Prediction of Flooding in Packed Liquid-Liquid and High-Pressure Extraction Columns Using a Gaussian Process

Reliable prediction of flooding conditions is needed for sizing and operating packed extraction columns. Due to the complex interplay of physicochemical properties, operational parameters and the packing-specific properties, it is challenging to develop accurate semi-empirical or rigorous models with a high validity range. State of the art models may therefore fail to predict flooding accurately. To overcome this problem, a data-driven model based on Gaussian processes is developed to predict flooding for packed liquid-liquid and high-pressure extraction columns. The optimized Gaussian process for the liquid-liquid extraction column results in an average absolute relative error (AARE) of 15.23 %, whereas the algorithm for the high-pressure extraction column results in an AARE of 13.68 %. Both algorithms can predict flooding curves for different packing geometries and chemical systems precisely.     

最优化算法与纯元素谱剥离相结合的能量色散X射线荧光谱解谱方法

在进行能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)解谱时,如果给定样品的元素构成,采用纯元素谱图剥离的方式会更加合理,但由于每个元素的谱线都不止一条,如果仅仅针对主线对齐做剥离,会导致结果的严重失真,同时剥离次序对解谱结果有较大影响。介绍了一种最优化算法与纯元素谱剥离相结合的EDXRF解谱方法,该方法以多个纯元素谱的强度大小和峰位漂移道数作为变量构建残差方程,并用最优化计算的方法去调整,直至残差达到极小。实验采用强度顺序剥离、能量顺序剥离和最优化算法拟合3种方法分别对谱线重叠较为严重的La-Ce-Pr-Nd混合液样品的L系谱线进行了解析,结果表明最优化计算方法拟合的谱图与原始谱的残差 (1415.0)比另两种方法(166094.0和3192.7)大幅度缩小,拟合谱与原始谱更为吻合,并且方法在实现时对初值不敏感,解谱精度也不依赖于剥离次序。     

Et-Ph-BCTABipy的合成及其对Pd2+的萃取性能

合成了N，N′-二乙基-N，N′-二苯基-［2，2′-联吡啶］-6，6′-二硫代酰胺(Et-Ph-BCTABipy)萃取剂，并利用¹³C NMR和¹H NMR对其进行了表征；研究了相接触时间、萃取剂浓度、水相初始酸度和Pd²⁺浓度等因素对Et-Ph-BCTABipy萃取Pd²⁺性能的影响，利用摩尔比法确定了Et-Ph-BCTABipy与Pd²⁺所形成的配合物组成；同时，在Ln(Ⅲ)与Pd²⁺共存体系中研究了Et-Ph-BCTABipy对Pd²⁺的萃取选择性。结果表明：Et-Ph-BCTABipy在HNO₃体系中对Pd²⁺具有较强的萃取性能和较高的萃取选择性；萃取过程中Et-Ph-BCTABipy与Pd²⁺以1∶2的比例结合，其萃取平衡常数K_ex=3.42×10⁶。     

酵子馒头与酵母馒头挥发性组分与香气特征分析

利用同时蒸馏萃取(SDE)和顶空固相微萃取(HS-SPME)收集酵子馒头(JSB)与酵母馒头(YSB)的挥发性物质,并结合气-质谱联用(GC/MS)和气相嗅闻(GC-O)技术,对其挥发性物质和香气特征进行分析。结果显示,SDE吸收液适合分馏和浓缩。HS-SPME最佳条件为吸附温度55℃,吸附时间30 min,解吸时间6 min。GC/MS分析发现,两种馒头共有组分23种,主要组分是乙醇、3-甲基-1-丁醇、正己醇、(E)-2-壬烯醛、2-正戊基呋喃、萘、苯甲醛、戊基苯、壬醛、香叶基丙酮,共有组分在JSB中相对含量较高(>60%),在YSB中含量较低(<50%),其中JSB中乙醇的相对含量最高(63%)。JSB中酸类、含苯环类、杂环类化合物的相对含量高于YSB,表现出醇香、果香和坚果香味。而YSB中烯烃类、醛类、酯类、酮类化合物高于JSB,其香气不如JSB浓郁。JSB与YSB的挥发性物质种类和相对含量差异明显,导致两者表现出不同的香气特征。     

腊八豆挥发性风味物质的研究

采用同时蒸馏萃取(SDE)和顶空固相微萃取(HS-SPME)两种方法提取4种不同品牌腊八豆中的挥发性风味物质,并用气相色谱-质谱(GC-MS)联用对挥发性活性成分进行鉴定。结果显示:共鉴定出115种挥发性物质,包括醇类12种,醛类15种,酮类6种,醚类7种,酚类5种,酸类4种,酯类17种,烷烃类40种,含硫类4种和杂环类5种,其中SDE法和HS-SPME法分别鉴定出98种和73种。4种腊八豆样品中,JC样品、LMZ样品、TYGS样品、TDJ样品分别鉴定出73种、66种、77种和77种挥发性物质。其中主要的挥发性风味物质包括1-辛烯-3-醇、芳樟醇、2-茨醇、α-松油醇、苯乙醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、橙花醛、甲基庚烯酮、烯丙基甲基二硫醚、乙基麦芽酚、丁香酚、棕榈酸乙酯、蒎烯、莰烯、桧烯和α-姜黄烯等。同时发现两种提取方法检测出的结果差异很大,4种腊八豆样品的挥发性风味物质也有一定的差异。     

HS-SPME/GC-MS测定石榴酒中香气组分的条件优化

该文使用气相质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对石榴酒中的香气成分分析,在进样前对萃取纤维的种类,萃取的样品量,萃取时间,萃取温度4个条件进行优化,以期得到所测定的香气分子较多,重现性较好的GC-MS结果。试验结果表明对5.0 mL石榴酒样品,选取二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷(divinylbenzene/carbon molecular sieve/dimethicone,DVB/CAR/PDMS)萃取纤维在45.0℃下萃取50 min,能够得到最优且重现性较好的GC-MS分析结果,定性出57种化合物,包括酯类、醇类、酸类、芳香族化合物等。为石榴酒的后续研究提供了基础。     

熔融制样-能量色散X射线荧光光谱仪分析硅酸盐中32 种组分

为充分发挥小型实验室设备的功能,实验采用熔融制样,使用台式能量色散X射线荧光光谱仪(10W, Rh靶)定量分析了硅酸盐样品中的Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、SO₃、Cl、K₂O、CaO、TiO₂、V、Cr、MnO、Fe₂O₃、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、As、Ba、La、Ce、Th、U、Hf、Pb等32种主、次、痕量组分。对3种不同的解谱方法进行比较,确定Na、Mg、Al、Si、P、As、Ce、Cr、Cu、Ga、La、Nb、Ni、Pb、Th、U、V、Y选择感兴趣区解谱,其余元素用高斯或经改进的高斯函数的最小二乘法拟合解谱。选用有代表性的多个硅酸盐类样品,比较了理论检出限及10次重复测定计算3倍标准偏差得出的检出限,发现以3倍标准偏差作为检出限再取它们的平均值则更具代表性和使用意义。各组分的检出限为0.2~1740μg/g。精密度试验表明,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.12%~10.5%(Na为轻元素,由于含量低,小能谱测定的精密度稍差);对两个土壤标准样品进行正确度验证,测定值与标准值一致。     

大体积进样气相色谱串联质谱法测定饮用水中29种半挥发性有机物

建立了饮用水中29种半挥发性有机物的三重四级杆气质联用仪大体积进样检测方法。水样样品经甲基叔丁基醚液液萃取,采用溶剂放空模式程序升温大体积进样,MRM多反应离子监测,内标法定量。结果表明:在0.2~10.0μg/L质量浓度范围内,各化合物的响应值与浓度呈良好的线性关系(r>0.994),方法检出限为0.003~0.110μg/L,加标回收率在61.7%~108.6%,相对标准偏差(n=6)为1.5%~8.7%。该方法样品前处理简单,灵敏度高,适用于饮用水中29种半挥发性有机物的同时测定。