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.

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:

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

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).

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.

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).

Блок-схема: Етапи на екстракция ултразвукова фазов трансфер