การสกัดและกลไกการถ่ายโอนมวลของไอออนกรดแลคติกผ่านเยื่อแผ่นเหลวแบบไอออนิกที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาการสกัดและนำกลับกรดแลคติกผ่านเยื่อแผ่นเหลวแบบไอออนิกที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง รูปแบบการไหลของสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับเป็นแบบไหลวนและสวนทางกันด้วยอัตราการไหล 100 mL/min ความเข้มข้นเริ่มต้นของสารละลายสังเคราะห์กรดแลคติกในสารละลายป้อน 0.1 mol/L ตัวแปรที่ศึกษา ได้แก่ ชนิดของสารสกัดไอออนิกชนิดกรดและเบส ความเข้มข้นของสารสกัดในตัวทำละลายโทลูอีน และชนิดของสารละลายนำกลับ จากการทดลองพบว่า การสกัดและการนำกลับกรดแลคติกผ่านเยื่อแผ่นเหลวแบบไอออนิกที่พยุงด้วยเส้นใยกลวงมีค่าสูงสุดประมาณ 52 % และ 46 % เมื่อใช้สารสกัดไอออนิกชนิดเบส Alamine 336 ที่ความเข้มข้น 6% (v/v) ในตัวทำละลายโทลูอีน และการใช้น้ำปราศจากไอออนเป็นสารละลายนำกลับ โดยใช้เวลาในการปฏิบัติการ 90 นาที นอกจากนี้การคำนวณสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลของกรดแลคติกในวัฏภาคสารละลายป้อน (k_f) สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลของไอออนเชิงซ้อนกรดแลคติกในวัฏภาคเยื่อแผ่นเหลว (k_m) และสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลของกรดแลคติกในวัฏภาคสารละลายนํากลับ (k_s) มีค่าเท่ากับ 1.27 × 10^-4, 3.20 × 10^-3 และ 2.22 × 10^-3 cm/s ตามลำดับ ซึ่งสรุปได้ว่าการแพร่ของกรดแลคติกผ่านชั้นผิวสัมผัสระหว่างวัฏภาคสารละลายป้อนกับวัฏภาคเยื่อแผ่นเหลวเป็นขั้นตอนควบคุมการถ่ายโอนมวล (Mass transfer controlling step) ของการสกัดและนำกลับกรดแลคติก