In this study the mathematical model of the extraction process from plant material is developed, taking into account the anatomical structure of plant material, namely the presence of cellular and intercellular spaces. The solution of the model enables to determine its kinetic coefficients Dc, Dt, process conditions, and predict the kinetics of the extraction process implementation in practice.
Adequacy of mathematical model of the extraction process of cellular structure solid bodies (plant material) has been proved taking into account its anatomical structure, namely the presence of cellular and intercellular environment. Diffusion coefficients through the cellular membrane Dc and in intercellular environment Dт have been determined. Experimental verification of the accumulation of intracellular substances in intercellular environment during the extraction process flow has been made.
Доведено адекватність математичної моделі процесу екстрагування твердих тіл клітинної будови (рослинна сировина), враховуючи її анатомічну будову, а саме наявність клітинного та міжклітинного середовища. Експериментально підтверджено механізм екстрагування внутрішньоклітинної речовини в процесі перебігу екстракційного процесу. Підтверджено порядок коефіцієнту дифузії через клітинну оболонку – Dc та в міжклітинному середовищі Dт.
Побудовано математичну модель масовіддачі від пластини листка у екстрагент враховуючи анатомічні особливості рослинної сировини, а саме наявність клітинного та міжклітинного середовища. Розв‘язання такої задачі дало можливість прогнозувати кінетику процесу екстрагування неподрібненого листя при реалізації її на практиці.
Представлено результати розроблення математичних моделей зовнішнього масообміну при вилучені цільових компонентів із рослинної сировини, а також математичних моделей для визначення мінімального часу досягнення рівноважного стану системи та поточної концентрації розчинної речовини, — для їх застосування при оптимізації роботи твердофазової екстракційної апаратури.
Досліджено кінетику контрольованого вивільнення лікарських речовин з хітозанових плівок. Встановлено взаємозв‘язок між значеннями коефіцієнту дифузії, показником, що характеризує режим дифузії, та часткою лікарської речовини, зв‘язаної з полімерною матрицею. Показано, що зі збільшенням кількості лікарської речовини швидкість їх вивільнення зменшується.
Вивчено морфологію екструзійних плівок на основі сумішей полівінілового спирту (ПВС) і полі(3-гідроксибутирату) (ПГБ) при різних співвідношеннях компонентів. Для аналізу застосовано методи ДСК і рентгеноструктурного аналізу. Досліджено дифузійні характеристики (коефіцієнт дифузії та паропроникність води) і фізико-механічні властивості (модуль пружності при розтягненні і відносне подовження при розриві) як фазочутливі параметри сумішевих плівок. Показано, що зміни температур склування і топлення компонентів суміші вказують на часткову сумісність у міжкристалічних (аморфних) областях.