การวัดโฮลด์อัพของเฟสกระจายโดยเทคนิคอัลทราโซนิก สำหรับการสกัดอะซิโตนในเครื่องสกัดแบบจานหมุน

Abstract

การวัดค่าโฮลด์อัพมีอยู่หลายวิธี เทคนิคอัลทราโซนิกเป็นวิธีหนึ่งที่นำมาใช้เพื่อการประมาณค่าโฮลด์อัพของวัฏภาคกระจาย ซึ่งวิธีการนี้จะไม่เข้าไปรบกวนการทำงานของระบบ แต่เทคนิคนี้มีการพัฒนาใช้กับระบบสององค์ประกอบที่ไม่มีการสกัดเข้าร่วมด้วย จึงยังไม่สามารถนำไปใช้คิดค่าโฮลต์อัพในกระบวนการสกัดที่แท้จริง ซึ่งต้องมีองค์ประกอบอย่างน้อยสามองค์ประกอบ แนวคิดการวัดเวลาในการเดินทางของคลื่นเสียงอัลทราโซนิกผ่านสารต่างชนิดกันและผ่านสารผสมที่มีโฮลต์อัพไม่เท่ากันด้วยความเร็วไม่เท่ากันนั้นน่าจะใช้ได้สำหรับระบบสารองค์ประกอบเช่นเดียวกับระบบสององค์ประกอบแต่อาจจะมีรายละเอียดของความเร็วสัมพันธ์ที่แตกต่างกัน ระบบที่เลือกมาใช้ในงานวิจัยนี้ คือ ระบบอะซิโตน-โทลูอีน-น้ำ โดยอะซิโตนเป็นตัวถูกละลาย เมื่ออะซิโตนมีความเข้มข้นต่างๆ จะมีผลทำให้ความเร็วในการเดินทางผ่านของผสมไม่เท่ากัน ในการศึกษาได้มีการเปรียบเทียบค่าระหว่างเทคนิคนี้กับเทคนิคดึงตัวอย่างเพื่อวัดโฮลด์อัพโดยตรงซึ่งมีข้อด้อยคือเป็นการรบกวนระบบ ในขณะเดียวกันได้ศึกษาประสิทธิภาพการสกัดของระบบที่ตัวแปรการทดลองต่างๆ กันด้วย จากการทดลองพบว่าในระบบสามองค์ประกอบ อัตราการไหลของวัฏภาคกระจาย อัตราการไหลของวัฏภาคต่อเนื่อง ความเร็วรอบจานหมุน มีผลต่อค่าโฮลด์อัพ โดยโฮลด์อัพมีค่าเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของอัตราการไหลของวัฏภาคกระจาย และมีค่าลดลงเมื่ออัตราการไหลของวัฏภาคต่อเนื่องเพิ่มขึ้น และผลของความเร็วรอบจานหมุนมีผลเล็กน้อยต่อค่าโฮลด์อัพ จากการทดลองได้เปรียบเทียบการวัดค่าโฮลด์อัพด้วยวิธีอัลทราโซนิกและวิธีวัดปริมาตรโดยตรงพบว่ามีค่าใกล้เคียงกันและน่าเชื่อถือ