استخراج Soxhlet التراسونیک

اولتراسونیک استخراج Soxhlet معمولی را بهبود می بخشد. Soxhlet با کمک التراسونیک ، همچنین به عنوان Sono-Soxhlet شناخته می شود ، استخراج منجر به بازده بالاتر و زمان استخراج کوتاه تر می شود. Hielscher پروب نوع فراصوت را می توان به راحتی به هر راه اندازی استخراج Soxhlet کلاسیک یکپارچه.

استخراج Soxhlet با استفاده از Ultrasonication

استخراج سوکسله یک روش استخراج جامد-مایع است که اغلب در آزمایشگاه های مصنوعی یا تحلیلی استفاده می شود و زمانی مورد نیاز است که یک ترکیب مورد نظر فقط حلالیت محدودی را در یک حلال نشان دهد و ناخالصی در آن حلال نامحلول باشد. به طور خلاصه، اصل کار استخراج سوکسله را می توان به عنوان یک رفلاکس مبتنی بر حلال توصیف کرد.
سونوگرافی با موفقیت در استخراج Soxhlet ادغام شده است تا عملکرد را افزایش دهد و مدت زمان را کوتاه کند. هنگامی که استخراج Soxhlet به پایان رسید، حلال برداشته می شود (به عنوان مثال با استفاده از یک اواپراتور دوار).

مشکلات استخراج سوکسله معمولی:

استخراج سنتی سوکسله به دلیل مدت زمان استخراج طولانی و مقدار زیاد حلال مورد استفاده، دارای معایب عمده ای است. علاوه بر این، یک استخراج کننده معمولی Soxhlet فاقد تحریک است. تحریک برای تسریع فرآیند استخراج مورد نیاز است. از آنجایی که استخراج کننده های معمولی Soxhlet از مقادیر زیادی حلال استفاده می کنند، تبخیر و غلظت بعدی به انرژی زیادی نیاز دارد. کیفیت عصاره اغلب تحت تأثیر زمان ماندگاری طولانی ترکیبات استخراج شده در لامپ گرم شده راه اندازی استخراج Soxhlet قرار می گیرد. ترکیبات هدف حرارتی ناپایدار تجزیه می شوند زیرا مواد در طول مدت زمان استخراج طولانی در معرض گرمای نقطه جوش حلال قرار می گیرند.

راه حل: استخراج Soxhlet التراسونیک

سونوگرافی قدرتمند انتقال جرم بین نمونه و حلال را افزایش می دهد. در نتیجه، حلال کمتری مورد نیاز است. مدت زمان استخراج به شدت کوتاه می شود تا عصاره ها در معرض حرارت طولانی مدت قرار نگیرند. بدین ترتیب, تجزیه حرارتی ناخواسته عصاره اجتناب می شود و یا حداقل به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
سونوگرافی را می توان به راحتی در یک راه اندازی استخراج Soxhlet ادغام کرد – یا با معرفی شاخ اولتراسونیک (کاوشگر، sonotrode) به محفظه Soxhlet و یا با فراصوت محفظه Soxhlet به طور غیر مستقیم از طریق دیواره رگ. استخراج Soxhlet التراسونیک – همچنین معروف به Sono-Soxhlet – منجر به بازده بالاتر در زمان استخراج کوتاه تر در شرایط استخراج خفیف تر می شود.

راه اندازی های Sono-Soxhlet و Sono-Clevenger در مقیاس صنعتی با Sonicator UIP1000hdT
(©ورنس و همکاران، 2020)

“امواج فراصوت به عنوان یک روش استخراج یک روش کارآمد در مقایسه با روش های رفلکس برای استخراج مواد آلی کمیاب از خاک و رسوبات است. تکنیک های استخراج التراسونیک ثابت شده است که مقادیر قابل مقایسه یا حتی بیشتر (آهنگ و همکاران، 2002) هیدروکربن ها نسبت به سایر تکنیک های استخراج […]. بسته به نوع آلاینده ها و ماتریس ، فراصوت می تواند از زمان استخراج سریعتر استفاده کند. بهینه سازی پارامترهای استخراج اولتراسونیک، از جمله نوع ترکیب حلال یا حلال، زمان استخراج، بار نمونه، و محتوای آب چندین بار برای استخراج کارآمد تر و قابل تکرار مورد نیاز است (Berset و همکاران، 1999). تکنیک های اولتراسونیک معمولا یک روش نسبتا کم هزینه را با استفاده از حجم کمی از حلال آلی بدون نیاز به ظروف شیشه ای و ابزار دقیق ارائه می دهند.”
[اولوسی و همکاران 2011]

مزایای استخراج Sono-Soxhlet

استخراج Sono-Soxhlet گونه ای از تکنیک سنتی استخراج Soxhlet است که از سونوگرافی با شدت بالا برای افزایش فرآیند استخراج استفاده می کند. تکنیک Sono-Soxhlet چندین مزیت را ارائه می دهد که توسط تحقیقات و مطالعات علمی پشتیبانی می شود که عبارتند از:

• افزایش راندمان استخراج: استخراج Sono-Soxhlet با شکستن دیواره های سلولی مواد گیاهی یا سایر ماتریس های نمونه، کارایی استخراج را افزایش می دهد. کاویتاسیون صوتی ایجاد شده توسط امواج اولتراسونیک شدید انتقال جرم را بهبود می بخشد و نفوذ حلال به نمونه را افزایش می دهد و در نتیجه بازده ترکیبات استخراج شده را افزایش می دهد.
• کاهش زمان استخراج: استخراج Sono-Soxhlet به طور قابل توجهی زمان استخراج را در مقایسه با استخراج معمولی Soxhlet کاهش می دهد. از آنجایی که سونوگرافی باعث انتقال و انتشار سریع تر جرم می شود، استخراج آنالیت ها و ترکیبات گیاهی فقط یک درمان کوتاه مدت طول می کشد. مدت زمان استخراج کوتاه تر به معنای ظرفیت توان عملیاتی بالاتر نیز است.
• مصرف حلال کمتر: ترکیبی از Soxhlet و استخراج اولتراسونیک منجر به کاهش مصرف حلال می شود. این نه تنها به صرفه جویی در هزینه کمک می کند، بلکه اثرات زیست محیطی را نیز به حداقل می رساند.
• تطبیق پذیری کاربرد: استخراج Sono-Soxhlet همه کاره است و می تواند در طیف گسترده ای از ماتریس های نمونه، از جمله مواد گیاهی، محصولات غذایی، پلیمرها و نمونه های محیطی اعمال شود. سازگاری آن آن را به ابزاری ارزشمند در زمینه های مختلف علمی مانند فیتوشیمی ، شیمی و تجزیه و تحلیل محیطی تبدیل می کند.
• شیمی سبز: استخراج Sono-Soxhlet با کاهش ضایعات و مصرف انرژی با اصول شیمی سبز همسو است. کارایی آن و کاهش استفاده از حلال به فرآیندهای استخراج سازگار با محیط زیست کمک می کند.

این جنبه های مفید استخراج Sono-Soxhlet به بهبود کارایی فرآیند، بهره وری زمان و انرژی و همچنین سازگاری با محیط زیست کمک می کند. مزایای اصلی استخراج Sono-Soxhlet مبتنی بر افزایش راندمان استخراج، کاهش زمان پردازش، مصرف کمتر حلال، تطبیق پذیری و کمک به شیمی سبز است.
استفاده از استخراج Soxhlet بهبود یافته اولتراسونیک و تماس با ما می دانم برای اطلاعات بیشتر!

ادبیات / منابع