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【6h】

常压下和真空下激光分离液态混合物的初步研究

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摘要

激光技术的迅猛发展，推动了激光技术与其他技术的结合，许多高新技术也应运而生。本文的主要工作是尝试在常压下和真空下用激光来分离液态混合物，探索激光与液态物质相互作用时的传质现象，并初步论证激光分离液态混合物的技术可行性。
　　 受物质的颜色原理和光谱原理启发，设想强激光辐照两种物质的液态混合物时，可能其中一种物质吸收了这种波长的激光能量，分子动能增大，最终脱离液体表面，从混合物中分离出来；且在真空条件下，吸收激光能量的物质分子更容易逸出液体表面，使分离更加容易。根据以上基本原理和设想，设计了常压下激光分离实验装置和真空条件下磁力刮膜激光分离实验装置。并用该装置对大豆卵磷脂胶囊内的混合物和维生素E胶囊内的混合物分别进行了激光分离实验。实验研究了激光波长、功率密度及辐照时间对混合物样品分离效果的影响。
　　 常压激光分离实验结果表明：经2.28W/cm2的CO2连续激光辐照，卵磷脂的质量分数相对提高了25.74%；波长10.6μm的CO2激光对卵磷脂混合物的分离效果，比1.06μm的Nd:YAG激光的分离效果好。实验结果同时表明：使用CO2脉冲激光和连续激光辐照维生素E后，均使维生素E的质量分数由5.8%下降到0。
　　 真空条件下激光分离实验结果表明：经14.83W/cm2的CO2连续激光辐照，重组分中卵磷脂的质量分数相对提高量为19.8%，轻组分中卵磷脂的质量分数由5.05%下降到0。该实验还表明：CO2连续激光辐照维生素E后，轻、重组分中维生素E的含量均下降到0。
　　 实验研究表明，激光分离液态混合物的设想可以实现，这对进一步探索激光与液态物质相互作用的机理，推动激光技术应用于流程工业，有着积极的促进作用。

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