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牛磺酸在无机盐水溶液中溶解度的测定与关联.pdf

牛磺酸在无机盐水溶液中溶解度的测定与关联.pdf

上传者: chemidoctor 2012-07-05 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《牛磺酸在无机盐水溶液中溶解度的测定与关联pdf》,可适用于工程科技领域,主题内容包含第卷第期年月化工CIESC学报JournalV.No.March牛磺酸在无机盐水溶液中溶解度的测定与关联周彩荣徐敏强石晓华史福霞(郑州大学化工与能源符等。

第卷第期年月化工CIESC学报JournalV.No.March牛磺酸在无机盐水溶液中溶解度的测定与关联周彩荣徐敏强石晓华史福霞(郑州大学化工与能源学院河南郑州)摘要:用带激光监视系统的可控升温速率的溶解度测定装置常压下测定了.~.K下牛磺酸在硫酸钠、亚硫酸钠水溶液中的固液相平衡数据。并用理想溶液方程、^方程、Apelblat方程对实验数据进行关联计算的溶解度与实验值符合良好。运用模型方程对所测物系的溶解度进行了关联将计算值与实验值进行比较结果表明理想溶液方程、方程、Apelblat方程在所研究的温度范围和浓度范围内是适用的且Apelblat方程对所研究体系优于^方程和理想溶液方程。牛磺酸在无机盐水溶剂中的溶解度的测定与关联为牛磺酸的工业生产、分离提纯以及理论研究提供了重要的固液相平衡数据。关键词:牛磺酸硫酸钠亚硫酸钠溶解度固液平衡中图分类号:TQ.O.文献标志码:A文章编号:()~一ODeterminationandcorrelationofsolubilityoftaurineininorganicsaltaqueoussolutionsZHOUCairongXUMinqiangSHXiaohuaSHIFuxia(SchoolofChemicalEngineeringandEnergyEngineeringZhengzhouUniversityZhengzhouHenanChina)Abstract:Thesolubilitiesoftaurineindifferentsolventssuchaswaterandwatersodiumsulfatesolutionweremeasuredbyusinglasermonitoringtechniqueatatmosphericpressureinthetemperaturerangeof..K.TheequationforsolubilityofidealsolutionApelblatequationandAhequationwereusedtocorrelatethesolubilityoftaurineintheaqueoussolutionsofinorganicsalts.Themodelsareingoodagreementwithexperimentaldata.ThecorrelationresultsofApelblatequationarebetterthanthoseofAhequationandtheidealsolutionequation.Theresultprovidesthermodynamicdatafornewsynthesismethodengineeringdesignandindustryproductionoftaurine.Keywords:taurinesodiumsulfatesodiumsulfitesolubilitysolidliquidequilibrium引言牛磺酸(taurine氨基乙磺酸)纯品为无色或白色斜状晶体无臭化学性质稳定不溶于乙醚等有机溶剂是一种含硫的非蛋白氨基酸在体内以游离状态存在不参与体内蛋白的生物合成。目前仅从植物中获取牛磺酸并不能满足收到初稿收到修改稿。联系人及第一作者:周彩荣(一)女教授。基金项目:河南省郑州科技局科技攻关基金项目(SGYG)需求国内外主要采用乙醇胺酯化磺化法来合成牛磺酸而合成产物的分离大都采用降温结晶的方法利用牛磺酸和无机盐在不同温度下溶解度的差异达到分离的目的其过程涉及牛磺酸与无机盐硫酸钠和亚硫酸钠的分离。。但牛磺酸在溶剂中的溶解度数据依旧比较缺乏。为了实施工业化设计和指导工业化生产促使牛磺酸分离纯化技术改进Receiveddate.Crrespondingauthor:Prof.ZHOUZZU.edu.cn工第卷准确、完整的牛磺酸溶解度数据是必要的。为此在测定牛磺酸在水中及在不同乙醇水溶液中的溶解度的基础上对牛磺酸在无机盐水溶液体系中的溶解度数据进行了测定以期对牛磺酸的分离纯化过程提供必要的热力学基础数据。实验部分.实验原料及仪器无水硫酸钠和无水亚硫酸钠(武汉天运盐化产品开发有限公司)苯甲酸(天津市化学试剂三厂)牛磺酸(郑州福润德生物科技发展有限公司)以上均为市售分析纯。二次蒸馏水(自制)。PB一N型电子天平(上海梅特勒一托利多仪器有限公司d一.mg)精密温度计(.I)激光测试装置(自制)自动双重纯水蒸馏器(上海亚荣生化仪器厂)。I.溶解度数学模型采用理想溶液方程式()模型方程式()及Apelblat方程式()对实验测定的溶解度数据进行关联。lnzA'B()n一肼({一)L、』』/nzABCnT()将实验测得的溶解度数据和模型计算的溶解度数据进行比较RD(相对误差)和ARD(总平均相对误差)定义为RD一()墨!!二!ARD一一()式中、z分别为牛磺酸的实测溶解度和用模型方程计算所得的溶解度数据摩尔分数i为实验点T、T分别为固液相平衡温度和牛磺酸熔点(.K)KA、B、A、B、C、、h是对应方程的模型参数。.溶解度测定本实验采用动态平衡法l。对牛磺酸在不同盐浓度的水溶液中的溶解度进行测定。实验装置参考文献E。安装好实验装置后将研磨成粉状溶质和已知盐浓度的水溶液按一定比例分别准确称量后加人溶解釜开启磁力搅拌使固液两相混合再开启激光监视系统来了解固体溶解状况具体操作过程见文献。.实验可靠性的验证选用硫酸钠水口和苯甲酸水二元物系I作为装置可靠性验证的标准物系。测定结果如图所示。从图可以看到实验测定值与文献值吻合良好其实验点的平均相对误差小于.说明本文测定溶解度的实验装置和方法是可靠的。皇量基jE呈葛高gg图无水硫酸钠及苯甲酸在水中的溶解度实验值与文献值比较Fig.Solubilityofbenzoicacidandanhydroussodiumsulfateinwatercomparedwithliteraturedatabysyntheticmethod结果与讨论.牛磺酸在溶剂中的溶解度测定牛磺酸在水硫酸钠和水亚硫酸钠溶液中的溶解度见表和表。由表中数据可知:牛磺酸在无机盐水溶液体系中的溶解度呈现正溶解度趋势亦即在相同的无机酸水溶液浓度条件下随着温度的升高溶解度是增大的。在相同的温度下随着无机盐浓度的增加牛磺酸的溶解度具有降低的趋势但变化幅度不大。具体来讲硫酸钠浓度变化在低温下影响不大在较高温度下对牛磺酸在水溶液中的溶解度稍有影响而在不同亚硫酸钠浓度下将实验得到的牛磺酸的溶解度数据作图其丁.z曲线几乎是重合的。且由图可知在整个实验范围内硫酸钠水溶液体系中牛磺酸的Ta:曲线位于纯水的下方亚硫酸钠的存在对牛磺酸在水中溶解度的大小几乎无影响。牛磺酸在纯水中的溶解度数据参考文献。第期周彩荣等:牛磺酸在无机盐水溶液中溶解度的测定与关联C。。Irat一.toolL.O..........ARD/CsdisuIfate=O...O..O...O..O.OARD/OOOOOOOO.molLO.OlO.OOOO.O.OOO.O.OO.O.O.O.O.OOCdilft一.molL...O.........O.O.O.O..OO.O..O.OO.OOARD/CIra一.molL.O..O...O.....ARD/.OOO..O.OOO.O.O.O.O...OOO.OO.OO..OOOOOOOOOOOOOOOOOOO.O...OO......O..O.......O...O.O.OO........OO.O.O.OO.O.O..O.OO.OO.OO.O.OO.OO.O..O.OOOOOOOOOOOOOOO.O.OO..OOO....O..O.......O...OOO.O.OO...O..O...O...O...O....O.OOO.O..OOOOOOO.O.OO..OOOO.O.O.O.O.OOOOOOOOOOOOOlOOOOOO..O...O.......O..O..O..O.....O....O.O.....O.O..OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOj化工学报第卷表牛磺酸在不同浓度亚硫酸钠溶液中的溶解度数据TableSolubilityoftaurineindifferentconcentrationofs~iumsulfitedeoxldizationsolution第期周彩荣等:牛磺酸在无机盐水溶液中溶解度的测定与关联‘‘.牛磺酸在溶剂中的溶解度关联由表、表中RD和ARD值大小可以看出采用Apelblat方程关联结果比理想溶液方程溶液模型、方程都要准确即Apelblat方程在本文所研究的体系及温度范围内更为适用。若将表中已经计算出的各个模型参数取算术平均值并将平均模型参数分别代入各个方程中进行计算其用理想溶液方程、方程和Apelblat方程对牛磺酸硫酸钠水体系中牛磺酸溶解度的计算值与实验值的ARD分别为:.、.、.%对牛磺酸亚硫酸钠水体系中牛磺酸溶解度的计算值与实验值的ARD分别为:.、.、.。由此可见在所研究体系的条件下无机盐水溶液浓度对牛磺酸的溶解度的影响是可以忽略不计且用Apelblat方程计算出在不同硫酸钠、亚硫酸钠水溶液浓度中牛磺酸的溶解度其变化趋势如图所示。结论()用激光监视技术由动态平衡法实验测定了.~.K温度范围内牛磺酸在无机盐水溶液中的溶解度数据。牛磺酸在无机盐水溶液中的溶解度呈现正溶解度曲线趋势随着温度的升高溶解度增大在相同的温度下无机盐的量对牛磺酸在水溶液中的溶解度影响不大。()采用理想溶液方程、肌方程和Apelblat方程对溶解度实验数据进行了关联。个模型方程在所研究的体系及温度范围内是适用的且ApelblatJ占化工学报第卷taurinewatersodiumsulfate.O..............average..taurinewaterIsodiumsulfiteI...............average....O....OO.....O.O.O..O....O..O.O.O......l.......OOOOO.l.O..O....O........O.O.O....O...O.......O....O.O.....OOOr/KEE图牛磺酸的溶解度及用Apelblat模型关联的计算值Fig~Solubilityoftaurineobtainedfromexperimentand一一correlationbyApelblatequation方程的计算值与实验值的吻合程度最好。ReferencesAndrewShaoJohnNHathcock.RiskassessmentfortheaminoacidstaurineLglutamineandLarginineJ.RegulatoryToxicologyandPharmacology():YangJie(杨洁)LiuYongqiong(刘永琼)ZhuHong(祝宏)eta.ImprovedtechnologyforsynthesisoftaurineEJ.ChemicalIndustryandEngineeringProgress(化工进展)():HeXiaoqiang(何晓强).AnimprovedmethodoftaurinesynthesisJ.AnhuiChemicalIndustry(安徽化工)o():YangJZhouCRShiXH.DeterminationandcorrelationofthesolubilityfortaurineinwaterandorganicsolventssystemsJ.J.Chem.Eng.Data():YangJiao(杨娇).StudiesonsynthesisoftaurinefromethanolamineD.Zhengzhou:ZhengzhouUniversityOOKongMZShiXHCaoYCZhouCR.SolubilityofimidaclopridindifferentsolventsJ.J.Chem.Eng.Data():UrszukaDWarrenCM.SolubilityofsulfolaneinselectedorganicsolventsJ.J.Chem.Eng.Data:ApelblatAManzurolaE.Solubilitiesofoacetysalicyhc一dinitrosalicylicandptoluicacidandmagnesiumDLaspartateinwaterfromT一(to)KJ.J.Chem.Thermodyn.:LiDianqing(李殿卿)LiuDazhuang(刘大壮)WangFu’an(王福安).MeasurementandcorrelationofsolubilitiesofPtoluicacidJ.JournalofChemicalIndustryandEngineering(China)(化工学报)():BuchowskiHKsiazcakAPietrzykS.SolventactivityalongasaturationlineandsolubilityofhydrogenbondingsolidsJ.J.Phys.Chem.():GaoYGZhouCRJangDG.Solidliquidequilibriaofthe一cyclohexanedilethylacetatewaterternarysystemJ.J.Chem.Eng.Data():LuoJianmei(骆健美)JinZhihua(金志华)CenPeilin(岑沛霖).MeasurementandcorrelationofthesolubilitiesofnatamycinindifferentsolventsJ.JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversities(高校化学工程学报)():第期周彩荣等:牛磺酸在无机盐水溶液中溶解度的测定与关联RenBaozeng(任保增)LiChen(李晨)YuanXiaoliang(袁晓亮)eta.DeterminationandcorrelationofmelaminesolubilityJ.JournalofChemicalIndustryandEngineering(China)(化工学报)():O卜ZhouCairong(周彩荣)ShiXiaohua(石晓华)FengWei(冯伟)eta.MeasurementandcorrelationofsolubilitiesofneopentylglycolinsolventsEJ.JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversities(高校化学工程学报)():SeidellA.SolubilitiesM.thed.WashingtonDC:AmericanChemicalSocietyIiuGuangqi(刘光启)MaIianxiang(马连湘)LiuJie(刘杰).ManualofChemicalandPhysicalProperties:OrganicVolume(化学化工物性数据手册:有机卷)M.Beijing:ChemicalIndustryPress

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