Mechanisms of separation between tetrahydrofuran and water using hydroxystearic acid
Notice bibliographique
Résumé
Tetrahydrofuran (THF) is fully miscible in water, and it interacts with it via hydrogen (H) bonds. We discover that the fatty acid hydroxystearic acid (HSA) separates THF from water because it preferentially H-bonds water and increases the proportion of single H-bond donors (SD) relative to double H-bond donors (DD). This change in the coordination of water molecules from DD to SD leads to phase separation between THF and water. We previously established this separation mechanism using sugars and surfactants and other water miscible solvents. Here, we use attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) to prove that this mechanism is also responsible for THF–water separation using HSA, thereby demonstrating the universality of the proposed separation mechanism. Using synchrotron small-angle x-ray scattering, we show how HSA self-assembles into reverse micelles in THF–water mixtures and determine their persistence length and periodicity using a modified Landau model. Reverse micelles host water in their interior and swell upon increasing the water content, as shown by light scattering. They then turn into droplets detectable using optical or confocal microscopy. When THF–water emulsions separate, they yield water-rich and THF-rich free phases. ATR-FTIR reveals that the top phase of THF–water mixtures separated by HSA is THF-rich. Moreover, when Cu2+ ions are in solution, HSA causes their migration into the THF-rich phase, enabling the simultaneous separation of THF and Cu2+ cations from water. This study demonstrates the potential for engineering the water structure to aid in the separation of water-miscible solvents from water with important implications for water treatment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».