Hielscher ултразвукова технология

Ултразвуково Assisted Катализатор Екстракция

Hielscher ултразвукови реактори се използват в много индустрии за подпомагане и подобряване на каталитичната обработката на екстракция (CEP) или т.нар екстракция фаза-трансфер (PTE). Катализатор екстракция включва хетерогенна фаза несмесващ система, като течност-течност или течност-твърдо вещество. Ултразвуково високо срязване и сили Cavitational подобряване разтваряне нива на разтворени вещества, водещи до значително по-бързо и по-пълно извличане. Освен това, този ефект може да се използва за намаляване на количеството на разтворител или киселина, използвана. Като доказана техника, за ултразвуково подпомага екстракцията се използва все поради нарастващото търсене на техники щадящи околната среда екстракция с скъсяване на времето добив и намалена консумация на органичен разтворител.

Катализатор на екстракция / фазов трансфер Добив - Основи

Терминът “Катализатор Екстракция обработка (CEP) или фазов трансфер Екстракция (PTE) описва течност-течност или твърдо-течно разпределение при добива и отстраняване на аналити е фокусиран. Следователно, течен или твърд разредител трябва да се диспергира / емулгиран в разтворител (течна фаза). С термина “екстрагент” само активното вещество в разтворителя е описано (т.е. хомогенен "Органичната фаза’ който включва екстрагент, разредителят и / или модификатор), който е основно отговорен за трансфера на разтвореното вещество от "Водната’ на "органичен’ фаза. [IUPAC]. Целевата вещество, което се екстрахира се нарича екстракт.
Традиционните методи за екстракция като Сокслет екстракция, накисване, микровълнова фурна, прецеждане, екстракция под обратен хладник и парна дестилация, или турбо-екстракция често са бавни и неефективни и / или изискват висока количество на опасни разтворители, получени в процеса на разходите и интензивно и отнема време че е вредно за околната среда.
Блокада е доказана алтернатива на конвенционалните методи за извличане на осигуряване на по-бързо и по-пълно екстрахиране с по-малко или никакви опасни разтворители! Ултразвукът е мощна техника за зелено, evironmental лесен за обработка.

Принцип на ултразвуково Assisted Катализатор Екстракция

За извличането на дадено вещество, несмесващи се фази трябва да се смесва така, че субстанцията за екстрахиране може да се разтвори от фазата на носител в етапа на разтворител. Най-често фаза-трансфер екстракции се провеждат от дисперсната фаза в непрекъсната фаза, което означава, капчици и частици трябва да се диспергира хомогенно в разтворителя.
Мощност ултразвук е добре известно смесване и добив на технология, която има няколко положителни ефекти върху процеса на екстракция:

  • Подобрени реакционни кинетики
  • Фина смес от носители (сорбент) и разтворител
  • Повишена Повърхностното между двете фази
  • увеличи масообмен
  • Отстраняването на Passivating слоеве от повърхността на частиците
  • разрушаване на клетки & дезинтеграция
  • По-пълно извличане води до по-високи добиви
  • прост & спаси операция
  • Green процес: щадящи околната среда

Принцип на работа на ултразвукова кавитация

Споменатите по-горе предимства на ултразвук на екстракционните процеси са ефекти на ултразвук кавитация, Когато мощни ултразвукови вълни са свързани в течна среда, вълните създават цикли с високо налягане / ниско налягане. По време на цикли с ниско налягане се появяват малки мехурчета или кухини в звукоизолираните течности. Тези мехурчета растат в продължение на няколко цикъла с ниско налягане, докато не могат да абсорбират повече енергия. Когато мехурчетата са постигнали етап на максимална абсорбция на енергия, те се разпадат бурно по време на цикъл с високо налягане. Имплоатацията на балоните създава локално много екстремни условия, като много висока температура (около 5000 кг), много високи налягания (приблизително 2000 атм), много високи скорости на охлаждане и течни струи със скорости до 280 м / сек , Това явление се нарича кавитация, Тези екстремни условия правят ултразвук мощен и универсален метод за обработка на течности.
За целите на екстракцията две фази се смесват интензивно в областта на ултразвуковата кавитация. Капчиците и частиците се разграждат до субмикронен и нано-размери. Това създава уголемени повърхности за подобрен масов трансфер от една фаза в друга. Увеличеният интерфейс между двете фази води до уголемяване на контактната повърхност за екстракция, така че масовото прехвърляне се увеличава благодарение на отстраняването на застояли течни слоеве на фазовата граница. Пренасянето на масата допълнително се увеличава поради отстраняването на пасивиращите слоеве от повърхността на частиците. За екстракцията на биологичното вещество от клетките и тъканите, масовото предаване се увеличава чрез разрушаване на ултразвуковите клетки. Всички тези ефекти водят до по-пълно извличане, което води до по-високи добиви.

Предимства на Ултразвукова Екстракция:

  • пробие гранични слоеве,
  • дойде на ван дер Ваалс сили-
  • движат ненаситен течност към контактната повърхност
  • намаляване или eliminiate нужда трансфер агенти
  • намаляване на времето, температурата и / или концентрация
  • по-малко в сравнение с излишък обем, необходим за пълното насищане
  • по-малко обем да бъдат рафинирани (например чрез дестилиране, изпаряване, сушене)
  • не непрекъснато разбърква реактори (КСО)
  • пести енергия
  • не дозиране но инлайн обработка
  • използват по-малко кисела или по-евтин разтворител
  • избегне разтворители, използвайте воден вместо
  • процеса високи концентрации твърди или високи суспензии вискозитета
  • зелен обработка: щадящи околната среда
  • използват органични киселини като ябълчена киселина или лимонена киселина
  • избегне многостепенни процеси на екстракция
Висока мощност ултразвук е доказан техника за извличане на компоненти, което води до по-висока доходност и по-бърз процесор (Увеличи!)

Бързо и ефективно извличане чрез ултразвук

Ултразвукова Екстракция на:

  • Биология
  • Химия
  • Храна & фарма
  • анализ
  • ядрена обработка
  • приложения минни
  • серен двуокис
  • органични съединения
  • геохимия
  • пречистване

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Течност в течност

Конвенционални процес: екстракция течност-течност е метод за разделяне за извличане на вещества от една течна фаза в друга течна фаза, на базата на относителните разтворимости на вещества "в две различни несмесващи се течни фази. Използването на ултразвук подобрява скоростта, при която разтвореното вещество се прехвърля между двете фази чрез високоефективна смесване, емулгиране, и Разтварянето!
екстракция течност-течност е техника за разделяне за изолиране и се концентрира ценни компоненти от воден разтвор, като се използва органичен разтворител. екстракция течност-течност често се прилага, когато на други техники за разделяне (например дестилация) са неефективни. екстракция течност-течност се използва във фармацевтичната & козметични (активни съединения, API, аромати), както и храни и селскостопански промишленост, за органичен и неорганичен химия, нефтохимическата промишленост, и хидрометалургията.

Проблем: Общ проблем е несмесваемост на течните фази (разтворител и разредител са несмесващ), така че е необходим подходящ метод на смесване. Като дори смесване на двете течни фази насърчава прехвърлянето фаза между разредител и разтворител, надежден метод диспергиращи или емулгиране е от решаващо значение. Фини сместа и висока контактната зона между двете фази, толкова по-soluent могат да пътуват от една течна фаза в друга течна фаза. Конвенционалните методи за извличане на най-вече липсва в насърчаването на трансфер на маса така, че процесът на екстракция е бавен и често непълна. За да се подобри добива, често се използват големи количества разтворител, който прави процеса скъп и екологично замърсяващи.

Решение: Ултразвуково течност-течност екстракция превъзхожда традиционните техники на екстракция течност-течност в различни точки:
Мощност ултразвук смесва две или повече течни фази надеждна и лесно заедно. С помощта на ултразвук, капчици могат да бъдат намалени с нано размери, така че фино микро- и нано-емулсии Получават. По този начин, генерираните Cavitational сили насърчаване на трансфера маса между течната фаза. Както звукообработка може да се управлява в непрекъснат инлайн система, големи обеми и високо вискозни течности може да се работи без проблеми.
Но също микро екстракция, например за аналитични цели, може да се подобри чрез ултразвук, твърде (например, йонна течност на базата на микро-екстракция с ултразвукова емулгиране).

Мощните ултразвукови сили са добре позната и надеждна техника за добив (Кликнете за увеличение!)

Ултразвукова кавитация в течна

Предимства на Ултразвукова Екстракция:
Мощните ултразвукови сили – генерирани с ниска честота / висока мощност ултразвук – помага да се

  • променям капчици
  • избегне трансфер емулсия агенти или амфифилна катализатори
  • избегне използването на детергенти или повърхностноактивни
  • избегне амфифилна catalsts, детергенти или повърхностноактивни
  • генериране на турбулентни нестабилни емулсии без повърхностно слоеве

Твърдо-течна екстракция

Цел на екстракция на твърда-течна екстракция или в твърда фаза (SPE) е да се отдели аналити, които са разтворени или суспендирани в течна смес, и да се изолират от матрица в зависимост от техните физични и химични свойства. Следователно, изолатът се елуира от сорбент с помощта на подходящ разтворител. Екстрахираният вещество се нарича елюиране.
Конвенционалните техники SPE са накисване, Сокслет екстракция, просмукване, комбинацията на обратен хладник и парна дестилация, или висока скорост на смесване / турбо-екстракция. добива твърдо вещество-течност е общата процедура, за да се отдели съединения в биология, химия, както и в хранителната, фармацевтичната и козметичната промишленост. Добивът на метали е известен също като излужване.
Проблем: Конвенционалните методи на СПЕ са известни като отнема време и изисква сравнително големи количества разтворители, които са най-вече опасни за околната среда и замърсяващи. високи температури на процеса, дори може да доведе до разрушаване на термично чувствителни екстракти.
Решение: С ултразвуково подпомага твърдо-течна екстракция, общите проблемите на традиционната SPE може да бъде обикновено преодолени. Както ултразвук осигурява фино разпределение на твърдите вещества във фазата на разтворителя, по-голяма повърхностна граница е на разположение, така че да се подобри предаването маса на целевия вещество в разтворителя. Това води до по-бързо и по-пълно извличане, докато използването на разтворителя се намалява или напълно се избягва (използване на вода като течна фаза, вместо). Чрез прилагането на мощност ултразвук, екстракция в твърда фаза, може да се извършва по-ефективен, икономически и environmetal лесен. Поради намаляване или избягване на замърсяващите или опасни разтворители ултразвукови екстракция може да се счита като екологична зелен процес, От икономическа гледна точка, разходите по процеса са намалени поради спестяване на енергия, разтворител и време.

екстракция с разтворител

В случай на екстракция с разтворител, разтворител (например органичен разтворител) се използва за разтваряне и разделяне на съединение от друга течност (например водна фаза). Като цяло, по-полярни разтворените вещества се разтварят в по-полярен разтворител, и по-малко полярни разтворените вещества в по-малко полярен разтворител. Използване на екстракция с разтворител, е възможно да се разделят окислени тиофени (сулфоксиди, сулфони) от маслена фаза, използвайки ацетонитрил или други полярни разтворители. екстракция с разтворител се използва и за да се извлече материали, като уран, плутоний, или торий от киселинни разтвори на органофосфатите три-пбутил фосфат (чрез извличане процес).
Намалете употребата разтворител: Използването на ултразвук минимизира използването на разтворители в процеса и оптимизира натоварването на продукт в разтворителя. Това също води до по-бързо и по-пълно извличане.
Кликнете тук, за да прочетете повече за ултразвука-Assisted оксидативен сяроочистване!

Ултразвуковата Assisted Сокслет екстрактори

Сокслет екстракция е техника екстракция твърдо вещество-течност, често използвани синтетични и аналитични лаборатории. екстракция на Сокслет се прилага главно когато вещество има само ограничена разтворимост в разтворител, и онечистване е неразтворим в който разтворител.
Ултразвук може да бъде много успешно комбинира с Сокслет екстракция води до повишаване на добивите и кратко време за екстракция.
Моля, кликнете тук, за да научите повече за ултразвука подпомага Сокслет добива!

Екстракция топи

Екстракциите течност-течност могат да се извършват в смеси, при които една или и двете течни фази са разтопени, като например разтопени соли или разтопен метал, като живак. Мощен вграден ултразвук в ултразвукови реактори поток клетки позволяват обработка дори течности с висок вискозитет като разтопява.

излужване

Извличането описва използването на киселини, разтворители или гореща вода селективно разтваряне на разтвореното вещество от инертен неразтворим твърд носител. Извличането често се използва в минното дело за извличане на метали от руди.
Предимства на Ултразвуков Извличането:

  • промива малки отвори на порести материали
  • преодоляване на селективност на мембрани
  • унищожи твърди вещества, разслоявания и деагломериране на твърди частици
  • премахване на пасивни слоеве
  • отстраняване на оксидни слоеве
  • мокро всички материали повърхност по-специално за високо повърхностно напрежение течности
  • понижаване на приплъзването

Кликнете тук, за да научите повече за ултразвукова излужване!

Hielscher Оборудване за всякакъв мащаб

Соникацията в лаборатория, пейка-отгоре и мащаби на производство
Всички ултразвукови устройства Hielscher са създадени да работят 24 часа / 7г, дори и ултразвукови лабораторни хомогенизатори могат да обработват значителни обеми или в партида или режим на потока. На пейка-горната и промишлени ultrasonicators са проектирани и построени промишлени клас, така че големи обеми и висок вискозитет могат да се обработват без проблеми – дори при взискателни състояние като високо налягане и висока температура (например в комбинация с свръхкритична CO2За процеси екструзия и т.н.). стабилни ultrasonicators Hielscher са способни да се справят с разтворители, абразивни течности и корозивни. Подходящи аксесоари дават възможност да се адаптира и ултразвукова система за оптимално към технологичните изисквания екстракция. За инсталиране в опасни среди, ATEX или FM класиран взривозащитени ултразвукови системи са налични.
По този начин, здрави и силни ултразвукови системи Hielscher и широкия спектър аксесоари позволява да се озвучава материали, като например гореща вода / течности, acidics, метални стопилки, сол се топи, разтворители (например метанол, хексан, органични, полярни разтворители например ацетонитрил).

екстракция Ултразвуково фазов пренос или каталитично екстракция може да се осъществи като прост процес на два етапа

Блок-схема: Етапи на екстракция ултразвукова фазов трансфер

Позоваването литература /

  • Bendicho, С .; De La Calle, аз .; Pena, F .; Costas, М .; Cabaleiro, N .; Lavilla, I. (2012): ултразвук с помощта на предварително третиране на твърди проби в рамките на зелен аналитична химия. Тенденции в Analytical Chemistry, Vol. 31, 2012. 50-60.
  • IUPAC. Compendium на химичните терминология, 2-ро издание. (най- “Злато Book”). Съставител A. D. McNaught и A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Оксфорд (1997 г.). XML онлайн коригирана версия: http://goldbook.iupac.org (2006), създаден от М. Ник, J. Jirat, Б. Косата; актуализации, събрани от A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8.
  • Oluseyi, Т .; Olayinka, К .; Ало, В .; Smith, R. M. (2011): Сравнение на добива и почистване техники за определяне на полициклични ароматни въглеводороди в замърсени почвени проби. Африкански вестник на околната среда наука и технологии Vol. 5/7, 2011 482-493.
  • Petigny, L .; Перино-Issartier, S .; Wajsman, J .; Chemat, Е. (2013): периодични и непрекъснати ултразвукова Assisted Добив на Болдо Leaves (Peumus boldus Mol.). Международен журнал по молекулярна наука 14, 2013 5750-5764.
  • Wang, L .; Weller, В. L. (2006): Последните постижения в извличане на хранителни добавки от растения. Тенденции в Food Science & Технологии 17, 2006 300-312.

Свържете се с нас / Попитай за повече информация

Свържете се с нас за вашите изисквания за обработка. Ние ще ви препоръча най-подходящите настройки и обработка на параметрите за вашия проект.





Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,




Факти заслужава да се знае

Ултразвукова обработка течност често се нарича като ултразвук, ултразвук, ултразвук, insonation ултразвукови облъчване, или прилагане на акустични полета. Всички тези термини описват свързването на висока мощност ултразвукови вълни в течна среда, за да се постигне ултразвукови

Като мощност ултразвук е такава гъвкава техника за обработка, ултразвукови устройства са известни при различни термини като сонда соникатор, звуков лизер, ултразвук дисруптор ултразвукова мелница, Соно-ruptor, соникатор, звуков dismembrator, клетъчен разрушител, ултразвуков диспергер или разрешаване.