Kinetics and Thermodynamics of Ultrasound-Assisted Depolymerization of κ-Carrageenan

الحركية والديناميكا الحرارية لفك بلمرة κ-كاراجينان بمساعدة الموجات فوق الصوتية

Clicks: 387
ID: 93373
2016
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #1 of 3 articles by views in bulletin of chemical reaction engineering & catalysis

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Abstract
The ultrasound-assisted depolymerization of κ-carrageenan has been studied at various temperatures and times. The κ-carrageenan with initial molecular weight of 545 kDa was dispersed in water to form a 5 g/L solution, which was then depolymerized in an ultrasound device at various temperatures and times. The viscosity of the solution was measured using Brookfield viscometer, which was then used to find the number-average molecular weight by Mark-Houwink equation. To obtain the kinetics of κ-carrageenan depolymerization, the number-average molecular weight data was treated using midpoint-chain scission kinetics model. The pre-exponential factor and activation energies for the reaction are 2.683×10-7 mol g-1 min-1 and 6.43 kJ mol-1, respectively. The limiting molecular weight varies from 160 kDa to 240 kDa, and it is linearly correlated to temperature. The results are compared to the result of thermal depolymerization by calculating the half life. It is revealed that ultrasound assisted depolymerization of κ-carrageenan is faster than thermal depolymerization at temperatures below 72.2°C. Compared to thermal depolymerization, the ultrasound-assisted process has lower values of Ea, ΔG‡, ΔH‡, and ΔS‡, which can be attributed to the ultrasonically induced breakage of non-covalent bonds in κ-carrageenan molecules. Copyright © 2016 BCREC GROUP. All rights reserved Received: 10th November 2015; Revised: 18th January 2016; Accepted: 19th January 2016 How to Cite: Ratnawati, R., Prasetyaningrum, A., Wardhani, D.H. (2016). Kinetics and Thermodynamics of Ultrasound-Assisted Depolymerization of κ-Carrageenan. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis, 11(1): 48-58. (doi:10.9767/bcrec.11.1.415.48-58) Permalink/DOI: http://dx.doi.org/10.9767/bcrec.11.1.415.48-58
دُرست عملية تفكيك بلمرة الكابا-كاراجينان (κ-carrageenan) بمساعدة الموجات فوق الصوتية عند درجات حرارة وأزمنة مختلفة. شُتِّت الكابا-كاراجينان ذو الوزن الجزيئي الأولي البالغ 545 كيلو دالتون في الماء لتكوين محلول بتركيز 5 جم/لتر، والذي أُخضع بعد ذلك لتفكيك البلمرة في جهاز يعمل بالموجات فوق الصوتية عند درجات حرارة وأزمنة مختلفة. قِيست لزوجة المحلول باستخدام مقياس اللزوجة بروكفيلد (Brookfield)، واستُخدمت بعد ذلك لتحديد الوزن الجزيئي المتوسط العددي عن طريق معادلة مارك-هوينك (Mark-Houwink). وللحصول على حركيات تفكيك بلمرة الكابا-كاراجينان، عُولجت بيانات الوزن الجزيئي المتوسط العددي باستخدام نموذج حركيات انشطار السلسلة من المنتصف. وبلغ المعامل الأسي المسبق وطاقة التنشيط للتفاعل 2.683×10⁻⁷ مول جم⁻¹ دقيقة⁻¹ و6.43 كيلو جول مول⁻¹، على التوالي. ويتراوح الوزن الجزيئي الحدي بين 160 كيلو دالتون و240 كيلو دالتون، ويرتبط خطياً بدرجة الحرارة. قُورنت النتائج بنتائج تفكيك البلمرة الحراري من خلال حساب عمر النصف؛ حيث تبيّن أن تفكيك بلمرة الكابا-كاراجينان بمساعدة الموجات فوق الصوتية أسرع من تفكيك البلمرة الحراري عند درجات حرارة أقل من 72.2 درجة مئوية. وبالمقارنة مع تفكيك البلمرة الحراري، أظهرت العملية المدعومة بالموجات فوق الصوتية قيماً أقل لكل من Ea وΔG‡ وΔH‡ وΔS‡، وهو ما يمكن أن يُعزى إلى التكسير المستحث بالموجات فوق الصوتية للروابط غير التساهمية في جزيئات الكابا-كاراجينان. حقوق الطبع والنشر © 2016 لمجموعة BCREC. جميع الحقوق محفوظة. تاريخ الاستلام: 10 نوفمبر 2015؛ تاريخ المراجعة: 18 يناير 2016؛ تاريخ القبول: 19 يناير 2016 كيفية الاستشهاد: Ratnawati, R., Prasetyaningrum, A., Wardhani, D.H. (2016). Kinetics and Thermodynamics of Ultrasound-Assisted Depolymerization of κ-Carrageenan. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis, 11(1): 48-58. (doi:10.9767/bcrec.11.1.415.48-58) الرابط الدائم/معرف الكائن الرقمي (DOI): http://dx.doi.org/10.9767/bcrec.11.1.415.48-58
Reference Key
ratnawati2016kineticsbulletin Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Ratnawati, Ratnawati;Prasetyaningrum, Aji;Wardhani, Dyah Hesti;
Journal bulletin of chemical reaction engineering & catalysis
Year 2016
DOI
DOI not found
URL
Keywords

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

No comments yet. Be the first to comment on this article.