초음파 속 슬레 추출
초음파는 기존의 Soxhlet 추출을 개선합니다. 초음파 보조 Soxhlet, Sono-Soxhlet으로도 알려진 추출은 더 높은 수율과 더 짧은 추출 시간으로 이어집니다. Hielscher 프로브 형 초음파 발생기는 모든 고전적인 Soxhlet 추출기 설정에 쉽게 통합 될 수 있습니다.
초음파를 이용한 Soxhlet 추출
Soxhlet 추출은 합성 또는 분석 실험실에서 자주 사용되는 고액 추출 방법이며 원하는 화합물이 용매에 제한된 용해도만 나타나고 불순물이 해당 용매에 용해되지 않을 때 필요합니다. 간단히 말해서, Soxhlet 추출의 작동 원리는 용매 기반 환류로 설명할 수 있습니다.
Ultrasound는 Soxhlet 추출에 성공적으로 통합되어 수율을 높이고 지속 시간을 단축시킵니다. 속 슬렛 추출이 완료되면 용매를 제거합니다 (예 : 회전식 증발기 사용).
기존 Soxhlet 추출의 문제점 :
전통적인 Soxhlet 추출은 추출 기간이 길고 많은 양의 용매가 사용되기 때문에 큰 단점이 있습니다. 또한 기존의 Soxhlet 추출기는 교반이 부족합니다. 추출 과정을 가속화하려면 교반이 필요합니다. 기존의 Soxhlet 추출기는 많은 양의 용매를 사용하기 때문에 후속 증발 및 농축에는 많은 에너지가 필요합니다. 추출물 품질은 종종 Soxhlet 추출 설정의 가열 전구에서 추출된 화합물의 긴 머무름 시간으로 인해 부정적인 영향을 받습니다. 열불안정성 표적 화합물은 용매의 끓는점의 열에 긴 추출 지속시간 동안 물질이 노출되면서 분해된다.
초음파 처리기를 사용한 Sono-Soxhlet 설정 UP200Ht 추출 결과 향상
(©제니 외, 2012)
솔루션 : 초음파 속 슬렛 추출
강력한 초음파는 시료와 용매 사이의 질량 전달을 증가시킵니다. 따라서, 더 적은 용매가 요구된다. 추출 시간이 크게 단축되어 추출물이 장시간 열에 노출되지 않습니다. 이로써, 추출물의 원치않는 열분해는 회피되거나 적어도 현저하게 감소된다.
초음파는 Soxhlet 추출 설정에 쉽게 통합 될 수 있습니다. – 초음파 혼 (프로브, sonotrode)을 Soxhlet 챔버에 도입하거나 Soxhlet 챔버를 혈관 벽을 통해 간접적으로 초음파 처리하여. 초음파 Soxhlet 추출 – Sono-Soxhlet으로 알려진 – 더 온화한 추출 조건에서 더 짧은 추출 시간 내에 더 높은 수율을 얻을 수 있습니다.
산업 규모의 Sono-Soxhlet 및 Sono-Clevenger 설정 초음파 처리기 UIP1000hdT
(©Vernes 외, 2020)
“추출 방법으로 초음파 처리는 토양 및 퇴적물에서 미량 유기물을 추출하기위한 환류 방법과 비교할 때 효율적인 기술입니다. 초음파 추출 기술은 다른 추출 기술보다 탄화수소의 동등하거나 더 많은 양을 생성하는 것으로 나타났다 (Song et al., 2002)…]. 오염 물질과 매트릭스의 유형에 따라 초음파 처리는 추출 시간이 더 빠르다는 이점이 있습니다. 보다 효율적이고 재현성있는 추출을 위해서는 초음파 추출 매개 변수의 최적화 (용매 또는 용매 조성의 유형, 추출 시간, 샘플로드 및 수분 함량을 포함)이 여러 번 필요합니다 (Berset et al., 1999). Ultrasonication 기술은 일반적으로 정교한 유리 제품과 계기의 필요없이 소량의 유기 용매를 사용하여 상대적으로 저렴한 비용의 방법을 제공합니다.”
[Oluseyi et al. 2011 년]
Sono-Soxhlet 추출의 장점
Sono-Soxhlet 추출은 추출 과정을 향상시키기 위해 고강도 초음파를 통합하는 전통적인 Soxhlet 추출 기술의 변형입니다. Sono-Soxhlet 기술은 다음과 같은 과학적 연구 및 연구에 의해 뒷받침되는 몇 가지 이점을 제공합니다.
- 추출 효율 증가: Sono-Soxhlet 추출은 식물 재료 또는 기타 시료 매트릭스의 세포벽을 분해하여 추출 효율을 높입니다. 강렬한 초음파에 의해 생성 된 음향 캐비테이션은 질량 전달을 개선하고 용매가 시료로 침투하는 것을 향상시켜 추출 된 화합물의 수율을 증가시킵니다.
- 추출 시간 단축: Sono-Soxhlet 추출은 기존의 Soxhlet 추출에 비해 추출 시간을 크게 단축합니다. 초음파가 더 빠른 질량 전달 및 확산을 촉진함에 따라 분석 물 및 식물 화합물의 추출은 짧은 치료 만 필요합니다. 추출 기간이 짧다는 것은 처리량도 증가한다는 것을 의미합니다.
- 용매 소비 감소: Soxhlet과 초음파 추출의 조합은 용매 소비를 감소시킵니다. 이는 비용 절감에 기여할 뿐만 아니라 환경에 미치는 영향을 최소화합니다.
- 응용 프로그램 다양성 : Sono-Soxhlet 추출은 다목적이며 식물 재료, 식품, 폴리머 및 환경 시료를 포함한 광범위한 시료 매트릭스에 적용할 수 있습니다. 적응력은 식물 화학, 화학 및 환경 분석과 같은 다양한 과학 분야에서 유용한 도구입니다.
- 녹색 화학: Sono-Soxhlet 추출은 폐기물과 에너지 소비를 줄임으로써 녹색 화학의 원칙에 부합합니다. 효율성과 용매 사용 감소는 보다 환경 친화적인 추출 공정에 기여합니다.
Sono-Soxhlet 추출의 이러한 유익한 측면은 공정 효율성, 시간 및 에너지 효율성 향상뿐만 아니라 환경 친화성에 기여합니다. Sono-Soxhlet 추출의 주요 장점은 추출 효율 증가, 처리 시간 단축, 용매 소비 감소, 다용성 및 녹색 화학에 대한 기여를 기반으로 합니다.
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Soxhlet 장치 초음파 처리기 UP200Ht
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문학 / 참고 문헌
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- Sueli Rodrigues, Fabiano A.N. Fernandes (2017): Chapter 14 – Extraction Processes Assisted by Ultrasound, In: Editor(s): Daniela Bermudez-Aguirre: Ultrasound: Advances for Food Processing and Preservation. Academic Press, 2017. 351-368.
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- Pngret, Danielle; Chemat, Farid; Cravotto, Giancarlo (2012): Ultrasound Combined with Conventional and Innovative Techniques for Extraction of Natural Products. Oral Communication – 13th Meeting of the European Society of Sonochemistry July 01–05, 2012, Lviv – Ukraine. 2012.
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알만한 가치가있는 사실
초음파 균질 기는 실험실 및 산업 생산 (예 : 제약 및 식품 산업 및 생물학적 연구)에서 추출 목적으로 성공적으로 사용됩니다. & 분석. Hielscher의 초음파 장치의 광범위한 제품 범위를 통해 최적의 공정 설정을 조립할 수 있습니다. – 고품질 및 출력을위한 프로세스 요구 사항을 충족시킵니다.
초음파 처리기 UP200St Soxhlet 장치에 통합하기 위한 플라스크 어댑터 포함