استخراج Soxhlet بالموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية يحسن استخراج Soxhlet التقليدية. Soxhlet بمساعدة الموجات فوق الصوتية ، والمعروف أيضا باسم Sono-Soxhlet ، يؤدي الاستخراج إلى غلات أعلى وأوقات استخراج أقصر. يمكن دمج صوتيات مسبار Hielscher بسهولة في أي إعداد مستخرج Soxhlet الكلاسيكي.
استخراج Soxhlet باستخدام الموجات فوق الصوتية
استخراج Soxhlet هو طريقة استخراج صلبة سائلة تستخدم بشكل متكرر في المختبر الاصطناعي أو التحليلي وهو مطلوب عندما يظهر المركب المطلوب قابلية ذوبان محدودة فقط في مذيب ، والشوائب غير قابلة للذوبان في هذا المذيب. باختصار ، يمكن وصف مبدأ العمل لاستخراج Soxhlet بأنه ارتجاع قائم على المذيبات.
تم دمج الموجات فوق الصوتية بنجاح في استخراج Soxhlet لزيادة الغلة وتقصير المدة. عند اكتمال استخراج Soxhlet ، تتم إزالة المذيب (على سبيل المثال باستخدام مبخر دوار).
مشاكل في استخراج Soxhlet التقليدي:
استخراج Soxhlet التقليدي له عيوب كبيرة بسبب مدة الاستخراج الطويلة والكمية الكبيرة من المذيبات المستخدمة. علاوة على ذلك ، يفتقر مستخرج Soxhlet التقليدي إلى الإثارة. مطلوب التحريض لتسريع عملية الاستخراج. نظرا لأن مستخلصات Soxhlet التقليدية تستخدم كميات كبيرة من المذيبات ، فإن التبخر والتركيز اللاحقين يتطلبان الكثير من الطاقة. غالبا ما تتأثر جودة المستخلص سلبا بوقت الاحتفاظ الطويل بالمركبات المستخرجة في المصباح الساخن لإعداد استخراج Soxhlet. تتحلل المركبات المستهدفة الحرارية حيث تتعرض المادة خلال فترة الاستخراج الطويلة لحرارة نقطة غليان المذيب.
إعداد Sono-Soxhlet باستخدام جهاز الصوتنة UP200Ht لتحسين نتائج الاستخراج
(©جيني وآخرون ، 2012)
الحل: استخراج Soxhlet بالموجات فوق الصوتية
تزيد الموجات فوق الصوتية القوية من نقل الكتلة بين العينة والمذيب. وبالتالي ، مطلوب مذيب أقل. يتم تقصير مدة الاستخراج بشكل كبير بحيث لا تتعرض المستخلصات للتعرض الطويل للحرارة. وبالتالي ، يتم تجنب التحلل الحراري غير المرغوب فيه للمستخلص أو على الأقل تقليله بشكل كبير.
يمكن دمج الموجات فوق الصوتية بسهولة في إعداد استخراج Soxhlet – إما عن طريق إدخال القرن بالموجات فوق الصوتية (التحقيق ، sonotrode) في غرفة Soxhlet أو عن طريق صوتنة غرفة Soxhlet بشكل غير مباشر من خلال جدار الوعاء. استخراج Soxhlet بالموجات فوق الصوتية – أيضا المعروف باسم سونو سوكسليت – ينتج عنه غلة أعلى خلال وقت استخراج أقصر في ظل ظروف استخراج أكثر اعتدالا.
إعدادات Sono-Soxhlet و Sono-Clevenger على نطاق صناعي مع سونيكاتور UIP1000hdT
(©فيرنز وآخرون ، 2020)
“الموجات فوق الصوتية كطريقة استخراج هي تقنية فعالة بالمقارنة مع طرق الارتجاع لاستخراج المواد العضوية النزرة من التربة والرواسب. أثبتت تقنيات الاستخراج بالموجات فوق الصوتية أنها تولد كميات مماثلة أو حتى أكبر (Song et al. ، 2002) من الهيدروكربونات مقارنة بتقنيات الاستخراج الأخرى […]. اعتمادا على نوع الملوثات والمصفوفة ، يمكن أن يكون للصوتنة ميزة أوقات استخراج أسرع. مطلوب تحسين معلمات الاستخراج بالموجات فوق الصوتية ، بما في ذلك نوع تركيبة المذيبات أو المذيبات ، ووقت الاستخراج ، وحمل العينة ، ومحتوى الماء عدة مرات من أجل عمليات استخراج أكثر كفاءة وقابلة للتكرار (Berset et al. ، 1999). تقنيات الموجات فوق الصوتية عادة ما توفر طريقة منخفضة التكلفة نسبيا، وذلك باستخدام كميات صغيرة من المذيبات العضوية دون الحاجة إلى الأواني الزجاجية والأجهزة مفصلة.”
[أولوسيي وآخرون 2011]
مزايا استخراج سونو سوكسليت
استخراج Sono-Soxhlet هو نوع مختلف من تقنية استخراج Soxhlet التقليدية التي تتضمن الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة لتعزيز عملية الاستخراج. تقدم تقنية Sono-Soxhlet العديد من المزايا ، مدعومة بالأبحاث والدراسات العلمية ، والتي تشمل:
- زيادة كفاءة الاستخراج: يزيد استخراج Sono-Soxhlet من كفاءة الاستخراج عن طريق تحطيم جدران الخلايا للمواد النباتية أو مصفوفات العينات الأخرى. يعمل التجويف الصوتي الناتج عن الموجات فوق الصوتية المكثفة على تحسين نقل الكتلة ويعزز تغلغل المذيب في العينة ، وبالتالي زيادة إنتاجية المركبات المستخرجة.
- تقليل وقت الاستخراج: يقلل استخراج Sono-Soxhlet بشكل كبير من وقت الاستخراج مقارنة باستخراج Soxhlet التقليدي. نظرا لأن الموجات فوق الصوتية تعزز نقل الكتلة وانتشارها بشكل أسرع ، فإن استخراج المواد التحليلية والمركبات النباتية لا يستغرق سوى علاج قصير. تعني مدة الاستخراج الأقصر قدرات إنتاجية أعلى أيضا.
- انخفاض استهلاك المذيبات: مزيج من Soxhlet واستخراج بالموجات فوق الصوتية يؤدي إلى انخفاض استهلاك المذيبات. هذا لا يساهم فقط في توفير التكاليف ولكن أيضا يقلل من التأثير البيئي.
- براعة التطبيق: استخراج Sono-Soxhlet متعدد الاستخدامات ويمكن تطبيقه على مجموعة واسعة من مصفوفات العينات ، بما في ذلك المواد النباتية والمنتجات الغذائية والبوليمرات والعينات البيئية. قدرتها على التكيف تجعلها أداة قيمة في مختلف المجالات العلمية ، مثل كيمياء العقاقير والكيمياء والتحليل البيئي.
- الكيمياء الخضراء: يتوافق استخراج Sono-Soxhlet مع مبادئ الكيمياء الخضراء عن طريق تقليل النفايات واستهلاك الطاقة. تساهم كفاءتها وتقليل استخدام المذيبات في عمليات استخراج أكثر ملاءمة للبيئة.
تساهم هذه الجوانب المفيدة لاستخراج Sono-Soxhlet في تحسين كفاءة العملية والوقت وكفاءة الطاقة بالإضافة إلى الصداقة البيئية. تعتمد المزايا الرئيسية لاستخراج Sono-Soxhlet على زيادة كفاءة الاستخراج ، وتقليل وقت المعالجة ، وانخفاض استهلاك المذيبات ، والتنوع ، والمساهمة في الكيمياء الخضراء.
استفد من استخراج Soxhlet المحسن بالموجات فوق الصوتية واتصل بنا للحصول على مزيد من المعلومات!
جهاز Soxhlet مع سونياتور UP200Ht
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- Djenni, Zoubida; Pingret, Daniella; Mason, Timothy J.; Chemat, Farid (2012): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Analytical Methods. 2012.
- Luque-García, J.L.; Luque de Castro, M.D. (2004): Ultrasound-assisted Soxhlet extraction: an expeditive approach for solid sample treatment. Application to the extraction of total fat from oleaginous seeds. Journal of Chromatography A 1034, 2004. 237–242.
- Léa Vernès, Maryline Vian, Farid Chemat (2020): Chapter 12 – Ultrasound and Microwave as Green Tools for Solid-Liquid Extraction. Editor(s): Colin F. Poole, In Handbooks in Separation Science, Liquid-Phase Extraction, Elsevier, 2020. 355-374.
- Sueli Rodrigues, Fabiano A.N. Fernandes (2017): Chapter 14 – Extraction Processes Assisted by Ultrasound, In: Editor(s): Daniela Bermudez-Aguirre: Ultrasound: Advances for Food Processing and Preservation. Academic Press, 2017. 351-368.
- Oluseyi, T.; Olayinka, K.; Alo, B.; Smith, R. M. (2011): Comparison of extraction and clean-up techniques for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in contaminated soil samples. African Journal of Environmental Science and Technology Vol. 5/7, 2011. 482-493.
- Pngret, Danielle; Chemat, Farid; Cravotto, Giancarlo (2012): Ultrasound Combined with Conventional and Innovative Techniques for Extraction of Natural Products. Oral Communication – 13th Meeting of the European Society of Sonochemistry July 01–05, 2012, Lviv – Ukraine. 2012.
- Wang, L.; Weller, C. L. (2006): Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants. Trends in Food Science & Technology 17, 2006. 300–312.
حقائق تستحق المعرفة
يتم استخدام المجانسات بالموجات فوق الصوتية بنجاح لأغراض الاستخراج في المختبرات والإنتاج الصناعي ، على سبيل المثال في صناعة الأدوية والأغذية والبحوث البيولوجية & تحليل. مجموعة واسعة من المنتجات من أجهزة الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح لتجميع الإعداد عملية الأمثل – تلبية متطلبات العملية للحصول على جودة عالية وإنتاج.
الموجات فوق الصوتية UP200St مع محول قارورة للاندماج في جهاز Soxhlet
للحصول على دليل استخراج Soxhlet المفصل (باللغة الإنجليزية) ، يرجى النقر فوق: دليل استخراج Soxhlet للمجالات الأكاديمية والمهنية – Hielscher الفوق صوتيات (ألمانيا)