VialTweeter – Sonoreaktori mineraalien uuttamiseen maaperästä

Maaperän terveyden ja pilaantumisen seuraamiseksi on poistettava ja mitattava epäpuhtaudet, kuten hivenaineet. VialTweeter helpottaa esianalyyttistä uuttamista laboratorion työnkuluissa merkittävästi. Hivenaineiden uuttaminen maaperänäytteistä on loistava esimerkki VialTweeterin tehokkuudesta ja luotettavuudesta parempien uuttotulosten saavuttamiseksi.

Mineraalien uuttaminen maaperänäytteistä

Hivenmineraalien uuttaminen maaperästä on ratkaiseva analyyttinen vaihe ympäristön seurannassa, geokemiallisissa tutkimuksissa ja maatalouden arvioinneissa. Perinteiset menetelmät, kuten happomädätys, mikrouutto ja mikroaaltoavusteinen uuttaminen, ovat usein aikaa vieviä, reagenssi-intensiivisiä ja/tai ympäristölle vaarallisia.
VialTweeter, suuritehoinen ultraäänisonoreaktori, on ylivoimainen vaihtoehto, joka tarjoaa paremman uuttotehokkuuden, lyhennetyn käsittelyajan ja minimaalisen reagenssin kulutuksen. Tämä uusi lähestymistapa parantaa merkittävästi hivenaineiden talteenottoa maaperämatriiseista ja varmistaa tarkemmat ja toistettavammat tulokset noudattaen samalla vihreän analyyttisen kemian periaatteita.

Jäljitä mineraalien uuttaminen maaperästä Multi-Tube Sonicator VialTweeter -sovelluksella

(2021) suoritti tutkimuksen, joka osoitti, että VialTweeter on erittäin tehokas työkalu hivenaineiden uuttamiseen maaperästä. Heidän tutkimuksensa keskeiset yksityiskohdat ja havainnot on esitetty alla.

Ultraääniuutto VialTweeterillä:
4,0–7,5 mg maaperää punnitaan 1,5 ml: n Eppendorf-putkiin. Lisätään tietty tilavuus HNO₃-liuosta (0,60–1,5 ml) ja putket suljetaan ennen kuin ne asetetaan VialTweeter-sonoreaktoriin. Näytteille tehdään ultraääniuutto huoneenlämpötilassa 450 sekunnin ajan. Sonikoinnin jälkeen ne sentrifugoidaan nopeudella 3500 rpm 10 minuutin ajan. Osa supernatantista siirretään mikropipetillä 10 ml:n pulloon, jossa se laimennetaan 5,0-prosenttisella HNO₃:lla. Lisätään germaniumin (Ge IV) sisäinen standardi, jotta lopullinen pitoisuus on 10 ng/ml ennen analyysia.
Kesto VialTweeterillä: 450 sekuntia
 

Maanäytteiden happopilkkominen:
50 mg maa-ainesta käsitellään 2,5 ml:lla HNO₃:ta ja 5,0 ml:lla HF:ää suljetuissa teflonmädätysastioissa 90 °C:ssa 8 tunnin ajan. Sitten astiat avataan ja lisätään 2,5 ml HClO₄:ta ennen seoksen haihduttamista keittolevyllä kuiviin 200 °C:ssa. Tämän jälkeen lisätään 1,0 ml HNO₃:ta ja haihdutetaan uudelleen. Viimeisessä vaiheessa jäännös liuotetaan 2,5 ml:aan HNO₃:aa, liuos siirretään 50 ml:n mittapulloon ja tilavuus täytetään ultrapuhtaalla vedellä. Indiumin (In III) ja yttriumin (Y III) sisäisiä standardeja (50 μl 10 mg/l liuosta) lisätään tarkkuuden varmistamiseksi myöhemmässä alkuaineanalyysissä.
Happaman ruoansulatuksen kesto: 8 tuntia
 

Louhintaolosuhteiden optimointi

Tutkimuksissa testattiin erilaisia uutto-olosuhteita, jotta maanäytteistä saatiin maksimaalinen määrä hivenaineita. Nämä olosuhteet maksimoivat hivenaineiden talteenoton, minimoivat happojen käytön ja lyhentävät kokonaisuuttoaikaa perinteisiin mädätysmenetelmiin verrattuna.

Uuttotehokkuuden vertailu: VialTweeter vs. happopilkkominen

Mineraalien uuttotuottojen vertaileva arviointi happomädätyksellä uutettuja vertailunäytteitä vastaan korostaa moniputkisen sonikaattorin VialTweeterin erinomaista tehokkuutta ja luotettavuutta.

Yli 100 prosentin uuttotehokkuus tarkoittaa, että näytteestä uutetun alkuaineen määrä ylittää odotetun arvon tai vertailuarvon.

VialTweeterin avulla tehokas aineiden korkean suorituskyvyn uuttaminen näytteistä helpottaa päivittäistä työnkulkua analyyttisissä laboratorioissa.

1. Nopeampi uutto - Vähentää huomattavasti aikaa tunneista minuutteihin.
2. Minimaalinen näytteen kontaminaatio - Suljettu injektiopullorakenne estää ilmassa tai ristikontaminaation.
3. Hyvä toistettavuus – Tasainen energian jakautuminen injektiopulloihin eliminoi vaihtelun.
4. Ympäristöystävällinen – Vähentää hapon kulutusta ja vaarallisia jätteitä.
5. Skaalautuva ja suorituskykyinen - Soveltuu nopeisiin ympäristön seurantaohjelmiin.

VialTweeter-sonoreaktori

Ultraääniavusteinen uuttomekanismi (UAE)

VialTweeter-sonoreaktorin toimintaperiaate on voimakas ultraäänikavitaatio, fyysinen pehnomenon, joka tuottaa paikallisia suuria leikkausvoimia ja paine-eroja nestemäisessä väliaineessa. Tämä ilmiö helpottaa maaperän hiukkasten hajoamista ja parantaa metalli-ionien uuttotehokkuutta uuttoliuottimeen.

Ultraäänikavitaation tärkeimmät edut maaperän uuttamisessa:

• Parannettu matriisihäiriö: Kavitaation aiheuttamat mikrosuihkut parantavat liuottimen tunkeutumista maaperän hiukkasiin.
• Pienempi hiukkaskoko: Mekaaniset voimat hajottavat aggregaatteja ja paljastavat enemmän pinta-alaa mineraalien louhintaan.
• Lisääntynyt reaktiokinetiikka: Hivenaineiden nopeutettu desorptio ja liukeneminen liuokseen.
• Minimoitu reagenssin käyttö: Happopitoisuuden vähentäminen vähentää ympäristövaikutuksia heikentämättä uuttotehokkuutta.

VialTweeterin kokoonpano ja suunnittelu

VialTweeter-järjestelmä koostuu titaanilohkosta, jossa on 10 injektiopullopaikkaa, mikä takaa tasaisen ultraäänienergian jakautumisen. Se saa virtansa 200 watin tehokkaasta ultraäänigeneraattorista taajuudella 26 kHz ja lähettää yhtä suuren energian jokaiselle näytteelle, mikä varmistaa johdonmukaiset ja toistettavat uutot useissa injektiopulloissa samanaikaisesti.

Tärkeimmät ominaisuudet:

• Suuritehoinen yhtenäinen sonikaatio eräkäsittelyyn.
• Injektiopullon eristämisestä johtuvan ristikontaminaation poistaminen.
• Minimaalinen näytehäviö suljetuissa reaktioastioissa.
• Skaalautuvuus korkean suorituskyvyn ympäristön seurantaan.

VialTweeter on saatavana myös yhden putken sonicator-mallina Falcon-putkien luotettavaan näytteenvalmistukseen. Lue lisää räätälöidystä yhden putken mallista Falcon-putkien steriiliin sonikaatioon!

Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa

Hielscher-ultraääniastiat ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.

Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys ja painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Tietenkin, Hielscher-ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.

Hielscher Non-Contact Sonicator -mallit UIP400MTP mikrolevyille, VialTweeterille ja CupHornille: nopea ja suorituskykyinen näytteenvalmistus