استخراج بالموجات فوق الصوتية سوكسليت
الموجات فوق الصوتية يحسن استخراج Soxhlet التقليدية. Soxhlet بمساعدة الموجات فوق الصوتية ، المعروف 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 سوكسليت إلى زيادة المحصول ولتقصير المدة. عندما يتم الانتهاء من استخراج سوكسليت، تتم إزالة المذيب (على سبيل المثال باستخدام المبخر الدوار).
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 الصوتيات UP200Ht لتحسين نتائج الاستخراج
(©جيني ، وآخرون ، 2012)
الحل: بالموجات فوق الصوتية سوكسليت استخراج
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.
الموجات فوق الصوتية يمكن دمجها بسهولة في الإعداد استخراج سوكسليت – 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)
“Ultrasonication كأسلوب استخراج هو تقنية فعالة بالمقارنة مع أساليب reflux لاستخراج المواد العضوية النزرة من التربة والرواسب. أثبتت تقنيات الاستخراج بالموجات فوق الصوتية أنها تولد كميات مماثلة أو أكبر (سونغ وآخرون ، 2002) للهيدروكربونات من التقنيات الأخرى للاستخراج […]. اعتمادا على نوع من الملوثات والمصفوفة، يمكن صوتنة لديها ميزة مرات استخراج أسرع. تعظيم الاستفادة من المعلمات استخراج بالموجات فوق الصوتية، بما في ذلك نوع من تكوين المذيبات أو المذيبات، الساعة استخراج، تحميل عينة، والمحتوى المائي ويلزم عدة مرات لإخراج أكثر كفاءة وقابلة للتكرار (Berset وآخرون، 1999). دائما ما تقدم تقنيات Ultrasonication طريقة منخفضة التكلفة نسبيا، وذلك باستخدام كميات صغيرة من المذيبات العضوية من دون الحاجة إلى الأواني الزجاجية تفصيلا والأجهزة.”
[Oluseyi 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 العلم
وتستخدم المجانسة بالموجات فوق الصوتية بنجاح لأغراض استخراج في المختبرات والإنتاج الصناعي، على سبيل المثال في مجال الصناعات الدوائية والغذائية والبحوث البيولوجية & تحليل. مجموعة واسعة من المنتجات من أجهزة الموجات فوق الصوتية HIELSCHER يسمح لتجميع الإعداد الأمثل عملية – الوفاء بمتطلبات عملية عالية الجودة والانتاج.
بالموجات فوق الصوتية UP200St مع محول قارورة للاندماج في جهاز Soxhlet