О возможности интенсификации извлечения полярными экстрагентами

Аннотация

В работе исследовано влияние переменного электрического поля на физико-химические свойства полярных жидкостей и эффективность экстракционных процессов с их применением. Проведен сравнительный анализ различных подходов к интенсификации массообменных процессов, в том числе с учетом надмолекулярной организации экстрагентов. Основное внимание уделено изменениям структурных характеристик этанола, воды и трибутилфосфата под воздействием переменного частотно-модулированного сигнала. Показано, что электрофизическая обработка приводит к снижению динамической вязкости на 14–20 %, уменьшению коэффициента поверхностного натяжения до 23 % и увеличению площади свободной поверхности жидкости. Это обусловливает рост коэффициентов диффузии и массопередачи, способствуя ускорению экстракционных процессов. Экспериментальные данные подтверждают, что предварительная обработка компонентов системы электрическим полем повышает проницаемость через полупроницаемые мембраны, усиливает капиллярный подъем и изменяет параметры осмотического давления. Установлено, что наибольшую эффективность демонстрирует селективное воздействие на один из компонентов системы — трибутилфосфат или водный раствор лантаноидов — в отличие от одновременной обработки обеих фаз. Коэффициент распределения при этом увеличивается до 69 %, что свидетельствует о перспективности такого подхода для интенсификации процессов экстракции. Полученные результаты имеют значимое прикладное значение для оптимизации технологий разделения в химической промышленности. Авторы подчеркивают необходимость дальнейших исследований по уточнению оптимальных параметров электрофизического воздействия и расширению круга исследуемых экстрагентов.