Фазовые равновесия и экстракционные свойства глубоких эвтектических растворителей в системе этанол–бензол

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы фазовые равновесия жидкость-жидкость в системах, содержащих этанол, бензол и глубокие эвтектические растворители. Изучены глубокие эвтектические растворители на основе хлорида холина в сочетании с малоновой кислотой, мочевиной и глицерином. Эксперименты проведены при температуре 293.15 К и атмосферном давлении. Определены составы равновесных жидких фаз методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса. Рассчитаны коэффициенты распределения этанола и бензола, а также селективность глубоких эвтектических растворителей, на основе которой проведено сравнение их экстракционной способности. Полученные результаты имеют значение для разработки процессов экстракционного разделения смесей этанола и бензола.

Об авторах

А. А. Самаров

Санкт-Петербургский Государственный университет, Институт химии

Email: artemy.samarov@spbu.ru
Санкт-Петербург, Россия

Н. Ю. Володина

Санкт-Петербургский Государственный университет, Институт химии

Email: artemy.samarov@spbu.ru
Санкт-Петербург, Россия

И. В. Приходько

Санкт-Петербургский Государственный университет, Институт химии

Email: artemy.samarov@spbu.ru
Санкт-Петербург, Россия

А. М. Тойкка

Санкт-Петербургский Государственный университет, Институт химии

Автор, ответственный за переписку.
Email: artemy.samarov@spbu.ru
Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Shen W.-C., Chien I.-L.Design and Control of Ethanol/Benzene Separation by Energy-Saving Extraction–Distillation Process Using Glycerol as an Effective Heavy Solvent. // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. № 58. Р. 14295. doi: 10.1021/acs.iecr.9b03095.
  2. Gerbaud V., Rodriguez-Donis I., Hegely L., Lang P., Denes F., You, X.Review of Extractive Distillation. Process Design, Operation, Optimization and Control // Chem. Eng. Res. Des. 2019. № 141. Р. 229. doi: 10.1016/j.cherd.2018.09.020.
  3. Kotai B., Lang P., Modla G.Batch Extractive Distillation as a Hybrid Process: Separation of Minimum Boiling Azeotropes // Chem. Eng. Sci. 2007. № 62 Р. 6816. doi: 10.1016/j.ces.2006.10.002.
  4. Hua Y. Research Progress of Higher Alcohols as Alternative Fuels for Compression Ignition Engines // Fuel. 2024. № 357. Р. 129749. doi: 10.1016/j.fuel.2023.129749.
  5. Çakmak A.Comparative Research on Acetone-Butanol-Ethanol (ABE) and Butanol (Bu) as next-Generation Biofuels in Compression Ignition Engine // Therm. Sci. Eng. Prog.2024. № 55. Р. 102956. doi: 10.1016/j.tsep.2024.102956.
  6. Sprakel L.M.J., Schuur B.Solvent Developments for Liquid-Liquid Extraction of Carboxylic Acids in Perspective // Sep. Purif. Technol. 2019. № 211. Р. 935. doi: 10.1016/j.seppur.2018.10.023.
  7. Rykowska I., Ziemblińska J., Nowak I.Modern Approaches in Dispersive Liquid-Liquid Microextraction (DLLME) Based on Ionic Liquids: A Review // J. Mol. Liq. 2018. № 259 Р. 319. doi: 10.1016/j.molliq.2018.03.043.
  8. Julião D., Gomes A.C., Pillinger M., Lopes A.D., Valença R., Ribeiro J.C., Gonçalves I.S., Balula S.S.Desulfurization of Diesel by Extraction Coupled with Mo-Catalyzed Sulfoxidation in Polyethylene Glycol-Based Deep Eutectic Solvents // J. Mol. Liq. 2020. № 309. 113093, doi: 10.1016/j.molliq.2020.113093.
  9. Pena-Pereira F., Kloskowski A., Namieśnik J.Perspectives on the Replacement of Harmful Organic Solvents in Analytical Methodologies: A Framework toward the Implementation of a Generation of Eco-Friendly Alternatives // Green Chem.2015. № 17. Р. 3687. doi: 10.1039/C5GC00611B.
  10. Francisco M., van den Bruinhorst A., Kroon M.C.Low-Transition-Temperature Mixtures (LTTMs): A New Generation of Designer Solvents // Angew. Chemie Int.Ed. 2013. № 52. Р. 3074. doi: 10.1002/anie.201207548.
  11. Abbott A.P., Capper G., Davies D.L., Rasheed R.K., Tambyrajah V.Novel Solvent Properties of Choline Chloride/Urea Mixtures // Chem. Commun.2003. Р. 70. doi: 10.1039/b210714g.
  12. Florindo C., Oliveira F.S., Rebelo L.P.N., Fernandes A.M., Marrucho, I.M.Insights into the Synthesis and Properties of Deep Eutectic Solvents Based on Cholinium Chloride and Carboxylic Acids // ACS Sustain. Chem. Eng. 2014. № 2. Р. 2416. doi: 10.1021/sc500439w.
  13. Zhang Q., De Oliveira Vigier K., Royer S., Jérôme F.Deep Eutectic Solvents: Syntheses, Properties and Applications // Chem. Soc. Rev. 2012. № 41. Р. 7108. doi: 10.1039/c2cs35178a.
  14. Bystrzanowska M., Tobiszewski M.Assessment and Design of Greener Deep Eutectic Solvents – A Multicriteria Decision Analysis // J. Mol. Liq. 2021. № 321. Р. 114878. doi: 10.1016/j.molliq.2020.114878.
  15. Kareem M.A., Mjalli F.S., Hashim M.A., AlNashef I.M.Liquid–Liquid Equilibria for the Ternary System (Phosphonium Based Deep Eutectic Solvent–Benzene–Hexane) at Different Temperatures: A New Solvent Introduced // Fluid Phase Equilib.2012. № 314. Р. 52. doi: 10.1016/j.fluid.2011.10.024.
  16. Kareem M.A., Mjalli F.S., Hashim M.A., Hadj-Kali M.K.O.O., Ghareh Bagh F.S., Alnashef I.M.Phase Equilibria of Toluene/Heptane with Deep Eutectic Solvents Based on Ethyltriphenylphosphonium Iodide for the Potential Use in the Separation of Aromatics from Naphtha. // J. Chem. Thermodyn. 2013. № 65. Р. 138. doi: 10.1016/j.jct.2013.05.046.
  17. Oliveira F.S., Pereiro A.B., Rebelo L.P.N., Marrucho I.M.Deep Eutectic Solvents as Extraction Media for Azeotropic Mixtures // Green Chem. 2013. № 15. Р. 1326. doi: 10.1039/c3gc37030e.
  18. Samarov A.A., Shishaeva L.M., Toikka A.M. Phase Equilibria and Extraction Properties of Deep Eutectic Solvents in Alcohol–Ester Systems // Theor. Found. Chem. Eng.2020. № 54. Р. 551. doi: 10.1134/S0040579520040259.
  19. Samarov A.A., Smirnov M.A., Sokolova M.P., Toikka A.M.Liquid-Liquid Equilibrium Data for the System N-Octane + Toluene + DES at 293.15 and 313.15 K and Atmospheric Pressure // Theor. Found. Chem. Eng. 2018. № 52. Р. 258. doi: 10.1134/S0040579518020148.
  20. Lakshmi Papa Rao G., Mandal A., Pal N.Choline Chloride-Urea Based Deep Eutectic Solvent: Characterization, Interfacial Behavior and Synergism in Binary (Surfactant) Systems // Chem. Phys. 2025. № 588. Р. 112496. doi: 10.1016/j.chemphys.2024.112496.
  21. Kuddushi M., Nangala G.S., Rajput S., Ijardar S.P., Malek N.I.Understanding the Peculiar Effect of Water on the Physicochemical Properties of Choline Chloride Based Deep Eutectic Solvents Theoretically and Experimentally // J. Mol. Liq. 2019. № 278. Р. 607. doi: 10.1016/j.molliq.2019.01.053.
  22. Sanchez-Fernandez A., Prevost S., Wahlgren M.Deep Eutectic Solvents for the Preservation of Concentrated Proteins: The Case of Lysozyme in 1 : 2 Choline Chloride : Glycerol // Green Chem. 2022. № 24. Р. 4437. doi: 10.1039/D1GC04378A.
  23. Golikova A., Samarov A., Trofimova M., Rabdano S., Toikka M., Pervukhin O., Toikka A.Chemical Equilibrium for the Reacting System Acetic Acid–Ethanol–Ethyl Acetate–Water at 303.15 K, 313.15 K and 323.15 K. // J. Solution Chem. 2017. № 46. Р. 374. doi: 10.1007/s10953-017-0583-1.
  24. Florindo C., Oliveira F.S., Rebelo L.P.N., Fernandes A.M., Marrucho I.M.Insights into the Synthesis and Properties of Deep Eutectic Solvents Based on Cholinium Chloride and Carboxylic Acids // ACS Sustain. Chem. Eng. 2014 № 2. Р. 2416. doi: 10.1021/sc500439w.
  25. Abbott A.P., Harris R.C., Ryder K.S., D’Agostino C., Gladden L.F., Mantle M.D. Glycerol Eutectics as Sustainable Solvent Systems // Green Chem. 2011. № 13. Р. 82. doi: 10.1039/C0GC00395F.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).