Hielscher Ultraschall Technologie

Ultraschall assistéierte Katalyse Extraction

Hielscher Ultraschallreaktoren ginn an villen Industrien benotzt fir d'Katalyssextraktiounsveraarbechtung (CEP) oder d'so genannt Phase-Transfer-Extraktioun (PTE) ze hëllefen an ze verbesseren. D'katalytesch Extraktioun ëmfaasst e heterogéis Milliardel-Phasesystem, wéi Flëssegkeefer oder Flüssig-Feststoff. Ultraschall héich Scher a Kavitationalkräften verbesseren d'Ofléisung vun de Solute, déi e wesentlech zu enger méi séier a méi kompletéieren. Zousätzlech kann dësen Effekt benotzt ginn fir d'Quantitéit vu Léisungsmëttel oder Säure benotzt ze reduzéieren. Als bewährte Technik ass d'Ultraschall assistéiert Extrait méi wéi eng wuessend Noféierung fir ëmweltfrëndlech Extraktiounstechniken mat verkierzter Ausdauerzäit a reduzéierten organesche Léisungsmëttelverbrauch.

Katalyteschen Extrait / Phase Transfer Extraktioun - Grondlagen

De Begreff “Catalytic Extraction Processing (CEP) oder Phase Transfer Extraction (PTE) beschreift d'Liquid Flüssegkeet oder d'Solid-Liquid-Verdeelung, wann d'Extraktioun an d'Entféierung vun den Analyten fokusséiert sinn. Dofir muss de flëssege oder feste Verdünnungsmëttelen entstoe sinn / emulgéiert an de Léisungsmëttel (Liquidphase). Duerch de Begrëff “Extrait” nëmmen den aktiven Substanz am Léisungsmëttel ass beschriwwe (dh de homogene "organesch Phase’ déi aus dem Extraktiv, dem Verdünnungsmëttelen an / oder dem Modifizéierungsmapp ass) deen haaptsächlech responsabel ass fir den Transfer vu Solute aus der "wässrer’ zum "Bio’ Phase. [IUPAC]. D'Zil Matière, déi extraitéiert gëtt, gëtt Extrait genannt.
Traditiouns Extramethoden wéi d'Soxhletentraktioun, d'Mazeratioun, d'Mikrowellen, d'Perkolatioun, d'Extraktioun ënner Réckfloss a Dampferdiel oder d'Turbo-Extraktioun ginn oft lues a oneffizient a / oder brauchen eng grouss Quantitéit vu geféierleche Léisungsmëttel, wat e kostenintensiv a zevill Dat ass schiedlech fir d'Ëmwelt.
Ultrasound ass eng beherrscht Alternativ zu konventionell Extraktermethoden déi e méi séier a méi komplett Auszug mat manner oder ouni geféierlech Léisungsmëttel gëtt! Ultraschall ass eng kinneklech Technik fir gréng, evironmental-friendly Veraarbechtung.

Prinzip vun der Ultraschall assistéierte Katalyse Extraction

Fir d'Extrait vun engem Stoff un d'mëschbem Phasen muss gemëscht ginn, sou datt d'Substanz extrahéiert kann aus der Trägerphas an d'Léisungsphase geléist ginn. Déi meescht üblech Phase-Transfer-Extraktiounen ginn aus enger disperser Phase an enger kontinuéierter Phase ausgefouert, wat bedeit datt Drëpplazen an Partikel homogen am Lëfteg disperséiert ginn.
Power Ultrasound ass eng bekannten Mixing- and Extraction-Technologie, déi e puer positiv Auswierkungen op d'Extraitatiounsprozess huet:

  • Verbesserte Reaktiounskinetik
  • Feier Mëschung aus Träger (Sorbelen) a Léisungsmëttel
  • Méi verstäerkt Grenz tëscht den zwee Phasen
  • masseg Transfertransfer
  • Ofwécklung vun passivéierter Schichten vun der Partikeloberfläche
  • Zelle Stéierungen & Dépensatioun
  • Méi komplett Extraitioun, déi zu méi héchste Ausbezuelen erreecht gëtt
  • Einfach & Operatioun späicheren
  • Grénge Prozess: Ëmweltfrëndlech

Funktionsprinzip vun der Ultraschallkavitation

Déi genannte Virdeeler vum Ultraschall bei Extraitéiere sinn Effekter vun Ultraschall Kavitation. Wann mächteg Ultraschallwellen an e flüssegen Medium gekoppelt sinn, bilden d'Wellen Hochdruck- an Low-Pressure-Zyklen. Während den nidderegen Drëck Zyklen entstinn kleng Blasen an Héichwaasseren an der sonikter Flëss. Dës Blasen wuessen iwwer méi Tieftemperatur-Zyklen, bis si net méi Energie absorbéieren kënnen. Wann d'Blasen d'Bühne vun der maximaler Energieabsorption erreecht hunn, briechen si heft während e Loftdrock. De Blaseploss entliewt lokal extrem Extremen wéi z. B. ganz héiger Temperatur (ca. 5.000K), ganz héicht Drëche (ongeféier 2.000atm), ganz héich Ofkillungsraten a Flëssdüsen mat Geschwindegkeet vu bis zu 280m / s (ongeféier 630mph) . Dëse Phänomen gëtt genannt Kavitation. Dës extremer Konditioune maachen Ultraschall e stabile a versatile Methode fir flëssege Veraarbechtung.
Fir Zousätz Zwecker zwëschen intenséiertem Kavitationfeld intensiv gemëscht ginn. Droplets a Partikel ginn op Ënnermikron- a Nano-Gréissten zerlegt. Dëst entwéckelt d'vergréissert Uewerflächelen fir e besseren Massentransfer vu enger Phase an déi aner. De verstäerkten Grenzgitter tëscht de Phasen erreecht eng vergréissert Kontaktfläche fir d'Extraktioun, sou datt d'Massentransfer duerch den Ofbau vu stagnant Liquid Schichten an der Phasengrenze verbessert gëtt. De Massentransfer gëtt weider erhéicht wéinst der Entfernung vu passivéierter Schichten vun der Partikeloberfläche. Fir d'Extrait vun der biologescher Matière aus Zellen a Gewëss gëtt de Massentransfer duerch d'Ultraschallzerstéierung erhéicht. All dës Effekter féieren e méi komplette Extrait deen zu enger méi héijer Erzéiung kënnt.

Virdeeler vun der Ultraschall Extraktioun:

  • Grenzschichten verbrennen
  • d'van-der-Waals-Kräften iwwerwannen
  • Doduerch ungessverstinn Flëss fir d'Uewerfläch ze kontaktéieren
  • Reduzéierung oder Eliminatioun vun Drénkwaasser
  • Reduzéieren der Zäit, der Temperatur an / oder Konzentratioun
  • manner Iwwerschwemmung am Volume ze fanne fir d'ganz Sättigung
  • manner Volumen ze refinéieren (zB duerch Destillatioun, Verdampfung, Trocknung)
  • keng kontinuéierlech geréng Reaktoren (CSR)
  • Energie spueren
  • keng Batchen, awer Inline Veraarbechtung
  • manner manner sauer oder méi bëlleg Léisungsmëttel benotzen
  • Léisungsmëttelen evitéiert, benotzt wässrous statt
  • Héichkonzentratioune vu Feststoffkonzentraten oder High-Viscosité Stellungen
  • gréng Veraarbechtung: ëmweltfrëndlech
  • benotzen d'organesch Saueren, wéi z. B. Äppelsauer oder Zitater
  • vermeiden Multistag Extraktiounprozeduren
Héichkraaft Ultraschall ass eng bewierkte Technik fir Komponenten ze extrahéieren, déi zu héijer Renduatioun an méi séier Veraarbechtung eroflueden (Klickt fir ze vergréisseren!)

Schnell a effizient Extraktioun vun Opléisung

Ultraschaller Extraktioun fir:

  • Biologie
  • Chimie
  • Iessen & pharma
  • Analyse
  • nuklear Veraarbechtung
  • Grouwen
  • Wiesen
  • organesch Substanzen
  • Geochemie
  • Puren hutt

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Liquid-Liquid Extraction

Konventionell Prozess: D'Flëssegkeets-Extraktioun ass eng Partitionsmethode fir Stoffer aus enger flësseger Phase an eng aner flësseg Phas ze baséieren op Basis vun de relativen Solubilagen vun de Substanzen an de zwou verschiddene onméiglechbare Flëssphasen. D'Benotzung vun der Ultraschall verbessert d'Zuel, op där d'Solute tëscht deenen zwee Phasen duerch héich Performanz transferéiert gëtt Mixing, An Emulgéiert, an opléisen!!
Liquid-Liquid-Extraktioun ass eng Trennungstechnik ze isoléieren a wertvoll Komponenten aus enger wässeriger Léisung ze benotzen, andeems een en organesche Solvent benotzt. D'Flëssegkeetextraktioun gëtt oft benotzt, wann eng aner Trennungstechniken (zB Destillatioun) net effektiv sinn. Liquid-Liquid-Extraktioun ass am pharmazeuteschen Gebrauch & kosmeteschen (aktiven Verbindungen, APIen, Parfumen), och Liewensmëttel a landwirtschaftlech Industrien, fir organesch an anorganesch Chemie, petrochemesch Industrie a Hydrometallurgie.

Problem: Een gemeinsame Problem ass d'Immiscibelitéit vun den flëssege Phasen (Léisungsmëttel an Verdünnungsmëttelen net mëschbar), sou datt eng richteg Mixmethod erfuerderlech ass. Als Eeër vu béide Flëssphasen fördert d'Phasentransfer tëscht Verdünnung an e Léisungsmëttel, ass eng verlässlech Dispersioun oder Emulgatiounsmethod entscheedend. Wat de Feeler ubruecht ass, a méi héich wéi de Kontaktzonen tëschent béide Phasen, dest méi besser ass de Soluent vun enger flësseger Phase zu enger anerer flësseger Phase. Konventionell Extramachtsprozess fehlt meeschtens an der Vermaartung vun der Massentransfer, datt den Extraktiounsprozess lues a lues unzefännege gëtt. Fir d'Extraktioun ze verbesseren, gi vill iwwerschwengt Mounts vu Léisungsmëttel benotzt, wat de Prozess méi deier gëtt an ëmweltbelaaschtend.

Solution: Ultraslon Liquid-Liquid Extraction bréngt d'traditionell Liquid-Liquid-Extraitstechniken op verschiddene Punkte eraus:
Power Ultrasound mixert zwee oder méi flësseg Phasen zouverlässeg an einfach zesummen. Duerch Ultraschall kënnen d'Triller drop op Nano-Gréisst reduzéiert ginn Mikro- an Nano-Emulsiounen kritt Dir. Duerfir förderen déi generéiert Kavitationalkräfte masseg Transferen tëscht de Flëssphasen. Well d'Sonikatioun kann an engem kontinuéierleche Inline-System ausgeführt ginn, grouss Bänn an héich viskos Liquiditéiten Dir kënnt ouni Problemer behandelt ginn.
Awer och Mikroextraktioun, zB fir analytesch Zwecker, kann och duerch d'Ophänzung verbessert ginn (z. B. ionesch Fliissbasierter Mikroextraktioun mat Ultraschall Emulgatioun).

Machtkräfteg Ultraschallkräfte sinn eng bekannten a verlässlech Technik fir Extraktioun (Klick fir d'Vergréisserung!)

Ultraschall Kavitation an der Flësseg

Virdeeler vun der Ultraschall Extraktioun:
Kraaftte Ultraschallkräfte – deen duerch niddreg Frequenz / High-Power-Ultraschall generéiert gëtt – hëlleft

  • Trëfftblieder
  • Emulsiounsaarbechten oder amphiphillesche Katalysatoren vermeit
  • Vermeiden d'Benotze vu Wäschmëttelen oder Tensiden
  • vermeiden Amphiphill Kataloge, Detergentien oder Tensiden
  • turbulent onbestänneg Emulsiounen ouni Surfactant Schichten generéieren

Solid-Liquid Extraction

Ziel vun der festen Flëssegwierktraktioun oder Festphasentraktioun (SPE) ass et fir Analyten z'entdecken, déi opgeléist oder suspendéiert sinn an enger flësseger Mëschung, an ze isoléieren aus enger Matrix geméiss wéi hir physikalesch a chemesch Properties. Dofir gëtt d'Isolatioun aus de Sorbelen halen mat Hëllef vu engem passende Léisungsmëttel. D'extravagéiert Substanz gëtt eluéiert.
Conventionale SPE-Techniken sinn d'Mazaceratioun, Soxhlet-Ausnam, Percolatioun, Kombinatioun vu Reflux a Dampferdestillatioun, oder High-Speed-Mëschung / Turbo-Extraktioun. Déi Solid-Liquid Extraktioun ass e gemeinsame Prozedur fir d'Ënnerverbindunge bei der Biologie, der Chemie an der Liewensmëttel, der pharmazeutescher a kosmetescher Industrie ze trennen. D'Extraktioun vun den Metalle gëtt och als Ausléiser bekannt.
Problem: Conventionale SPE-Techniken sinn bekannt ze laang an d'Verännerung an erfuerdert relativ grouss Quantitéite vu Léisungsmëttel, déi meeschtens ëmweltgeféierlech a schuedend sinn. Héichprozess Temperaturen kënne souguer zur Zerstéierung vun thermesch sensiblen Extrakten féieren.
Solution: Mat enger Ultraschall assistéiert Solid-Liquid Extraktioun, kënnen d'gemeinsam Probleemer vun der traditioneller SPE normalerweis iwwerwonne ginn. Well d'Sonikatioun eng feinverstäerklech Verdeelung vun de Feststoffer an der Léisungsphase léisst, ass eng méi grouss Grenzgrenze verfügbar esou datt de Massentransfer vun der Zielsubstanz an de Léisungsmëttel verbessert gëtt. Dëst Resultat ass méi séier a méi kompletéiere wann d'Léisungsmëttel benotzt reduzéiert oder komplett vermeidt (Waasser benotzen als flësseg Phase statt). Duerch d'Applikatioun vum Kraaft-Ultraschall kann d'Festphasentraktioun méi effizient, ekonomesch an ëmweltfrëndlech sinn. Wéinst der Reduktioun oder der Vermeidung vu schuedender oder geféierlecher Léisungsmëttel kann d'Ultraschallgewéckung als ëmweltfrëndlech sinn Green process. Wirtschaftlech sinn d'Prozesskäschten reduzéiert wéinst der Energie spueren, d'Solvent an d'Zäit.

Léisungsmëttelstoffer

Am Fall vun enger Léisungsmëttelentfernung ass e Léisungsmëttelmëttel (zB e organesche Léisungsmëttel) benotzt fir d'Verbindung vun enger anerer Flëss (z. B. enger wäisser Phase) ze léisen an ze trennen. Allgemeng fënnt d'méi polare Solute am méi polare Léisungsmëttel an d'manner polare Solute am manner polare Léisungsmëttel. Mat der Ueleghalberkéift ass et méiglech datt d'oxidéiert Thiophene (Sulfoxide, Sulfone) aus enger Ölphase duerch Acetonitril oder aner polare Léisungsmëttel getrennt sinn. D'Solvent-Extraktioun gëtt och benotzt fir Material z'erreechen, wéi Uran, Plutonium oder Thorium vun Säureléisungen an Organophosphat tri-n-butylphosphat (PUREX-Prozess).
Reduktioun vun Ärem Léisungsmëttel benotzt: D'Verwäertung vun der Ultraschall miniméiert d'Benotze vu Léisungsmëttelen am Prozess, an optimiséiert d'Produktléisung am Léisungsmëttel. Et féiert och e méi séier a méi komplett Auszug.
Klickt hei fir méi iwwer d'Ultraschall assistéierte oxidative Desulphurisatioun ze liesen!

Ultraschall assistéiert Soxhlet Extraction

Soxhlet Auswierkunge ass eng Solid-Liquid-Extraktioun Technik déi oft synthetesch an analytesch Labore benotzt. D'Soxhlet-Extraktioun gëtt haaptsächlech an de Fall gebraucht wann e Stoff nëmmen eng begrenzte Léisung an engem Léisungsmëttel huet, a d'Stoffheet onléicht an dësem Léisungsmëttel.
Ultraschall kann extrem erfollegräich mat der Soxhlet-Extraktioun kombinéiert ginn, déi zu méi Erzebräeten a méi kierzer Extraktioun ass.
Klickt hei fir méi iwwer d'Ultraschall assistéiert Soxhlet Extrait!

Extrait an Melts

Flësseg-Flësseg Extraktioune kënnen a Mëschunge ausgefouert ginn, wou entweder eng oder béid flësseg Phase geschmolt sinn, wéi zum Beispill geschmëlzene Salzer oder geschmollte Metaller, wéi Quecksëlwer. Mächteg inline Sonikatioun an Ultrasonic Flowzellreaktoren erlaben och Flëssegkeeten mat héije Viskositéiten wéi Schmelzen ze verschaffen.

Leaching

Leaching beschreift d'Benotze vu Säuren, Léisungsmëttelen oder waarme Waasser fir selektiv e Solute vun engem inerten onléisen festen Träger ze lösen. Ëmsetzung ass vill am Mineral benotzt fir Metaller aus Erzéier ze ginn.
Virdeeler vun Ultraslon Leaching:

  • wäiss kleng Oeffren vu porösen Materialien wäschen
  • Zort vu Membranen iwwerwannen
  • fir Solidaritéit z'entdecken, Delikat a Festgas ze déagglomeréieren
  • vun passiven Schichten ze läschen
  • Entfernung vu Oxidschichten
  • naass all materiell Uewerfläch, besonnesch fir héich Uewerflächespannungsflëssegkeeten
  • Ofdreiwung

Klickt hei fir méi iwwer Ultraschallsaugen ze léieren!

Hielscher Ausrüstung fir Eventskalenn

Sonication am Lab, Bank-Top an Produktiounskala
All Hielscher Ultraschall-Apparater si gebaut fir 24h / 7d ze fueren, och d'Ultraschall-Labors Homogeniséierer kënnen erreechbar Volumen entweder am Stéck a Stroum duerchzeféieren. D'Bank-top an d'Industrie-Ultraschaller sinn entwéckelt a gebaut an industrielle Grad esou datt vill Volumen a héich Viskositéit ouni Problemer veraarbecht ginn – och ënner exigentem Zoustand wéi e Loftdrock an héijer Temperaturen (z. B. a Kombinatioun mat superkriteschen CO2, fir Extrusiounverfahren etc.). Hielscher robuste Ultraschaller sinn fähig fir Léisungsmëttelen, Schleifflëssegkeeten a Korrosiv ze handhaben. Geeignete Accessoiren maachen et méiglech, de Ultraschallsystem optimal mat den Exceptiounsprozess-Ufuerderungen anzestellen. Fir Installatioun a geféierlech Ëmfeld, ATEX oder FM rated Explosiounbeweis Ultraschallsystemer sinn disponibel.
Dofir ass Hielscher déi robust an iwwerrascht Ultraschallsystemer an déi breet Palette vun Accessoiren et erlaabt Material matzehuelen, wéi waarm Waasser / Flëss, Azidik, Metallen, Salzmiwwelen, Léisungsmëttel (zB Methanol, Hexan, organesch, polare Léisungsmëttel, wéi Acetonitril).

Ultraschall Phase Transfer Extraktioun oder katalyteschen Extrait kann als einfacher zweistufige Prozess realiséiert ginn

Flowchart: Etappen vun der Ultraschall-Phasentransfer Extraktioun

Literatur / nëmmen

  • Bendicho, C .; De La Calle, ech .; Pena, F .; Costas, M .; Cabaleiro, N .; Lavilla, I. (2012): Ultraschall assistéiert Virbehandlung vu feste Proben am Kontext vun der gréng analytescher Chemie. Trends an der Analysechemie, Vol. 31, 2012. 50-60.
  • IUPAC. Kompendium vun der Chemescher Terminologie, 2.Et ed. (the “Goldbuch”). Kompiléiert vun AD McNaught an A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publicatiounen, Oxford (1997). XML Online Korrigéiert Versioun: http://goldbook.iupac.org (2006) geschafft vum M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; Aktualisatiounen vum A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8.
  • Oluseyi, T .; Olayinka, K .; Alo, B .; Smith, RM (2011): Verglach vun d'Extrait an d'Clean-up-Techniken fir d'Bestimmung vu polycycleschen aromatesche Kohlenwasserstoffe bei kontaminéierten Buedemproblemer. Afrika Journal of Environmental Science and Technology Vol. 5/7, 2011. 482-493.
  • Petigny, L .; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): Batch a Kontinuéier Ultraschall hëlleft Extrae vu Boldo Blat (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
  • Wang, L .; Weller, CL (2006): Reegele Fortschrëtter bei der Extraktioun vun Nutraceuticalen aus Planzen. Trends an der Liewenswëssenschaft & Technologie 17, 2006. 300-312.

Kontaktéiert eis / frot bei méi Informatiounen

Diskussioun un eis iwwert Är Veraarbechtung Ufuerderunge. Mir wäerten déi gëeegent charge an Veraarbechtung Parameteren fir Äre Projet recommandéieren.








Fakten Wësse wat weess

D'Ultraschall Flëssegwierkveraarbechtung gëtt oft als Sonik, Ultraschall, Sonifikatioun, Insonatioun, Ultraschallbestralung oder Applikatioun vun akustesche Felder bezeechent. All dës Termë beschreiwe d'Kopplung vu héich Ultraschallwellen an e flëssegen Medium fir Ultraschall ze erreechen

Well Kraaft Ultraschall esou eng vielseiteg Veraarbechtungstechnik ass, sinn Ultrasonic Geräter ënner verschiddene Begrëffer bekannt wéi Probe sonicator, sonic Lyser, Ultraschall disruptor, ultrasonic Grinder, sono-ruptor, sonifier, sonic disembrator, Zell disrupter, ultrasonic disperser oder dissolver.