以二甲基亞砜為溶劑分離多種共沸物系的研究

辛 姣 ，王 鳳 ，夏曉梅 ，李 靜 ，連明磊 ，葉 昆

（1.六盤水師范學院化學與材料工程學院，貴州六盤水 553004；2.中國石油工程建設有限公司華北分公司，河北任丘 062552）

二甲基亞砜（DMSO）作為極性和滲透性有機溶劑[1-3]，廣泛應用于化學、醫藥、電子和金屬冶煉行業，被稱為“通用”溶劑和“健康”溶劑[4]。作為藥物添加劑的活性成分，DMSO毒性小，溶解性好，在醫藥行業也被稱為“全能藥”[5]。二甲基亞砜有很強的溶解力，能分解大部分有機物，包括碳水化合物、聚合物、肽，以及許多鹽和氣體。本文主要研究二甲基亞砜作為優良有機溶劑在萃取精餾工藝中的應用，考查二甲基亞砜的加入對一些難分離的共沸物體系（如丙酮-甲醇、醋酸甲酯-甲醇、四氫呋喃-乙醇和甲基叔丁基醚-甲醇）的影響。

1 四種共沸物系數據

本文分析了二甲基亞砜為溶劑的4種共沸物系[6-9]，其基礎數據見表1。

2 相對揮發度數據

表1 4種共沸物系的數據

本文以二甲基亞砜為萃取精餾工藝的萃取劑，利用化工過程模擬軟件Aspen Plus中的Analysis模塊進行分析，分別考查二甲基亞砜的加入對丙酮-甲醇、醋酸甲酯-甲醇、四氫呋喃-乙醇、甲基叔丁基醚-甲醇4個體系全濃度范圍內相對揮發度的影響，結果如表2所示，其中α1表示無萃取劑加入的相對揮發度，α2表示二甲基亞砜加入后的相對揮發度。

表2 二甲基亞砜的加入對4種共沸物系相對揮發度的影響

相對揮發度與1的偏離越大，說明該分離體系越易分離。從表2可以看出，二甲基亞砜的加入對4個體系的相對揮發度均有增大的作用，而且均消除了4個體系的共沸點，因此可以說明二甲基亞砜表現出優良萃取劑的性質。

3 擬二元相圖分析

本文計算了二甲基亞砜加入后丙酮-甲醇、醋酸甲酯-甲醇、四氫呋喃-乙醇、甲基叔丁基醚-甲醇4個體系的汽液平衡關系，結果繪于圖1～圖4。

圖4 二甲基亞砜為萃取劑的甲基叔丁基醚-甲醇擬二元汽液平衡相圖

圖1 二甲基亞砜為萃取劑的丙酮-甲醇的擬二元汽液平衡相圖

通過對4個擬二元汽液平衡相圖分析得知，二甲基亞砜的加入消除了4個共沸體系的共沸點，這與相對揮發度的分析結果相吻合，可知二甲基亞砜是一個優良的萃取劑。

4 結論

圖2 二甲基亞砜為萃取劑的醋酸甲酯-甲醇擬二元汽液平衡相圖

圖3 二甲基亞砜為萃取劑的四氫呋喃-乙醇擬二元汽液平衡相圖

本文以丙酮-甲醇、醋酸甲酯-甲醇、四氫呋喃-乙醇、甲基叔丁基醚-甲醇4個常見共沸體系為研究對象，運用化工模擬軟件Aspen Plus計算二甲基亞砜對原體系相對揮發度數值和擬二元汽液平衡相圖的影響，結果表明，二甲基亞砜是這4個共沸體系萃取精餾工藝優良的萃取劑。