초음파 Soxhlet 추출
초음파는 기존의 Soxhlet 추출을 향상시킵니다. Sono-Soxhlet이라고도 하는 초음파 보조 Soxhlet을 추출하면 수율이 높아지고 추출 시간이 단축됩니다. Hielscher 프로브 형 초음파 발생기는 모든 고전적인 Soxhlet 추출기 설정에 쉽게 통합 할 수 있습니다.
초음파를 사용한 Soxhlet 추출
Soxhlet 추출은 합성 또는 분석 실험실에서 자주 사용되는 고체-액체 추출 방법으로, 원하는 화합물이 용매에서 제한된 용해도만 보이고 불순물이 해당 용매에 불용성인 경우에 필요합니다. 간단히 말해서 Soxhlet 추출의 작동 원리는 용매 기반 환류로 설명할 수 있습니다.
초음파는 Soxhlet 추출에 성공적으로 통합되어 수율을 높이고 지속 시간을 단축합니다. Soxhlet 추출이 완료되면 용매가 제거됩니다(예: 회전 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 Soxhlet 추출 설정의 가열 전구에서 추출된 화합물의 긴 머무름 시간으로 인해 종종 부정적인 영향을 받습니다. 열불안정한 표적 화합물은 긴 추출 기간 동안 물질이 용매의 끓는점의 열에 노출됨에 따라 분해됩니다.
추출 결과 개선을 위해 초음파 발생기 UP200Ht를 사용한 Sono-Soxhlet 설정
(©Djenni, et al., 2012)
해결책: 초음파 Soxhlet 추출
강력한 초음파는 시료와 용매 사이의 질량 전달을 증가시킵니다. 따라서 더 적은 용매가 필요합니다. 추출 시간이 크게 단축되어 추출물이 장시간의 열에 노출되지 않습니다. 이에 의해, 추출물의 원치 않는 열분해가 방지되거나 적어도 현저히 감소된다.
초음파는 Soxhlet 추출 설정에 쉽게 통합될 수 있습니다. – 초음파 혼 (프로브, sonotrode)을 Soxhlet 챔버에 도입하거나 혈관 벽을 통해 간접적으로 Soxhlet 챔버를 초음파 처리합니다. 초음파 Soxhlet 추출 – 또한 Sono-Soxhlet으로 알려져 있습니다. – 더 온화한 추출 조건에서 더 짧은 추출 시간 내에 더 높은 수율을 얻을 수 있습니다.
산업용 규모의 Sono-Soxhlet 및 Sono-Clevenger 설정 초음파 네이터 UIP1000hdT
(©Vernes et al., 2020)
“추출 방법으로서의 초음파는 토양 및 퇴적물에서 미량 유기물을 추출하기위한 환류 방법과 비교할 때 효율적인 기술입니다. 초음파 추출 기술은 다른 추출 기술보다 비슷하거나 더 많은 양의 탄화수소를 생성하는 것으로 입증되었습니다 (Song et al., 2002).…]. 오염 물질 및 매트릭스의 유형에 따라 초음파 처리는 추출 시간이 더 빠르다는 이점을 가질 수 있습니다. 보다 효율적이고 재현성 있는 추출을 위해 용매 또는 용매 조성 유형, 추출 시간, 시료 부하 및 수분 함량을 포함한 초음파 추출 매개변수의 최적화가 여러 번 필요합니다(Berset et al., 1999). 초음파 처리 기술은 일반적으로 정교한 유리 제품 및 계측 도구없이 소량의 유기 용매를 사용하여 상대적으로 저렴한 방법을 제공합니다.”
[Oluseyi 외 2011]
Sono-Soxhlet 추출의 장점
Sono-Soxhlet 추출은 추출 과정을 향상시키기 위해 고강도 초음파를 통합하는 전통적인 Soxhlet 추출 기술의 변형입니다. Sono-Soxhlet 기법은 다음과 같은 과학적 연구 및 연구를 바탕으로 여러 가지 이점을 제공합니다.
- 추출 효율 향상: Sono-Soxhlet 추출은 식물 물질 또는 기타 시료 매트릭스의 세포벽을 파괴하여 추출 효율성을 높입니다. 강렬한 초음파에 의해 생성된 음향 캐비테이션은 질량 전달을 개선하고 시료로의 용매 침투를 향상시켜 추출된 화합물의 수율을 증가시킵니다.
- 추출 시간 단축: Sono-Soxhlet 추출은 기존 Soxhlet 추출에 비해 추출 시간을 크게 단축합니다. 초음파는 더 빠른 물질 전달 및 확산을 촉진하기 때문에 분석물 및 식물 화합물의 추출은 짧은 치료만으로 이루어집니다. 추출 시간이 짧다는 것은 처리 용량도 높아진다는 것을 의미합니다.
- 용매 소비 감소: Soxhlet과 초음파 추출의 조합은 용매 소비를 줄입니다. 이는 비용 절감에 기여할 뿐만 아니라 환경에 미치는 영향을 최소화합니다.
- 응용 프로그램의 다양성: Sono-Soxhlet 추출은 다양한 용도로 사용할 수 있으며 식물 재료, 식품, 고분자 및 환경 시료를 포함한 광범위한 시료 매트릭스에 적용할 수 있습니다. 적응성으로 인해 식물 화학, 화학 및 환경 분석과 같은 다양한 과학 분야에서 귀중한 도구가 됩니다.
- 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 및 환경 친화성 향상에 기여합니다. Sono-Soxhlet 추출의 주요 장점은 추출 효율 향상, 처리 시간 단축, 용매 소비 감소, 다양성 및 녹색 화학에 대한 기여를 기반으로 합니다.
초음파로 개선 된 Soxhlet 추출을 활용하고 자세한 내용은 당사에 문의하십시오!
Soxhlet 장치 초음파 발생기 UP200Ht
문의! / 저희에게 물어보세요!
문헌 / 참고문헌
- Djenni, Zoubida; Pingret, Daniella; Mason, Timothy J.; Chemat, Farid (2012): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Analytical Methods. 2012.
- Luque-García, J.L.; Luque de Castro, M.D. (2004): Ultrasound-assisted Soxhlet extraction: an expeditive approach for solid sample treatment. Application to the extraction of total fat from oleaginous seeds. Journal of Chromatography A 1034, 2004. 237–242.
- Léa Vernès, Maryline Vian, Farid Chemat (2020): Chapter 12 – Ultrasound and Microwave as Green Tools for Solid-Liquid Extraction. Editor(s): Colin F. Poole, In Handbooks in Separation Science, Liquid-Phase Extraction, Elsevier, 2020. 355-374.
- 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.
- Oluseyi, T.; Olayinka, K.; Alo, B.; Smith, R. M. (2011): Comparison of extraction and clean-up techniques for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in contaminated soil samples. African Journal of Environmental Science and Technology Vol. 5/7, 2011. 482-493.
- 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.
- Wang, L.; Weller, C. L. (2006): Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants. Trends in Food Science & Technology 17, 2006. 300–312.
알아 둘 만한 가치가 있는 사실
초음파 균질화기는 실험실의 추출 목적과 제약 및 식품 산업 및 생물학 연구와 같은 산업 생산에 성공적으로 사용됩니다 & 분석. Hielscher의 초음파 장치의 광범위한 제품 범위를 통해 최적의 공정 설정을 조립 할 수 있습니다 – 고품질 및 산출을 위한 과정 필요조건 성취.
초음파기 UP200St Soxhlet 장치에 통합하기 위한 플라스크 어댑터 포함
자세한 Soxhlet 추출 가이드(영어)를 보려면 다음을 클릭하십시오. 학술 및 전문 도메인을 위한 Soxhlet 추출 가이드 – Hielscher 초음파 (독일)