Hielscher ultrahang technológia

Ultronically asszisztált katalitikus extraháló

Hielscher ultrahangos reaktort használnak számos iparágban, hogy segítse és javítja a katalitikus extrakciós feldolgozás (CEP) vagy az úgynevezett fázis-transzfer extrakciós (PTE). Katalitikus kivonatolás heterogén elegyedő fázist rendszer, mint például a folyadék-folyadék vagy folyadék-szilárd anyag. Ultrahangos nagy nyíró és kavitációs erőket javítása oldódási oldott anyagok jelentősen vezető gyorsabb és teljesebb extrakcióval. Továbbá, ez a hatás lehet használni, hogy csökkentsék a mennyiségét oldószer és sav. Mivel bizonyított technikát, az ultrahanggal támogatott extrakciót alkalmazunk egyre miatt növekvő kereslet a környezetbarát extrakciós technikák megrövidült extrakciós időt és csökkenti a szerves oldószer fogyasztás.

Katalitikus Extraction / Phase Transfer Extraction - Fundamentals

a kifejezés “Katalitikus Extraction Processing (CEP) vagy fázistranszfer Extraction (PTE) leírja a folyadék-folyadék vagy szilárd-folyadék eloszlását, amikor az extrakciós és eltávolítását analitok fókuszálódik. Ezért a folyékony vagy szilárd hígítószert már eloszlanak / emulgeálva az oldószerben (folyékony fázis). A leírásban “extraháló” csak az aktív anyag az oldószerben van leírva (vagyis a homogén „szerves fázist’ amely az extrahálószer, a hígítószert és / vagy a módosító), amely elsősorban felelős a transzfer az oldott anyag a „vizes’ a „szerves’ fázis. [IUPAC]. A célanyagot, amely extraháljuk nevezik kivonatot.
A hagyományos extrakciós módszerek, mint a Soxhlet-extrakció, maceráció, mikrohullámú, perkolációs, extrakció alatt forraljuk, és vízgőz-desztillációval, vagy turbó-extrakciós gyakran lassú és nem hatékony, és / vagy nem igényelnek nagy mennyiségű veszélyes oldószerek eredményező költséges és időigényes folyamat ami káros a környezetre.
Ultrahang egy bevált alternatívája a szokásos extrakciós módszerekkel is gyorsabb és teljesebb extrakcióval kevésbé vagy egyáltalán nem veszélyes oldószereket! Ultrahang egy hatékony technika, zöld, evironmental-barát feldolgozás.

Elve ultrahanggal Assisted katalitikus Extraction

Az extrakciós egy anyag, a nem elegyedő fázisokat kell keverni, hogy a kivonatolandó anyag lehet oldott a hordozó fázisból az oldószert fázisban. A leggyakrabban fázis-transzfer extrakciót végzünk egy diszperz fázis egy folytonos fázisban, ami azt jelenti, cseppek és szemcsék kell homogénen diszpergáljuk az oldószerben.
Teljesítmény ultrahang egy jól ismert keverő és extrakciós technológia, amely több pozitív hatása az extrakció folyamatára:

  • Továbbfejlesztett reakciókinetika
  • Finom keverékét hordozó (sorbens) és oldószer
  • Fokozott határfelületi a két fázis közötti
  • megnövekedett anyagátadási
  • Eltávolítása passziváló réteg a részecskék felületén
  • A sejtek roncsolása & Szétesés
  • További teljes kinyerése eredményeként magasabb kitermeléssel
  • Egyszerű & mentési művelet
  • Zöld eljárás: Környezetbarát

Működési elv Ultrahangos Kavitáció

A fent megnevezett előnyei ultrahangot extrakciós eljárások hatásait ultrahangos kavitációs. Amikor az erős ultrahanghullámok folyékony közegbe kapcsolódnak, a hullámok nagynyomású / alacsony nyomású ciklust hoznak létre. Az alacsony nyomású ciklusok alatt kis buborékok vagy üregek jelentkeznek az ultrahangos folyadékban. Ezek a buborékok több alacsony nyomású cikluson keresztül nőnek addig, amíg nem tudnak több energiát elnyelni. Amikor a buborékok elérik a maximális energiafelszívódás színpadát, hevesen összeomlik a nagynyomású ciklus alatt. A buborék-implózió helyi körülmények között igen extrém körülmények között keletkezik, mint például a nagyon magas hőmérséklet (kb. 5000K), nagyon nagy nyomás (kb. 2000 m), nagyon magas hűtési sebesség és 280 m / s sebességgel (kb. 630 m / . Ezt a jelenséget nevezik kavitációs. Ezek a szélsőséges körülmények teszik az ultrahangosodást egy hatékony és sokoldalú folyadékfeldolgozási eljárásnak.
Extrahálás céljából két fázis intenzíven keveredik az ultrahangos kavitációs mezőbe. A cseppecskék és a részecskék szubmikron- és nanoméretűek. Ez a kibővített felületeket fejleszti, hogy javuljon a tömegátadás az egyik fázisból a másikba. A két fázis közötti megnövekedett határfelület megnövelt érintkezési felületet eredményez a kitermeléshez úgy, hogy a tömegátvitel javuljon a stagnáló folyadékrétegek eltávolítása miatt a fázishatáron. A tömegátadás tovább fokozódik, mivel a passziváló rétegek eltávolítása a részecskék felületéről történik. A sejtek és szövetek biológiai anyagának extrahálásához a tömegátadást növeli az ultrahangos sejtszakadás. Mindezek a hatások a teljes kitermeléshez vezetnek, ami magasabb hozamot eredményez.

Előnyei Ultrahangos Extraction:

  • megtörni határréteg
  • gyerünk van der Waals-erők
  • mozgatni telítetlen folyékony érintkezőfelülethez
  • csökkentheti vagy eliminiate szükség átviteli szerek
  • csökkentik idő, a hőmérséklet és / vagy koncentráció
  • kevesebb felesleges képest térfogat szükséges a teljes telítettség
  • kisebb térfogatot kell finomítani (például desztillációval, elpárologtatással, szárítás)
  • nem folyamatosan kevert reaktorok (CSR)
  • energiát takarít meg
  • nincs adagoló de inline feldolgozás
  • kevesebb savas vagy olcsóbb oldószerben
  • elkerüljék oldószerek, használja vizes helyett
  • folyamat magas szilárdanyag-koncentrációk vagy nagy viszkozitású szuszpenziók
  • zöld feldolgozás: a környezetbarát
  • szerves savakat, például almasav vagy citromsav
  • elkerüljék többlépéses extrakciós folyamatok
Nagy teljesítmény ultrahang egy bevált módszer, hogy kivonat komponensek ami magasabb hozammal és gyorsabb feldolgozási (Nagyobb kép!)

Gyors és hatékony elszívás ultrahanggal

Ultrahangos Extraction számára:

  • Biológia
  • Kémia
  • Élelmiszer & Pharma
  • Elemzés
  • nukleáris feldolgozás
  • bányászati ​​alkalmazások
  • kéntelenítő
  • szerves vegyületek
  • geokémia
  • Tisztítás

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


Folyadék-folyadék extrakció

Hagyományos eljárás: A folyadék-folyadék extrakció egy particionálási eljárás anyagok extrahálására az egyik folyékony fázis egy másik folyadék fázis alapján az anyagok relatív oldhatósága a két különböző nem elegyedő folyékony fázis. Az ultrahang használata javítja a sebességet, amellyel az oldott anyag át a két fázis közötti nagy teljesítményű keverés, emulgeáló, és feloldása!
Folyadék-folyadék extrakció egy elválasztási technika izolálására és koncentrálni értékes összetevők egy vizes oldatból egy szerves oldószer alkalmazásával. A folyadék-folyadék extrakciót gyakran alkalmazzák, amikor egy más elválasztási technikákkal (például desztillációval) hatástalanok. Folyadék-folyadék extrakciót használják a gyógyszeriparban & kozmetikai (hatóanyagokat, API-k, illatanyagok), valamint az élelmiszer és a mezőgazdasági iparban, szerves és szervetlen kémia, petrolkémiai ipar, és hidrometallurgiai.

Probléma: Gyakori probléma a folyékony fázisok keveredése (az oldószer és a hígítószer nem elegyedik), így megfelelő keverési módszerre van szükség. Mivel mindkét folyadékfázis egyenletes keveredése elősegíti a hígítószer és az oldószer közötti fázisátadást, megbízható diszpergáló vagy emulgeáló módszer létfontosságú. Minél finomabb a keverék és annál nagyobb a két fázis közötti érintkezési felület, annál jobb az oldószer egy folyadékfázistól a másik folyadékfázisig. A hagyományos extrakciós folyamatok többnyire hiányoznak a tömegátadás elősegítésében, így az extrakciós folyamat lassú és gyakran hiányos. Az extrakció javítása érdekében gyakran túl sok oldószert használnak, ami miatt a folyamat drága és környezetkímélő.

Megoldás: Ultrahangos folyadék-folyadék extrakció kiemelkedik a hagyományos folyadék-folyadék extrakciós technikával különböző pontokon:
Teljesítmény ultrahang összekeveri a két vagy több folyékony fázis megbízható és könnyen együtt. Ultrahanggal cseppeket lehet csökkenteni nano-méretű, hogy finom mikro- és nano-emulziók kapunk. Ezáltal, a generált kavitációs erőket elősegítik az anyagátadási között a folyadék fázisban. Amint ultrahanggal lehet futtatni egy folyamatos inline-rendszer, nagy mennyiségű és nagy viszkozitású folyadékok nélkül lehet kezelni a problémákat.
De mikro extrakcióval, például analitikai célokra, javítható ultrahangos kezeléssel is (például ionos folyadék-alapú mikro-extrahálás ultrahangos emulgeálás).

Az erős ultrahangos erők jól ismertek és megbízhatóak a kitermeléshez (Kattintson a nagyításhoz!)

Ultrahangos kavitáció folyékony

Előnyei Ultrahangos Extraction:
Erőteljes ultrahangos erők – által generált kisfrekvenciás / nagy teljesítményű ultrahang – segít

  • átformálni cseppek
  • elkerüljék emulzió hőhordozók vagy amfifii katalizátorok
  • elkerüljék detergensek vagy felületaktív
  • elkerüljék amfifii catalsts, detergensek vagy felületaktív
  • turbulens instabil emulziók felületaktív anyag nélkül rétegek

Szilárd-folyadék extrakció

Cél a szilárd-folyadék extrakció, vagy szilárd fázisú extrakciós (SPE), hogy külön analitok, amelyek oldott vagy szuszpendált egy folyékony keveréket, és elkülöníteni azokat egy mátrix aszerint, hogy azok fizikai és kémiai tulajdonságait. Ezért, az izolátumot eluáljuk a sorbens a segítségével megfelelő oldószerben. Az extrahált anyagot hívják eluátumban.
Hagyományos SPE technikák a macerálás, Soxhlet-extrakció, perkolációs, kombinációja reflux és gőz desztillációval, vagy nagy sebességű keverő / Turbo-extrakcióval. A szilárd-folyadék extrakciót közös eljárást elválasztására vegyületek biológiai, kémiai, valamint az élelmiszer-, gyógyszer- és kozmetikai iparban. Az extrakciót a fémek is ismert kimosódás.
Probléma: Hagyományos SPE technikák ismertek, mint időigényes és igényelnek viszonylag nagy mennyiségű oldószerek, amelyek többnyire a környezetre veszélyes és a szennyező. Magas hőmérsékletén is vezethet a megsemmisítése hőérzékeny kivonatok.
Megoldás: Egy ultrahanggal támogatott szilárd-folyadék extrakció, a közös problémák a hagyományos SPE lehet normálisan leküzdeni. Például a szonikálás biztosít finom eloszlását a szilárd anyag az oldószerben fázisban, egy nagyobb határfelület átlépéséhez elérhető úgy, hogy az anyagátadási a célvegyület az oldószerben javul. Ennek eredménye egy gyorsabb és teljesebb extrakciós miközben az oldószert felhasználás csökken, vagy teljesen elkerülhető (felhasználása vizes folyékony fázis helyett). Az alkalmazás a hatalom ultrahang, a szilárd fázisú extrakcióval végezhetjük hatékonyabb, gazdasági és környezetvédelmi szempontból 'barát. Mivel a csökkentése vagy elkerülése szennyező vagy veszélyes oldószerek, ultrahangos extrakcióval lehet tekinteni, mint a környezetbarát zöld folyamat. Gazdaságilag, az eljárás költségei csökkennek, mivel az energiamegtakarítás, oldószer, és az idő.

oldószer kivonás

Abban az esetben, oldószeres extrakcióval, egy oldószerben (például egy szerves oldószert) feloldására használt, és elkülönítünk egy vegyületet egy másik folyadék (például egy vizes fázis). Általában, a polárosabb oldott anyagok feloldódnak a polárosabb oldószer, és a kevésbé poláros oldott anyag a kevésbé poláris oldószer. Oldószeres extrakcióval, lehetőség van arra, hogy külön oxidált tiofének (szulfoxidok, szulfonok) egy olajos fázisból acetonitril vagy más poláris oldószerek. Oldószeres extrakció is használják, hogy a kivonat anyagok, mint például az urán, plutónium, vagy tórium a savas oldatokban való organofoszfát tri-Nbutil-foszfát (PUREX folyamat).
Csökkentse oldószer használata: Az ultrahang használata minimálisra csökkenti az oldószerek használata a folyamatban, és optimalizálja a termék terhelés az oldószerben. Az is, hogy a gyorsabb és teljesebb kitermelése.
Kattintson ide, hogy többet megtudni Az ultrahanggal segített oxidatív kéntelenítés!

Ultrahanggal segített Soxhlet-

Soxhlet egy szilárd-folyadék extrakciós technikával a gyakran használt szintetikus és analitikai laboratóriumokban. A Soxhlet elsősorban alkalmazott, amikor egy anyag a csak korlátozottan oldódik egy oldószerben, és a szennyező nem oldódik, hogy oldószerben.
Ultrahang lehet sikeresen kombinálható a Soxhlet-extrahálás ami megnövekedett hozamokat és rövidebb extrakciós idő.
Kérjük, kattintson ide, hogy többet tudjon meg a ultrahanggal segített Soxhlet!

Extraction in olvad

A folyékony-folyékony extrakciók olyan keverékekben is elvégezhetők, ahol az egyik vagy mindkét folyékony fázis elolvad, mint például az olvadt sók vagy az olvadt fémek, mint például a higany. Az ultrahangos áramlású reaktorok erőteljes inline szonikálása lehetővé teszi a magas viszkozitást is tartalmazó folyadékok (például olvasztások) feldolgozását.

kimosódás

Kioldódási alkalmazását ismerteti savak, oldószerek vagy forró vizet szelektíven oldja a feloldott anyag inert oldhatatlan szilárd hordozóanyag. Kioldódási gyakran használják a bányászatban, hogy kivonat fémek ércekből.
Előnyei Ultrahangos Leaching:

  • mossa kis nyílások, porózus anyagok
  • leküzdeni szelektivitásoknál membránok
  • elpusztítani szilárd, deiamináini és dezagglomerálására szilárdanyag
  • távolítsa el a passzív réteg
  • eltávolítása oxidrétegek
  • nedvesedik anyag felületén, különösen a magas felületi feszültség folyadékok
  • nyírásra vékonyodó

Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni ultrahangos kimosódás!

Hielscher berendezés Bármely Scale

Az ultrahangos kezelést labor, asztali és a termelési mennyiséget
Minden Hielscher ultrahangos készülékek épülnek futtatni 24 / 7d, még az ultrahangos labor homogenizers képes feldolgozni jelentős mennyiségek akár szakaszos vagy átfolyó mód. Az asztali és ipari ultrasonicators tervezték és építették meg az ipari minőségű, hogy nagy mennyiségű és nagy viszkozitású lehet feldolgozni gond nélkül – még igényes állapotban, mint például nagy nyomás és magas hőmérséklet (például kombinálva a szuperkritikus CO2, Az extrudálási eljárások stb). Hielscher robusztus ultrasonicators képesek kezelni oldószerek, maró folyadékoktól és korrozív anyagok. Megfelelő tartozékok lehetővé teszik, hogy alkalmazkodjanak az ultrahangos rendszer optimálisan a kitermelési folyamat követelményeinek. A telepítési veszélyes környezetben, ATEX vagy FM eddig robbanásbiztos ultrahangos rendszerek elérhetőek.
Ezáltal Hielscher robusztus és erőteljes ultrahangos rendszerek és a széles körű kiegészítők lehetővé teszi, hogy ultrahanggal kezeljük, anyagok, mint a forró víz / folyadékok, acidics, fém megolvad, só Olvadáspont, oldószerek (például metanol, hexán; szerves, poláris oldószerek, például acetonitril).

Ultrahangos fázistranszfer extrakcióval vagy katalitikus extrakciós lehet megvalósítani, mint az egyszerű kétlépéses eljárás

Folyamatábra: szakaszai ultrahangos fázistranszfer extrakciós

Irodalom / References

  • Bendicho, C .; De La Calle, I .; Pena, F .; Costas, M .; Cabaleiro, N .; Lavilla, I. (2012): Ultrahang-támogatott előkezelése szilárd minták keretében zöld analitikai kémia. Trends in Analytical Chemistry, Vol. 31, 2012. 50-60.
  • IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2. kiadás. (a “gold Book”). Összeállította A. D. McNaught és A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). XML Online javított változat: http://goldbook.iupac.org (2006) által létrehozott M. Nic J. Jirat, B. Kosata; frissítések által összeállított A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8.
  • Oluseyi, T .; Olayinka, K .; Alo, B .; Smith, R. M. (2011): összehasonlítása extrakció és a tisztítási technikákat a meghatározására policiklusos aromás szénhidrogének szennyezett talajminták. Afrikai Journal of Environmental Science and Technology Vol. 5/7, 2011. 482-493.
  • PETIGNY, L .; Perino-Issartier, S .; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): szakaszos és folyamatos ultrahang Assisted kivonása Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
  • Wang, L .; Weller, C. L. (2006): Újabb előrelépések kitermelése gyógyhatású növényekből. Trends in Food Science & Technology 17, 2006. 300-312.

Kapcsolat / Ajánlatkérés További információk

Beszélj nekünk a feldolgozási követelményeket. Mi ajánljuk a legmegfelelőbb a telepítést és a feldolgozási paraméterek a projekt.





Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.




Tudni érdemes

Ultrahangos folyékony feldolgozás gyakran nevezik szonikáció, ultrahanggal, szonifikáció, insonation, ultrahangos besugárzással, vagy alkalmazása akusztikai mezők. Mindezen kifejezések írják le a tengelykapcsoló a nagy teljesítményű ultrahang hullámok a folyékony közegbe, hogy elérjék ultrahangos

Mivel a villamosenergia-ultrahang egy ilyen sokoldalú feldolgozási technika, ultrahangos készülékek alapján ismert, mint a különböző kifejezések, mint a szonda sonicator, Sonic LYSER, ultrahang diszruptor, ultrahangos köszörű, szonikus, szonikus, Sonic dismembrator, sejt romboló, Ultrahangos diszpergálófogó vagy dissolver.