Resumen de Lactic acid recovery by membrane technology using niosomes as extraction agents

Lara Roque Viadas, Isabel Escudero Barbero, José Manuel Benito Moreno

• español

  En este trabajo se ha estudiado la recuperación de ácido láctico de disoluciones acuosas diluidas mediante tecnologías de extracción con membrana utilizando como agentes de extracción, niosomas de Span 80 (monooleato de sorbitan) modificados con SDS (dodecilsulfato sódico). Los experimentos se llevaron a cabo utilizando una membrana plana de microfiltración de TiO2 con un tamaño medio de poro de la 0,20 µm, y aplicando una presión transmembrana de 0,3 bar. Se ha estudiado el efecto de la composición de la alimentación (concentración de ácido láctico, pH, volumen de la fase dispersa, y el contenido en SDS adsorbido en los niosomas) en la velocidad de extracción y el grado de extracción. Igualmente, se ha estudiado el comportamiento de la membrana durante la etapa posterior de concentración. El contenido de SDS en los niosomas, la relación molar SDS / ácido láctico, y el pH, fueron los principales factores que afectan al grado de extracción del ácido láctico. Las mejores condicio-nes se alanzaron con niosomas formulados con Span 80 (20 mol/m3) y SDS (4 mol/m3), una proporción molar SDS / ácido láctico de 0.010, y un pH inferior al pKa del ácido láctico; proporcionando un grado de extracción del 33% de ácido láctico con un flujo de permeado de 26 L/m²h, que se mantuvo constante durante la etapa de con-centración. Se realizó un proceso de extracción en dos pasos, incrementando el grado de extracción hasta aproximadamente un 43%. La re-extracción del ácido láctico se alcanzó mediante adicción de NaOH hasta un pH> 12, al cual se produce la ruptura de los niosomas.

• English

  Lactic acid recovery from dilute aqueous solutions by membrane extraction technology using niosomes of Span 80 (sorbitan monooleate) modified by SDS (sodi-um dodecyl sulphate) as extraction agents was studied. Experiments were conducted at a transmembrane pressure of 0.3 bar using a 0.20 mm pore size TiO2 microfiltration flat-disc membrane. The effect of the feed composition (lactic acid concentration, pH, dispersed phase volume, and SDS content in niosomes) on the extraction rate and extraction degree at the equilibrium conditions, and membrane behavior during the subsequent concentration stage were investigated. SDS contained in niosomes, SDS to lactic acid molar ratio in the dispersion, and pH were the main factors affecting the lactic acid extraction degree. The best conditions were achieved with niosomes for-mulated with Span 80 (20 mol/m3) and SDS (4 mol/m3), a SDS to lactic acid molar ra-tio of 0.010, and pH lower than the pKa of the lactic acid: 33% of lactic acid extraction degree at the equilibrium and a constant permeate flux of 26 L/m2h was kept during the dispersion concentration. A two-step process increased the extraction degree up to about 43%. Back-extraction was made by NaOH addition until a pH > 12, where niosome breakup was observed.