מיצוי Soxhlet קולי

אולטרסאונד משפר את מיצוי Soxhlet קונבנציונאלי. מיצוי Soxhlet בסיוע אולטרה-סאונד, הידוע גם בשם Sono-Soxhlet, מוביל לתפוקות גבוהות יותר וזמני מיצוי קצרים יותר. ניתן לשלב בקלות סוניקטורים מסוג בדיקה Hielscher בכל מערך מחלץ Soxhlet קלאסי.

מיצוי Soxhlet באמצעות Ultrasonication

מיצוי Soxhlet היא שיטת מיצוי מוצק-נוזלי נפוצה המשמשת במעבדה סינתטית או אנליטית והיא נדרשת כאשר תרכובת רצויה מראה רק מסיסות מוגבלת בממס, והטומאה אינה מסיסה באותו ממס. בקצרה, ניתן לתאר את עקרון העבודה של מיצוי Soxhlet כריפלוקס מבוסס ממס.
אולטרסאונד משולב בהצלחה במיצוי סוקסלט כדי להגדיל את התשואה ולקצר את משך הזמן. כאשר מיצוי Soxhlet הושלם, הממס מוסר (למשל באמצעות מאייד סיבובי).

בעיות עם מיצוי Soxhlet קונבנציונאלי:

למיצוי Soxhlet המסורתי יש חסרונות גדולים בשל משך המיצוי הארוך שלו והכמות הגדולה של הממס המשמש. יתר על כן, מסחטת סוקסלט קונבנציונלית חסרה תסיסה. תסיסה נדרשת כדי להאיץ את תהליך החילוץ. מכיוון שמחלצי סוקסלט קונבנציונליים משתמשים בכמויות גדולות של ממס, האידוי והריכוז הבאים דורשים אנרגיה רבה. איכות התמצית מושפעת לעתים קרובות לרעה מזמן השמירה הארוך של התרכובות המופקות בנורה המחוממת של מערך המיצוי של Soxhlet. תרכובות מטרה תרמו-לאביליות מתפרקות כאשר החומר נחשף במהלך משך המיצוי הארוך לחום נקודת הרתיחה של הממס.

פתרון: מיצוי Soxhlet קולי

אולטרסאונד רב עוצמה מגביר את העברת המסה בין הדגימה לממס. בכך, נדרש פחות ממס. משך המיצוי מתקצר באופן דרסטי כך שהתמציות אינן חשופות לחשיפה ארוכה לחום. בכך, פירוק תרמי לא רצוי של התמצית נמנע או לפחות מופחת באופן משמעותי.
ניתן לשלב בקלות אולטרסאונד במערך מיצוי Soxhlet – או על ידי החדרת הקרן העל-קולית (גשוש, סונוטרודה) לתוך תא הסוקסלט או על ידי סוניקציה של תא סוקסלט בעקיפין דרך דופן הכלי. מיצוי Soxhlet קולי – אסלו המכונה סונו-סוקסלט – התוצאה היא יבול גבוה יותר בזמן מיצוי קצר יותר בתנאי מיצוי מתונים יותר.

מערכי Sono-Soxhlet ו-Sono-Clevenger בקנה מידה תעשייתי עם Sonicator UIP1000hdT
(©Vernes et al., 2020)

“אולטרסוניקציה כשיטת מיצוי היא טכניקה יעילה בהשוואה לשיטות ריפלוקס לחילוץ עקבות אורגניים מקרקעות ומשקעים. טכניקות מיצוי על-קוליות הוכיחו שהן מייצרות כמויות דומות או אפילו גדולות יותר (Song et al., 2002) של פחמימנים מאשר טכניקות אחרות של מיצוי […]. בהתאם לסוג המזהמים והמטריצה, לסוניקציה יכול להיות יתרון של זמני מיצוי מהירים יותר. אופטימיזציה של פרמטרי המיצוי העל-קוליים, כולל סוג הרכב הממס או הממס, זמן החילוץ, עומס הדגימה ותכולת המים נדרשים פעמים רבות למיצוי יעיל יותר וניתן לשחזור (Berset et al., 1999). טכניקות אולטרה-סוניקציה מספקות בדרך כלל שיטה בעלות נמוכה יחסית, תוך שימוש בכמויות קטנות של ממס אורגני ללא צורך בכלי זכוכית ומכשור משוכללים.”
[Oluseyi et al. 2011]

היתרונות של מיצוי Sono-Soxhlet

מיצוי Sono-Soxhlet הוא גרסה של טכניקת מיצוי Soxhlet מסורתית המשלבת אולטרסאונד בעוצמה גבוהה כדי לשפר את תהליך החילוץ. טכניקת סונו-סוקסלט מציעה מספר יתרונות, המגובים במחקר ומחקרים מדעיים, הכוללים:

• יעילות מיצוי מוגברת: מיצוי Sono-Soxhlet מגביר את יעילות המיצוי על ידי פירוק דפנות התא של חומרים צמחיים או מטריצות מדגם אחרות. קוויטציה אקוסטית הנוצרת על ידי גלים קוליים אינטנסיביים משפרת את העברת המסה ומשפרת את חדירת הממס לדגימה, ובכך מגדילה את התפוקה של תרכובות שחולצו.
• קיצור זמן השאיבה: מיצוי Sono-Soxhlet מקצר משמעותית את זמן המיצוי בהשוואה למיצוי Soxhlet קונבנציונלי. כמו אולטרסאונד מקדם העברת מסה מהירה יותר דיפוזיה, מיצוי של אנליטים ותרכובות בוטניות לוקח רק טיפול קצר. משך חילוץ קצר יותר פירושו גם יכולות תפוקה גבוהות יותר.
• צריכת ממסים נמוכה יותר: השילוב של Soxhlet ומיצוי קולי מביא לצריכת ממס מופחתת. זה לא רק תורם לחיסכון בעלויות, אלא גם ממזער את ההשפעה על הסביבה.
• רב-תכליתיות יישומים: מיצוי Sono-Soxhlet הוא רב-תכליתי וניתן ליישם אותו על מגוון רחב של מטריצות לדוגמה, כולל חומרים צמחיים, מוצרי מזון, פולימרים ודגימות סביבתיות. יכולת ההסתגלות שלו הופכת אותו לכלי רב ערך בתחומים מדעיים שונים, כגון פיטוכימיה, כימיה וניתוח סביבתי.
• כימיה ירוקה: מיצוי Sono-Soxhlet תואם את עקרונות הכימיה הירוקה על ידי הפחתת פסולת וצריכת אנרגיה. יעילותו והשימוש המופחת בממס תורמים לתהליכי מיצוי ידידותיים יותר לסביבה.

היבטים מועילים אלה של מיצוי Sono-Soxhlet תורמים לשיפור יעילות התהליכים, זמן ויעילות אנרגטית, כמו גם ידידותיות לסביבה. היתרונות העיקריים של מיצוי Sono-Soxhlet מבוססים על יעילות מיצוי מוגברת, זמן עיבוד קצר יותר, צריכת ממס נמוכה יותר, צדדיות ותרומה לכימיה ירוקה.
נצלו את מיצוי הסוקסלט המשופר באולטרסאונד וצרו איתנו קשר למידע נוסף!

ספרות / מקורות