Primjena hidrofobnih niskotemperaturnih eutektičkih otapala u procesu ekstrakcije

undergraduate thesis

• Title (english): Application of hydrophobic deep eutectic solvents in the extraction process
• Author: Ana Juričić
• Mentor: Jasna Prlić Kardum (mentor)
• Committee member: Jasna Prlić Kardum (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Gordana Matijašić (član povjerenstva)
• Committee member: Lidija Furač (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Chemical Engineering and Technology; Zagreb
• Defense date and country: 2019-09-19, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Chemical Engineering

Abstract

Zbog negativnog utjecaja konvencionalnih otapala na ljude i okoliš potiče se razvoj i primjena zelenih otapala. U ovom završnom radu navedeni su primjeri primjene hidrofobnih niskotemperaturnih eutektičkih otapala u procesima ekstrakcije. Navedeni su primjeri primjene hidrofobnih niskotemperaturnih eutektičkih otapala se za ekstrakciju lako hlapljivih masnih kiselina, pesticida, umjetnih bojila iz raznih napitaka i aretemisinina. Za ekstrakciju iz vodenih otopina korištena je dekanska kiselina kao electron-donor i različite kvaterne amonijeve soli kao electron-akceptori. Na djelotvornost ekstrakcije lako hlapljivih masnih kiselina iz vodenih otopina najveći utjecaj je imala duljina alkilnog lanca kvaterne amonijeve soli. Zbog hidrofobnosti koristili su se isključivo alikilni lanci sa sedam ili osam ugljikovih atoma. Sva pripremljena otapala su pokazala veću djelotvornost ekstrakcije u odnosu na konvencionalno otapalo. Za ekstrakciju pesticida pripremljena su tri otapala:
DL-mentol:kaprilna kiselina, DL-mentol:oktanska kiselina i DL-mentol:laurinska kiselina.
Na djelotvornost ekstrakcije pesticida iz vode najveći je utjecaj imala topljivost pesticida u vodi. Prilikom pripreme otapala za ekstrakciju umjetnih bojila iz napitaka korištena je metoda mikroekstrakcije. Od pripremljenih otapala najbolju djelotvornost je ostvario DES-4 te je ispitan utjecaj povećanja volumena DES-4, pH i dodatka natrij-klorida na povišenje djelotvornosti ekstrakacije. Za ekstrakciju artemisinina iz Artemisia annua lišća pripremljena su dva sekundarna i jedno tercijarno otapalo. Ispitan je utjecaj povećanja temperature i metode ekstrakcije na djelotvornost procesa. Otapalo N81Cl-NBA (1:4) je ostvario najveću djelotvornost ekstrakcije od svih pripremljenih otapala i u odnosu na petrol-eter koji se trenutno koristi prilikom ekstrakcije artemisinina.

Abstract (english)

Conventional solvents have a negative effect on humans and the environment. That is the reason why it is encouraged the development and synthesis of green solvents. This paper discusses examples of the extraction process in which are hydrophobic deep eutectic solvents are used. Hydrophobic deep eutectic solvents are used for extraction of VFA, pesticides, synthetic pigments and artemisinin from Artemisia annua leaves. Hydrophobic deep eutectic solvent is used for the extraction of volatile fatty acids from water solutions. Decanoic acid was used as hydrogen bond donor and different quaternary ammonium salts as hydrogen bond acceptors. Lenght of the alkyl chain of quaternary ammonium salts had the highest influence on extraction efficiency. Alkyl chains with seven or eight carbon atoms were used because of their hydrophobicity. All used solvents had higher extraction efficiency than conventional solvent for the extraction of volatile fatty acids. For extraction of pesticides from water three hydrophobic deep eutectic solvents were used: DL-menthol:caprylic acid, DL-menthol:octanoic acid and DL-menthol:lauric acid. The highest impact on extraction efficiency had a solubility of pesticides in water. Synthetic pigments were extracted from beverages with method liquid-liquid microextraction. Out of all prepared solvents the highest efficiency had DES-4. It was tested how would increase of volume of DES-4, pH, and addition of sodium chloride impact extraction efficiency. Artemisinin was extracted from Anna annua leaves with HDES. Two secondary and one tertiary HDES were used for extraction.
N81Cl-NBA (1:4) had the highest extraction efficiency than other prepared HDES. Also, it has higher efficiency than petroleum ether which is now used for the extraction of artemisinin.

• Keywords: hidrofobno niskotemperaturno eutektičko otapalo; ekstrakcija; elektron-donor; elektron akceptor; djelotvornost ekstrakcije; vodena otopina; konvencionalna otapala; zelena otapala
• Keywords (english): hydrophobic deep eutectic solvent; extraction; hydrogen bond donor; hydrogen bond acceptor; extraction efficiency; water solution; conventional solvents; green solvents
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:715623
• Study programme: Title: Chemical Engineering - Undergraduate study; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2023-05-23 13:34:26