Ultrasonik Yardımlı Katalitik Ekstraksiya

Hielscher ultrasəs reaktorları katalitik hasilat emalına (CEP) və ya sözdə faza köçürmə hasilatına (PTE) kömək etmək və təkmilləşdirmək üçün bir çox sənayedə istifadə olunur. Katalitik ekstraksiya maye-maye və ya maye-bərk kimi heterojen birləşməyən faza sistemini əhatə edir. Ultrasonik yüksək kəsmə və kavitasiya qüvvələri həll olunan maddələrin həll sürətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır və daha sürətli və daha tam hasilata səbəb olur. Bundan əlavə, bu təsir istifadə olunan həlledici və ya turşunun miqdarını azaltmaq üçün istifadə edilə bilər. Sübut edilmiş bir texnika olaraq, ultrasəs köməyi ilə hasilat qısaldılmış hasilat vaxtı və azaldılmış üzvi həlledici istehlakı ilə ətraf mühitə uyğun hasilat üsullarına artan tələbat səbəbindən getdikcə daha çox istifadə olunur.

Katalitik Ekstraksiya/Faza Transferi Ekstraksiya – Əsaslar

Termin “Katalitik Ekstraksiya Emalı (CEP) və ya Faza Transferi Ekstraksiya (PTE) analitlərin çıxarılması və çıxarılması diqqət mərkəzində olduqda maye-maye və ya bərk-maye paylanmasını təsvir edir. Buna görə də, maye və ya bərk seyreltici həllediciyə (maye faza) səpilməli/emulsiya edilməlidir. Terminlə “ekstraktor” yalnız həlledicidəki aktiv maddə təsvir edilmişdir (yəni homojen 'üzvi faza’ məhlulun 'sulu maddədən ötürülməsinə cavabdeh olan ekstraktor, seyreltici və/və ya dəyişdiricidən ibarətdir)’ 'üzvi’ faza. [IUPAC]. Çıxarılan hədəf maddə ekstrakt adlanır.
Soksletin çıxarılması, maserasiya, mikrodalğalı soba, süzülmə, geri axını və buxar distilləsi altında ekstraksiya və ya turbo-ekstraksiya kimi ənənəvi hasilat üsulları çox vaxt yavaş və səmərəsizdir və/yaxud yüksək miqdarda təhlükəli həlledicilər tələb edir ki, bu da çox xərc tələb edən və vaxt aparan proseslə nəticələnir. bu ətraf mühitə zərərlidir.
Ultrasəs daha az və ya heç bir təhlükəli həlledici olmadan daha sürətli və daha tam ekstraksiyanı təmin edən ənənəvi ekstraksiya üsullarına sübut edilmiş alternativdir! Ultrasəs yaşıl, ətraf mühitə uyğun emal üçün güclü bir texnikadır.

Ultrasonik Yardımlı Katalitik Ekstraksiya Prinsipi

Maddənin çıxarılması üçün bir-birinə qarışmayan fazalar qarışdırılmalıdır ki, çıxarılacaq maddə daşıyıcı fazadan həlledici fazaya həll olunsun. Ən tez-tez faza ötürülməsi ekstraksiyaları dispers fazadan davamlı fazaya aparılır, bu da damcıların və hissəciklərin həllediciyə homojen şəkildə yayılmasını tələb edir.
Güclü ultrasəs, ekstraksiya prosesinə bir sıra müsbət təsir göstərən məşhur qarışdırma və çıxarma texnologiyasıdır:

Ultrasonik Ekstraksiya Faydaları:

• sərhəd qatlarını qırır
• van-der-Vaals qüvvələrinə qalib gəlmək
• doymamış mayeni təmas səthinə köçürün
• transfer agentlərinə ehtiyacı azaltmaq və ya aradan qaldırmaq
• vaxtı, temperaturu və/və ya konsentrasiyanı azaltmaq
• tam doyma üçün tələb olunan həcmlə müqayisədə daha az artıqlıq
• təmizlənəcək daha az həcm (məsələn, distillə, buxarlanma, qurutma yolu ilə)
• davamlı qarışdırılan reaktorlar (CSR) yoxdur
• gücə qənaət edin
• toplu deyil, daxili emal
• az asidik və ya daha ucuz həlledici istifadə edin
• həlledicilərdən qaçın, əvəzinə sulu istifadə edin
• yüksək qatı konsentrasiyaları və ya yüksək özlülüklü şlamları emal edin
• yaşıl emal: ətraf mühitə uyğun
• alma turşusu və ya limon turşusu kimi üzvi turşulardan istifadə edin
• çoxmərhələli hasilat proseslərindən qaçın

maye-maye çıxarılması

Ənənəvi proses: Maye-maye ekstraksiya iki müxtəlif qarışmayan maye fazada maddələrin nisbi həllolma qabiliyyətinə əsaslanaraq bir maye fazadan digər maye fazaya maddələr çıxarmaq üçün bölmə üsuludur. Ultrasonikadan istifadə məhlulun yüksək performansla iki faza arasında ötürülmə sürətini yaxşılaşdırır qarışdırmaq, Emulsiyalaşdırıcı, və həlledici!
Maye-maye ekstraktı üzvi həlledicidən istifadə etməklə qiymətli komponentləri sulu məhluldan təcrid etmək və konsentrasiya etmək üçün ayırma üsuludur. Maye-maye ekstraksiya tez-tez digər ayırma üsulları (məsələn, distillə) səmərəsiz olduqda tətbiq edilir. Əczaçılıqda maye-maye ekstraksiyasından istifadə olunur & üzvi və qeyri-üzvi kimya, neft-kimya sənayesi və hidrometallurgiya üçün kosmetik (aktiv birləşmələr, API-lər, ətirlər), həmçinin qida və kənd təsərrüfatı sənayesi.

Problem: Ümumi problem maye fazalarının qarışmamasıdır (həlledici və seyreltici qarışmır), buna görə də düzgün qarışdırma üsulu tələb olunur. Hər iki maye fazanın bərabər şəkildə qarışdırılması seyreltici və həlledici arasında faza keçidini təşviq etdiyi üçün etibarlı dispersiya və ya emulsiya üsulu çox vacibdir. Qarışıq nə qədər incə olarsa və hər iki faza arasında təmas sahəsi nə qədər yüksək olarsa, həlledici bir maye fazadan digər maye fazaya bir o qədər yaxşı keçə bilər. Ənənəvi hasilat prosesləri əsasən kütlə ötürülməsinin təşviqində yoxdur ki, hasilat prosesi yavaş və çox vaxt natamam olur. Ekstraksiyanı yaxşılaşdırmaq üçün çox vaxt həddindən artıq miqdarda həlledici istifadə olunur ki, bu da prosesi bahalı və ətraf mühiti çirkləndirir.
 

 
Həlli: Ultrasonik Maye-Maye Ekstraksiya müxtəlif nöqtələrdə ənənəvi maye-maye ekstraksiya üsullarından üstündür:
Güclü ultrasəs iki və ya daha çox maye fazaları etibarlı və asanlıqla qarışdırır. Ultrasəs üsulu ilə damlacıqlar nanoölçülüyə qədər kiçilə bilər ki, bu da incədir mikro və nano-emulsiyalar əldə edilir. Beləliklə, yaranan kavitasiya qüvvələri maye fazaları arasında kütlə köçürməsini təşviq edir. Sonikasiya davamlı daxili sistemdə işlənə bildiyi üçün, böyük həcmlər və yüksək viskoz mayelər problemsiz idarə oluna bilər.
Eyni zamanda mikro hasilat, məsələn, analitik məqsədlər üçün, ultrasəs emulsifikasiyası ilə ion maye əsaslı mikro ekstraksiya da sonikasiya ilə yaxşılaşdırıla bilər.

Ultrasonik Ekstraksiya Faydaları:
Güclü ultrasəs qüvvələri – aşağı tezlikli/yüksək güclü ultrasəs tərəfindən yaradılır – kömək edir

• damcıları yenidən formalaşdırmaq
• emulsiya ötürmə agentlərindən və ya amfifil katalizatorlardan qaçın
• yuyucu və səthi aktiv maddələrdən istifadə etməyin
• amfifil katalizatorlardan, yuyucu vasitələrdən və ya səthi aktiv maddələrdən qaçın
• səthi aktiv maddə təbəqələri olmadan turbulent qeyri-sabit emulsiyalar yaradır

Ultrasonika ilə Təkmilləşdirilmiş Bərk-Maye Ekstraksiya

Bərk-maye ekstraksiyasının və ya bərk fazalı ekstraksiyanın (SPE) məqsədi maye qarışıqda həll edilmiş və ya dayandırılmış analitləri ayırmaq və onları fiziki və kimyəvi xassələrinə görə matrisdən təcrid etməkdir. Buna görə də, izolat müvafiq həlledicinin köməyi ilə sorbenlərdən təmizlənir. Çıxarılan maddə elute adlanır.
Ənənəvi SPE üsulları maserasiya, sokslet çıxarılması, süzülmə, reflü və buxar distilləsinin birləşməsi və ya yüksək sürətli qarışdırma/turbo-ekstraksiyadır. Bərk-maye ekstraktı biologiya, kimya, eləcə də qida, əczaçılıq və kosmetika sənayesində birləşmələri ayırmaq üçün ümumi prosedurdur. Metalların çıxarılması həm də yuyulma kimi tanınır.
Problem: Adi SPE üsulları vaxt aparan kimi tanınır və əsasən ekoloji cəhətdən təhlükəli və çirkləndirici olan nisbətən böyük miqdarda həlledicilər tələb edir. Yüksək proses temperaturları hətta termal həssas ekstraktların məhvinə səbəb ola bilər.
Həlli: Ultrasəs köməyi ilə bərk maye çıxarılması ilə ənənəvi SPE-nin ümumi problemləri normal olaraq aradan qaldırıla bilər. Sonikasiya həlledici fazada bərk maddələrin incə paylanmasını təmin etdiyinə görə, hədəf maddənin həllediciyə kütləvi transferini yaxşılaşdırmaq üçün daha böyük bir interfasial sərhəd mövcuddur. Bu, həlledicinin istifadəsi azaldıldığı və ya tamamilə aradan qaldırıldığı halda (əvəzinə maye faza kimi suyu istifadə edin) daha sürətli və tam ekstraksiya ilə nəticələnir. Güclü ultrasəsin tətbiqi ilə bərk fazalı hasilat daha səmərəli, qənaətcil və ətraf mühitə uyğunlaşdırıla bilər. Çirkləndirici və ya təhlükəli həlledicilərin azaldılması və ya qarşısının alınması səbəbindən ultrasəs hasilatı ətraf mühitə uyğun hesab edilə bilər. Yaşıl proses. İqtisadi cəhətdən, enerjiyə, həllediciyə və vaxta qənaət hesabına proses xərcləri azalır.

ultrasəs həlledici çıxarılması

Həlledici ekstraksiya halında, birləşməni digər mayedən (məsələn, sulu faza) həll etmək və ayırmaq üçün həlledici (məsələn, üzvi həlledici) istifadə olunur. Ümumiyyətlə, daha çox qütblü məhlullar daha çox qütblü həlledicidə, daha az qütblü məhlullar isə daha az polar həlledicidə həll olunur. Solvent ekstraksiyasından istifadə edərək, asetonitril və ya digər qütb həlledicilərdən istifadə edərək oksidləşmiş tiofenləri (sulfoksidlər, sulfonlar) yağ fazasından ayırmaq mümkündür. Həlledici ekstraksiya həmçinin turşu məhlullarından uran, plutonium və ya torium kimi materialları orqanofosfat tri-orqanofosfata çıxarmaq üçün istifadə olunur.N-butilfosfat (PUREX prosesi).
Solvent istifadənizi azaldın: Ultrasonikanın istifadəsi prosesdə həlledicilərin istifadəsini minimuma endirir və həlledicidə məhsul yükünü optimallaşdırır. Bu, həm də daha sürətli və daha tam çıxarılmasına gətirib çıxarır.
Ultrasonik Yardımlı Oksidləşdirici Desülfürizasiya haqqında daha çox oxumaq üçün buraya klikləyin!

Ultrasonik Yardımlı Soxhlet Extraction

Soxhlet çıxarılması sintetik və analitik laboratoriyalarda tez-tez istifadə olunan bərk-maye ekstraksiya üsuludur. Soxhlet ekstraksiyası əsasən maddənin həlledicidə yalnız məhdud həll qabiliyyətinə malik olduğu və çirkin həmin həlledicidə həll olunmadığı zaman tətbiq edilir.
Ultrasəs Soxhlet çıxarılması ilə çox uğurla birləşdirilə bilər ki, bu da məhsuldarlığın artmasına və ekstraksiya müddətini qısaldır.
Ultrasəs köməyi ilə Soxhlet çıxarılması haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün bura klikləyin!

Sonication istifadə edərək ərimələrdə ekstraksiya

Maye-Maye ekstraksiyaları bir və ya hər iki maye fazanın ərimiş duzlar və ya civə kimi ərimiş metallar olduğu qarışıqlarda həyata keçirilə bilər. Ultrasonik axın hüceyrə reaktorlarında güclü inline sonikasiya ərimələr kimi yüksək özlülükləri olan mayeləri belə emal etməyə imkan verir.

Ultrasəslə Dəstəklənən Yuyulma

Yuyulma inert həll olunmayan bərk daşıyıcıdan məhlulu seçici şəkildə həll etmək üçün turşuların, həlledicilərin və ya isti suyun istifadəsini təsvir edir. Filizlərdən metalların çıxarılması üçün mədənçilikdə tez-tez yuyulma üsulundan istifadə olunur.
Ultrasonik yuyulmanın üstünlükləri:

• məsaməli materialların kiçik deliklərini yuyun
• membranların selektivliyini aradan qaldırmaq
• bərk cisimləri məhv edin, bərk maddələri delaminasiya edin və deaglomerat edin
• passiv təbəqələri çıxarın
• oksid təbəqələrinin çıxarılması
• xüsusilə yüksək səthi gərginlikli mayelər üçün bütün material səthini nəmləndirin
• kəsmə incəlmə

Ultrasonik yuyulma haqqında daha çox öyrənmək üçün buraya klikləyin!

İstənilən istehsal həcmi üçün Hielscher Sonicators

Laboratoriyada sonikasiya, dəzgah üstü və istehsal miqyası: Bütün Hielscher ultrasəs cihazları 24 saat / 7 gün işləmək üçün qurulmuşdur, hətta ultrasəs laboratoriya homogenizatorları ya toplu və ya axın rejimində əhəmiyyətli həcmləri emal edə bilər. Dəzgah üstü və sənaye ultrasəs cihazları sənaye səviyyəsində dizayn edilmiş və qurulmuşdur ki, yüksək həcmlər və yüksək özlülüklər problemsiz işlənə bilsin. – hətta yüksək təzyiq və yüksək temperatur kimi tələbkar şəraitdə (məsələn, superkritik CO2 ilə birlikdə, ekstruziya prosesləri üçün və s.). Hielscher-in möhkəm ultrasəs cihazları həllediciləri, aşındırıcı mayeləri və aşındırıcıları idarə etməyə qadirdir. Uyğun aksesuarlar ultrasəs sistemini hasilat prosesinin tələblərinə optimal şəkildə uyğunlaşdırmağa imkan verir. Təhlükəli mühitlərdə quraşdırma üçün, ATEX və ya FM qiymətləndirilib partlayışa davamlı ultrasəs sistemləri mövcuddur.
Beləliklə, Hielscher möhkəm və güclü sonikatorları və geniş çeşidli aksessuarlar isti su / mayelər, turşular, metal ərimələri, duz ərimələri, həlledicilər (məsələn, metanol, heksan; üzvi, qütb həlledicilər, məsələn, asetonitril) kimi materialları sonikləşdirməyə imkan verir.

Flowchart: Ultrasonik faza transferinin çıxarılması mərhələləri