Ултразвукът подобрява конвенционалната екстракция на Сокслет. Ултразвуково подпомага Soxhlet, известен също като Sono-Soxhlet, екстракция води до по-високи добиви и по-кратки срокове за екстракция. Hielscher сонда тип соникатори могат лесно да бъдат интегрирани във всяка класическа настройка Сокслет екстрактор.

Сокслет екстракция с помощта на ултразвук

Сокслетовата екстракция е често използван метод за екстракция на твърдо-течна екстракция, използван в синтетична или аналитична лаборатория и се изисква, когато желаното съединение показва само ограничена разтворимост в разтворител и примесът е неразтворим в този разтворител. Накратко, принципът на работа на екстракцията на Сокслет може да бъде описан като рефлукс на основата на разтворител.
Ултразвукът се интегрира в Сокслет екстракция да увеличи добива и да се съкрати продължителността. Когато извличането на Сокслет приключи, разтворителят се отстранява (например като се използва ротационен изпарител).

Проблеми с конвенционалната екстракция на Сокслет:

Традиционната екстракция на Сокслет има големи недостатъци поради дългата продължителност на екстракцията и голямото количество използван разтворител. Освен това конвенционален екстрактор на Сокслет няма разбъркване. Необходимо е разбъркване, за да се ускори процесът на извличане. Тъй като конвенционалните екстрактори на Сокслет използват големи количества разтворител, последващото изпаряване и концентрация изискват много енергия. Качеството на екстракта често се влияе отрицателно от дългото време на задържане на извлечените съединения в нагрятата крушка на настройката за екстракция на Сокслет. Термолабилните целеви съединения се разлагат, тъй като материалът е изложен по време на дългата продължителност на екстракцията на топлината на точката на кипене на разтворителя.

Решение: Ултразвуков Сокслет екстрактори

Мощният ултразвук увеличава масовия трансфер между пробата и разтворителя. По този начин се изисква по-малко разтворител. Продължителността на екстракцията е драстично съкратена, така че екстрактите да не са изложени на продължително излагане на топлина. По този начин се избягва нежеланото термично разлагане на екстракта или поне се намалява значително.
Блокада могат лесно да бъдат интегрирани в настройка на Сокслет екстракция – или чрез въвеждане на ултразвуков рог (сонда, издатина) в камерата на Сокслет или чрез ултразвук камерата на Сокслет индиректно през стената на съда. Ултразвукова екстракция на Сокслет – aslo известен като Sono-Soxhlet – води до по-високи добиви в рамките на по-кратко време за екстракция при по-меки условия на екстракция.

Индустриални настройки Sono-Soxhlet и Sono-Clevenger с Соникатор UIP1000hdT
(©Vernes et al., 2020)

“Ултразвуковата обработка като метод на екстракция е ефективна техника в сравнение с методите за рефлукс за извличане на следи от органични вещества от почви и седименти. Ултразвуковите екстракционни техники доказаха, че генерират сравними или дори по-големи количества (Song et al., 2002) на въглеводороди, отколкото други техники на екстракция […]. В зависимост от вида на замърсители и матрица, ултразвук може да има предимството на по-бързо време за екстракция. Оптимизация на параметрите на ултразвукови екстракция, включително тип разтворител или разтворител състав, време на екстракция, натоварване на пробата, и съдържанието на вода се изисква много пъти за по-ефективни и възпроизводими екстракции (Berset и сътр., 1999). Ултразвук техники обикновено осигуряват относително ниска цена метод, като се използват малки количества органичен разтворител, без необходимостта от сложна стъклария и апаратура.”
[Oluseyi и сътр. 2011]

Предимства на Sono-Soxhlet екстракция

Sono-Soxhlet екстракция е вариант на традиционната техника за екстракция на Сокслет, която включва ултразвук с висока интензивност за подобряване на процеса на екстракция. Техниката Sono-Soxhlet предлага няколко предимства, подкрепени от научни изследвания и проучвания, които включват:

• Повишена ефективност на извличане: Екстракцията на Sono-Soxhlet увеличава ефективността на екстракцията чрез разрушаване на клетъчните стени на растителни материали или други матрици от проби. Акустичната кавитация, създадена от интензивни ултразвукови вълни, подобрява масовия трансфер и подобрява проникването на разтворителя в пробата, като по този начин увеличава добива на екстрахирани съединения.
• Намалено време за екстракция: Екстракцията на Sono-Soxhlet значително намалява времето за екстракция в сравнение с конвенционалната екстракция на Soxhlet. Тъй като ултразвукът насърчава по-бързия масов трансфер и дифузия, извличането на аналити и ботанически съединения отнема само кратко лечение. По-кратката продължителност на добива означава и по-голям капацитет на пропускателната способност.
• По-ниска консумация на разтворители: Комбинацията от Soxhlet и ултразвукова екстракция води до намалена консумация на разтворители. Това не само допринася за намаляване на разходите, но и свежда до минимум въздействието върху околната среда.
• Универсалност на приложението: Екстракцията на Sono-Soxhlet е универсална и може да се прилага към широк спектър от матрици за проби, включително растителни материали, хранителни продукти, полимери и проби от околната среда. Неговата адаптивност го прави ценен инструмент в различни научни области, като фитохимия, химия и анализ на околната среда.
• Зелена химия: Екстракцията на Sono-Soxhlet се привежда в съответствие с принципите на зелената химия чрез намаляване на отпадъците и потреблението на енергия. Неговата ефективност и намалено използване на разтворители допринасят за по-екологични процеси на екстракция.

Тези благоприятни аспекти на извличането на Sono-Soxhlet допринасят за подобряване на ефективността на процеса, времето и енергийната ефективност, както и за екологичността. Основните предимства на екстракцията на Sono-Soxhlet се основават на повишена ефективност на екстракцията, намалено време за обработка, по-ниска консумация на разтворители, гъвкавост и принос към зелената химия.
Възползвайте се от ултразвуково подобрена екстракция на Сокслет и се свържете с нас за повече информация!

Литература / Препратки