ულტრაბგერითი სოქსლეტის ექსტრაქცია

ულტრაბგერითი აუმჯობესებს სოქსლეტის ჩვეულებრივ ექსტრაქციას. ულტრაბგერითი დახმარებით Soxhlet, ასევე ცნობილი როგორც Sono-Soxhlet, მოპოვება იწვევს უფრო მაღალ მოსავლიანობას და მოკლე მოპოვების დროს. Hielscher ზონდის ტიპის sonicators შეიძლება ადვილად ინტეგრირებული ნებისმიერი კლასიკური Soxhlet ექსტრაქტორი კონფიგურაცია.

სოქსლეტის ექსტრაქცია ულტრაბგერითი გამოყენებით

სოქსლეტის ექსტრაქცია არის ხშირად გამოყენებული მყარი-თხევადი ექსტრაქციის მეთოდი, რომელიც გამოიყენება სინთეზურ ან ანალიტიკურ ლაბორატორიაში და საჭიროა, როდესაც სასურველი ნაერთი აჩვენებს მხოლოდ შეზღუდულ ხსნადობას გამხსნელში, ხოლო მინარევები ამ გამხსნელში უხსნადია. მოკლედ, სოქსლეტის ექსტრაქციის მუშაობის პრინციპი შეიძლება შეფასდეს, როგორც გამხსნელზე დაფუძნებული რეფლუქსი.
ულტრაბგერა წარმატებით არის ინტეგრირებული Soxhlet-ის ექსტრაქციაში მოსავლიანობის გაზრდისა და ხანგრძლივობის შესამცირებლად. როდესაც სოქსლეტის ექსტრაქცია დასრულდება, გამხსნელი ამოღებულია (მაგ. მბრუნავი აორთქლების გამოყენებით).

პრობლემები ჩვეულებრივი სოქსლეტის ექსტრაქციასთან დაკავშირებით:

სოქსლეტის ტრადიციულ ექსტრაქციას აქვს დიდი უარყოფითი მხარეები მისი ხანგრძლივი ექსტრაქციის ხანგრძლივობისა და გამოყენებული გამხსნელის დიდი რაოდენობით გამო. გარდა ამისა, ჩვეულებრივი სოქსლეტის ექსტრაქტორს არ აქვს აჟიოტაჟი. ამოღების პროცესის დასაჩქარებლად საჭიროა აჟიტირება. იმის გამო, რომ სოქსლეტის ჩვეულებრივი ექსტრაქტორები იყენებენ გამხსნელის დიდ რაოდენობას, შემდგომი აორთქლება და კონცენტრაცია მოითხოვს დიდ ენერგიას. ექსტრაქტის ხარისხზე ხშირად უარყოფითად მოქმედებს Soxhlet-ის ექსტრაქციის კონფიგურაციის გაცხელებულ ნათურაში მოპოვებული ნაერთების ხანგრძლივი შენახვის დრო. თერმოლაბილი სამიზნე ნაერთები იშლება, რადგან მასალა ექვემდებარება გამხსნელის დუღილის სიცხეს ხანგრძლივი ექსტრაქციის დროს.

გამოსავალი: ულტრაბგერითი სოქსლეტის ექსტრაქცია

ძლიერი ულტრაბგერა ზრდის მასის გადაცემას ნიმუშსა და გამხსნელს შორის. ამრიგად, საჭიროა ნაკლები გამხსნელი. ექსტრაქციის ხანგრძლივობა მკვეთრად მცირდება ისე, რომ ექსტრაქტები არ ექვემდებარება ხანგრძლივი სითბოს ზემოქმედებას. ამრიგად, ექსტრაქტის არასასურველი თერმული დაშლა თავიდან აიცილება ან მნიშვნელოვნად შემცირდება.
ულტრაბგერა შეიძლება ადვილად იყოს ინტეგრირებული Soxhlet-ის ექსტრაქციის კონფიგურაციაში – ან ულტრაბგერითი რქის (ზონდი, სონოტროდი) შეყვანით სოქსლეტის კამერაში, ან სოქსლეტის კამერის გაჟღერებით ირიბად გემის კედლის მეშვეობით. ულტრაბგერითი სოქსლეტის ექსტრაქცია – ასევე ცნობილია როგორც სონო-სოქსლეტი – იწვევს უფრო მაღალ მოსავლიანობას მოპოვების მოკლე დროში უფრო რბილი მოპოვების პირობებში.

სამრეწველო მასშტაბის Sono-Soxhlet და Sono-Clevenger კონფიგურაციებით Sonicator UIP1000hdT
(©Vernes et al., 2020)

“ულტრაბგერითი, როგორც მოპოვების მეთოდი, ეფექტური ტექნიკაა ნიადაგიდან და ნალექებიდან ორგანული ნივთიერებების ამოღების რეფლუქს მეთოდებთან შედარებით. დადასტურდა, რომ ულტრაბგერითი მოპოვების ტექნიკა წარმოქმნის ნახშირწყალბადების შედარებით ან უფრო დიდ რაოდენობას (Song et al., 2002), ვიდრე მოპოვების სხვა ტექნიკას.…]. დამაბინძურებლებისა და მატრიცის ტიპებიდან გამომდინარე, სონიკირებას შეიძლება ჰქონდეს უფრო სწრაფი მოპოვების დრო. ულტრაბგერითი მოპოვების პარამეტრების ოპტიმიზაცია, მათ შორის გამხსნელის ტიპი ან გამხსნელი შემადგენლობა, მოპოვების დრო, ნიმუშის დატვირთვა და წყლის შემცველობა, საჭიროა მრავალჯერ უფრო ეფექტური და გამეორებადი ექსტრაქციისთვის (Berset et al., 1999). ულტრაბგერითი დამუშავების ტექნიკა ჩვეულებრივ უზრუნველყოფს შედარებით დაბალ ფასეულ მეთოდს, ორგანული გამხსნელის მცირე მოცულობის გამოყენებით დახვეწილი მინის ჭურჭლისა და ხელსაწყოების საჭიროების გარეშე.”
[ოლუსეი და სხვ. 2011]

Sono-Soxhlet Extraction-ის უპირატესობები

სონო-სოქსლეტის ექსტრაქცია არის სოქსლეტის ექსტრაქციის ტრადიციული ტექნიკის ვარიანტი, რომელიც აერთიანებს მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერას ექსტრაქციის პროცესის გასაუმჯობესებლად. სონო-სოქსლეტის ტექნიკა გთავაზობთ რამდენიმე უპირატესობას, რომელსაც მხარს უჭერს სამეცნიერო კვლევები და კვლევები, რომლებიც მოიცავს:

• გაზრდილი მოპოვების ეფექტურობა: Sono-Soxhlet-ის ექსტრაქცია ზრდის ექსტრაქციის ეფექტურობას მცენარეული მასალის ან სხვა ნიმუშის მატრიცების უჯრედის კედლების ნგრევით. ინტენსიური ულტრაბგერითი ტალღებით შექმნილი აკუსტიკური კავიტაცია აუმჯობესებს მასის გადაცემას და აძლიერებს გამხსნელის შეღწევას ნიმუშში, რითაც ზრდის მოპოვებული ნაერთების გამოსავლიანობას.
• შემცირებული მოპოვების დრო: სონო-სოქსლეტის ექსტრაქცია მნიშვნელოვნად ამცირებს ექსტრაქციის დროს ჩვეულებრივ სოქსლეტის ექსტრაქციასთან შედარებით. ვინაიდან ულტრაბგერა ხელს უწყობს მასის უფრო სწრაფ გადაცემას და დიფუზიას, ანალიტების და ბოტანიკური ნაერთების ექსტრაქციას მხოლოდ ხანმოკლე მკურნალობა სჭირდება. მოპოვების მოკლე ხანგრძლივობა ასევე ნიშნავს უფრო მაღალ გამტარუნარიანობას.
• გამხსნელების დაბალი მოხმარება: Soxhlet-ისა და ულტრაბგერითი ექსტრაქციის კომბინაცია იწვევს გამხსნელების მოხმარების შემცირებას. ეს არა მხოლოდ ხელს უწყობს ხარჯების დაზოგვას, არამედ ამცირებს გარემოზე ზემოქმედებას.
• აპლიკაციის მრავალფეროვნება: Sono-Soxhlet-ის ექსტრაქცია მრავალმხრივია და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნიმუშების მატრიცების ფართო სპექტრზე, მათ შორის მცენარეულ მასალებზე, საკვებ პროდუქტებზე, პოლიმერებზე და გარემოსდაცვით ნიმუშებზე. მისი ადაპტირება ხდის მას ღირებულ ინსტრუმენტად სხვადასხვა სამეცნიერო სფეროებში, როგორიცაა ფიტოქიმია, ქიმია და გარემოს ანალიზი.
• მწვანე ქიმია: სონო-სოქსლეტის მოპოვება ემთხვევა მწვანე ქიმიის პრინციპებს ნარჩენებისა და ენერგიის მოხმარების შემცირებით. მისი ეფექტურობა და გამხსნელების შემცირებული გამოყენება ხელს უწყობს უფრო ეკოლოგიურად სუფთა მოპოვების პროცესებს.

Sono-Soxhlet-ის მოპოვების ეს სასარგებლო ასპექტები ხელს უწყობს პროცესის ეფექტურობის გაუმჯობესებას, დროისა და ენერგოეფექტურობას, ასევე გარემოსდაცვით კეთილგანწყობას. Sono-Soxhlet-ის ექსტრაქციის ძირითადი უპირატესობები ემყარება მოპოვების ეფექტურობის გაზრდას, დამუშავების დროის შემცირებას, გამხსნელების დაბალ მოხმარებას, მრავალფეროვნებას და წვლილს მწვანე ქიმიაში.
ისარგებლეთ Soxhlet-ის ექსტრაქციის ულტრაბგერითი გაუმჯობესებით და დაგვიკავშირდით დამატებითი ინფორმაციისთვის!

ლიტერატურა / ლიტერატურა