Syvät eutektiset liuottimia erittäin tehokkaaseen uuttamiseen

Syvät eutektiset liuottimia (DES) ja luonnollisia syvän eutektisiä liuottimia (NADES) tarjoavat etuja uutt liuottimina monella tasolla ja ovat siten lupaava vaihtoehto perinteisille orgaanisilla liuottimilla. Syvä eutektinen liuotin toimii erinomaisesti yhdessä ultraääniuuton kanssa ja antaa korkealaatuisia uutteita. Lue lisää ultraääniuutosta käyttämällä luonnollisia syvä eutektisiä liuottimia.

Mitä ovat syvät eutektiset liuottimia (DES)?

Syvät eutektiset liuottimat (DES) ovat vähintään yhden vetysidoksen hyväksyjän (HBA) ja yhden vetysidoksen luovuttajan (HBD) seoksia, mukaan lukien karboksielihapot ja muut uusiutuvat yhdisteet. Cai et al. (2019) mukaan "HBA:n ja HBD:n vahva vetysidoksen vuorovaikutus on tärkein tekijä DES:ien muodostumisessa." [Cai ym. 2019] Vetysiteiden luovuttajien (HBD) osalta käytetään usein yhdisteitä, kuten sokereita, aminohappoja, karboksilisia happoja (esim. bentsoehappoa, sitruunahappoa, sukkinihappoa) tai amiinia (esim. ureaa, bentsamidia). HBD: n kemiallinen yhteisvaikutuspotentiaali on tärkeimmät syvän eutektisen liuottimen muodostumiseen ja tehokkuuteen vaikuttavat tekijät. Halidisuoloja, kuten koliinikloridia tai sinkkikloridia, voidaan käyttää myös yhdessä HBD:iden kanssa. Muita koliinikloridipohjaisia DES:iä muodostuu malonihapon, fenolin tai glyseriinin kanssa. Vahvojen vety-sidosvuorovaikutusten seurauksena syvien eutektisten liuottimisten sulamispiste pienenee merkittävästi yksittäisiin komponentteihin verrattuna. Toisin kuin tavanomaiset liuottivat (esim. etanoli, metanoli, heksaani, butaani jne.) DES ei ole haihtuva, mikä tarkoittaa, että niiden höyrynpaine on hyvin alhainen ja siten tuskin syttyvä. Syvien eutektisten liuottimisten myrkyllisyys on alhainen, niiden biologinen hajoavuus on korkea ja tarvittavat lähtöastiat ovat edullisia, helposti ja runsaasti saatavilla sekä uusiutuvia. Luonnolliset syvät eutektiset liuottimet (NADES) ovat entistä ympäristöystävällisempiä, koska kaikki lähtöastiat hankitaan luonnollisista lähteistä. DES:t tarjoavat myös viritettävissä olevan vakavaraisuuden, joka perustuu liuottimen ja DES:n luomisessa käytettyjen lajien kemiaan. Joidenkin NADES:ien viskositeetti on korkea, joten ne eivät sovellu kovin hyvin erän uuttamiseen. Nades, jolla on korkeammat viskositeetit, voidaan kuitenkin käyttää onnistuneesti liuottimena ultraäänivirtauksen poistossa.

Miten ultraääniuutto syvän eutektisten liuottimilla toimii?

Ultraääniuutto perustuu korkean intensiteetin, matalataajuisen ultraäänen sonomekaanisiin vaikutuksiin. Kasvitieteellisten yhdisteiden (eli bioaktiivisten aineiden) uuttamisen edistämiseksi ja tehostamiseksi ultraäänellä suuritehoiset ultraääniaallot yhdistetään ultraäänianturin (jota kutsutaan myös ultraäänisarveksi tai sonotrodiksi) kautta nestemäiseen väliaineeseen eli kasvitieteellisestä raaka-aineesta ja (luonnollisesta) syvästä eutektista liuottimesta koostuvaan lietteeseen. Ultraääniaallot kulkevat nesteen läpi ja luovat vuorotellen matalapaine- / korkeapainejaksoja. Matalapainesyklien aikana syntyy minuutteja tyhjiökuplia (ns. kavitaatiokuplia), jotka kasvavat useissa painesykleissä. Näiden kuplan kasvusyklien aikana nesteen liuenneet kaasut tulevat tyhjiökuplaan niin, että tyhjiökupla muuttuu kasvaviksi kaasukupliksi. Useiden syklien aikana kasvamisen jälkeen tyhjiökuplat saavuttavat tietyn koon, jossa ne eivät voi imeä enemmän energiaa, niin että ne luhistuvat voimakkaasti korkeapainesyklin aikana. Kuplan luhistumille ovat ominaisia voimakkaat kavitaatiovoimat, mukaan lukien erittäin korkea lämpötila ja paine, joka on jopa 4000K ja 1000atm; sekä vastaavat korkeat lämpötila- ja paine-erot. Nämä ultraäänellä syntyvät turbulenssit ja leikkausvoimat hajottavat kasvisoluja ja vapauttavat solunsisäiset bioaktiiviset yhdisteet (luonnolliseen) syvään eutektiseen liuottimeen. Ultraääniuutto avaa kasvitieteellisten aineiden solurakenteen ja voimistaa massansiirtoa kasvimateriaalin ja liuottimen välillä. Sonikaatio edistää siten luonnollisten syvän eutektisen liuottimen tehoa. Ultraääniuutto (luonnollisilla) syvillä eutektisten liuottimilla johtaa poikkeuksellisen korkeaan saantoon hyvin lyhyessä käsittelyajassa.

Tehon ultraääniaallot häiritsevät kasvitieteellisten aineiden solurakennetta, vapauttavat bioaktiivisia yhdisteitä ja edistävät massansiirtoa kasvimateriaalin ja liuottimen välillä (esim. syvät eutektiset liuottimia).

Ultraääniuuton ja (luonnollisten) syvien eutektisten liuottimisten yhdistelmä antaa sinulle mahdollisuuden yhdistää ultraäänen tehostava prosessi merkittäviin liuotusvaikutuksiin ja syvien eutektisten liuottimisten erinomaiseen suunnittelukykyyn.
Ota yhteyttä nyt ja lue lisää tehokkaasta ultraääniuuttosovelluksesta käyttämällä syvä eutektisiä liuottimia!

Korkean suoritus kyvyn Ultra ääni puristimet

Ultraääniuutto on luotettava prosessointitekniikka, joka helpottaa ja nopeuttaa korkealaatuisten uutteiden tuotantoa erilaisista kasvitieteellisistä ja mistä tahansa liuottimesta. Ultraääniuutto on erittäin yhteensopiva (luonnollisten) syvien eutektisten liuottimien kanssa, jotka ovat suotuisia erinomaisen liukoisen tehonsa, uutteen suunnittelukykynsä, kestävyytensä, biohajoavuutensa ja ympäristöystävällisyytensä vuoksi. Prosessin tehostamisen ja (luonnollisten) syvien eutektisten liuottimisten etujen yhdistelmä antaa tälle prosessiteknologialle paremmuuden monella tasolla. Hielscher Ultrasonics -salkku kattaa koko valikoiman kompaktista laboratorion ultraäänikoneista teollisiin louhintajärjestelmiin. Ne kaikki soveltuvat tietenkin uutteen syvään eutektisen liuottimen kanssa.
Pitkäaikainen kokenut henkilökuntamme auttaa sinua toteutettavuustesteistä ja prosessien optimoinnista ultraäänijärjestelmän asentamiseen lopulliselle tuotantotasolle.

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista: