Hielscher ultraskaņas tehnoloģija

Ultrasoniski Assisted katalītiskā ekstrakcija

Hielscher ultraskaņas reaktori tiek izmantoti daudzās nozarēs, lai palīdzētu un uzlabotu katalītisko ekstrakcijas apstrādi (CEP) vai tā saukto fāzes pārneses ekstrakciju (PTE). Katalītiskā ekstrakcija ietver heterogentu, nesajaukjamu fāzes sistēmu, piemēram, šķidru šķidrumu vai šķidru vielu. Ultraskaņas augsta bīdes un KAVITĀCIJAS spēki uzlabo šķīdināšanu likmes, kas ievērojami noved pie ātrāku un pilnīgāku ekstrakciju. Turklāt šo efektu var izmantot, lai samazinātu izmantotā šķīdinātāja vai skābes daudzumu. Kā pierādīts paņēmiens, arvien vairāk izmanto ultrasoniski atbalstīto ekstrakciju, jo pieaug pieprasījums pēc videi draudzīgām ekstrakcijas metodēm ar saīsinātu ekstrakcijas laiku un samazinātu organisko šķīdinātāju patēriņu.

Katalītiskā ekstrakcija/fāzes pārneses ekstrakcija-pamati

Termins “Katalītiskā ekstrakcija (CEP) vai fāzu pārneses ekstrakcija (PTE) apraksta šķidruma-šķidruma vai cietā šķidruma izkliedi, kad ir koncentrēta analizējamo vielu ekstrakcija un noņemšana. Tādēļ šķidrais vai cietais atšķaidījums ir izkliedēts/emulģēts šķīdinātājā (šķidrā fāzē). Ar terminu “ekstraktanta” ir aprakstīta tikai šķīdinātājā aktīvā viela (t. i., viendabīgā "organiskā fāze"), kas’ kas satur ekstrakcijas līdzekli, atšķaidītāju un/vai modifikatoru), kas primāri ir atbildīga par izšķīdušās vielas pārnesi no ūdens’ "bioloģiskajai’ Posmā. [IUPAC]. Mērķa jautājums, kas tiek iegūts, tiek saukts par ekstraktu.
Tradicionālās ekstrakcijas metodes, piemēram, soksletu ekstrakcija, macerācija, mikroviļņu krāsns, izsūkšanās, ekstrakcija zem atviļņa un tvaika destilācija vai Turbo ekstrakcija bieži vien ir lēna un neefektīva un/vai prasa lielu daudzumu bīstamu šķīdinātāju, kas rada izmaksu ietilpīgu un laikietilpīgu procesu, kas kaitē videi.
Ultraskaņa ir pierādīta alternatīva tradicionālajām ekstrakcijas metodēm, kas nodrošina ātrāku un pilnīgāku ekstrakciju ar mazākiem vai ne bīstamiem šķīdinātājiem! Ultraskaņa ir spēcīga tehnika zaļajai, evironmentāla apstrādes videi.

Princips ultrasonically Assisted katalītiskā ekstrakcijā

Vielas ekstrakcijai sajaukšanas fāzes jāsajauc, lai ekstrahēto vielu var izšķīdināt no nesējfāzes šķīdinātāja fāzē. Visbiežāk fāzes pārneses ekstrakciju veic no disperģēšanas fāzes uz nepārtrauktu fāzi, kas nozīmē, ka pilieni un daļiņas ir vienmērīgi izkliedēti šķīdinātājā.
Power Ultraskaņa ir labi pazīstama sajaukšanas un ekstrakcijas tehnoloģija, kurai ir vairākas pozitīvas sekas uz ekstrakcijas procesu:

  • Uzlabota reakcijas kinētika
  • Smalka nesējmaisījuma (sorbens) un šķīdinātāja
  • Palielināta mijiedarbība starp abām fāzēm
  • palielināts masveida nodošana
  • Pasivējošu slāņu izņemšana no daļiņu virsmas
  • šūnu traucējumi & Sadrumstalot
  • Pilnīgāka ieguve, kas rada augstāku ražu
  • Vienkārši & saglabāt darbību
  • Zaļa process: videi draudzīgs

Darba princips ultraskaņas kavitāciju

Iepriekš nosauktās priekšrocības ultraskaņas par ekstrakcijas procesi ir ietekme ultraskaņas kavitācija. Kad spēcīgi ultraskaņas viļņi ir savienoti šķidrā vidē, viļņi rada augsta spiediena/zema spiediena ciklus. Zema spiediena cikliem, ar ultrasonicated šķidrumu parādās mazi burbuļi vai tukšumu. Šie burbuļi aug vairākos zema spiediena ciklos, līdz tie nespēj absorbēt vairāk enerģijas. Kad burbuļi ir ieguvuši stadijā maksimālās enerģijas absorbcijas, tie sabrukt spēcīgi augsta spiediena ciklā. Burbulis sabrukums rada vietēji ļoti ekstremāli apstākļi, piemēram, ļoti augsta temperatūra (apm. 5, 000k), ļoti augsts spiediens (apm. 2, 000atm), ļoti augstas dzesēšanas likmes un šķidro strūklu ar ātrumu līdz 280M/s (apm. 630mph). Šo parādību dēvē kavitācija. Šie ekstremāli apstākļi padara ultrasonication jaudīgu un daudzpusīgu metodi šķidruma apstrādei.
Ekstrakcijas nolūkos ultraskaņas KAVITĀCIJAS laukā divas fāzes tiek intensīvi sajauktas. Pilieni un daļiņas ir sadalīti uz leju, lai submicron-un nano-izmēriem. Tas attīsta palielinātas virsmas, lai uzlabotu masveida pārvietošanu no vienas fāzes uz otru. Palielinātā mijiedarbība starp abām fāzēm rada palielinātu saskares virsmas laukumu ekstrakcijai tā, lai masas pārnestu pastiprinātu, pateicoties stagnācijas šķidrumu slāņu izņemšanai no fāzes robežas. Masas pārnešana ir vēl vairāk palielināta, jo izņemšanas pasivējošiem slāņi no daļiņu virsmas. Bioloģisko vielu ekstrahējot no šūnām un audiem, masas pārnešanu palielina ar ultraskaņas šūnu traucējumiem. Visi šie efekti noved pie pilnīgākas ekstrakcijas, kas rada augstāku ražu.

Ultraskaņas ekstrakcijas ieguvumi:

  • pārtraukuma robežas slāņi
  • pārvarēt "Van-der-Waals" spēkus
  • pārvietot nepiesātināto šķidrumu uz kontakta virsmu
  • samazināt vai novērst nepieciešamību pēc pārsūtīšanas aģentiem
  • samazinātu laiku, temperatūru un/vai koncentrāciju
  • mazāk pārsnieguma, salīdzinot ar tilpumu, kas nepieciešams pilnai piesātinājuma
  • mazāk tilpuma (piemēram, destilējot, iztvaicējot, žāvējot)
  • nepārtraukti maisīt reaktorus (CSR)
  • taupīt enerģiju
  • ne partiju pārformēšanu, bet Inline apstrāde
  • izmantot mazāk skābu vai lētāku šķīdinātāju
  • izvairītos no šķīdinātājiem, izmantojiet ūdeni
  • procesu liela cietvielu koncentrācija vai augstas viskozitātes
  • zaļa apstrāde: videi draudzīgi
  • izmantot organiskās skābes, piemēram, ābolskābi vai citronskābi.
  • izvairītos no daudzpakāpju ekstrakcijas procesiem
Lieljaudas Ultraskaņa ir pierādīta tehnika, lai iegūtu sastāvdaļas, kas rada augstāku ražu un ātrāku apstrādi (noklikšķiniet, lai palielinātu!)

Ātra un efektīva ieguve ar ultraskaņu

Ultraskaņas ekstrakcija:

  • Bioloģija
  • Ķīmija
  • Ēdiens & Pharma
  • Analīzes
  • kodolapstrāde
  • kalnrūpniecības lietojumi
  • desulfurizācijas
  • organiskie savienojumi
  • ģeoķīmija
  • Attīrīšanas

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Šķidruma-šķidruma ieguve

Konvencionālais process: Šķidruma-šķidruma ekstrakcija ir sadalīšanās metode, kuras gaitā vielas no šķidruma fāzes ekstrahē citā šķidrā fāzē, pamatojoties uz vielu relatīvo šķīdību divās atšķirīgās nesajaucas šķidrās fāzēs. Ultrasonikas izmantošana uzlabo ātrumu, kādā izšķīdušās vielas pārvieto starp abām fāzēm ar augstu veiktspēju Sajaukšanas, Emulģējošs, un izšķīst!
Šķidruma-šķidruma ieguve ir atdalīšanas paņēmiens, lai izolētu un koncentrētu vērtīgas sastāvdaļas no ūdens šķīduma, izmantojot organisko šķīdinātāju. Šķidro-šķidrumu ekstrakciju bieži piemēro, ja citas atdalīšanas metodes (piemēram, destilācija) ir neefektīvas. Šķidrā-šķidruma ekstrakcija tiek izmantota farmācijas & kosmētiku (aktīvie savienojumi, API, smaržvielas), kā arī pārtikas un lauksaimniecības rūpniecība, organiskās un neorganiskās ķīmijas, naftas ķīmijas rūpniecībā un hidrometalurģijas nozarē.

Problēma: Izplatīta problēma ir šķidruma fāzes (šķīdinātāja un šķīdinātāja) nesajautspēja, tāpēc ir nepieciešama atbilstoša sajaukšanas metode. Tā kā vienmērīgs šķidruma fāzes sajaukums veicina fāzes pārnešanu starp atšķaidītāju un šķīdinātāju, izšķiroša nozīme ir drošai izkliedēšanas vai emulsifikācijas metodei. Smalkāka maisījums un augstāks saskares laukums starp abām fāzēm, jo labāk šķīdinātājs var ceļot no viena šķidruma fāzes uz citu šķidruma fāzi. Parastie ekstrakcijas procesi lielākoties nav veicina masveida pārvietošanu, lai ekstrakcijas process būtu lēns un bieži vien nepilnīgs. Lai uzlabotu ekstrakciju, bieži tiek izmantoti pārmērīgi apjomīgi šķīdinātāja daudzumi, kas padara šo procesu dārgu un ekoloģiski piesārņojošu.

Risinājums: Ultraskaņas šķidrums-šķidrums ekstrakcija izceļas ar tradicionālo šķidrumu ekstrakcijas tehniku dažādos punktos:
Power ultraskaņas maisījumi divi vai vairāki šķidrie fāzes uzticams un viegli kopā. Ultrasonication pilienu var samazināt līdz Nano izmēram, lai smalkās mikro un nano emulsijas iegūti. Tādējādi generated KAVITĀCIJAS spēki veicina masu nodošanu starp šķidro fāzēm. Tā kā ultraskaņas apstrāde var darboties nepārtrauktā sistēmā, lielos apjomos un ļoti viskozais šķidrums var apstrādāt bez problēmām.
Bet arī mikro ekstrakciju, piemēram, analītiskiem nolūkiem, var uzlabot ar ultraskaņu, arī (piem., jonu šķidrumu mikro ekstrakcija ar ultraskaņas emulsifikāciju).

Jaudīgi ultraskaņas spēki ir labi pazīstama un uzticama tehnika ieguvei (noklikšķiniet, lai palielinātu!)

Ultraskaņas kavitācija šķidrā

Ultraskaņas ekstrakcijas ieguvumi:
Jaudīgi ultraskaņas spēki – , ko rada zemas frekvences/lieljaudas ultraskaņa – palīdz

  • maina pilienu
  • izvairītos no emulsijas pārneses aģentiem vai amphiphillic katalizatoriem
  • neizmantojiet mazgāšanas līdzekļus vai virsmaktīvās vielas;
  • izvairītos no amphiphillic catalsts, mazgāšanas līdzekļiem vai virsmaktīvajām vielām
  • radīt turbulentu nestabilu emulsiju bez virsmaktīvo slāņu

Cietā šķidruma ekstrakcija

Cietā šķidruma ekstrakcijas vai cietās fāzes ekstrakcijas (SPE) mērķis ir atdalīt analizējamās vielas, kuras izšķīdina vai suspendē šķidrā maisījumā, un izolēt tās no matricas atbilstoši to fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Tādēļ izolātu eluēja no sorbāzes ar piemērota šķīdinātāja palīdzību. Iegūto vielu sauc par eluē.
Parastās SPE metodes ir macerācijas, soksletu ekstrakcija, perkolācija, atviļņa un tvaika destilāta kombinācija vai liela ātruma sajaukšana/Turbo ekstrakcija. Cietā šķidruma ekstrakcija ir vienota procedūra, lai atdalītu savienojumus bioloģijā, ķīmijā, kā arī pārtikas, farmācijas un kosmētikas rūpniecībā. Metālu ieguve ir pazīstama arī kā izskalošanās.
Problēma: Tradicionālās SPE metodes ir pazīstamas kā laikietilpīgas un tām nepieciešami salīdzinoši lieli šķīdinātāju daudzumi, kas lielākoties ir videi bīstami un piesārņojoši. Augsta procesa temperatūra var novest pie pat termiski jutīgu ekstraktu iznīcināšanas.
Risinājums: Ar ultrasoniski atbalstīto cieto šķidrumu ekstrakciju tradicionālās SPE kopīgās problēmas parasti var pārvarēt. Tā kā apstrādei ar ultraskaņu ir paredzēta cieto daļiņu precīza sadale šķīdinātāja fāzē, ir pieejama lielāka starpsejas robeža, lai uzlabotu mērķa vielas masas pārnestu šķīdinātājā. Tā rezultātā iegūst ātrāku un pilnīgāku ekstrakciju, kamēr šķīdinātāju izmantošana tiek samazināta vai pilnībā novērsta (tā vietā izmanto ūdeni kā šķidro fāzi). Piemērojot varas ultraskaņu, cieto fāzes ekstrakciju var veikt efektīvāku, ekonomisku un environmetal draudzīgu. Sakarā ar piesārņojošu vai bīstamu šķīdinātāju samazināšanu vai izvairīšanos no tiem, ultraskaņas ieguvi var uzskatīt par videi draudzīgu Zaļais process. Ekonomiski, procesa izmaksas tiek samazinātas sakarā ar enerģijas ietaupījumu, šķīdinātāju, un laiku.

šķīdinātāja ekstrakcija

Ja ekstrahējot šķīdinātāju, šķīdinātāju (piemēram, organisko šķīdinātāju) izmanto, lai izšķīdinātu un atdalītu savienojumu no cita šķidruma (piemēram, ūdens fāzes). Parasti, vairāk polārie izšķīdušas izšķīst vairāk polārā šķīdinātāju, un mazāk polārie izšķīstu ar mazāk polāru šķīdinātāju. Izmantojot šķīdinātāja ekstrakciju, ir iespējams atdalīt oksidētās tioppsijas (sulfoxīdus, sulfonus) no eļļas fāzes, izmantojot acetonitrila vai citus polāros šķīdinātājus. Šķīdinātāju ekstrakciju izmanto arī, lai iegūtu materiālus, piemēram, urānu, plutoniju vai toriju no skābju šķīdumiem uz organopfosfāta tri-N-butilfosfāts (PUREX process).
Samaziniet šķīdinātāju lietošanu: Ultrasonics izmantošana procesā samazina šķīdinātāju izmantošanu un optimizē produkta slodzi šķīdinātājā. Tas arī noved pie ātrāku un pilnīgāku ieguvi.
Uzklikšķināt šeit, lai uzzinātu vairāk par ultrasonically palīdz oksidatīvo desulfurizēšanas!

Ultrasonically Assisted Soxhlet ieguve

Soxhlet ekstrakcija ir cietā-šķidruma ekstrakcijas tehnika, ko bieži izmanto sintētiskās un analītiskās laboratorijas. Soksletu ekstrahē galvenokārt tad, kad šķīdinātājā viela ir tikai ierobežota, un piemaisījums nešķīst šajā šķīdinātājā.
Ultraskaņa var būt ļoti veiksmīgi apvienojumā ar Soxhlet ekstrakcijas rezultātā palielinājās ražība un īsāks ekstrakcijas laiks.
Lūdzu, klikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas palīdz soxhlet ieguve!

Ekstrakcija kūts

Šķidras ekstrakcijas var veikt maisījumos, kur viena vai abas šķidrās fāzes kūst, piemēram, izkausēta sāļi vai kausēta metāli, piemēram, dzīvsudrabs. Jaudīga inline ultraskaņu ultraskaņas plūsmas šūnu reaktoriem ļauj apstrādāt pat šķidrumus ar augstu viskozitāti, piemēram, kūst.

Izskalošanās

Izskalošanās apraksta skābju, šķīdinātāju vai karsta ūdens izmantošanu, lai selektīvi izšķīdinātu izšķīdušās vielas no inerta, nešķīstoša cietā nesējmateriāla. Izskalošanās bieži izmanto kalnrūpniecībā, lai iegūtu metālu no rūdu.
Ultraskaņas izskalošanās ieguvumi:

  • nomazgāt mazas atveres porainiem materiāliem
  • un pārvarēt membrānu selektivitāti.
  • iznīcināt cietās daļiņas, delaminātu un deaglomerātu cietās daļiņas;
  • pasīvu slāņu noņemšana
  • oksīda slāņu noņemšana
  • visa materiāla virsma, jo īpaši attiecībā uz augstas virsmas spraiguma šķidrumiem
  • bīdes retināšana

Uzklikšķināt šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas izskalošanās!

Hielscher aprīkojums jebkuram mērogam

Sonication laboratorijā, Bench-top un ražošanas skala
Visas Hielscher ultraskaņas ierīces ir veidotas, lai palaistu 24h/7D, pat ultraskaņas laboratorijas homogenizatori var apstrādāt ievērojamus apjomus vai nu partijas, vai caurplūdes režīmā. Stenda un rūpnieciskie ultraskaņas aparāti ir projektēti un būvēti industriālajā pakāpē tā, lai lielos apjomos un augstas viskozitātes var tikt apstrādātas bez problēmām – apstākļos, piemēram, augsta spiediena un augstām temperatūrām (piemēram, apvienojumā ar superkritisko CO2, ekstrūzijas procesos utt.). Hielscher izturīgi ultraskaņas aparāti spēj apstrādāt šķīdinātājus, abrazīvus šķidrumus un korozīvus. Piemērotas papildierīces ļauj optimāli pielāgot ultraskaņas sistēmu ekstrakcijas procesa prasībām. Uzstādīšanai bīstamās vidēs, ATEX vai FM rated sprādziendrošas ultraskaņas sistēmas ir pieejami.
Tādējādi Hielscher robustas un jaudīgas ultraskaņas sistēmas un plaša spektra Piederumi ļauj apstrādāt īsu materiālus, piemēram, karstu ūdeni/šķidrumus, acidiku, metālu kūst, sāls kūst, šķīdinātājus (piemēram, metanolu, heksānu, organiskos, polāros šķīdinātājus, piemēram, acetonitrila).

Ultraskaņas fāzes pārneses ekstrakcija vai katalītiskā ekstrakcija var tikt realizēta kā vienkāršs divpakāpju process

Blokshēma: ultraskaņas fāzes pārnešanas ekstrakcijas posmi

Literatūra / Literatūras saraksts

  • Bendicho, C.; De la calle, I.; No otras, Kostas, M.; Cabaleiro, N.; Lavilla, I. (2012): ar ultraskaņu iepriekš izārstēti cietie paraugi zaļās analītiskās ķīmijas kontekstā. Analītiskās ķīmijas tendences, 31. sēj., 2012. 50-60.
  • Iupac. Ķīmiskās terminoloģijas apkopojums, 2. Ed. ( “Zelta grāmata”). Apkopo A. D. McNaught un A. Wilkinson. Blackwell zinātniskās publikācijas Oksfordā (1997). XML Online labots versija: http://goldbook.iupac.org (2006), ko rada M. NIC, J. Jirat, B. Kosata; atjauninājumi, kas apkopoti A. Dženkinss. ISBN NR. 0-9678550-9-8.
  • Oluseyi, T.; Olayinka, K.; I, B.; Smits, R. M. (2011): ekstrahēšanas un attīrīšanas paņēmienu salīdzinājums policiklisko aromātisko ogļūdeņražu noteikšanai piesārņotos augsnes paraugos. Āfrikas Journal vides zinātnes un tehnoloģijas Vol. 5/7, 2011. 482-493.
  • Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Vajvāns, J.; Chemat, F. (2013): partijas un nepārtrauktas ultraskaņas Assisted ieguve Boldo lapas (Peumus boldus MOL.). Starptautiskais molekulārās zinātnes Vēstnesis 14, 2013. 5750-5764.
  • Wang, L.; Weller, C. L. (2006): jaunākie sasniegumi attiecībā uz nutraceupreparātu ieguvi no augiem. Tendences pārtikas zinātnē & Tehnoloģijas 17, 2006. 300 – 312.

Sazinieties ar mums / lūdzam papildu informāciju

Runājiet ar mums par savām apstrādes prasībām. Mēs iesakām vispiemērotākās uzstādīšanas un apstrādes parametrus savam projektam.





Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.




Fakti ir vērts zināt

Ultraskaņas šķidrumu apstrādi bieži sauc par ultraskaņas, ultrasonication, ultraskaņas, insonation, ultraskaņas apstarošana, vai piemērošanu akustisko lauku. Visi šie termini raksturo lieljaudas ultraskaņas viļņu savienošanu šķidrā vidē, lai sasniegtu ultraskaņas

Tā kā jaudas Ultraskaņa ir tik daudzpusīga apstrādes tehnika, ultraskaņas ierīces ir pazīstamas ar dažādiem terminiem, piemēram, zondes sonicator, Sonic lyser, ultraskaņas disruptors, ultraskaņas dzirnaviņas, Sono-ruptor, sonifier, skaņas dismembrators, šūnu disruptors, ultraskaņas izkliedētājs vai dezrisinātājs.