અલ્ટ્રાસોનિક સોક્સહલેટ નિષ્કર્ષણ

Ultrasonics પરંપરાગત Soxhlet નિષ્કર્ષણ સુધારે છે. અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ સોક્સહલેટ, જેને સોનો-સોક્સહલેટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, નિષ્કર્ષણ ઉચ્ચ ઉપજ અને ટૂંકા નિષ્કર્ષણ સમય તરફ દોરી જાય છે. Hielscher પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેટર્સને કોઈપણ ક્લાસિક સોક્સહલેટ એક્સ્ટ્રાક્ટર સેટઅપમાં સરળતાથી એકીકૃત કરી શકાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને સોક્સહલેટ એક્સટ્રેક્શન

સોક્સહલેટ નિષ્કર્ષણ એ વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાતી ઘન-પ્રવાહી નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ કૃત્રિમ અથવા વિશ્લેષણાત્મક પ્રયોગશાળામાં થાય છે અને જ્યારે ઇચ્છિત સંયોજન દ્રાવકમાં માત્ર મર્યાદિત દ્રાવ્યતા દર્શાવે છે અને તે દ્રાવકમાં અશુદ્ધિ અદ્રાવ્ય હોય ત્યારે જરૂરી છે. ટૂંકમાં, સોક્સહલેટ નિષ્કર્ષણના કાર્યકારી સિદ્ધાંતને દ્રાવક-આધારિત રિફ્લક્સ તરીકે વર્ણવી શકાય છે.
ઉપજ વધારવા અને સમયગાળો ઘટાડવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સફળતાપૂર્વક સોક્સહલેટ નિષ્કર્ષણમાં સંકલિત કરવામાં આવે છે. જ્યારે Soxhlet નિષ્કર્ષણ પૂર્ણ થાય છે, ત્યારે દ્રાવક દૂર કરવામાં આવે છે (દા.ત. રોટરી બાષ્પીભવકનો ઉપયોગ કરીને).

પરંપરાગત સોક્સહલેટ નિષ્કર્ષણ સાથે સમસ્યાઓ:

પરંપરાગત સોક્સહલેટ નિષ્કર્ષણમાં તેની લાંબી નિષ્કર્ષણ અવધિ અને મોટા પ્રમાણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા દ્રાવકને કારણે મોટા ગેરફાયદા છે. વધુમાં પરંપરાગત સોક્સલેટ એક્સ્ટ્રેક્ટરમાં આંદોલનનો અભાવ હોય છે. કાઢવાની પ્રક્રિયાને વેગ આપવા માટે આંદોલન જરૂરી છે. પરંપરાગત સોક્સહલેટ એક્સટ્રેક્ટર મોટા પ્રમાણમાં દ્રાવકનો ઉપયોગ કરે છે, ત્યારપછીના બાષ્પીભવન અને સાંદ્રતાને ઘણી ઊર્જાની જરૂર પડે છે. સોક્સલેટ એક્સટ્રેક્શન સેટઅપના ગરમ બલ્બમાં એક્સટ્રેક્ટ કમ્પાઉન્ડના લાંબા સમય સુધી અર્કની ગુણવત્તાને ઘણી વખત નકારાત્મક અસર થાય છે. થર્મો-લેબિલ લક્ષ્ય સંયોજનો વિઘટિત થાય છે કારણ કે સામગ્રી લાંબા નિષ્કર્ષણ સમયગાળા દરમિયાન દ્રાવકના ઉત્કલન બિંદુની ગરમીના સંપર્કમાં આવે છે.

ઉકેલ: અલ્ટ્રાસોનિક સોક્સહલેટ એક્સટ્રેક્શન

શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નમૂના અને દ્રાવક વચ્ચેના સામૂહિક ટ્રાન્સફરને વધારે છે. આમ, ઓછા દ્રાવકની જરૂર પડે છે. નિષ્કર્ષણની અવધિ ખૂબ જ ટૂંકી કરવામાં આવે છે જેથી અર્ક લાંબા ગરમીના સંપર્કમાં ન આવે. આમ, અર્કનું અનિચ્છનીય થર્મલ વિઘટન ટાળવામાં આવે છે અથવા ઓછામાં ઓછું નોંધપાત્ર રીતે ઓછું થાય છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સરળતાથી સોક્સહલેટ નિષ્કર્ષણ સેટઅપમાં સંકલિત કરી શકાય છે – સોક્સલેટ ચેમ્બરમાં અલ્ટ્રાસોનિક હોર્ન (પ્રોબ, સોનોટ્રોડ) દાખલ કરીને અથવા સોનિકેશન દ્વારા સોક્સલેટ ચેમ્બરને આડકતરી રીતે જહાજની દિવાલ દ્વારા. અલ્ટ્રાસોનિક સોક્સહલેટ નિષ્કર્ષણ – Sono-Soxhlet તરીકે પણ ઓળખાય છે – હળવા નિષ્કર્ષણની પરિસ્થિતિઓમાં ટૂંકા નિષ્કર્ષણ સમયની અંદર ઉચ્ચ ઉપજમાં પરિણમે છે.

ઔદ્યોગિક ધોરણે Sono-Soxhlet અને Sono-Clevenger સેટઅપ સાથે Sonicator UIP1000hdT(©Vernes et al., 2020)

“એક નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ તરીકે અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ એક કાર્યક્ષમ તકનીક છે જ્યારે માટી અને કાંપમાંથી ટ્રેસ ઓર્ગેનિક્સ કાઢવા માટેની રિફ્લક્સ પદ્ધતિઓની સરખામણીમાં. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ તકનીકો નિષ્કર્ષણની અન્ય તકનીકો કરતાં તુલનાત્મક અથવા વધુ માત્રામાં (સોંગ એટ અલ., 2002) હાઇડ્રોકાર્બન પેદા કરવા માટે સાબિત થાય છે […]. દૂષકો અને મેટ્રિક્સના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, સોનિકેશનને ઝડપી નિષ્કર્ષણ સમયનો ફાયદો મળી શકે છે. વધુ કાર્યક્ષમ અને પુનઃઉત્પાદનક્ષમ નિષ્કર્ષણ માટે દ્રાવક અથવા દ્રાવક રચનાના પ્રકાર, નિષ્કર્ષણ સમય, નમૂના લોડ અને પાણીની સામગ્રી સહિત અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પરિમાણોનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન ઘણી વખત જરૂરી છે (બેર્સેટ એટ અલ., 1999). અલ્ટ્રાસોનિકેશન તકનીકો સામાન્ય રીતે પ્રમાણમાં ઓછી કિંમતની પદ્ધતિ પૂરી પાડે છે, જેમાં કાચનાં વાસણો અને સાધનોની જરૂર વગર નાના પ્રમાણમાં કાર્બનિક દ્રાવકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.”
[ઓલુસેઇ એટ અલ. 2011]

સોનો-સોક્સલેટ એક્સટ્રેક્શનના ફાયદા

Sono-Soxhlet નિષ્કર્ષણ પરંપરાગત Soxhlet નિષ્કર્ષણ તકનીકનો એક પ્રકાર છે જે નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને વધારવા માટે ઉચ્ચ-તીવ્રતા અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો સમાવેશ કરે છે. Sono-Soxhlet ટેકનિક વૈજ્ઞાનિક સંશોધન અને અભ્યાસો દ્વારા સમર્થિત ઘણા ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતામાં વધારો: Sono-Soxhlet નિષ્કર્ષણ છોડની સામગ્રી અથવા અન્ય નમૂના મેટ્રિસિસની કોશિકા દિવાલોને તોડીને નિષ્કર્ષણની કાર્યક્ષમતા વધારે છે. તીવ્ર અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો દ્વારા બનાવેલ એકોસ્ટિક પોલાણ સામૂહિક સ્થાનાંતરણને સુધારે છે અને નમૂનામાં દ્રાવકના પ્રવેશને વધારે છે, જેનાથી કાઢવામાં આવેલા સંયોજનોની ઉપજમાં વધારો થાય છે.
• નિષ્કર્ષણનો ઓછો સમય: Sono-Soxhlet નિષ્કર્ષણ પરંપરાગત સોક્સલેટ નિષ્કર્ષણની તુલનામાં નિષ્કર્ષણના સમયને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઝડપી સામૂહિક ટ્રાન્સફર અને પ્રસારને પ્રોત્સાહન આપે છે, એનાલિટ્સ અને બોટનિકલ સંયોજનોના નિષ્કર્ષણમાં માત્ર ટૂંકી સારવાર થાય છે. ટૂંકી નિષ્કર્ષણ અવધિનો અર્થ છે ઉચ્ચ થ્રુપુટ ક્ષમતાઓ પણ.
• દ્રાવકનો ઓછો વપરાશ: સોક્સહલેટ અને અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણના મિશ્રણથી દ્રાવકના વપરાશમાં ઘટાડો થાય છે. આ માત્ર ખર્ચ બચતમાં ફાળો આપે છે પરંતુ પર્યાવરણીય અસરને પણ ઘટાડે છે.
• એપ્લિકેશન વર્સેટિલિટી: Sono-Soxhlet નિષ્કર્ષણ બહુમુખી છે અને વનસ્પતિ સામગ્રી, ખાદ્ય ઉત્પાદનો, પોલિમર અને પર્યાવરણીય નમૂનાઓ સહિત નમૂના મેટ્રિસિસની વિશાળ શ્રેણી પર લાગુ કરી શકાય છે. તેની અનુકૂલનક્ષમતા તેને વિવિધ વૈજ્ઞાનિક ક્ષેત્રો, જેમ કે ફાયટોકેમિસ્ટ્રી, રસાયણશાસ્ત્ર અને પર્યાવરણીય વિશ્લેષણમાં મૂલ્યવાન સાધન બનાવે છે.
• લીલા રસાયણશાસ્ત્ર: Sono-Soxhlet નિષ્કર્ષણ કચરો અને ઊર્જા વપરાશ ઘટાડીને લીલા રસાયણશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતો સાથે સંરેખિત કરે છે. તેની કાર્યક્ષમતા અને દ્રાવકનો ઓછો ઉપયોગ વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓમાં ફાળો આપે છે.

Sono-Soxhlet નિષ્કર્ષણના આ ફાયદાકારક પાસાઓ પ્રક્રિયા કાર્યક્ષમતા, સમય અને ઊર્જા કાર્યક્ષમતા તેમજ પર્યાવરણીય-મિત્રતામાં સુધારો કરવામાં ફાળો આપે છે. Sono-Soxhlet નિષ્કર્ષણના મુખ્ય ફાયદાઓ વધેલી નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા, ઓછો પ્રોસેસિંગ સમય, ઓછો દ્રાવક વપરાશ, વર્સેટિલિટી અને ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીમાં યોગદાન પર આધારિત છે.
અલ્ટ્રાસોનિકલી સુધારેલ સોક્સહલેટ નિષ્કર્ષણનો લાભ લો અને વધુ માહિતી માટે અમારો સંપર્ક કરો!

સાહિત્ય? સંદર્ભો