##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Запропонована модель кінетики екстрагування у вигляді системи двох звичайних, диференціальних рівнянь, яка враховує змінну концентрацію на міжфазній поверхні системи та в об’ємі розчинника, що є особливістю процесу екстрагування зрідженими газами за кінцевого відношення об’ємів екстрагент – сировина.
Отримано аналітичний розв’язок у вигляді рівняння кінетики для середньооб’ємної частки цільового компоненту в твердій та рідинній фазі, яке містить визначальні масообмінні числа подібності Фурьє, Біо, для частинки сировини довільної геометричної форми, співвідношення об’ємів екстрагент – сировина та константу розподілу фазової рівноваги.
Показано, що шляхом регресійного аналізу експериментальних даних кінетики екстрагування, на підставі отриманого кінетичного рівняння можна отримати всі визначальні фізичні характеристики процесу екстракції, що дозволяє в подальшому проводити пошук оптимальних режимів процесу екстракції зрідженими газами.
Ключові слова:
екстракція, зріджені гази, моделювання, кінетика процесу, регресійний аналіз
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Як цитувати
Потапов, В., Цуркан, М., & Білий, Д. (2025). АНАЛІТИЧНА МОДЕЛЬ КІНЕТИКИ ЕКСТРАКЦІЇ ЗРІДЖЕНИМИ ГАЗАМИ. Scientific Works, 89(1), 27-34. https://doi.org/10.15673/swonaft.v89i1.3228
Розділ
Статьи
Посилання
1. Cequier-Sánchez, E., Rodríguez, C., & Ravelo, Á. (2008). Dichloromethane as a solvent for lipid extraction and assessment of lipid classes and fatty acids from samples of different natures. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(12), 4297–4303. https://doi.org/10.1021/jf073471e
2. Plant extraction with HFC-134a. (2025, July 18). Retrieved from https://pure5extraction.com/plant-extraction-with-hfc-134a/
3. Lelono, A., Simanungkalit, S., Umarudin, I., & Herdiawan, H. (2018). Screening of active compounds from Artemisia annua using HFC-134a subcritical extraction system. Journal of Tropical Pharmacy and Chemistry, 4(3), 114–121. Retrieved from https://pdfs.semanticscholar.org/125e/5f018de9dc62f50266398451e9dcfe0f0d5a.pdf
4. Mendez, I. I., Hermann, L. L., Hazelton, P. R., & Coombs, K. M. (2000). A comparative analysis of Freon substitutes in the purification of reovirus and calcivirus. Journal of Virological Methods, 90(1), 59–67.
5. Molchanov, G. I. (1981). Intensive processing of medicinal raw materials [Интенсивная обработка лекарст-венного сырья]. Moscow: Meditsina.
6. Osetskyi, O., Sevastianov, S., Yevlash, V., & Potapov, V. O. (2023). Low-temperature extraction of lipid fractions from vegetable raw materials using liquefied freons. Problems of Cryobiology and Cryomedicine, 33(1), 38–49. https://doi.org/10.15407/cryo33.01.038
7. Alara, O. R., & Abdurahman, N. H. (2019). Kinetics studies on effects of extraction techniques on bioactive compounds from Vernonia cinerea leaf. Journal of Food Science and Technology, 56, 580–588. https://doi.org/10.1007/s13197-018-3512-4
8. de Oliveira, L. P., Hudebine, D., Guillaume, D., & Verstraete, J. J. (2016). A review of kinetic modeling methodologies for complex processes. Oil & Gas Science and Technology – Revue d’IFP Energies Nouvelles, 71(3), 45. https://doi.org/10.2516/ogst/2016011
9. Bbumba, S., Kigozi, M., Karume, I., Arum, C. T., Murungi, M., Babirye, P. M., & Kirabo, S. (2025). Prediction and optimization of process parameters using artificial intelligence and machine learning models. Asian Journal of Applied Chemistry Research, 16(1), 11–33. https://doi.org/10.9734/ajacr/2025/v16i1317
10. Gallo, M., Formato, A., Ciaravolo, M., Formato, G., & Naviglio, D. (2020). Study of the kinetics of extraction process for the production of hemp inflorescence extracts by means of conventional maceration (CM) and rapid solid–liquid dynamic extraction (RSLDE). Separations, 7(2), 20. https://doi.org/10.3390/separations7020020
11. Reche, C., Rosselló, C., Umaña, M. M., Eim, V., & Simal, S. (2021). Mathematical modelling of ultrasound-assisted extraction kinetics of bioactive compounds from artichoke by-products. Foods, 10(5), 931. https://doi.org/10.3390/foods10050931
12. Pamungkas, K. D., Karyadi, J. N. W., Setyaningsih, W., & Susanti, D. Y. (2025). Microwave-assisted extraction kinetics of phycobiliprotein from Spirulina platensis: Influence of citric acid concentration. Trends in Sciences, 22(7), 10042. https://doi.org/10.48048/tis.2025.10042
13. Dyachok, V., Dyachok, R., Gaiduchok, O., & Ilkiv, N. (2015). Mathematical model of mass transfer from lamina of the leaf into extractant. Chemistry and Chemical Technology, 9(1), 107–110. https://doi.org/10.23939/CHCHT09.01.107
14. Galgano, F., Tolve, R., Scarpa, T., Caruso, M. C., Lucini, L., Senizza, B., & Condelli, N. (2021). Extraction kinetics of total polyphenols, flavonoids, and condensed tannins of lentil seed coat: Comparison of solvent and extraction methods. Foods, 10(8), 1810. https://doi.org/10.3390/foods10081810
15. Semenyshyn, Y., Tsiura, N., Rymar, T., & Krvavych, A. (2017). Equilibrium, mechanism and kinetics of extraction and drying processes [Рівновага, механізм і кінетика процесів екстрагування та сушіння]. Scientific Works, 80(1). https://doi.org/10.15673/swonaft.v80i1.198
16. Krvavych, A. S., Konechna, R. T., Mylyanych, A. O., Petrina, R. O., Fedoryshyn, O. M., Mykytiuk, O. M., Semenyshyn, Y. M., Atamanyuk, V. M., & Novikov, V. P. (2018). Kinetics and mechanism of extraction of biologically active substances from the wild species G. imbricatus [Кінетика та механізм екстракції біологічно активних речовин з дикорослого виду G. imbricatus]. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, (5), 111–115. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vchem_2018_5_17
17. Kotov, B., & Bandura, V. (2018). Construction of a mathematical model of extraction process in the system solid body–liquid in a microwave field. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(6–95), 33–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.145232
18. Mank, V. V. (2007). Physical chemistry [Фізична хімія]. Kyiv: Center of Educational Literature.
2. Plant extraction with HFC-134a. (2025, July 18). Retrieved from https://pure5extraction.com/plant-extraction-with-hfc-134a/
3. Lelono, A., Simanungkalit, S., Umarudin, I., & Herdiawan, H. (2018). Screening of active compounds from Artemisia annua using HFC-134a subcritical extraction system. Journal of Tropical Pharmacy and Chemistry, 4(3), 114–121. Retrieved from https://pdfs.semanticscholar.org/125e/5f018de9dc62f50266398451e9dcfe0f0d5a.pdf
4. Mendez, I. I., Hermann, L. L., Hazelton, P. R., & Coombs, K. M. (2000). A comparative analysis of Freon substitutes in the purification of reovirus and calcivirus. Journal of Virological Methods, 90(1), 59–67.
5. Molchanov, G. I. (1981). Intensive processing of medicinal raw materials [Интенсивная обработка лекарст-венного сырья]. Moscow: Meditsina.
6. Osetskyi, O., Sevastianov, S., Yevlash, V., & Potapov, V. O. (2023). Low-temperature extraction of lipid fractions from vegetable raw materials using liquefied freons. Problems of Cryobiology and Cryomedicine, 33(1), 38–49. https://doi.org/10.15407/cryo33.01.038
7. Alara, O. R., & Abdurahman, N. H. (2019). Kinetics studies on effects of extraction techniques on bioactive compounds from Vernonia cinerea leaf. Journal of Food Science and Technology, 56, 580–588. https://doi.org/10.1007/s13197-018-3512-4
8. de Oliveira, L. P., Hudebine, D., Guillaume, D., & Verstraete, J. J. (2016). A review of kinetic modeling methodologies for complex processes. Oil & Gas Science and Technology – Revue d’IFP Energies Nouvelles, 71(3), 45. https://doi.org/10.2516/ogst/2016011
9. Bbumba, S., Kigozi, M., Karume, I., Arum, C. T., Murungi, M., Babirye, P. M., & Kirabo, S. (2025). Prediction and optimization of process parameters using artificial intelligence and machine learning models. Asian Journal of Applied Chemistry Research, 16(1), 11–33. https://doi.org/10.9734/ajacr/2025/v16i1317
10. Gallo, M., Formato, A., Ciaravolo, M., Formato, G., & Naviglio, D. (2020). Study of the kinetics of extraction process for the production of hemp inflorescence extracts by means of conventional maceration (CM) and rapid solid–liquid dynamic extraction (RSLDE). Separations, 7(2), 20. https://doi.org/10.3390/separations7020020
11. Reche, C., Rosselló, C., Umaña, M. M., Eim, V., & Simal, S. (2021). Mathematical modelling of ultrasound-assisted extraction kinetics of bioactive compounds from artichoke by-products. Foods, 10(5), 931. https://doi.org/10.3390/foods10050931
12. Pamungkas, K. D., Karyadi, J. N. W., Setyaningsih, W., & Susanti, D. Y. (2025). Microwave-assisted extraction kinetics of phycobiliprotein from Spirulina platensis: Influence of citric acid concentration. Trends in Sciences, 22(7), 10042. https://doi.org/10.48048/tis.2025.10042
13. Dyachok, V., Dyachok, R., Gaiduchok, O., & Ilkiv, N. (2015). Mathematical model of mass transfer from lamina of the leaf into extractant. Chemistry and Chemical Technology, 9(1), 107–110. https://doi.org/10.23939/CHCHT09.01.107
14. Galgano, F., Tolve, R., Scarpa, T., Caruso, M. C., Lucini, L., Senizza, B., & Condelli, N. (2021). Extraction kinetics of total polyphenols, flavonoids, and condensed tannins of lentil seed coat: Comparison of solvent and extraction methods. Foods, 10(8), 1810. https://doi.org/10.3390/foods10081810
15. Semenyshyn, Y., Tsiura, N., Rymar, T., & Krvavych, A. (2017). Equilibrium, mechanism and kinetics of extraction and drying processes [Рівновага, механізм і кінетика процесів екстрагування та сушіння]. Scientific Works, 80(1). https://doi.org/10.15673/swonaft.v80i1.198
16. Krvavych, A. S., Konechna, R. T., Mylyanych, A. O., Petrina, R. O., Fedoryshyn, O. M., Mykytiuk, O. M., Semenyshyn, Y. M., Atamanyuk, V. M., & Novikov, V. P. (2018). Kinetics and mechanism of extraction of biologically active substances from the wild species G. imbricatus [Кінетика та механізм екстракції біологічно активних речовин з дикорослого виду G. imbricatus]. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, (5), 111–115. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vchem_2018_5_17
17. Kotov, B., & Bandura, V. (2018). Construction of a mathematical model of extraction process in the system solid body–liquid in a microwave field. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(6–95), 33–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.145232
18. Mank, V. V. (2007). Physical chemistry [Фізична хімія]. Kyiv: Center of Educational Literature.