системы вода – масляная кислота при −9.5° С характеризуется эвтектическим равновесием, твердыми фазами которого являются лед и кристаллы масляной кислоты. На поле кристаллизации льда обнаружена метастабильная область расслоения, ограниченная бинодальной кривой с верхней критической температурой растворения при −3.7° С. Установлено, что хлорид натрия расслаивает смеси воды и масляной кислоты в широком концентрационном интервале. Определены составы растворов, соответствующие критическим точкам растворимости при различных температурах. Построены изотермические фазовые диаграммы тройной системы при 10.0, 25.0, 40.0, 60.0° С и рассчитаны коэффициенты распределения масляной кислоты между жидкими фазами монотектического состояния. Показано, что эффект высаливания масляной кислоты из водных растворов хлоридом натрия уменьшается с повышением температуры. Содержание масляной кислоты в органической фазе монотектики при 20.0° С составляет 92 мас.% при значении коэффициента распределения 61.3. Установлено, что хлорид натрия является эффективным высаливателем масляной кислоты из ее водных растворов в интервале 10.0÷ 30.0° C и может быть рекомендован для практического использования.

Литература

1. Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. М. : Сов. энцикл., 1988–1998.
2. Ajay Kumar Jha, Jianzheng Li, Yixing Yuan, Nawraj Baral, Binling Ai. A Review on Bio-butyric Acid Production and its Optimization // Int. J. Agric. Biol. 2014. Vol. 16, № 5. P. 1019–1024. DOI: https://doi.org/13-1259/2014/16-5-1019-1024
3. Dwidar M., Park J.-Y., Mitchell R. J., Sang B.-I. The Future of Butyric Acid in Industry // The Scientifi c World J. 2012. Vol. 2012. P. 1–10. DOI: https://doi.org/10.1100/2012/471417
4. Fu H., Wang X., Sun Y., Yan L., Shen, J., Wang J., Yang S.-T., Xiu Z. Effects of salting-out and salting-out extraction on the separation of butyric acid // Separation and Purifi cation Technol. 2017. Vol. 180. P. 44–50. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2017.02.042
5. Dan W., Hao C., Ling J., Jin C., Zhinan X., Peilin C. Effi cient Separation of Butyric Acid by an Aqueous Twophase System with Calcium Chloride // Chin. J. Chem. Eng. 2010. Vol. 18, № 4. Р. 533–537. DOI: https://doi.org/10.1016/S1004-95411060255-8
6. Ling Yan, Ya-Qin Sun, Xu-Dong Wang, Hong-Xin Fu, Ying Mu, Zhi-Long Xiu. Partition behavior of monocarboxylic acids in salting-out extraction systems of monohydric alcohols and dipotassium phosphate // Separation and Purifi cation Technol. 2018. Vol. 199. P. 351–358. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.02.006
7. Крупаткин И. Л., Роженцова Е. П. О высаливании скрытнорасслаивающихся систем // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1971. Т. 14, № 8. С. 1196–1199.
8. Черкасов Д. Г., Ильин К. К. Высаливание масляной кислоты из водных растворов хлоридом калия // Журн. прикл. химии. 2009. Т. 82, № 5. С. 864–867. DOI: https://doi.org/10.1134/S1070427209050346
9. Черкасов Д. Г., Чепурина З. В., Ильин К. К. Фазовые равновесия и критические явления в тройной системе нитрат цезия – вода – масляная кислота в интервале температур 5–100° С // Журн. физ. химии. 2015. Т. 89, № 8. С. 1258–1263. DOI: https://doi.org/10.1134/S0036024415080063
10. Трейбал Р. Жидкостная экстракция / пер. с англ. ; под ред. С. З. Кагана. М. : Химия, 1966. 724 с.
11. Черкасов Д. Г., Курский В. Ф., Ильин К. К. Топологическая трансформация фазовой диаграммы тройной системы нитрат цезия – вода – ацетонитрил // Журн. неорг. химии. 2008. Т. 53, № 1. C. 146–152. DOI: https://doi.org/10.1134/S0036023608010208
12. Кузнецова И. К., Бергман А. Г. Термический анализ тройной системы мочевина – вода – масляная кислота // Журн. общ. химии. 1956. Т. 26, № 5. C. 1335– 1340.
13. Крупаткин И. Л., Роженцова Е. П. О поведении двойных скрытнорасслаивающихся систем в тройных системах // Журн. физ. химии. 1970. Т. 44, № 4. С. 1036–1039.
14. Справочник по растворимости : Бинарные системы / под ред. В. В. Кафарова. М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1961, 1962. Т. 1, кн. 1, 2. 1960 с.
15. Киргинцев А. Н., Трушникова Л. Н., Лаврентьева В. Г. Растворимость неорганических веществ в воде : справочник. Л. : Химия, 1972. 248 c.

Краткое содержание (на английском языке): 
Полный текст в формате PDF (на русском языке):