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L-赖氨酸是一种典型的碱性氨基酸，广泛应用于食品、饲料和医药行业，近年来，又被开发用作合成生物可降解性材料的原料。目前，工业上采用发酵法生产L-赖氨酸，工艺成熟。但分离和提纯的下游技术还比较薄弱。最近，采用溶剂反应萃取法分离和提纯氨基酸的技术引起了普遍的关注，形成了一个研究热点，但采用该方法分离和提纯L-赖氨酸的研究尚缺乏系统性，碱性氨基酸的萃取反应机理也未见报道。 本论文研究溶剂法反应萃取分离提纯L-赖氨酸的分配系数和萃取反应机理，以及L-赖氨酸在水中的溶解度，主要内容包括： （1）采用升温浊度法测定了不同温度下L-赖氨酸在纯水中的溶解度，用经验方程、λH方程和Wilson方程对实验数据进行关联，结果表明：λH方程和Wilson方程都能较好地表示L-赖氨酸在纯水中的溶解度随温度的变化关系。为了估算λH方程和Wilson方程中的模型参数，本论文还根据热力学模型参数估算的计算特点，对标准遗传算法做了一些改进，提出并建立了一种改进的遗传算法，实例计算结果表明：本论文所建立的改进的遗传算法与标准遗传算法相比寻优速度明显变快，是一种较好的热力学模型参数估算的寻优算法。采用浊度法进一步测定了等温下L-赖氨酸在不同pH值水溶液中的溶解度，同时推导建立了一个溶解度模型，并对试验数据进行了关联计算，关联精度良好，而且，由所建立的溶解度模型计算得到的预测值与实测值吻合良好，表明所建立的溶解度模型能够较好地表示L-赖氨酸的溶解度随温度和水溶液pH值的变化关系； （2）建立了一套测定萃取分配系数的实验装置和实验方法。实测了用二（2-乙基己基）磷酸反应萃取L-赖氨酸的分配系数，实验结果表明：pH小于1.5时，分配系数很小；当pH大于2.0时，分配系数随萃取剂浓度和pH值的增大而增大，随温度的升高而减小，表明L-赖氨酸与二（2-乙基己基）磷酸的反应是一个放热反应； （3）分析了L-赖氨酸在水相中的离子存在形式随pH值的变化关系，在pH值＜3.5时，L-赖氨酸在水相中以二价阳离子和一价阳离子共同存在。通过机理分析发现二价阳离子和一价阳离子与萃取剂反应将形成结构不同的萃合物，但红外光谱分析表明，氨基酸水溶液与萃取剂反应形成的萃合物的红外谱图与pH值无关，从而可推定在碱性氨基酸中只有一价的阳离子参与萃取反应，而二价的阳离子没有参与反应。在所推定的反应机理的基础上，进一步推导得到了萃取反应分配系数的计算模型。实验数据与计算模型吻合良好，表明所推定的反应机理是正确的。由实验数据拟合计算得到萃取剂与一价阳离子的萃取反应计量系数为2，25℃时反应平衡常数Kexl=0.0061071/mol。