فن آوری اولتراسوند Hielscher

استخراج کاتالیستی التراسونیک کمک

راکتورهای اولتراسونیک Hielscher در بسیاری از صنایع استفاده می شود برای کمک و بهبود پردازش کاتالیزوری استخراج (CEP) و یا به اصطلاح استخراج فاز انتقال (PTE). استخراج کاتالیستی شامل یک سیستم ناهمگن فاز غیر قابل امتزاج، مانند مایع مایع و یا مایع جامد. التراسونیک برشی بالا و نیروهای حفره بهبود نرخ انحلال املاح به طور قابل توجهی منجر به استخراج سریع تر و کامل تر. علاوه بر این، این اثر را می توان مورد استفاده برای کاهش مقدار حلال یا اسید استفاده می شود. به عنوان یک روش اثبات شده، استخراج التراسونیک کمک به طور فزاینده ای به دلیل رشد تقاضا برای تکنیک های استخراج محیط زیست دوستانه با زمان استخراج کوتاه و کاهش مصرف حلال های آلی استفاده می شود.

کاتالیستی استخراج / استخراج فاز انتقال - اصول

عبارت “کاتالیستی استخراج پردازش (CEP) و یا به روش استخراج فاز انتقال (PTE) مایع-مایع یا جامد و مایع توزیع زمانی که استخراج و حذف آنالیت متمرکز است توصیف می کند. بنابراین، رقیق کننده مایع یا جامد است به پراکنده می شود / امولسیون به حلال (فاز مایع). تا دوره “استخراج” تنها ماده فعال در حلال توصیف میشود (مانند همگن فاز آلی’ که شامل استخراج، رقیق کننده و / یا اصلاح کننده) است که در درجه اول مسئول انتقال املاح از 'آبی’ به "آلی’ فاز. [آیوپاک]. ماده هدف، که استخراج شده است عصاره نامیده می شوند.
روش استخراج سنتی مانند استخراج سوکسله، خیساندن، مایکروویو، نفوذ، استخراج تحت ریفلاکس و تقطیر با بخار، و یا توربو استخراج اغلب آهسته و ناکارآمد هستند و / یا نیاز به یک مقدار بالا از حلالهای سمی و خطرناک و در نتیجه یک فرآیند هزینه بر و وقت گیر که برای محیط زیست مضر است.
سونوگرافی یک جایگزین به اثبات رسیده به روش استخراج معمولی ارائه استخراج سریع تر و کامل با کمتر یا بدون حلالهای سمی و خطرناک! اولتراسوند یک روش قدرتمند برای سبز، پردازش evironmental پسند.

اصل التراسونیک کمک استخراج کاتالیستی

برای استخراج یک ماده، مراحل غیر قابل امتزاج باید مخلوط شود به طوری که این ماده به استخراج می توان از فاز حامل به مرحله حلال حل می شود. اغلب استخراج فاز انتقال از یک فاز پراکنده به یک فاز پیوسته، که به معنی قطرات و ذرات نیاز به همگن درون حلال پراکنده می شود انجام شده است.
سونوگرافی قدرت اختلاط و استخراج تکنولوژی شناخته شده است که دارای چندین اثرات مثبت بر فرآیند استخراج است:

  • سینتیک واکنش بهبود
  • مخلوط خوب از حامل (sorbens) و حلال
  • افزایش سطحی بین دو فاز
  • افزایش انتقال جرم
  • حذف لایه اثرناپذیر از سطح ذرات
  • اختلال همراه & تجزیه
  • استخراج کامل تر و در نتیجه بازده بالاتر
  • ساده & عملیات ذخیره سازی
  • فرآیند سبز: محیط زیست پسند

اصل کار از اولتراسونیک کاویتاسیون

مزایای فوق به نام اولتراسوند بر فرآیندهای استخراج اثرات اولتراسونیک کاویتاسیون. هنگامی که امواج اولتراسوند قدرتمند به یک محیط مایع وصل می شوند، امواج موجب ایجاد چرخه فشار بالا / فشار کم می شوند. در طول چرخه فشار پایین، حباب های کوچک و یا حفره های کوچک در مایع صوتی تولید می شوند. این حباب ها بیش از چندین دوره فشار پایین رشد می کنند تا زمانی که بتوانند انرژی بیشتری را جذب کنند. هنگامی که حباب ها مرحله ای از جذب انرژی را به دست آوردند، در یک چرخه فشار بالا به شدت سقوط می کنند. انفجار حباب شرایط محلی بسیار شدید مانند درجه حرارت بسیار بالا (تقریبا 5،000K)، فشار بسیار بالا (نزدیک به 2،000tm)، نرخ خنک کننده بسیار زیاد و جت های مایع با سرعت تا 280m / s (تقریبا 630mph) ایجاد می کند. . این پدیده نامیده می شود کاویتاسیون. این شرایط افراطی، فراصوت را یک روش قدرتمند و همه جانبه برای پردازش مایع می کند.
برای اهداف استخراج، دو فاز در زمینه حفاری اولتراسونیک شدید است. قطرات و ذرات به زیرمیکرون و نانو اندازه تقسیم می شوند. این سطوح بزرگ را برای انتقال جرم بهبود یافته از یک فاز به دیگری توسعه می دهد. فضای بین فاز افزایش یافته بین دو فاز موجب افزایش سطح تماس سطحی برای استخراج می شود به طوری که انتقال جرم به علت حذف لایه های مایع مضاعف در مرز فاز افزایش می یابد. انتقال جرم به علت حذف لایه های خروجی از سطح ذرات بیشتر افزایش می یابد. برای استخراج ماده بیولوژیک از سلول ها و بافت ها، انتقال جرم توسط اختلال سلولی اولتراسونیک افزایش می یابد. تمام این اثرات به استخراج کامل تر منجر می شود که منجر به افزایش تولید می شود.

مزایای التراسونیک استخراج:

  • شکستن لایه های مرزی
  • آمده در ون-DER-والس نیروهای
  • حرکت مایع غیر اشباع برای تماس با سطح
  • کاهش و یا نیاز eliminiate برای عوامل انتقال
  • کاهش زمان، دما و / یا غلظت
  • بیش از حد کمتر در مقایسه با حجم مورد نیاز برای اشباع کامل
  • حجم کمتر به تصفیه شده (به عنوان مثال توسط تقطیر، تبخیر، خشک کردن)
  • راکتور هیچ به طور مداوم هم زده (CSR)
  • صرفه جویی در قدرت
  • هیچ دوز از اما درون خطی پردازش
  • استفاده از حلال اسیدی یا ارزان تر
  • اجتناب از حلال ها، به جای استفاده از آبی
  • غلظت مواد جامد بالا روند و یا دوغاب با غلظت بالا
  • پردازش سبز: محیط زیست دوستانه
  • استفاده از اسیدهای آلی مانند اسید مالیک یا اسید سیتریک
  • جلوگیری از فرآیندهای استخراج چند مرحله ای
سونوگرافی با قدرت بالا یک روش اثبات شده برای استخراج اجزای در نتیجه عملکرد بالاتر و پردازش سریع تر است (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)

استخراج سریع و کارآمد توسط فراصوت

التراسونیک استخراج برای:

  • زیست شناسی
  • شیمی
  • غذا & دارویی
  • تحلیل و بررسی
  • پردازش هسته ای
  • برنامه های کاربردی معدن
  • گوگرد
  • ترکیبات آلی
  • شیمی خاک
  • تصفیه

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


استخراج مایع-مایع

فرآیند متعارف: استخراج مایع مایع به روش پارتیشن بندی برای استخراج مواد از یک فاز مایع به فاز مایع دیگری بر اساس حلالیت نسبی مواد در دو فاز مختلف غیر قابل امتزاج مایع است. استفاده از فرا صوت را بهبود می بخشد میزان که در آن املاح است بین دو فاز با عملکرد بالا منتقل مخلوط کردن، امولسیون، و انحلال!
استخراج مایع-مایع یک تکنیک جداسازی برای جدا کردن و تمرکز اجزای با ارزش از یک محلول آبی با استفاده از یک حلال آلی است. استخراج مایع مایع است که اغلب اعمال هنگامی که یک تکنیک های جدایی دیگری (مثلا تقطیر) بی اثر است. استخراج مایع-مایع در داروسازی استفاده می شود & لوازم آرایشی و بهداشتی (فعال ترکیبات، رابط های برنامه کاربردی، رایحه)، و همچنین صنایع غذایی و کشاورزی، شیمی آلی و معدنی، صنایع پتروشیمی، و هیدرومتالورژی.

مسئله: یک مشکل رایج عدم تقارن فازهای مایع (حلال و رقیق کننده ناهمگون است)، به طوری که یک روش مخلوط مناسب لازم است. به عنوان یک مخلوط حتی از هر دو فاز مایع، انتقال فاز بین رقیق کننده و حلال را ترویج می کند، یک روش پراکنده یا امولسیون قابل اعتماد بسیار مهم است. بهتر از مخلوط و بالاتر از منطقه تماس بین دو فاز، بهتر است که حلال می تواند از یک فاز مایع به مرحله مایع دیگر سفر کند. فرایندهای استخراج متعارف عمدتا در ارتقاء انتقال جمعی وجود ندارد، به طوری که روند استخراج آهسته و اغلب ناقص است. برای بهبود استخراج، اغلب مقادیر بیش از حد از حلال استفاده می شود که باعث می شود که روند گرانبها و محیط زیست آلوده شود.

راه حل: التراسونیک استخراج مایع-مایع برتری تکنیک های استخراج مایع-مایع سنتی در نقاط مختلف:
سونوگرافی قدرت مخلوط دو یا چند فاز مایع قابل اعتماد و به راحتی با هم. توسط امواج فراصوت، قطرات را می توان به ابعاد نانو کاهش به طوری که خوب میکرو و نانو امولسیون به دست آمده. بدین ترتیب، نیروهای حفره تولید انتقال جرم بین فاز مایع حمایت می کنند. به عنوان فراصوت را می توان در درون خطی-سیستم پیوسته اجرا شود، حجم زیادی . مایعات بسیار چسبناک می توان بدون مشکل انجام می شود.
اما همچنین استخراج میکرو، به عنوان مثال، برای تجزیه و تحلیل، می توان با فراصوت بهبود یافته است، بیش از حد (به عنوان مثال یونی مایع مبتنی بر میکرو استخراج با امولسیون اولتراسونیک).

نیروهای مافوق صوت قدرتمند یک تکنیک شناخته شده و قابل اعتماد برای استخراج (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)

اولتراسونیک کاویتاسیون در مایع

مزایای التراسونیک استخراج:
نیروهای قدرتمند مافوق صوت – تولید شده توسط فرکانس پایین / سونوگرافی با قدرت بالا – کمک می کند تا

  • تغییر شکل قطرات
  • اجتناب از عوامل انتقال امولسیون یا کاتالیزور amphiphillic
  • اجتناب از استفاده از مواد شوینده و یا سورفاکتانت
  • اجتناب از catalsts amphiphillic، مواد شوینده و یا سورفاکتانت
  • تولید امولسیون ناپایدار آشفته بدون لایه سورفاکتانت

جامد و مایع استخراج

هدف از این استخراج جامد و مایع و یا جامد فاز استخراج (SPE) است آن را به آنالیت، که حل شده یا معلق در یک مایع ترکیبی از هم جدا، و جداسازی آنها از یک ماتریس با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی آنها. بنابراین، جدا شده است از sorbens با کمک یک حلال مناسب شسته. این ماده استخراج شده است که به نام شستن.
روش های معمول SPE هستند خیساندن، استخراج سوکسله، نفوذ، ترکیبی از ریفلاکس و تقطیر با بخار و یا با سرعت بالا مخلوط / توربو از استخراج. استخراج جامد و مایع یک روش مشترک به ترکیبات در زیست شناسی، شیمی و همچنین در مواد غذایی، دارویی و صنایع آرایشی و بهداشتی جدا است. استخراج فلزات نیز به عنوان شسته شناخته شده است.
مسئله: روش های معمول SPE به عنوان وقت گیر شناخته شده و نیاز به مقادیر نسبتا زیادی از حلال است که محیط زیست خطرناک و آلوده عمدتا. دمای فرآیند بالا حتی می تواند به تخریب عصاره حساس حرارتی منجر شود.
راه حل: با استخراج جامد و مایع التراسونیک کمک، مشکلات مشترک از SPE سنتی را می توان به طور معمول غلبه بر. به عنوان فراصوت یک توزیع خوب از مواد جامد در فاز حلال فراهم می کند، مرز سطحی بزرگتر در دسترس است به طوری که انتقال جرم ماده مورد نظر را به حلال بهبود یافته است. این نتایج در یک استخراج سریع تر و کامل در حالی که استفاده حلال (آب استفاده به عنوان فاز مایع به جای) کاهش می یابد یا به طور کامل اجتناب شود. با استفاده از امواج فراصوت، استخراج فاز جامد می تواند باشد که کارآمد تر، اقتصادی و محیطی دوستانه انجام شده است. با توجه به کاهش یا اجتناب از حلال های آلوده و خطرناک، استخراج اولتراسونیک می تواند به عنوان محیط زیست دوستانه در نظر گرفته فرآیند سبز. از لحاظ اقتصادی، هزینه های فرایند به دلیل صرفه جویی در انرژی، حلال، و زمان کاهش می یابد.

استخراج با حلال

در صورت استخراج با حلال، حلال (به عنوان مثال یک حلال آلی) استفاده شده است به حل و جدا یک ترکیب از یک مایع دیگر (به عنوان مثال یک فاز آبی). به طور کلی، املاح قطبی حل در حلال قطبی تر است، و املاح کمتر قطبی در حلال های قطبی است. با استفاده از روش استخراج با حلال، ممکن است برای جدا thiophenes اکسید (سولفوکسیدها، سولفونها) از نفت فاز، با استفاده از استونیتریل و یا سایر حلال های قطبی. استخراج با حلال نیز استفاده می شود برای استخراج مواد، مانند اورانیوم، پلوتونیوم و توریوم از راه حل های اسید به تری ارگانوفسفرهNفسفات -butyl (فرآیند PUREX).
کاهش مصرف حلال خود قرار دهید: استفاده از فرا صوت به حداقل می رساند استفاده از حلال در فرایند و بهینه سازی بار محصول در حلال. همچنین به استخراج سریع تر و کامل تر می شود.
اینجا را کلیک کنید برای خواندن بیشتر در مورد التراسونیک کمک اکسیداتیو سولفور!

التراسونیک کمک سوکسله استخراج

استخراج سوکسله یک تکنیک استخراج جامد و مایع استفاده می شود اغلب آزمایشگاه های مصنوعی و تحلیلی است. استخراج سوکسله به طور عمده اعمال هنگامی که یک ماده تنها یک حلالیت محدود در یک حلال، و ناخالصی نامحلول در که حلال است.
سونوگرافی می تواند بسیار موفقیت با استخراج سوکسله و در نتیجه افزایش بازده و زمان استخراج کوتاه ترکیب شده است.
لطفا اینجا کلیک کنید برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد استخراج سوکسله التراسونیک کمک!

استخراج در ذوب

استخراج مایع-مایع را می توان در مخلوط که در آن هر یک یا هر دو فاز مایع ذوب ، مانند نمک مذاب و یا فلزات مذاب ، مانند جیوه انجام شده است. فراصوت درون خطی قدرتمند در راکتور سلول جریان مافوق صوت برای پردازش حتی مایعات با ویسکوزیته بالا مانند ذوب اجازه می دهد.

لیچینگ

لیچینگ شرح استفاده از اسیدها، حلال یا آب گرم به صورت انتخابی حل املاح از یک حامل جامد نامحلول بی اثر است. لیچینگ است که اغلب در معدن برای استخراج فلزات از سنگ معدن استفاده می شود.
مزایای آبشویی التراسونیک:

  • شستن سوراخ های کوچک را از مواد متخلخل
  • غلبه بر selectivities غشاء
  • از بین بردن مواد جامد، ورقه ورقه شدن و deagglomerate مواد جامد
  • حذف از لایه های منفعل
  • حذف لایه های اکسید
  • Wet تمام سطح مواد به ویژه برای سطح بالا مایعات تنش
  • نازکی برش

اینجا را کلیک کنید برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد شستشو التراسونیک!

تجهیزات Hielscher برای هر مقیاس

روش فراصوت در آزمایشگاه، نیمکت بالا و مقیاس تولید
تمام دستگاه های اولتراسونیک Hielscher ساخته شده است به اجرا از 24h / 7D، حتی اسیاب آزمایشگاه مافوق صوت می تواند حجم قابل توجهی هم در دسته ای و یا حالت جریان از طریق پردازش. نیمکت بالا و ultrasonicators صنعتی طراحی و ساخته شده در کلاس های صنعتی به طوری که حجم بالا و ویسکوزیته بالا را می توان بدون مشکل پردازش – حتی در آن خواستار شرایط مانند فشار بالا و دمای بالا (به عنوان مثال در ترکیب با CO فوق بحرانیH2S، برای فرآیندهای اکستروژن و غیره). ultrasonicators قوی Hielscher قادر به رسیدگی به حلال ها، مایعات ساینده، و مواد خورنده هستند. لوازم جانبی مناسب آن را ممکن است برای انطباق سیستم مافوق صوت بهینه به الزامات فرایند استخراج. برای نصب و راه اندازی در محیط های خطرناک، ATEX و یا FM امتیاز سیستم های اولتراسونیک ضد انفجار در دسترس هستند.
در نتیجه، سیستم های اولتراسونیک قوی و قدرتمند Hielscher و طیف گسترده ای از و لوازم جانبی را قادر می سازد به sonicate مواد مانند آب گرم / مایعات، acidics، مذاب فلزات، نمک ذوب می شود، حلال (به عنوان مثال متانول و هگزان؛ آلی، حلال های قطبی به عنوان مثال، استونیتریل).

استخراج انتقال فاز التراسونیک یا استخراج کاتالیزوری می تواند به عنوان فرایند دو مرحله ساده متوجه

نمودار گردش کار: مراحل استخراج انتقال فاز مافوق صوت

ادبیات / منابع

  • Bendicho، C .؛ د لا کاله، من؛ پنا، F؛ کوستاس، M .؛ Cabaleiro، N .؛ Lavilla، I. (2012): فراصوت با استفاده قبل از درمان از نمونه های جامد در زمینه شیمی تجزیه سبز. موضوعات داغ در شیمی تجزیه، جلد. 31، 2012. 50-60.
  • IUPAC. خلاصه ای از مواد شیمیایی اصطلاحات، 2nd ویرایش (در “کتاب طلا”). وارد شده توسط A. D. مکنات و A. ویلکینسون. بلکول انتشارات علمی، آکسفورد (1997). XML نسخه آنلاین را تصحیح: http://goldbook.iupac.org (2006) ایجاد شده توسط M. NIC، J. Jirat، B. Kosata؛ به روز رسانی وارد شده توسط A. جنکینز. ISBN 0-9678550-9-8.
  • اولوسی، T؛ Olayinka، K؛ الو، B؛ اسمیت، رضا م (2011): مقایسه استخراج و تکنیک های تمیز کردن برای تعیین هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه در نمونه خاک آلوده. مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست جلد 5/7، 2011. 482-493.
  • Petigny، L؛ پرینو-Issartier، S .؛ Wajsman، J .؛ Chemat، فاطمه (2013): دسته ای و به طور مداوم سونوگرافی استخراج به کمک از بولدو برگ (Peumus boldus مول.). مجله بین المللی علوم مولکولی 14، 2013. 5750-5764.
  • وانگ، L؛ ولر، C. L. (2006): پیشرفت های اخیر در استخراج مواد افزودنی بیولوژیکی فعال از گیاهان است. موضوعات داغ در علوم و صنایع غذایی & فناوری 17، 2006. 300-312.

تماس با ما / درخواست اطلاعات بیشتر

با ما در مورد فرایند مورد نیاز خود صحبت کنید.





لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.




آمار ارزشمند دانستن

پردازش مایع التراسونیک اغلب به عنوان فراصوت، امواج فراصوت، sonification، insonation، امواج فراصوت، و یا استفاده از زمینه های صوتی اشاره شده است. تمام این شرایط جفت از امواج اولتراسوند قدرت بالا توصیف به یک محیط مایع برای رسیدن به مافوق صوت

به عنوان سونوگرافی قدرت است مانند یک تکنیک پردازش همه کاره ، دستگاه های اولتراسونیک تحت شرایط مختلف مانند پروب sonicator ، سونیک lyser ، سونوگرافی disruptor ، چرخ مافوق صوت ، سونو ruptor ، sonifier ، صوتی dismembrator ، disrupter سلولی شناخته شده ، پخش التراسونیک و یا dissolver.