مطالعه‌ فرايند استخراج مايع - مايع كلسيم در ميكروكانال هاي موازي

در اين پژوهش الگوهاي جريان در شش سامانه جريان مايع-مايع شامل كلروفرم/بوتيل استات/اتيل استات/كروسن/بوتانول/اكتانول-آب در يك سامانه افزايش مقياس يافته ميكروفلوئيديك مورد مطالعه قرار گرفت. سه الگوي جريان اصلي شامل اسلاگ، قطره اي و موازي در ميكروكانال هاي موازي مشاهده شد. الگوي جريان يكنواخت با درصد غير يكنواختي كم‌تر از 10 درصد در ميكروكانال هاي موازي نشان دهنده كيفيت بالاي ميكروكانال ها و افزايش مقياس موفق در سامانه ياد شده دارد. با تحليل الگوهاي جريان گوناگون، الگوي جريان موازي با جداسازي كامل فازي به عنوان الگوي جريان ايده آل براي انجام آزمايش هاي جداسازي انتخاب شد. با استفاده از سامانه آب-كلروفرم و اترتاجي  بالاترين درصد استخراج در ميان حلال هاي آلي و اترهاي تاجي گوناگون به‌دست آمد. اثر غلظت كلسيم، غلظت اترتاجي و pH با استفاده از سامانه ياد شده بر روي جداسازي كلسيم بررسي و شرايط بهينه جداسازي با استفاده از روش سطح پاسخ محاسبه شد. محاسبه بازده استخراج در شرايط بهينه با استفاده از زنجيره سه تايي ميكروفلوئيديك نشان مي دهد درصد جداسازي در مدت زمان حدود 3.5 ثانيه به بيش از 60 درصد از غلظت تعادلي مي رسد. اضافه كردن مايع يوني  به حلال هاي آلي نشان مي دهد كه بهبودي شگرفي در ميزان استخراج كلسيم در مورد تركيب بوتيل استات و  ايجاد مي‌شود. بنابراين جداسازي كلسيم به كمك تركيب ياد شده با استفاده از زنجيره سه تايي ميكروفلوئيديك انجام شد. محاسبه زمان اقامت در زنجيره سه تايي ميكروفلوئيديك در اين حالت نشان مي دهد كه در مدت زمان اقامت حدود 1.6 ثانيه مي توان به بيش از 95 درصد از غلظت تعادلي رسيد.