Emülsiyon tipi sıvı membranlarla laktik asidin ekstraksiyonu

Abstract

ÖZET: Emülsiyon sıvı membran, solvent ekstraksiyonu, laktik asit, organik asidin geriye kazanılması, fermantasyon, tersiyer amin, Alamine 336. Laktik asit gıda endüstrisindeki asitlendirici ve koruyucu olarak kullanımdan, tıbbi uygulamalardaki biyolojik olarak parçalanabilir ameliyat ipliklerine kadar, birçok kullanım alanına sahip önemli bir maddedir. Laktik asit, hem geleneksel plastik malzemeler ve hem de kontrollü ilaç salıverilmesi veya suni protezler gibi özel kullanımlar için gerekli yeni malzemelerin yerine kullanılabilme amacına yönelik biyolojik olarak parçalanabilen polilaktik asidin üretimi için bir hammaddedir. Laktik asidi sentetik olarak üretmek için yollar olmasına rağmen, dünya ihtiyacının yaklaşık olarak yansı fermantasyonla gerçekleştirilir. Fermantasyon devam ederken, laktik asidin birikmesi sonucu, reaksiyon hızı yavaşlar. Laktik asidin solvent ekstraksiyonla kesikli olarak giderilmesinin laktik asit üretimini olumlu yönde etkilediği bilinmektedir. Sıvı membran ekstraksiyonu biyoteknolojideki uygulama ve fermantasyon ürünlerinden geriye kazanılması için büyük bir potansiyele sahiptir. Emülsiyon tipi sıvı membran sistemini kullanarak laktik asidin sulu çözeltilerden kesikli ekstraksiyonu deneysel olarak incelenmiştir. Membran faz, tersiyer amin (Alamine 336, Alamine 300 veya Alamine 308) veya kuaterner amin (Aliquat 336) taşıyıcı ve bir çözücüde (toluen, n-heptane, kerosen, Escaid 100 veya Escaid 200) çözünmüş yüzey aktif maddesi Span 80' den ibarettir. Sulu sodyum karbonat çözeltileri sıyırma çözeltisi olarak kullanılmıştır. Bu tezde karıştırma hızı, yüzey aktif madde konsantrasyonu, çözücü tipi, taşıyıcı tipi ve konsantrasyonu, sıyırma çözeltisi konsantrasyonu, başlangıç besleme çözeltisi pH ve konsantrasyonu, muamele oram, faz oram, modifiyer tipinin ekstraksiyon verimine etkileri incelenerek, optimum şartlar elde edilmiştir. incelenen şartlar altında % 1-5 w/v (0.111-0.555 M) laktik asit içeren relatif olarak konsantre besleme çözeltilerinden asidin % 90' im ekstrakte etmek mümkündür.

EXTRACTION OF LACTIC ACID BY EMULSION LIQUID MEMBRANES SUMMARY Key words: emulsion liquid membrane, solvent extraction, lactic acid, organic acid recovery, fermentation, tertiary amine, Alamine 336. Lactic acid an important commodity with its myriad uses ranging from acidulant and preservatives in the food industries to biodegradable sutures for medical applications. Lactic acid is also a raw material for the production of biodegradable polylactic acid both substitutes for conventional plastic materials and new materials of specific uses such as controlled drug delivery or artificial prostheses. Although there are synthetic routes to produce lactic acid, about half of the world's requirement of lactic acid is fullfilled by fermentation. As the fermentation proceeds, the rate of reaction begins to slow down because of the accumulation of lactic acid. With intermittent removal of the lactic acid by solvent extraction, the productivity of lactic acid was shown to improve. Liquid membrane extraction could have a great potential for application in biotechnology and for recovery from fermentation products. Studies on batch extraction of lactic acid from aqueous solutions using an emulsion liquid membrane system are experimentally reported. The membrane phase consists of the tertiary amine (Alamine 336, Alamine 300 or Alamine 308) or quaternary amine (Aliquat 336) carrier and surfactant Span 80 dissolved in a diluent (toluene, n- heptane, kerosene, Escaid 100 or Escaid 200). Aqueous solutions of sodium carbonate are used as internal stripping reagent. In this thesis the effects of mixing speed, surfactant concentration, stripping reagent concentration, initial feed pH and concentration, treatment ratio, phase ratio, modifier type on extraction efficiency are examined and the optimum conditions are determined. Under the conditions studied, it was found that it is possible to extract about 90 % of the lactic acid from the relatively concentrated feed solutions ranging from 1 to 5 % w/v (0.1 11 -to 0.555 M) lactic acid. xxvi