CC BY
31
УДК 544.344
DOI: 10.14529/chem180304
РАСТВОРИМОСТЬ В СИСТЕМАХ
ВОДА - ОКСИЭТИЛИРОВАННЫЙ НОНИЛФЕНОЛ - (N^hSO4 А.В. Станкова1, А.М. Елохов1, Д.А. Катаева2
1 Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия
2 Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия
В работе описано применение системного подхода к оптимизации температурно-концентрационных параметров экстракции в системах вода - поверхностно-активное вещество - неорганический высаливатель, основанного на анализе политермической фазовой диаграммы соответствующей тройной системы. Визуально-политермическим методом и изотермическим методом сечений изучена растворимость в системах вода -неонол АФ-9-12 (или неонол АФ-9-25) - сульфат аммония в интервале температур 2580 °С, где неонол АФ-9-12 (неонол АФ-9-25) - оксиэтилированные нонилфенолы со степенью оксиэтилирования 12 и 25 соответственно. Установлено, что область расслаивания увеличивается с ростом температуры вследствие увеличения высаливающей способности сульфата аммония и снижения гидратации мицелл ПАВ. Максимальные различия в концентрационных границах области расслаивания наблюдаются при температуре выше 40 °С, в расслаивающихся смесях, содержащих неонол АФ-9-25, концентрация воды ниже, чем для системы с неонолом АФ-9-12 при той же температуре вследствие большей степени гидратации неонола АФ-9-25. Также для системы с неонолом АФ-9-12 увеличение температуры выше 84 °С приводит к образованию расслаивания в двойной системе вода - неонол АФ-9-12 и высаливанию указанной гетерогенной подсистемы. Показано, что на температурно-концентрационные границы области расслаивания также влияет степень оксиэтилирования ПАВ, рост которой сопровождается увеличением гидратации мицелл ПАВ и снижением их способности к высаливанию при фиксированной температуре. На основании диаграмм растворимости установлены оптимальные параметры экстракции в системе вода - неонол АФ-9-12 - сульфат аммония при 25 и 60 °С и показано, что рост температуры приводит к уменьшению объема экстракта и увеличению интервала кислотности, при котором существует расслаивание вследствие увеличения высаливающей способности соли и введения дополнительного количества анионов - высаливателей с кислотой. Полученные данные обуславливают перспективность использования изученных систем в экстракции при температуре выше комнатной.
Ключевые слова: поверхностно-активные вещества, расслаивающиеся системы, мицеллярная экстракция, высаливание.
Введение
Водорастворимые полимеры и оксиэтилированные поверхностно-активные вещества находят широкое применение при экстракции биологически активных веществ [1-3], антибиотиков [4-6], органических и неорганических загрязнителей окружающей среды [7-9].
Для получения расслаивающихся систем на основе водорастворимых полимеров используют поливинилпирролидон [10], триблоксополимеры оксида этилена и оксида пропилена [11], поли-пропиленгликоль [12] или полиэтиленгликоли с различной молекулярной массой [13-15]. В качестве высаливателей применяют преимущественно сульфаты и фосфаты щелочных металлов, аммония и магния. Способность к высаливанию полиэтиленгликолей при неизменной температуре и одном высаливателе возрастает с уменьшением молекулярной массы ПЭГ, что связано с повышением гидрофобности молекул полимера.
Среди неионных ПАВ наиболее изученными являются синтамиды (полиэтиленгликолевые эфиры моноэтаноламидов синтетических жирных кислот, CnH2n+iCONHCH2CH2O(C2H4O)mH, m = 5-6, где n=10-16 для синтамида-5 и n = 7-17 для синтамида-5к) [16, 17] и синтанолы - мо-ноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля (CnH2n.1O(C2H4O)mH, m = 8-10, где n = 12-14 для син-танола АЛМ-10 и n = 10-18 для синтанола ДС-10) [18]. Синтамиды способны эффективно вы-
саливаться многими солями, образуя области расслаивания, располагающиеся достаточно близко к вершине воды (табл. 2) [17]. Область расслаивания в системах с синтанолами находится по воде ниже, чем для систем, содержащих синтамиды. Кроме того, при концентрации ПАВ более 40 % происходит образование вязких неподвижных гелей [18]. Другими примерами неионных ПАВ являются ОП-10 - оксиэтилированные алкилфенолы (CnH2n+iC6H4O(C2H4O)mH, где n = 8-10, m = 10-12) [19] и Triton X - оксиэтилированные октилфенолы (C8H17C6H4O(C2H4O)n) [20], системы на основе которых применяются для экстракции ионов металлов в присутствии органических комплексообразователей.
Так как основной гидрофильной группой, обуславливающей растворимость оксиэтилиро-ванных ПАВ в воде, является полиоксиэтиленовый фрагмент, то действие солей на них аналогично явлениям, наблюдающимся в растворах ПЭГ. Косвенно оценку способности высаливания ПАВ близкой структуры можно произвести на основании величины гидрофильно-липофильного баланса или температуры помутнения их водных растворов. Согласно справочным данным [21], температура помутнения 1%-ного раствора синтамида-5 равна 45±2 °С, в то время как для синтанолов она существенно выше, что подтверждается данными по высаливанию этих ПАВ сульфатом аммония.
Оксиэтилированные нонилфенолы (неонолы) не получили широкого распространения в экстракции, в связи с чем представляло исследовать возможность разработки экстракционных систем на основе неонолов с различной степенью оксиэтилирования. Ранее изучена высаливающая способность неорганических солей по отношению к неонолам АФ-9-12 и АФ-9-25 [22] и установлено, что расслаивание наблюдается в системах с сульфатами аммония, алюминия, магния, натрия, с карбонатом, фторидом и нитратом аммония. В качестве высаливателя рекомендован сульфат аммония вследствие его высокой растворимости и высаливающей способности аниона.
Объекты и методы исследования
В работе использованы неионные ПАВ - оксиэтилированные нонилфенолы (C9H19C6H4O(C2H4O)nH, где n = 12 для неонола АФ-9-12 и n =25 для неонола АФ-9-25, ТУ 2483-077-05766801-98), сульфат аммония квалификации ч.д.а, дистиллированная вода.
Растворимость в системе вода - неонол АФ-9-12 (АФ-9-25) - сульфат аммония изучена изотермическим методом сечений [23] и визуально-политермическим методом [24]. Изотермический метод сечений основан на определении показателя преломления жидкой фазы смесей, находящихся в некотором сечении треугольника состава. Концентрационные параметры фазовых переходов определяли по изломам кривых на графике зависимости показателя преломления от концентрации одного из компонентов системы. Показатель преломления измеряли на рефрактометре ИРФ-454Б2М с точностью 0,0005. Погрешность определения растворимости равна 0,5 %.
Визуально-политермический метод заключается в фиксировании температуры помутнения смесей-навесок, соответствующих определенным сечениям треугольника состава, при нагревании с заданной скоростью 1 °С/5 мин и периодическом встряхивании. Температуру помутнения устанавливали по появлению устойчивой опалесценции. Точность измерений составила ±1 °С.
Изучение влияния неорганических кислот на устойчивость расслаивания проводили в градуированных пробирках с притертыми пробками. Для этого в пробирку вносили 4 мл ПАВ с концентрацией 250 г/л, 3,0 г сульфата аммония, расчетный объем серной или хлороводородной кислоты с концентрацией 5 моль/л. Общий объем смеси доводили дистиллированной водой до 20 мл и встряхивали в течение трех минут. После установления равновесия определяли относительный объем фазы ПАВ (Уотн) как отношение объема фазы ПАВ к общему объему системы.
Влияние кислот на расслаивание при 60 °С проводили аналогично, подготовленные пробирки термостатировали в течение 15-20 минут, после чего охлаждали до комнатной температуры и фиксировали относительный объем фазы ПАВ (Уотн).
Результаты и их обсуждение
Изотермическим методом сечений изучена растворимость в системах вода - неонол АФ-9-12 (АФ-9-25) - сульфат аммония при 25 °С.
Растворимость в системах вода - оксиэтилированный нонилфенол - (NH4hSO4
Установлено, что неонолы неограниченно растворяются в воде, образуя при этом вязкие гомогенные смеси, а сульфат аммония в ПАВ практически не растворяется. Область вблизи вершины ПАВ подробно не изучалась ввиду высокой вязкости растворов и длительного установления равновесия.
Полученные диаграммы растворимости (рис. 1) имеют одинаковую топологию, обнаружены следующие области: гомогенная (Ц), расслаивания (Ll+L2), монотектического равновесия (L1+L2+S), кристаллизации сульфата аммония (L+S). Области расслаиваниях в обеих системах располагаются достаточно близко к вершине воды и смещены к стороне сульфат аммония - вода. Области кристаллизации соли незначительны. Критические точки, определенные по правилу Алексеева, отмечены на диаграммах серым цветом.
а) б)
Рис. 1. Диаграммы растворимости систем вода - неонол АФ-9-12 - сульфат аммония (а) и вода - неонол АФ-9-25 - сульфат аммония (б) при 25 °С [22]
Обращает на себя внимание факт различного положения предельной ноды монотектического равновесия для двух систем. Содержание воды в фазе ПАВ в области монотектического равновесия для системы с неонолом АФ-9-25 существенно больше, чем аналогичная величина для неонола АФ-9-12, что может быть связано с различной степенью гидратации мицелл ПАВ. Неонол АФ-9-25, вследствие большей степени оксиэтилирования, гидратируется сильнее, чем неонол АФ-9-12, что сопровождается переносом большего количества воды в фазу ПАВ.
Известно, что повышение температуры осуществления процесса экстракции позволяет увеличить концентрацию воды в экстракционной системе, при этом наблюдается уменьшение относительного объема фазы ПАВ и времени установления равновесия [25]. Представляло интерес определить влияние температуры на область расслаивания в изученных системах.
На рис. 2 представлены границы области расслаивания в системах вода - неонол АФ-9-12 (неонол АФ-9-25) - сульфат аммония в интервале температур 25-80 °С. Установлено, что с ростом температуры область расслаивания приближается к вершине воды и двойной подсистеме ПАВ - вода, то есть наблюдается ее расширение. При этом имеются различия в температурно-концентрационных параметрах границ области расслаивания между неонолами АФ-9-12 и АФ-9-25. При температурах близких к комнатной (до 40 °С) концентрационные границы области расслаивания практически идентичны для обеих систем, что обусловлено высокой высаливающей способностью сульфат-иона, который в свою очередь нивелирует различие в способности к высаливанию для обоих ПАВ [23]. Последующее увеличение температуры приводит к дифференцированию неонолов по способности к высаливанию. В системе с неонолом АФ-9-12 область расслаивания расширяется и при достижении температуры 84 °С, отвечающей нижней критической температуре растворения (НКТР) в системе неонол АФ-9-12 - вода, область рас-
слаивания касается двойной подсистемы ПАВ - вода. В случае системы с неонолом АФ-9-25 увеличение температуры выше 40 °С не приводит к существенным изменениям в расширении границ области расслаивания.
60 0
Неонол АФ-9-12
H2O
0 J00
а)
H2O
100
40
(NH4)2SO4 Неонол АФ-9-25
60
(NH4>2SO4
б)
Рис. 2. Граница области расслаивания в системах вода - неонол АФ-9-12 - сульфат аммония (а) и вода - неонол АФ-9-25 - вода (б) при различных температурах (°С): 1 - 25; 2 - 40; 3 - 60; 4 - 80
Наблюдаемые закономерности связаны с увеличением высаливающей способности соли и одновременным снижением степени гидратации мицелл ПАВ с ростом температуры. Температурная дегидратация мицелл ПАВ и их последующая их агрегация зависит от степени гидро-фильности молекул ПАВ, которую можно оценить величиной гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) или НКТР системы ПАВ - вода. Вычисленные значения ГЛБ по Девису [22] и НКТР двойных систем ПАВ - вода представлены в табл. 1. Неонол АФ-9-25 даже при температурах выше 60 °С гидратирован в большей степени чем неонол АФ-9-12, поэтому его способность к высаливанию несколько ниже, чем у неонола АФ-9-12.
Основные характеристики, определяющие способность к высаливанию неонолов
Таблица 1
0
ПАВ ГЛБ НКТР, °С
Неонол АФ-9-12 6.93 84
Неонол АФ-9-25 11.22 > 100
Оптимальные параметры проведения экстракции в системе вода - неонол АФ-9-12 - сульфат аммония при 25 °С определены ранее [22]. Представляло интерес установить влияние температуры основные характеристики расслаивания при неизменных концентрационных параметрах системы (табл. 2).
Таблица 2
Параметры экстракции в системах вода - неонол АФ-9-12 - сульфат аммония
Концентрация компонентов, мас. % (NH4)2SO4 15,0
ПАВ 5,0
Вода 80,0
Температура, °С 25 60
^отн 0,10 0,07
Cmax, моль/л HCl < 0,6 < 1,5
H2SO4 < 0,8 < 2,0
*Cmax - максимальная концентрация, при которой существует расслаивание.
Растворимость в системах вода - оксиэтилированный нонилфенол - (NH42SO4
Увеличение температуры приводит к уменьшению относительного объема экстракта ввиду роста высаливающей способности сульфата аммония. Другим положительным моментом является расширение интервала кислотности при 60 °С. При введении кислот происходит частичное протонирование оксиэтиленовых фрагментов молекул ПАВ, вследствие чего снижается их способность к высаливанию, что в итоге приводит к гомогенизации системы. Рост температуры сопровождается увеличением высаливающей способности сульфата аммония, поэтому гомогенизация происходит при большем содержании кислот в смеси. Следует отметить, что при введении серной кислоты интервал существования расслаивания больше, чем при введении хлороводородной кислоты, так как высаливающее действие сульфат-иона выше, чем хлорид-иона.
Выводы
Таким образом, полученные данные по растворимости в системах вода - оксиэтилированный нонилфенол - сульфат аммония при различных температурах позволили оценить влияние степени оксиэтилирования ПАВ и температуры на особенности расслаивания в системе и оптимизировать параметры проведения жидкостной экстракции при температуре 25 и 60 °С.
Литература
1. Saitoh, T. Use of surfactant-mediated phase separation (cloud point extraction) with affinity li-gands for the extraction of hydrophilic proteins / T. Saitoh, W.L. Hinze // Talanta. - 1995. - V. 42. -№ 1. - P. 119-127. DOI: 10.1016/0039-9140(94)00227-J
2. Akita, S. Cloud-point extraction of organic compounds from aqueous solutions with nonionic surfactant / S. Akita, H. Takeuchi // Separation Science and Technology. - 1995. - V. 30, № 5. - P. 833846. DOI: 10.1080/01496399508013895
3. Cloud point extraction applied to casein proteins of cow milk and their identification by mass spectrometry / A.S. Lopes, J.S. Garcia, R.R. Catharino, et al. // Analytica chimica acta. - 2007. - V. 590, № 2. - P. 166-172. https://doi.org/10.1016/j.aca.2007.03.043
4. Madej, K. Microwave-assisted and cloud-point extraction in determination of drugs and other bioactive compounds / K. Madej // TrAC Trends in Analytical Chemistry. - 2009. - V. 28, № 4. -P. 436-446. DOI: 10.1016/j.trac.2009.02.002
5. Use of aqueous two-phase systems for in situ extraction of water soluble antibiotics during their synthesis by enzymes immobilized on porous supports / O. Hernandez-Justiz, R. Fernandez-Lafuente, M. Terreni et al. // Biotechnology and bioengineering. 1998. - V. 59, № 1. - P. 73-79.
6. Liquid-liquid extraction by mixed micellar systems: a new approach for clavulanic acid recovery from fermented broth / V.C. Santos, F.A. Hasmann, A. Converti et al. // Biochemical Engineering Journal. - 2011. - V. 56, № 1-2. - P. 75-83. DOI: 10.1016/j.bej.2011.05.011
7. Altunay, N. A New Micellar Mediated Cloud-Point Extraction Procedure for Sensitive and Selective Determination of Trace Amounts of Total Iodine in Milk-Based Nutritional Products by Means of Indirect Spectrophotometry / N. Altunay, R. Gurkan // Food Analytical Methods. - 2016. - V. 9, № 2. - P. 505-518. DOI: 10.1007/s12161-015-0220-9
8. El-Hay, S.S.A. Determination of thorium (IV) in real samples by spectrophotometry after micelle-mediated cloud point extraction / S.S.A. El-Hay, A.A. Gouda // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2016. - V. 310, № 1. - P. 191-200. DOI: 10.1007/s10967-016-4780-y
9. Removal of crystal violet dye from aqueous solution using triton X-114 surfactant via cloud point extraction / A. Appusamy, I. John, K. Ponnusamy et al. // Engineering Science and Technology, an International Journal. - 2014. - V. 17, № 3. - P. 137-144. DOI: 10.1016/j.jestch.2014.04.008
10. Extraction and preconcentration of anthocyan dye from aqueous solutions with water-soluble poly-N-vinylamides / E.V. Churilina, G.V. Shatalov, Y.I. Korenman, et al. // Russian Journal of Applied Chemistry. - 2008. - V. 81, № 4. - P. 726-729. DOI: 10.1134/S1070427208040320
11. Liquid-liquid equilibrium phase diagrams of new aqueous two-phase systems: Ucon 50-HB5100 + ammonium sulfate + water, Ucon 50-HB5100 + poly(vinyl alcohol) + water, Ucon 50-HB5100 + hydroxypropyl starch + water, and poly(ethylene glycol) 8000 + poly(vinyl alcohol) + water / M. Pereira, Y.T. Wu, P. Madeira et al. // Journal of Chemical Engineering Data. - 2004. - V. 49, № 1. -P. 43-47. DOI: 10.1021/je034038d
12. Zhao, X. Liquid-liquid equilibrium of aqueous two-phase systems containing poly (propylene glycol) and salt ((NH4)2SO4, MgSO4, KCl, KAc): experiment and correlation / X. Zhao, X. Xie, Y. Yan // Ther-mochimica Acta. - 2011. - V. 516, № 1. - P. 46-51. DOI: 10.1016/j .tca.2011.01.010
13. Extraction of complexes of lanthanides and actinides with Arsenazo III in an ammonium sul-fate-poly (ethylene glycol)-water two-phase system / V. Shkinev, N. Molochnikova, T. Zvarova et al. // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 1985. - V. 88, № 1. - P. 115-120.
14. Snyder, S.M. Phase compositions, viscosities, and densities for aqueous two-phase systems composed of polyethylene glycol and various salts at 25°C / S.M. Snyder, K.D. Cole, D.C. Szlag // Journal of Chemical and Engineering Data. - 1992. - V.37, № 2. - P.268-274.
15. Liquid-liquid extraction in the absence of usual organic solvents: application of two-phase aqueous systems based on a water-soluble polymer / T.I. Zvarova, V.M. Shkinev, G.A. Vorob'eva et al. // Microchimica Acta. - 1984. - V. 84, № 5-6. - P. 449-458.
16. Phase and extraction equilibria in water - syntamide-5 - ammonium sulfate and water - synta-mide-5k - ammonium sulfate systems / A.V. Golovkina, A.E. Lesnov, O.S. Kudryashova et al. // Russian Journal of Physical Chemistry A. - 2013. - V. 87, № 9. - P. 1502-1505. DOI: 10.1134/S0036024413080128
17. Двухфазные водные системы на основе полиэтиленгликолевых эфиров моноэтаноламидов синтетических жирных кислот и неорганических высаливателей / А.Е. Леснов, А.В. Головкина, О.С. Кудряшова, и др. // Химия в интересах устойчивого развития. - 2016. - Т. 24, № 1. - С. 29-33.
18. Phase equilibria in the water - alkali metal or ammonium sulfate - synthanol systems / O.S. Kudryashova, S.A. Denisova, M.A. Popova, et al. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. -2013. - V. 58, № 2. - P. 246-249. DOI: 10.1134/S0036023612120121
19. Шестопалова, Н.Б. Влияние солей натрия на фазовое разделение в системе «(0П-10)-Н2О» / Н.Б. Шестопалова, Р.К. Чернова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2014. - Т. 20, № 2. - С. 322-328.
20. Salabat, A. Liquid-liquid equilibria of aqueous two-phase systems composed of TritonX-100 and sodium citrate or magnesium sulfate salts / A. Salabat, S.T. Moghadam, M.R. Far // Calphad: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. - 2010. - V. 34, № 1. - P. 81-83. DOI: 10.1016/j.calphad.2009.12.004
21. Абрамзон, А.А. Поверхностно-активные вещества. Справочник / А.А. Абрамзон, В В. Бочаров, Г.М. Гаев. - Л.: Химия, 1979. - 376 с.
22. Specific Features of the Salting-out of Oxyethylated Nonylphenols Using Inorganic Salts at 25 °С / A.V. Stankova, A.M. Elokhov, S.A. Denisova., O.S. Kudryashova, et al. // Russian Journal of Physical Chemistry A. - 2017. - V. 91, № 5. - P. 880-886. DOI: 10.1134/S0036024417050247
23. Никурашина, Н.И. Метод сечений. Приложение к изучению многофазного состояния многокомпонентных систем. / Н.И. Никурашина, Р.В. Мерцлин. - Cаратов: Саратов. ун-т, 1969. - 122 с.
24. Аносов, В.Я. Основы физико-химического анализа / В.Я. Аносов, М.И. Озерова, Ю.Я. Фиалков. - М.: Наука, 1976. - 504 с.
25. Elokhov, A.M. Salting Out Of Potassium Bis(Alkylpolyoxyethylene)Phosphate With Ammonium Salts As The Base of Micellar Extraction Processes Development / A.M. Elokhov, A.E. Lesnov, O.S. Kydryashova // Russian Journal of General Chemistry. - 2015. - V. 85, № 11. - P. 2657-2662. DOI: 10.1134/S1070363215110250
Станкова Анастасия Вадимовна - магистрант, кафедра аналитической химии и экспертизы, Пермский государственный национальный исследовательский университет. 614990, Пермь, ул. Букирева, 15. E-mail: stankova11@mail.ru
Елохов Александр Михайлович - кандидат химических наук, старший преподаватель, кафедра неорганической химии, химической технологии и техносферной безопасности, Пермский государственный национальный исследовательский университет. 614990, Пермь, ул. Букирева, 15. E-mail: elhalex@yandex.ru
Катаева Дарья Андреевна - студент, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76. E-mail: dasha-major@mail.ru.
Поступила в редакцию 15 мая 2018 г.
Растворимость в системах вода - оксиэтилированный нонилфенол - (NH4hSO4
DOI: 10.14529/chem180304
SOLUBILITY IN THE WATER - OXYETHYLATED NONYLPHENOL - (NH4)2SO4 SYSTEMS
A.V. Stankova1, stankova11@mail.ru A.M. Elokhov1, elhalex@yandex.ru D.A. Kataeva2, dasha-major@mail.ru
1 Perm State University, Perm, Russian Federation
2 South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
The paper describes system approach application to optimization of temperature-concentration extraction parameters in water - surfactant - inorganic salting-out agent systems, based on analysis of the polythermic phase diagram of the corresponding ternary system. Solubility in water - Neonol AF-9-12 (or Neonol AF-9-25) - ammonium sulfate systems has been studied in the range 25-80 °C by visual polythermal and isothermal section methods, where Neonol AF-9-12 and Neonol AF-9-25 are oxyethylated nonylphenols with oxye-thylation degree of 12 and 25, respectively. It has been established that the delamination region increases when temperature grows, because of increasing salting-out ability of ammonium sulfate and decreasing hydration of surfactant micelles. The maximum differences in delamination region concentration boundaries have been observed at temperatures above 40 °C. In the delaminating mixtures containing Neonol AF-9-25, the water concentration is lower than that for the system with Neonol AF-9-12 at the same temperature, due to greater hydration degree of Neonol AF-9-25. Besides, for the system with Neonol AF-9-12 increase in temperature above 84 °C leads to formation of delamination in water - Neonol AF-9-12 binary system and salting-out of this heterogeneous subsystem. It has been shown that temperature-concentration delamination region boundaries are affected by surfactant oxyethyla-tion degree, the growth of which is accompanied by increase in hydration of surfactant micelles and decrease in their salting-out ability at fixed temperature. On the basis of solubility diagrams, the optimal extraction parameters in the water - Neonol AF-9-12 - ammonium sulfate system at 25 and 60 °C have been established, and it has been shown that temperature increase leads to decreasing extract volume and widening of acidity interval at which separation is observed, due to increasing salting-out ability of the salt and additional number of anions -salting-out agents with an acid. This determines the use of the studied systems for extraction at higher than room temperature.
Keywords: surfactants, stratification systems, micellar extraction, salting-out.
References
1. Saitoh T., Hinze W. L. Use of Surfactant-mediated Phase Separation (Cloud Point Extraction) with Affinity Ligands for the Extraction of Hydrophilic Proteins. Talanta, 1995. vol. 42, no. 1, pp. 119127.
2. Akita S., Takeuchi H. Cloud-point Extraction of Organic Compounds from Aqueous Solutions with Nonionic Surfactant. Separation Science and Technology, 1995, vol. 30, no. 5, pp. 833-846.
3. Lopes A.S., Garcia J.S., Catharino R.R., Santos, Santos L.S., Eberlin M.N., Arruda M.A.Z. Cloud Point Extraction Applied to Casein Proteins of Cow Milk and Their Identification by Mass Spectrometry. Analytica Chimica Acta, 2007, vol. 590, no. 2, pp. 166-172.
4. Madej K. Microwave-assisted and Cloud-point Extraction in Determination of Drugs and Other Bioactive Compounds. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2009, vol. 28, no. 4, pp. 436-446.
5. Hernandez-Justiz O., Fernandez-Lafuente R., Terreni M., Guisan J.M. Use of Aqueous Two-phase Systems for In-situ Extraction of Water Soluble Antibiotics During their Synthesis by Enzymes Immobilized on Porous Supports. Biotechnology and bioengineering, 1998, vol. 59, no. 1, pp. 73-79.
6. Santos V.C., Hasmann F.A., Converti A., Pessoa Jr.A. Liquid-liquid Extraction by Mixed Mi-cellar Systems: a New Approach for Clavulanic Acid Recovery from Fermented Broth. Biochemical Engineering Journal, 2011, vol. 56, no. 1-2, pp. 75-83.
7. Altunay N., Gurkan R.A New Micellar Mediated Cloud-Point Extraction Procedure for Sensitive and Selective Determination of Trace Amounts of Total Iodine in Milk-Based Nutritional Products by Means of Indirect Spectrophotometry. Food analytical methods, 2016, vol. 9, no. 2, pp. 505-518.
8. El-Hay S.S.A., Gouda A.A. Determination of Thorium (IV) in Real Samples by Spectrophotometry after Micelle-mediated Cloud Point Extraction. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2016, vol. 310, no. 1, pp. 191-200.
9. Appusamy A., John I., Ponnusamy K., Ramalingam A. Removal of Crystal Violet Dye from Aqueous Solution Using Triton X-114 Surfactant via Cloud Point Extraction. Engineering Science and Technology, an International Journal, 2014, vol. 17, no. 3, pp. 137-144.
10. Churilina E.V., Shatalov G.V., Korenman Y.I., Sukhanov P.T., Bolotov V.M. Extraction and Preconcentration of Anthocyan Dye from Aqueous Solutions with Water-soluble Poly-N-Vinylamides. Russian Journal of Applied Chemistry, 2008, vol. 81, no. 4, pp. 726-729.
11. Pereira M., Wu Y.T., Madeira P., Venancio A., Macedo E., Teixeira J. Liquid-liquid Equilibrium Phase Diagrams of New Aqueous Two-phase Systems: Ucon 50-HB5100 + Ammonium Sulfate + Water, Ucon 50-HB5100+ Poly(vinyl alcohol) + Water, Ucon 50-HB5100 + Hydroxypropyl Starch + Water, and Poly(ethylene glycol) 8000 + Poly(vinyl alcohol) + Water. Journal of Chemical Engineering Data, 2004, vol. 49, no. 1, pp. 43-47.
12. Zhao X., Xie X., Yan Y. Liquid-liquid Equilibrium of Aqueous Two-phase Systems Containing Poly(propylene glycol) and Salt ((NH4)2SO4, MgSO4, KCl, KAc): Experiment and Correlation. Thermochimica Acta, 2011, vol. 516, no. 1, pp. 46-51.
13. Shkinev V.M, Molochnikova N.P., Zvarova T.I., Spivakov B.Y., Myasoedov B., Zolotov Yu.A. Extraction of Complexes of Lanthanides and Actinides with Arsenazo III in an Ammonium Sulfate -Poly (ethylene glycol) - Water Two-phase System. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 1985, vol. 88, no. 1, pp. 115-120.
14. Snyder S. M., Cole K.D., Szlag D.C. Phase Compositions, Viscosities, and Densities for Aqueous Two-phase Systems Composed of Polyethylene Glycol and Various Salts at 25 °C. Journal of Chemical and Engineering Data, 1992, vol. 37, no. 2, pp. 268-274.
15. Zvarova T.I., Shkinev V.M., Vorobeva G.A., Spivakov B.Y., Zolotov Y.A. Liquid-liquid Extraction in the Absence of Usual Organic Solvents: Application of Two-phase Aqueous Systems Based on a Water-soluble Polymer. Microchimica Acta, 1984, vol. 84, no. 5-6, pp. 449-458.
16. Golovkina A.V., Lesnov A.E., Kudryashova O.S., Denisova S.A. Phase and Extraction Equilibria in Water - Syntamide-5 - Ammonium Sulfate and Water - Syntamide-5k - Ammonium Sulfate Systems. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2013, vol. 87, no. 9, pp. 1502-1505.
17. Lesnov A.E., Golovkina A.V., Kudryashova O.S., Denisova S.A. [Two-phase Aqueous Systems Based on Polyethylene Glycol Ethers of Monoethanolamides of Synthetic Fatty Acids and Inorganic Salting-out Agents]. Chemistry for Sustainable Development, 2016, vol. 24, no. 1, pp. 29-33. (in Russ.)
18. Kudryashova O.S., Denisova S.A., Popova M.A., Lesnov A.E. Phase Equilibria in the Water -Alkali Metal or Ammonium Sulfate - Synthanol Systems. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2013, vol. 58, no. 2, pp. 246-249.
19. Shestopalova N.B., Chernova R.K. [The Influence of Sodium Salts on Phase Separation in the "(OP-10) - H2O" System]. Bulletin of the Tambov State Technical University, 2014, vol. 20, no. 2, pp. 322-328. (In Russ.)
20. Salabat A., Moghadam S.T., Far M.R. Liquid-liquid Equilibria of Aqueous Two-phase Systems Composed of TritonX-100 and Sodium Citrate or Magnesium Sulfate Salts. Calphad: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry, 2010, vol. 34, no. 1, pp. 81-83.
21. Abramson A.A., Bocharov V.V., Gayev G.M. Poverkhnostno-aktivnyye veshchestva. Spravochnik [Surface-active Substances. Reference Book]. Leningrad, Chemistry, 1979. 376 p.
22. Stankova A.V., Elokhov A.M., Denisova S.A., Kudryashova O.S., Lesnov A.E. Specific Features of the Salting-out of Oxyethylated Nonylphenols Using Inorganic Salts at 25 °C. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2017, vol. 91, no. 5, pp. 880-886.
Растворимость в системах вода - оксиэтилированный нонилфенол - (NH42SO4
23. Nikurashina N.I., Merzlin R.V. Metod secheniy. Prilozheniye k izucheniyu mnogofaznogo sos-toyaniya mnogokomponentnykh sistem. [Method of Sections. Application to the Study of the Multiphase State of Multicomponent Systems]. Saratov, Saratov. University, 1969. 122 p.
24. Anosov V.Ya., Ozerova M.I., Fialkov Yu.Ya. Osnovy fiziko-khimicheskogo analiza [Fundamentals of Physical and Chemical Analysis]. Moscow, Nauka, 1976. 504 p.
25. Elokhov A.M., Lesnov A.E., Kudryashova O.S. Salting out of Potassium Bis(Alkylpolyoxyethylene)Phosphate with Ammonium Salts as the Base of Micellar Extraction Processes Development. Russian Journal of General Chemistry, 2015, vol. 85, no. 11, pp. 2657-2662.
Received 15 May 2018
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ
Станкова, А.В. Растворимость в системах вода - оксиэтилированный нонилфенол - СШ4)^04 / А.В. Станкова, А.М. Елохов, Д.А. Катаева // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2018. - Т. 10, № 3. - С. 37-45. DOI: 10.14529/Лет180304
FOR CITATION
Stankova A.V., Elokhov A.M., Kataeva D.A. Solubility in the Water - Oxyethylated Nonylphenol - (NH4)2SO4 Systems. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chemistry. 2018, vol. 10, no. 3, pp. 37-45. (in Russ.). DOI: 10.14529/chem180304
