谈谈乳酸脉冲电场对乳酸乙醇酯化反应影响

论文导读：
摘要：本论文以乳酸-乙醇-水系统作为黄酒模拟系统,探讨了脉冲电场(PEF)对乳酸乙醇酯化反应、乳酸乙酯水解反应的影响,并结合宏观浅析采取气质联用、红外光谱的手段以微观角度探究了PEF处理对反应物之一的乳酸水溶液的影响。1.探讨了脉冲电场的电场强度、单次处理时间、反应温度对乳酸乙醇酯化反应的影响,同时通过数据的归纳计算得出脉冲电场对反应活化能的影响。反应温度、反应时间、流速一定时,PEF对乳酸乙醇酯化反应的推动作用随着场强的增强而增强。反应温度30℃,流速50mL/min,反应时间为10h时,场强分别为15、20、25kV/cm的PEF处理所生成乳酸乙酯的量是未施加电场时的1.7、1.9、2.1倍。随着流速不断减少,单次处理时间不断增大,同一循环反应时间内乳酸乙酯生成量不断增加。同一温度下,施加电场相对未施加电场对反应均具有显著的推动作用。PEF处理转变了反应的活化能,20kV/cmPEF处理使反应的活化能以43.43kJ/mol降至25.05kJ/mol。2.探讨PEF作用下不同反应物系统中醇酸比和电导率对反应的影响,并在高电导率系统中进行了PEF处理热比较实验。结果显示,调整电导率后,PEF处理下醇酸比分别为0.5：1、1：1、1.5：1、2：1的四个反应系统仅受醇酸比的影响。系统随着醇酸比的增大,即系统中乙醇浓度的增大,乳酸乙酯的生成量不断增加。未调整电导率,PEF处理下的四个反应系统受醇酸比和电导率两个效果相反的因素的综合影响。场强、流速、反应温度和时间一定时,乳酸乙酯生成量醇酸比1：1系统0.5：1系统1.5：1系统2：1系统1：1不施加电场系统。热比较实验结果显示：即使在高电导率系统中,仍然有着PEF的非热效应促使酯化反应的进行,且所占比例达到30%以上3.考察了PEF处理对乳酸乙酯水解反应的影响。结果显示PEF处理对系统的pH值影响较小,推动乳酸乙酯水解的作用极其微弱。随着PEF场强的增加,系统的电导率值不断升高。4.简化反应系统,以反应物之一的乳酸水溶液系统为探讨对象,以宏观和微观的角度探讨了PEF处理对系统的影响。PEF处理对系统的电导率值、粘度影响不显著,而却使系统中的pH值有极微弱的减小。气质联用浅析则显示,PEF处理不能使乳酸水溶液产生新的物质,不会造成系统生成新的杂质而与乙醇反应。红外光谱检测结果显示,随着PEF处理场强的逐渐增大,醇O-H伸缩振动频率分别为3431、3430、3418、3407、3401cm-1,吸收峰逐渐向低波数区移动。这说明随着场强的增加,醇O-H周围的氢键缔合逐渐增强。C=O、酸O-H、酸C-O吸收峰位置总体变化不大。随着处理时间的延长，C=O、酸O-H、酸C-O吸收峰位置总体变化不大。醇O-H的特点吸收峰位置则小范围有所波动，最终有向低波数区移动的走势。PEF处理过的乳酸水溶液经过55天放置后，系统内氢键缔合结构有所破坏。关键词：脉冲电场论文乳酸论文乙醇论文乳酸乙酯论文
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ABSTRACT7-9
目录9-13
第一章 绪论13-23

1.1 黄酒的概述13-14

1.1 黄酒的介绍13

1.2 黄酒中的香气成分13-14

1.3 黄酒的人工催陈探讨14

1.2 黄酒模拟系统的建立14-15

1.3 乳酸乙醇及酯化反应的概述15-17

1.3.1 乳酸与乙醇的简述15

1.3.2 乳酸与乙醇的物理化学性质15-16

1.3.3 酯化反应的机理16-17

1.4 乳酸乙酯的概述17-18

1.4.1 乳酸乙酯的物理性质17

1.4.2 乳酸乙酯的化学性质17-18

1.4.3 乳酸乙酯的运用18

1.5 乳酸乙醇酯化反应探讨近况18-21

1.5.1 化学催化合成18-20

1.5.2 生物催化合成20-21

1.6 本论文探讨的背景、作用以及探讨内容21-23

1.6.1 探讨背景与作用21-22

1.6.2 主要探讨内容22-23

第二章 脉冲电场对乳酸乙醇酯化反应影响23-36

2.1 引言23

2.2 实验材料与仪器设备23-24

2.1 实验材料23-24

2.2 实验仪器与设备24

2.3 实验策略24-27

2.3.1 溶液的配制24

2.3.2 电导率的测量24

2.3.3 反应装置及取样24-25

2.3.4 气相色谱检测条件25-26

2.3.5 处理时间计算26

2.3.6 乳酸乙酯标准曲线的绘制26

2.3.7 无水反应物和含水反应物系统的比较实验26-27

2.3.8 不同PEF场强下的酯化反应27

2.3.9 不同单次处理时间下的酯化反应27

2.3.10 不同温度下PEF处理的酯化反应27论文导读：-585.4.5PEF处理乳酸水溶液红外光谱浅析58-635.5本章小结63-65结论与展望65-67参考文献67-74攻读硕士学位期间取得的探讨成果74-75致谢75-76答辩委员会对论文的评定意见76上一页12

2.4 结果与讨论27-34

2.4.1 含有各浅析组分的样品色谱浅析27-28

2.4.2 乳酸乙酯标准曲线的绘制28

2.4.3 PEF对乳酸和乙醇无水和含水反应物系统影响比较28-30

2.4.4 不同场强下PEF对酯化反应的影响30

2.4.5 处理时间对酯化反应的影响30-32

2.4.6 不同温度下PEF对酯化反应的影响32-33

2.4.7 PEF对反应活化能的影响33-34

2.5 本章小结34-36

第三章 脉冲电场对不同反应系统影响36-44

3.1 引言36

3.2 实验材料与仪器设备36-37

3.

2.1 实验材料36

3.

2.2 实验仪器与设备36-37

3.3 实验策略37-38

3.1 电导率的测量37

3.2 溶液的配制37

3.3 反应装置及取样37-38

3.4 气相色谱检测条件38

3.5 同一电导率下不同反应系统下的酯化反应38

3.6 不同反应系统下的酯化反应38

3.7 热比较实验38

3.4 结果与讨论38-43

3.4.1 PEF对同一电导率下不同反应系统酯化反应影响38-39

3.4.2 PEF对不同反应系统酯化反应影响39-40

3.4.3 PEF处理下调电导率与未调电导率影响比较40-41

3.4.4 PEF处理热比较实验41-43

3.5 本章小结43-44

第四章 脉冲电场对乳酸乙酯水解反应影响44-51

4.1 引言44

4.2 实验材料与仪器设备44-45

4.

2.1 实验材料44-45

4.

2.2 实验仪器与设备45

4.3 实验策略45-46
4.

3.1 电导率的测量45

4.

3.2 溶液的配制45

4.

3.3 反应装置及取样45

4.

3.4 气相色谱检测条件45-46

4.

3.5 不同PEF场强下的水解反应46

4.

3.6 PEF处理下水解反应系统电导率的变化46

4.

3.7 PEF处理下水解反应系统pH值的变化46

4.4 结果与讨论46-50

4.1 不同场强下PEF对水解反应的影响46-47

4.2 PEF处理对水解反应系统电导率的影响47-49

4.3 PEF处理对水解反应系统pH值影响49-50

4.5 本章小结50-51

第五章 脉冲电场处理对乳酸水溶液的影响51-65

5.1 引言51

5.2 实验材料与仪器设备51-52

5.

2.1 实验材料51-52

5.

2.2 实验仪器与设备52

5.3 实验策略52-54
5.

3.1 溶液的配制52

5.

3.2 反应装置52

5.

3.3 PEF处理下乳酸水溶液电导率的变化52

5.

3.4 PEF处理下乳酸水溶液pH值的变化52-53

5.

3.5 PEF处理下乳酸水溶液粘度的变化53

5.

3.6 PEF处理下乳酸水溶液气质联用(GC-MS)浅析53

5.

3.7 PEF处理下乳酸水溶液红外光谱(FTIR)浅析53-54

5.4 结果与讨论54-63
5.

4.1 PEF处理对乳酸水溶液电导率的影响54-55

5.

4.2 PEF处理对乳酸水溶液pH值的影响55

5.

4.3 PEF处理对乳酸水溶液粘度的影响55-56

5.

4.4 PEF处理乳酸水溶液GC-MS浅析56-58

5.

4.5 PEF处理乳酸水溶液红外光谱浅析58-63

5.5 本章小结63-65
结论与展望65-67
参考文献67-74
攻读硕士学位期间取得的探讨成果74-75
致谢75-76
答辩委员会对论文的评定意见76