Tecnologia d'ultrasons Hielscher

Assistida per ultrasons Extracció Catalítica

reactors d'ultrasons Hielscher s'utilitzen en moltes indústries per ajudar i millorar el processament catalític d'extracció (CEP) o l'anomenada extracció de transferència de fase (PTE). extracció catalítica implica un sistema de fase immiscible heterogeni, tal com líquid-líquid o líquid-sòlid. Ultrasònic d'alta cizalladura i forces de cavitació millorar les taxes de dissolució de soluts que condueixen de manera significativa a una extracció més ràpida i completa. A més, aquest efecte es pot utilitzar per reduir la quantitat de dissolvent o àcid utilitzat. Com una tècnica provada, l'extracció assistida per ultrasons s'utilitza cada vegada més a causa d'una creixent demanda de tècniques d'extracció del medi ambient-amistoses amb temps d'extracció reduït i un menor consum de dissolvent orgànic.

Catalítica Extracció / fase de transferència de Extracció - Fonaments

El terme “Catalytic Extracció Processing (CEP) o extracció de transferència de fase (PTE) descriu la distribució líquid-líquid o sòlid-líquid quan se centra l'extracció i eliminació dels analits. Per tant, el diluent líquid o sòlid ha de ser dispersat / emulsionat al (fase líquida) del dissolvent. Pel terme “rendiment” només la substància activa en el dissolvent es va descriure (és a dir, la 'fase orgànica homogènia’ que comprèn l'agent d'extracció, el diluent i / o el modificador) que és principalment responsable de la transferència de solut des de la 'aquosa’ a la 'orgànica’ fase. [IUPAC]. La matèria diana, que s'extreu s'anomena extracte.
mètodes d'extracció tradicionals com ara extracció Soxhlet, maceració, microones, percolació, extracció sota reflux i destil·lació al vapor, o turbo-extracció són sovint lent i ineficient i / o requereixen una alta quantitat de dissolvents perillosos resultants en un procés que consumeix cost intensiva i temps que és perjudicial per al medi ambient.
L'ultrasò és una alternativa provada als mètodes d'extracció convencionals proporcionant una extracció més ràpida i més completa amb menys o sense dissolvents perillosos! L'ecografia és una tècnica poderosa per al processament verd, evironmental ambient.

Principi d'assistida per ultrasons Extracció Catalítica

Per a l'extracció d'una substància, les fases immiscibles han de barrejar de manera que la substància a extreure pot ser dissolt de la fase del portador en la fase de dissolvent. Més comunament extraccions de transferència de fase es realitzen a partir d'una fase dispersa en una fase contínua, el que significa gotetes i partícules necessiten ser dispersats homogèniament en el dissolvent.
ultrasons de potència és una coneguda tecnologia de mescla i d'extracció que té diversos efectes positius en el procés d'extracció:

  • cinètica de la reacció millorades
  • barreja fina de portadores (Sorbens) i el dissolvent
  • L'augment interfacial entre les dues fases
  • augment de la transferència de massa
  • L'eliminació de capes de passivació de la superfície de la partícula
  • La disrupció cel·lular & Desintegració
  • extracció més completa que resulta en rendiments més alts
  • senzill & operació d'emmagatzematge
  • Procés Verd: respectuós del medi ambient

Principi de funcionament de la cavitació ultrasònica

Els avantatges abans esmentades dels ultrasons sobre els processos d'extracció són efectes d'ultrasons cavitació. Quan les ones d'ultrasons de gran abast s'acoblen en un medi líquid, les onades creen cicles d'alta pressió / baixa pressió. Durant els cicles de baixa pressió, petites bombolles o buits emergeixen en el líquid sonicado. Aquestes bombolles creixen durant diversos cicles de baixa pressió fins que no poden absorbir més energia. Quan les bombolles han guanyat l'etapa de màxima absorció d'energia, es col·lapsen violentament durant un cicle d'alta pressió. La implosió de bombolles crea localment condicions molt extremes, com ara una temperatura molt alta (aprox. 5,000K), pressions molt altes (aprox. 2,000atm), molt altes velocitats de refredament i dolls de líquid amb velocitats de fins a 280m / s (aprox. 630mph) . Aquest fenomen es denomina cavitació. Aquestes condicions extremes fan que l'ultrasons sigui un mètode potent i versàtil per al processament del líquid.
Per a la seva extracció, dues fases es barregen intensament en el camp de cavitació ultrasònica. Les gotes i les partícules es descomponen en submicron i nano. Això desenvolupa superfícies ampliades per a una transferència de massa millorada d'una fase a l'altra. L'augment de la interfacial entre les dues fases dóna lloc a una àrea de superfície de contacte ampliada per a l'extracció de manera que es millora la transferència de massa a causa de l'eliminació de les capes líquides estancades en el límit de fase. La transferència de massa augmenta encara més gràcies a l'eliminació de les capes passivadores de la superfície de la partícula. Per a l'extracció de matèria biològica a partir de cèl·lules i teixits, la transferència de massa augmenta amb la interrupció de la cèl·lula ultrasònica. Tots aquests efectes generen una extracció més completa que resulta en majors rendiments.

Beneficis de l'extracció per ultrasons:

  • trencar capes límit
  • anem van der Waals fuerzas--
  • moure el líquid insaturat per superfície de contacte
  • reduir o necessitat eliminiate per a agents de transferència de
  • reduir el temps, temperatura i / o concentració
  • menys excés en comparació amb el volum requerit per a la saturació completa
  • menys volum a ser refinat (per exemple per destil·lació, evaporació, assecatge)
  • reactors no agitats contínuament (CSR)
  • estalviar energia
  • sense processament per lots, però en línia
  • utilitzar dissolvent menys àcida o més barat
  • evitar dissolvents, d'ús aquós en comptes
  • de procés altes concentracions de sòlids o suspensions d'alta viscositat
  • processament verd: respectuós del medi ambient
  • utilitzar àcids orgànics, com ara àcid màlic o àcid cítric
  • evitar processos d'extracció multietapa
Ultrasons d'alta potència és una tècnica provada per extreure els components que resulta en un major rendiment i un processament més ràpid (clic per ampliar!)

l'extracció ràpida i eficient mitjançant ultrasons

Extractor d'ultrasons:

  • Biologia
  • Química
  • Aliments & Pharma
  • anàlisi
  • processament nuclear
  • aplicacions de mineria
  • dessulfuració
  • compostos orgànics
  • geoquímica
  • purificació

Sol · licitud d'informació




Tingueu en compte la nostra Política de privacitat.


Extracció Líquid-Líquid

Procés convencional: L'extracció líquid-líquid és un mètode de partició per extreure substàncies a partir d'una fase líquida a una altra fase líquida a base de les solubilitats relatives substàncies en les dues fases líquides immiscibles diferents. L'ús d'ultrasons millora la velocitat a la qual es transfereix el solut entre les dues fases per un alt rendiment barreja, Emulsionantsi dissolent!
extracció líquid-líquid és una tècnica de separació per aïllar i concentrar components valuosos d'una solució aquosa mitjançant l'ús d'un dissolvent orgànic. L'extracció líquid-líquid s'aplica sovint quan un altres tècniques de separació (per exemple destil·lació) són ineficaços. extracció líquid-líquid s'usa en la indústria farmacèutica & cosmètics (compostos actius, APIs, fragàncies), així com la indústria alimentària i agrícola, per a la química orgànica i inorgànica, indústria petroquímica, i la hidrometal·lúrgia.

problema: Un problema comú és la immiscibilitat de les fases líquides (dissolvent i diluent són immiscibles), de manera que es requereix un mètode de mescla adequat. Com una barreja uniforme d'ambdues fases líquides promou la transferència de fase entre el diluent i el dissolvent, un mètode de dispersió o emulsió confiable és crucial. Com més fina sigui la barreja i com més alta sigui la zona de contacte entre ambdues fases, millor el soluent pot viatjar des d'una fase líquida a una altra fase líquida. En general, els processos d'extracció convencionals manquen de la promoció de la transferència massiva, de manera que el procés d'extracció és lent i sovint incompleta. Per millorar l'extracció, sovint s'utilitzen quantitats excessives de dissolvent, el que fa que el procés sigui car i contaminant amb el medi ambient.

Solució: Ultrasonic Extracció Líquid-Líquid sobresurt tècniques tradicionals d'extracció líquid-líquid en diversos punts:
ultrasons de potència barreja de dues o més fases líquides fiable i fàcilment junts. Per ultrasonicación, les gotetes es poden reduir a nano-mida perquè fina micro- i nano-emulsions s'obtenen. D'aquesta manera, les forces cavitacionales generats promoure la transferència de massa entre les fases líquides. Com sonicació es pot executar en un sistema continu cilindres en línia, grans volums i líquids altament viscosos es poden manejar sense problemes.
Però també l'extracció de micro, per exemple, per a fins analítics, es pot millorar per tractament amb ultrasons, també (basada en líquid micro-extracció per exemple iònic amb emulsificació ultrasònica).

forces d'ultrasons de gran abast són una tècnica ben coneguda i fiable per a l'extracció (clic per ampliar!)

cavitació ultrasònica en el líquid

Beneficis de l'extracció per ultrasons:
forces d'ultrasons de gran abast – generada per la baixa freqüència / alta potència ultrasò – ajuda a

  • remodelar les gotetes
  • evitar agents de transferència d'emulsió o catalitzadors anfifílico
  • evitar l'ús de detergents o agents tensioactius
  • evitar catalsts anfifílico, detergents o tensioactius
  • generar emulsions inestables turbulents sense capes de tensioactius

Solid-líquid d'extracció

Objectiu de l'extracció sòlid-líquid o en fase sòlida d'extracció (SPE) és per a separar els anàlits, que es dissolen o suspenen en una barreja líquida, i per aïllar d'una matriu d'acord amb les seves propietats físiques i químiques. Per tant, l'aïllat es eluye de la Sorbens amb ajuda d'un dissolvent apropiat. La substància extreta es diu elueixen.
tècniques de SPE convencionals són la maceració, extracció Soxhlet, la percolació, la combinació de reflux i destil·lació al vapor, o barreja / turbo-extracció a alta velocitat. L'extracció sòlid-líquid és un procediment comú per separar compostos en biologia, química, així com en la indústria cosmètica alimentària, farmacèutica i. L'extracció de metalls també es coneix com lixiviació.
problema: tècniques de SPE convencionals es coneixen com consumeix molt de temps i requereixen quantitats relativament grans de dissolvents que són majoritàriament ambientalment perillosos i contaminants. Les altes temperatures del procés poden fins i tot conduir a la destrucció d'extractes sensibles a la calor.
Solució: Amb una extracció sòlid-líquid assistida per ultrasons, els problemes comuns de SPE tradicional pot ser normalment superats. Com sonicació proporciona una distribució fina dels sòlids en la fase de dissolvent, un límit interfacial més gran està disponible de manera que es millora la transferència de massa de la substància diana en el dissolvent. Això resulta en una extracció més ràpida i completa, mentre que l'ús de dissolvents es redueix o evita completament (aigua ús com a fase líquida al seu lloc). Mitjançant l'aplicació d'ultrasons de potència, l'extracció en fase sòlida es pot dur a terme més eficient, econòmica i environmetal ambient. A causa de la reducció o l'evitació de dissolvents contaminants o perillosos, l'extracció ultrasònica pot ser considerat com respectuós del medi ambient el procés de verd. Econòmicament, els costos del procés es redueixen a causa dels estalvis d'energia, el dissolvent, i el temps.

extracció amb dissolvent

En cas d'una extracció amb dissolvent, un dissolvent (per exemple, un dissolvent orgànic) s'usa per dissoldre i separar un compost d'un altre líquid (per exemple una fase aquosa). En general, els soluts més polars dissolen en el dissolvent més polar, i els soluts menys polars en el dissolvent menys polar. L'ús d'extracció amb dissolvent, és possible separar tiofenos oxidats (sulfóxidos, sulfonas) d'una fase d'oli usant acetonitril o altres dissolvents polars. L'extracció amb dissolvent també s'utilitza per extreure materials, com ara urani, plutoni, tori o de les solucions d'àcid a tri- organofosfatnfosfat de butil (procés PUREX).
Reduir l'ús de dissolvents: L'ús d'ultrasons minimitza l'ús de dissolvents en el procés i optimitza la càrrega de producte en el dissolvent. També condueix a una extracció més ràpida i completa.
Feu clic aquí per llegir més sobre el assistida per ultrasons oxidatiu Desulfuració!

Assistida per ultrasons Extracció Soxhlet

extracció Soxhlet és una tècnica d'extracció sòlid-líquid utilitzat amb freqüència laboratoris sintètiques i analítiques. L'extracció Soxhlet s'aplica principalment quan una substància té solament una solubilitat limitada en un dissolvent, i la impuresa és insoluble en aquest dissolvent.
L'ultrasò pot ser combinat amb molt d'èxit amb l'extracció Soxhlet que resulta en augment dels rendiments i menor temps d'extracció.
Si us plau, feu clic aquí per obtenir més informació sobre l'extracció de Soxhlet assistida per ultrasons!

Extracció de Melts

Les extraccions líquides-líquides es poden realitzar en mescles on es fon o bé una o dues fases líquides, com ara sals de fosa o Metalls fots, com el mercuri. Sonicació en línia potent en reactors de cèl·lules de flux ultrasònics permeten processar fins i tot líquids amb altes viscositats com es fon.

lixiviació

La lixiviació es descriu l'ús d'àcids, dissolvents o aigua calenta per dissoldre selectivament un solut d'un vehicle sòlid insoluble inert. La lixiviació s'utilitza sovint en la mineria per extreure metalls a partir de minerals.
Beneficis de la lixiviació d'ultrasons:

  • rentar petits orificis de materials porosos
  • superar selectivitats de membranes
  • destruir sòlids, deslaminar i desaglomerar sòlids
  • eliminar de capes passives
  • l'eliminació de capes d'òxid
  • mullar tota la superfície del material, en particular per a líquids d'alta tensió superficial
  • aprimament de cisalla

Feu clic aquí per obtenir més informació sobre la lixiviació d'ultrasons!

Equip per qualsevol escala Hielscher

El tractament amb ultrasons al laboratori, banc de treball i l'escala de producció
Tots els dispositius d'ultrasons Hielscher estan construïts per funcionar 24h / 7d, fins i tot els homogeneïtzadors de laboratori d'ultrasons poden processar volums considerables, ja sigui en la manera de flux continu o per lots. El banc de treball i ultrasonicators industrials estan dissenyats i construïts en grau industrial pel que els alts volums i altes viscositats es poden processar sense problemes – fins i tot sota condicions com ara les altes pressions i altes temperatures (per exemple, en combinació amb supercrític CO2, Per a processos d'extrusió, etc.). ultrasonicators robustes de Hielscher són capaços de manejar dissolvents, líquids abrasius i corrosius ,. accessoris apropiats que permetin l'adaptació del sistema d'ultrasons de forma òptima als requisits del procés d'extracció. Per a la instal·lació en entorns perillosos, ATEX o FM valorats sistemes ultrasònics a prova d'explosió està disponible.
D'aquesta manera, els sistemes ultrasònics robustos i potents de Hielscher i l'àmplia gamma de Accessoris permet sotmetre a ultrasons materials com ara aigua calenta / líquids, acidics, masses foses de metall, sal fon, dissolvents (per exemple, metanol, hexà; dissolvents polars orgànics, per exemple, acetonitril).

extracció de transferència de fase ultrasònic o extracció catalítica es poden realitzar tan simple procés de dues etapes

Diagrama de flux: Etapes d'extracció de transferència de fase ultrasònic

Literatura / Referències

  • Bendicho, C.; Del Carrer, I.; Pena, F.; Costes, M.; Cabaleiro, N.; Lavilla, I. (2012): el tractament previ de mostres sòlides ultrasò-assistit en el context de la química analítica verda. Tendències en Analytical Chemistry, Vol. 31, 2012. 50-60.
  • IUPAC. Compendi de terminologia química, 2a ed. (la “llibre d'or”). Recopilat per AD McNaught i A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). XML versió en línia corregida: http://goldbook.iupac.org (2006) creat per Nic M., J. Jirat, B. Kosata; actualitzacions compilats per A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8.
  • Oluseyi, T.; Olayinka, K.; Alo, B.; Smith, R. M. (2011): Comparació de les tècniques de neteja d'extracció i per a la determinació dels hidrocarburs aromàtics policíclics en mostres de sòl contaminat. African Journal of Environmental Science i Tecnologia Vol. 5/7, 2011. 482-493.
  • Petigny, L.; PERINO-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Lot i Ultrasò extracció contínua assistida de les fulles de boldo (Boldo Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
  • Wang, L.; Weller, C. L. (2006): Els recents avenços en l'extracció de nutracèutics de les plantes. Tendències en la Ciència dels Aliments & Tecnologia 17, 2006. 300-312.

Contacti amb nosaltres / Demana més informació

Parlar amb nosaltres sobre els seus requisits de processament. Anem a recomanar els paràmetres de configuració i de processament més adequats per al seu projecte.





Tingueu en compte que Política de privacitat.




Fets que cal saber

de líquid de tractament ultrasònic es refereix sovint com sonicació, tractament amb ultrasons, tractament amb ultrasons, insonació, la irradiació ultrasònica, o l'aplicació de camps acústics. Tots aquests termes descriuen l'acoblament de les ones d'ultrasò d'alta potència en un mitjà líquid per aconseguir ultrasònic

Com l'ecografia de potència és una tècnica de processament tan versàtil, els dispositius ultrasònics es coneixen sota diversos termes com ara sonicador de sonda, lyser sònica, Disruptor d'ultrasons, molí d'ultrasons, sono-ruptor, sonificador, dismembrator sonor, disrupter cel·lular, dispersador ultrasònic o dissolt.