VialTweeter – Sonoreactor mineraalide jälgede kaevandamiseks pinnasest

Pinnase tervise ja reostuse jälgimiseks tuleb saasteaineid, näiteks mineraale, kaevandada ja mõõta. VialTweeter hõlbustab märkimisväärselt analüütilist ekstraheerimist laboratoorsetes töövoogudes. Mikromineraalide ekstraheerimine mullaproovidest on suurepärane näide, mis näitab VialTweeteri tõhusust ja usaldusväärsust paremate ekstraheerimistulemuste saavutamiseks.

Mineraalide jälgede ekstraheerimine mullaproovidest

Mikromineraalide kaevandamine pinnasest on oluline analüütiline samm keskkonnaseires, geokeemilistes uuringutes ja põllumajanduslikes hinnangutes. Traditsioonilised meetodid, sealhulgas happega lagundamine, mikroekstraktsioon ja mikrolaine abil ekstraheerimine, on sageli aeganõudvad, reaktiivimahukad ja/või keskkonnaohtlikud.
VialTweeter, suure võimsusega ultraheli sonoreactor, on suurepärane alternatiiv, pakkudes suuremat ekstraheerimise efektiivsust, vähendatud töötlemisaega ja minimaalset reaktiivi tarbimist. See uudne lähenemisviis parandab märkimisväärselt mikroelementide taastumist mullamaatriksitest, tagades täpsemad ja reprodutseeritavamad tulemused, järgides samal ajal rohelise analüütilise keemia põhimõtteid.

Mineraalide jälgede ekstraheerimine pinnasest mitme toruga Sonicator VialTweeteriga

(2021) viisid läbi uuringu, mis näitas, et VialTweeter on väga tõhus vahend mikromineraalide eraldamiseks pinnasest. Nende uurimistöö peamised üksikasjad ja tulemused on toodud allpool.

Ultraheli ekstraheerimine VialTweeteriga:
4,0–7,5 mg mulda kaalutakse 1,5 ml Eppendorfi torudesse. Lisatakse konkreetne kogus HNO₃ lahust (0,60–1,5 ml) ja torud suletakse enne VialTweeteri sonoreaktorisse asetamist. Proovid läbivad ultraheli ekstraheerimise toatemperatuuril 450 sekundit. Pärast ultrahelitöötlust tsentrifuugitakse neid 3500 p / min juures 10 minutit. Osa supernatandist viiakse mikropipeti abil 10 ml kolbi, kus see lahjendatakse 5,0% HNO₃-ga. Lisatakse germaaniumi (Ge IV) sisestandard, et saavutada enne analüüsimist lõplik kontsentratsioon 10 ng/ml.
Kestus VialTweeteriga: 450 sekundit
 

Mullaproovide happeline lagundamine:
50 mg mulda töödeldakse 2,5 ml HNO₃ ja 5,0 ml HF-ga suletud teflonist tehisseedeanumates 90 °C juures 8 tundi. Seejärel anumad avatakse ja lisatakse 2,5 ml HClO₄, enne kui segu aurutatakse kuumutusplaadil kuivaks 200 °C juures. Pärast seda lisatakse 1,0 ml HNO₃ ja aurustatakse uuesti. Viimane etapp hõlmab jäägi lahustamist 2,5 ml HNO₃-s, lahuse ülekandmist 50 ml mõõtekolbi ja mahu täitmist ultrapuhta veega. Lisatakse indiumi (In III) ja ütriumi (Y III) sisestandardeid (50 μL 10 mg/l lahust), et tagada järgneva elementanalüüsi täpsus.
Happelise kääritamise kestus: 8 tundi
 

Ekstraheerimistingimuste optimeerimine

Uuringutes testiti erinevaid ekstraheerimistingimusi, et saada mullaproovidest maksimaalne kogus mineraale. Need tingimused maksimeerivad mikroelementide taaskasutamist, minimeerides samal ajal hapete kasutamist ja vähendades üldist ekstraheerimisaega võrreldes traditsiooniliste seedimismeetoditega.

Võrdlus ekstraheerimise efektiivsus: VialTweeter vs happeline seedimine

Maavarade kaevandamise saagiste võrdlev hindamine happelise lagundamise teel ekstraheeritud võrdlusproovidega toob esile mitme toruga sonikaatori VialTweeteri suurepärase efektiivsuse ja usaldusväärsuse.

Ekstraheerimise efektiivsus, mis on suurem kui 100%, tähendab, et proovist ekstraheeritud elemendi kogus ületab eeldatavat või kontrollväärtust.

VialTweeteri abil hõlbustab tõhus suure läbilaskevõimega ainete ekstraheerimine proovidest igapäevast töövoogu analüütilistes laborites.

1. Kiirem ekstraheerimine - Vähendab drastiliselt aega tundidest minutiteni.
2. Minimaalne proovide saastumine – Suletud viaali disain hoiab ära õhu kaudu või ristsaastumise.
3. Kõrge reprodutseeritavus - Ühtlane energiajaotus viaalide vahel välistab varieeruvuse.
4. Keskkonnasõbralik - Vähendab happe tarbimist ja ohtlikke jäätmeid.
5. Skaleeritav ja suure läbilaskevõimega - Sobib kiireteks keskkonnaseire programmideks.

The VialTweeter Sonoreactor

Ultraheli abil ekstraheerimise (AÜE) mehhanism

VialTweeteri sonoreactori tööpõhimõte on võimas ultraheli kavitatsioon, füüsiline pehnomenoon, mis tekitab vedelas keskkonnas lokaliseeritud kõrge nihkejõu ja rõhu diferentsiaalid. See nähtus hõlbustab mullaosakeste lagunemist ja suurendab metalliioonide leostumistõhusust ekstrahentiks.

Ultraheli kavitatsiooni peamised eelised mulla ekstraheerimisel:

• Parem maatriksi katkemine: Kavitatsioonist põhjustatud mikrojetid suurendavad lahusti tungimist mullaosakestesse.
• Vähendatud osakeste suurus: Mehaanilised jõud lagundavad täitematerjale, paljastades maavarade kaevandamiseks rohkem pinda.
• Suurenenud reaktsioonikineetika: kiirendatud desorptsioon ja mikrometallide lahustumine lahusesse.
• Minimeeritud reaktiivi kasutamine: Happe kontsentratsiooni vähendamine vähendab keskkonnamõju, kahjustamata ekstraheerimise efektiivsust.

VialTweeteri konfiguratsioon ja disain

VialTweeter süsteem koosneb titaanplokist, millel on 10 viaali pesa, tagades ühtlase ultraheli energiajaotuse. Selle toiteallikaks on 200 vatti võimas ultraheli generaator sagedusel 26 kHz ja edastab igale proovile võrdse energia, tagades järjepidevad ja reprodutseeritavad ekstraheerimised mitme viaali kaudu samaaegselt.

Peamised omadused:

• Suure võimsusega ühtlane ultrahelitöötlus partii töötlemiseks.
• Ristsaastumise kõrvaldamine viaali isoleerimise tõttu.
• Minimaalne proovikadu suletud reaktsioonianumates.
• Suure läbilaskevõimega keskkonnaseire skaleeritavus.

VialTweeter on saadaval ka ühe toruga sonikaatori mudelina Falconi torude usaldusväärseks proovi ettevalmistamiseks. Lisateavet kohandatud ühe toruga mudeli kohta steriilseks ultrahelitöötluseks Falcon torud!

Disain, tootmine ja nõustamine – Kvaliteet Valmistatud Saksamaal

Hielscheri ultrasonikaatorid on tuntud oma kõrgeimate kvaliteedi- ja disainistandardite poolest. Vastupidavus ja lihtne kasutamine võimaldavad meie ultrasonikaatorite sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Hielscheri ultrasonikaatorid saavad kergesti käsitseda karmid tingimused ja nõudlikud keskkonnad.

Hielscher Ultrasonics on ISO sertifitseeritud ettevõte ja paneb erilist rõhku suure jõudlusega ultrasonikaatoritele, millel on tipptasemel tehnoloogia ja kasutajasõbralikkus. Loomulikult on Hielscheri ultrasonikaatorid CE-nõuetele vastavad ja vastavad UL, CSA ja RoHs nõuetele.

Hielscheri mittekontaktsed sonikaatori mudelid UIP400MTP mikroplaatidele, VialTweeter ja CupHorn: kiire ja suure läbilaskevõimega proovide ettevalmistamine