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香紫苏醇在几种有机溶剂中的固液平衡研究

作　者: 陈驰
导　师: 李艳妮
学　校: 天津大学
专　业: 制药工程
关键词: 香紫苏醇 固液平衡 乙醇 异丙醇 乙酸乙酯 UNIFAC模型
分类号: TQ655
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


龙涎香与麝香、灵猫香、海狸香齐名,是世界上最珍贵的四种香料之一。由于其天然来源极为稀少,各种代替品应运而生。降龙涎醚是公认最好的替代品之一,而香紫苏醇被证明是唯一实用的合成降龙涎醚的原料,因此,从植物香紫苏中提纯香紫苏醇具有良好的经济效益。用萃取法从香紫苏中提纯香紫苏醇时,香紫苏醇在有机溶剂中的溶解度数据对工艺的设计和设备的选择具有非常重要的指导作用。目前,香紫苏醇在有机溶剂中的溶解度数据还是非常缺乏的,因此,本课题将对香紫苏醇在几种常见有机溶剂中的溶解度进行测定和研究。本文根据实验目的和实验物系的性质,选用平衡法在298.15K-328.15K的温度范围内对香紫苏醇在乙醇、异丙醇和乙酸乙酯溶剂中的溶解度进行了测定。香紫苏醇在三种溶剂中的溶解度都随温度的升高而增大,且在同一温度下,香紫苏醇在乙酸乙酯中的溶解度远大于其在乙醇和异丙醇中的溶解度。作为萃取剂时,乙酸乙酯比乙醇和异丙醇更为适合。采用经验方程、λh方程和Scatchard-hildebrand方程分别对三体系的固液平衡数据进行了拟合和评价,总体的平均相对误差<3%,拟合效果良好。其中,λh方程对任一体系的拟合结果的平均相对误差均小于其它两种方程,因此,λh方程可以作为预测模型,在缺乏相应温度下的实验数据时,对以上三种物系的固液相平衡数据作出预测。最后,利用基团贡献法-UNIFAC模型对香紫苏醇在乙醇、异丙醇和乙酸乙酯中的溶解度作出了估算。即将香紫苏醇分子和三种溶剂分子分别拆分成若干个基团,利用基团的性质以及基团间的交互作用计算出香紫苏醇在三种溶剂中的溶解度,并与实验值进行比较。从比较结果可以看出,估算值与实验值存在着一定的误差,总体平均相对误差在10%左右,这可能与香紫苏醇的纯度以及特定的分子结构有一定的关系。因此,用UNIFAC法对香紫苏醇在以上三种有机溶剂中的溶解度进行估算的结果仅作参考。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 文献综述  7-18
  1.1 香紫苏醇的概述  7-9
    1.1.1 香紫苏醇的性质及用途  7-8
    1.1.2 香紫苏醇的提取工艺  8-9
  1.2 固液平衡  9-10
    1.2.1 平衡法  9
    1.2.2 合成法  9-10
    1.2.3 热分析法  10
  1.3 溶液浓度的定量分析  10-12
    1.3.1 酸碱滴定法  10-11
    1.3.2 色谱分析法  11
    1.3.3 比色法  11
    1.3.4 分光光度法  11-12
  1.4 固液平衡模型  12-17
    1.4.1 活度系数法  12-14
    1.4.2 状态方程法  14-16
    1.4.3 λh 方程  16
    1.4.4 经验方程  16-17
  1.5 论文工作的主要内容  17-18
第二章 固液平衡的测定  18-33
  2.1 实验目的  18
  2.2 实验药品  18
  2.3 实验方案  18-19
  2.4 实验步骤  19
  2.5 实验装置  19-20
  2.6 实验分析  20-21
  2.7 方法可靠性验证  21-23
  2.8 实验结果  23-32
    2.8.1 香紫苏醇在乙醇中的溶解度的测定  23-26
    2.8.2 香紫苏醇在异丙醇中的溶解度的测定  26-29
    2.8.3 香紫苏醇在乙酸乙酯中的溶解度的测定  29-32
  2.9 本章小结  32-33
第三章 固液平衡数据的拟合  33-41
  3.1 不同模型拟合结果  33-38
    3.1.1 经验方程的拟合  33-34
    3.1.2 λh 方程的拟合  34-35
    3.1.3 Scatchard-hildebrand 方程的拟合  35-38
  3.2 香紫苏醇溶解度的实验值与计算值  38-40
  3.3 本章小结  40-41
第四章 UNIFAC 法描述固液平衡  41-50
  4.1 活度系数法描述固液平衡  41-42
  4.2 UNIFAC 活度系数模型  42-44
  4.3 UNIFAC 法的计算  44-46
    4.3.1 基团的划分  45
    4.3.2 基团的体积参数Rk 和表面积参数Qk  45-46
    4.3.3 基团间的交互作用参数  46
  4.4 UNIFAC 方程估算香紫苏醇的溶解度  46-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章 结论  50-51
参考文献  51-54
发表论文和参加科研情况说明  54-55
附录  55-56
致谢  56

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 香料及化妆品工业 > 合成香料
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