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本研究是利用連續式CSTR操作程序,配合乳化液膜分離技術,來探討苯丙胺 酸分離及濃縮應用之可行性。研究方法採實驗探討與理論分析同時進行, 並將結果互相比較驗證。在萃取理論方面,我們提出了質傳數學理論,利用 中空球型乳化液滴模式,配合萃取化學之平衡反應,及CSTR操作之質量平 衡,並考慮乳化液之滲透現象、夾帶現象及洩漏現象...等因素,建立苯丙 胺酸在CSTR系統中之萃取方程式。在萃取實驗方面,我們探討不同的操作 條件對分離效率及濃縮比的影響。實驗結果顯示,隨著乳化液用量的增加 和內相氫離子濃度的增加,萃取效率顯著增加,但濃縮比值卻有先增後減的 趨勢。造成濃縮比降低的原因,在於膨潤現象的發生。膨潤現象發生的原 因有二,一是由於滲透壓引起之滲透現象,二是由於攪拌作用造成的夾帶現 象。因此,針對膨潤現象對乳液之穩定性及苯丙胺酸之分離及濃縮效率之 影響,我們提出了數學理論模式,定量說明滲透現象之機構原理,同時設計 了夾帶實驗與膨潤實驗,探討不同的操作條件對夾帶現象與膨潤現象之影 響。在膨潤實驗過程中,當內相鹽酸濃度大於 1 N 以上時,膨潤現象主要 受滲透現象影響,但若濃度小於0.8 N 時,則膨潤現象受夾帶現象之影響顯 著增加,與滲透現象同樣重要,不容忽視。另外,由膨潤實驗中也發現,載劑 D2EHPA含量的多少,嚴重影響膨潤現象的大小;但載劑M2EHPA的含量則對膨 潤現象之影響,較不顯著。可見,這兩種載劑中,M2EHPA的穩定性比D2EHPA 較好。
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