reactores de ultra-sons Hielscher são utilizados em várias indústrias para ajudar e melhorar a transformação catalítica de extracção (CEP) ou o chamado extracção de transferência de fase (TEP). extracção catalítica envolve um sistema de fase imiscível heterogénea, tais como líquido-líquido ou líquido-sólido. Ultra-sons de alto cisalhamento e forças cavitacionais melhorar as taxas de dissolução de solutos significativamente levando a uma extracção mais rápida e mais completa. Além disso, este efeito pode ser usado para reduzir a quantidade de solvente ou ácido utilizado. Como uma técnica comprovada, a extracção ultrassonicamente assistida é usado cada vez mais devido a uma crescente procura de técnicas de extracção amigas do ambiente com o tempo de extracção encurtado e reduzido o consumo de solvente orgânico.

Princípio da Ultrassonicamente Assistida Extração Catalítica

Para a extracção de uma substância, as fases imiscíveis deve ser misturado de modo a que a substância a ser extraída pode ser dissolvida a partir da fase da portadora para a fase de solvente. Mais comumente extracções de transferência de fase são realizados a partir de uma fase dispersa numa fase contínua, o que significa que as gotas e as partículas devem ser homogeneamente disperso no solvente.
ultra-som de energia é uma tecnologia de mistura e extracção bem conhecido que tem vários efeitos positivos sobre o processo de extracção:

Benefícios do Ultrasonic Extração:

• quebrar camadas limite
• venha van-der-Waals
• mover o líquido insaturado para contacto com a superfície
• reduzir ou necessidade para agentes de transferência de eliminiate
• reduzir o tempo, temperatura e / ou concentração
• menos excesso em relação ao volume necessário para a saturação completa
• menor volume a ser refinada (por exemplo, por destilação, evaporação, secagem)
• reactores não continuamente agitada (RSE)
• Economize energia
• nenhum processamento em lote, mas em linha
• usar solvente menos ácida ou mais barato
• evitar solventes, utilizar aquosa em vez
• concentrações elevadas de sólidos de processo ou lamas de elevada viscosidade
• processamento verde: favor do meio ambiente
• utilizar ácidos orgânicos, tais como ácido málico ou ácido cítrico
• evitar processos de extracção de fases múltiplas

Extração líquido-líquido

Processo convencional: A extracção líquido-líquido é um método de partição para extrair substâncias a partir de uma fase líquida em outra fase líquida baseada em solubilidades relativas das substâncias nas duas fases líquidas imiscíveis diferentes. A utilização de ultra-sons melhora a taxa na qual o soluto é transferido entre as duas fases por alto desempenho misturando, Emulsãoe dissolvendo!
A extracção líquido-líquido é uma técnica de separação para isolar e concentrar componentes valiosos a partir de uma solução aquosa, utilizando um solvente orgânico. A extracção líquido-líquido é muitas vezes aplicada quando a outras técnicas de separação (por exemplo destilação) são ineficazes. A extracção líquido-líquido é utilizado na indústria farmacêutica & cosméticos (compostos activos, APIs, fragrâncias), bem como alimentos e indústria agrícola, de química orgânica e inorgânica, a indústria petroquímica, e hidrometalurgia.

Problema: Um problema comum é a imiscibilidade das fases líquidas (o solvente e o diluente são imiscíveis), de modo que é necessário um método de mistura apropriado. Como uma mistura uniforme de ambas as fases líquidas promove a transferência de fase entre diluente e solvente, é crucial um método de dispersão ou emulsificação confiável. Quanto mais fina a mistura e quanto maior a área de contato entre ambas as fases, melhor a solução pode viajar de uma fase líquida para outra fase líquida. Os processos de extração convencional geralmente não possuem a promoção da transferência de massa, de modo que o processo de extração seja lento e muitas vezes incompleto. Para melhorar a extração, muitas vezes são utilizadas quantidades excessivas de solvente, o que torna o processo caro e ambientalmente poluidor.

Solução: Ultra-sons Líquido-liquido de extracção se destaca técnicas de extracção líquido-líquido tradicionais em vários pontos:
ultra-som poder mistura duas ou mais fases líquidas fiáveis ​​e facilmente juntos. Por ultra-som, as gotas podem ser reduzidos a nano-tamanho de modo que bem micro e nano-emulsões são obtidos. Desse modo, as forças geradas cavitacionais promover a transferência de massa entre as fases líquida. Como sonicação pode ser executado num sistema de linha contínua, grandes volumes e líquidos altamente viscosos podem ser manuseados sem problemas.
Mas também micro extração, por exemplo, para fins analíticos, pode ser melhorada através de ultra-sons, também (em base líquida de micro-extração por exemplo iónico com emulsificação de ultra-sons).

Benefícios do Ultrasonic Extração:
forças de ultra-sons poderosos – gerada por ultra-som de baixa frequência / alta potência – ajuda a

• remodelar gotículas
• evitar a transferência de agentes de emulsão ou catalisadores anfifilico
• evitar a utilização de detergentes ou agentes tensioactivos
• evitar catalsts anfifilico, detergentes ou tensioactivos
• gerar emulsões instáveis ​​turbulentos sem camadas de surfactante

Sólido-líquido de extracção

Objetivo da extracção sólido-líquido ou em fase sólida de extracção (SPE), é-o para separar analitos, que são dissolvidos ou suspensos em uma mistura líquida, e isolá-los a partir de uma matriz de acordo com as suas propriedades físicas e químicas. Portanto, o isolado é eluído a partir das sorbens com a ajuda de um solvente apropriado. A substância extraída é chamado eluir.
SPE técnicas convencionais são a maceração, extracção por Soxhlet, percolação, combinação de refluxo e destilação de vapor, ou de mistura / turbo-extracção alta velocidade. A extracção sólido-líquido é um procedimento comum para separar os compostos em biologia, a química, bem como na indústria alimentar, farmacêutica e cosmética. A extracção de metais é também conhecido como lixiviação.
Problema: SPE técnicas convencionais são conhecidos como demorados e requerem quantidades relativamente grandes de solventes que são perigosos para o ambiente e principalmente poluente. altas temperaturas do processo pode mesmo conduzir à destruição de extractos sensíveis térmicos.
Solução: Com uma extracção sólido-líquido ultrassonicamente assistida, os problemas comuns de SPE tradicional pode ser normalmente superados. Como sonicação fornece uma distribuição fina dos sólidos na fase de solvente, uma fronteira interfacial maior está disponível de modo que a transferência de massa da substância alvo para o solvente é melhorada. Isso resulta em uma extracção mais rápido e mais completo ao mesmo tempo o uso de solventes é reduzida ou completamente evitada (água uso como fase líquida em vez disso). Pela aplicação de ultra-som de energia, a extração em fase sólida pode ser realizada mais eficiente, econômico e amigável-environmetal. Devido à redução ou prevenção de dissolventes poluentes ou perigosos, extracção de ultra-sons pode ser considerado como ecológico processo de verde. Economicamente, os custos do processo são reduzidos devido às economias de energia, solvente, e o tempo.

Equipamento Hielscher para qualquer escala

Sonicação em laboratório, de bancada e escala de produção
Todos os dispositivos de ultra-sons Hielscher são construídos para executar 24h / 7d, mesmo os homogeneizadores de ultra-sons de laboratório pode processar consideráveis ​​volumes, quer em batch ou no modo de fluxo. O ultrasonicators industriais de bancada e são projetados e construídos no grau industrial para que grandes volumes e alta viscosidade pode ser processado sem problemas – mesmo sob condições exigentes tais como altas pressões e temperaturas elevadas (por exemplo em combinação com supercrítico CO₂, Por processos de extrusão, etc.). ultrasonicators robustos da Hielscher são capazes de lidar com solventes líquidos, abrasivos e corrosivos. acessórios adequados tornam possível adaptar o sistema de ultra-sons de forma otimizada para os requisitos do processo de extração. Para instalação em ambientes perigosos, ATEX ou FM avaliado sistemas de ultra-som à prova de explosão Estão disponíveis.
Assim, sistemas ultra-sônicos robustos e poderosos da Hielscher e da ampla gama de Acessórios permite a sonicar materiais tais como a água quente / líquidos, Ácidas, massas fundidas de metal, sal derrete, solventes (por exemplo, metanol, hexano; orgânicos, solventes polares, por exemplo, acetonitrilo).

Fluxograma: Fases de extracção de transferência de fase de ultra-sons