Hielscher ultrasunete tehnologie

Extracția catalitică ultrasonically asistate

reactoare cu ultrasunete Hielscher sunt utilizate în multe industrii pentru a sprijini și de a îmbunătăți catalitica procesarea extracție (CEP) sau așa-numita extracție cu transfer de fază (PTE). extracție Catalytic implică un sistem heterogen fază nemiscibilă, cum ar fi lichid-lichid sau lichid-solid. Cu ultrasunete de înaltă forfecare și forțele de cavitație îmbunătăți ratele de dizolvare ale soluților care conduc în mod semnificativ la o extracție mai rapidă și mai completă. In plus, acest efect poate fi utilizat pentru a reduce cantitatea de solvent sau acid utilizat. Ca tehnică dovedită, extracția ultrasonically asistată este utilizat din ce în ce, datorită unei cereri tot mai mare de tehnici de extracție ecologic inofensive, cu timp de extracție scurtat și un consum redus de solvent organic.

Catalizator Extracție / faza de transfer Extracție - Fundamentals

Termenul “Catalizator Extracția Processing (CEP) sau cu extracție a fazei de transfer (PTE) descrie distribuția lichid-lichid sau solid-lichid când extracția și îndepărtarea analiților se concentrează. De aceea, diluantul lichid sau solid trebuie să fie dispersat / emulsionate în (faza lichidă) solvent. Prin termenul “extractant” numai substanța activă din solventul este descris (adică „faza organică omogenă’ care cuprinde extractant, diluantul și / sau modificator), care este principalul responsabil pentru transferul solutului din „apos’ la „organic’ fază. [IUPAC]. Materia țintă, care este extras este denumit extract.
Metodele tradiționale de extracție, cum ar fi extracție Soxhlet, macerare, cuptor cu microunde, percolare, extracție sub reflux și distilare cu abur sau turbo-extracție sunt adesea lente și ineficiente și / sau necesită o cantitate mare de solvenți periculoși care rezultă într-un proces de consumatoare intensive de cost și timp care este dăunătoare pentru mediu.
Cu ultrasunete este o alternativă la metodele de extracție dovedit convenționale oferind o extracție mai rapidă și mai completă, cu mai puțin sau nu conțin solvenți periculoși! Ecografia este o tehnică puternică pentru procesare verde-evironmental prietenos.

Principiul de extracție catalitică ultrasonically asistate

Pentru extragerea unei substanțe, fazele nemiscibile trebuie amestecate, astfel încât substanța care trebuie extrasă poate fi dizolvat din faza purtătoare în faza de solvent. Cel mai frecvent extracții cu transfer de fază se realizează dintr-o fază dispersă într-o fază continuă, ceea ce înseamnă că picăturile și particulele trebuie să fie dispersat omogen în solvent.
Puterea cu ultrasunete este o tehnologie de amestecare și de extracție bine-cunoscut, care are mai multe efecte pozitive asupra procesului de extracție:

  • cinetica reacțiilor îmbunătățite
  • amestec fin de purtător (sorbens) și solvent
  • Crescută interfacială între cele două faze
  • a crescut de transfer de masă
  • După îndepărtarea straturilor pasivare din suprafața particulei
  • distrugere celulară & Dezintegrare
  • extracție mai complete rezultând randamente mai mari
  • Simplu & salvați operațiune
  • Procesul Verde: Ecologic

Principiul de lucru al ultrasunete Cavitația

Avantajele menționate mai sus ale ultrasunetelor asupra proceselor de extracție sunt efectele ultrasunete cavitație. Cand undele ultrasunete puternice sunt cuplate într-un mediu lichid, undele creează cicluri de presiune înaltă / joasă presiune. În timpul ciclurilor de presiune joasă, bule mici sau golurile apar în lichidul sonicată. Aceste bule cresc pe mai multe cicluri de joasă presiune, până când acestea nu pot absorbi mai multă energie. Când bulele au câștigat etapa de absorbție maximă a energiei, se prăbușesc violent în timpul unui ciclu de înaltă presiune. Implozia bule creează local condiții extreme, cum ar fi temperatura foarte ridicată (aproximativ 5,000K), presiuni foarte mari (aproximativ 2,000atm), rate foarte mari de răcire și jeturi de lichid, cu viteze de până la 280 milioane / s (aprox. 630mph) . Acest fenomen este denumit cavitație. Aceste condiții extreme fac ca ultrasonicarea să fie o metodă puternică și versatilă pentru procesarea lichidelor.
În scopul extracției, două faze sunt amestecate intens în câmpul de cavitație cu ultrasunete. Picăturile și particulele sunt defalcate la dimensiuni submicronice și nanometrice. Aceasta dezvoltă suprafețe mărită pentru un transfer masiv îmbunătățit de la o fază la alta. Interfața crescută dintre cele două faze are ca rezultat o suprafață de contact mărită pentru extracție, astfel încât transferul de masă este mărit datorită îndepărtării straturilor lichide stagnante la limita de fază. Transferul de masă este în continuare crescut datorită îndepărtării straturilor pasivate de pe suprafața particulelor. Pentru extracția materiei biologice din celule și țesuturi, transferul de masă este mărit de perturbarea celulelor ultrasonice. Toate aceste efecte conduc la o extracție mai completă, având ca rezultat randamente mai mari.

Beneficiile ultrasunete Extracția:

  • rupe straturi de frontieră
  • vino van der-Waals forțele
  • muta lichid nesaturat la suprafața de contact
  • reduce sau nevoia eliminiate de agenți de transfer
  • reduce timpul, temperatura și / sau concentrația
  • mai puțin în exces față de volumul necesar pentru saturarea full
  • volum mai puțin rafinat (de exemplu, prin distilare, evaporare, uscare)
  • reactoarele cu agitare continuă (RSC)
  • economisi energie
  • nici o prelucrare de dozare, dar în linie
  • folosiți solvenți mai puțin acid sau mai ieftin
  • evitați solvenții, folosiți în schimb apos
  • proces concentrații ridicate în solide sau șlamuri cu viscozitate mare
  • prelucrare verde: ecologic
  • utilizați acizi organici, cum ar fi acidul malic sau acidul citric
  • evita procesele de extracție în mai multe trepte
putere cu ultrasunete de înaltă este o tehnică dovedită pentru a extrage componentele care rezultă cu un randament mai mare și o procesare mai rapidă (Click pentru a mari!)

extracție rapidă și eficientă prin sonicare

Cu ultrasunete pentru extracție:

  • Biologie
  • Chimie
  • Alimente & Pharma
  • Analiză
  • prelucrare nucleară
  • aplicații miniere
  • desulfurarea
  • compusi organici
  • geochimie
  • Purificare

Cerere de informatie





Extracție lichid-lichid

Procesul convențională: extracție lichid-lichid este o metodă de partiționare pentru a extrage substanțele dintr-o fază lichidă într-o altă fază lichidă bazată pe solubilitățile relativă a substanțelor din cele două faze lichide nemiscibile diferite. Utilizarea ultrasunetelor îmbunătățește rata la care se transferă solutului între cele două faze de înaltă performanță amestecarea. emulsionare, și Dizolvare!
extracție lichid-lichid este o tehnică de separare pentru a izola și concentra componente valoroase dintr-o soluție apoasă folosind un solvent organic. extracție lichid-lichid este aplicată adesea atunci când un alte tehnici de separare (de exemplu, distilare) sunt ineficiente. extracție lichid-lichid este utilizat în domeniul farmaceutic & cosmetice (activi compuși, API-uri, arome), precum și industria alimentară și agricultură, pentru chimie organică și anorganică, industria petrochimică și hidrometalurgia.

Problemă: O problemă comună este imiscibilității fazelor lichide (solvent și diluant sunt nemiscibile), astfel încât este necesară o metodă de amestecare adecvată. Ca chiar amestecarea ambelor faze lichide favorizează transferul de fază între diluant și solvent, un agent de dispersare sau de încredere metodă emulsificare este crucială. Mai fină a amestecului și mai mare zona de contact dintre cele două faze, cu atât mai bine soluent se poate deplasa de la o fază lichidă la o altă fază lichidă. procese de extracție convenționale în mare parte lipsite în promovarea transferului de masă, astfel încât procesul de extracție este lent și adesea incomplete. Pentru a îmbunătăți extracție, de multe ori se folosesc cantități excesive de solvent, ceea ce face ca procesul de costisitoare și poluante pentru mediu.

Soluţie: Ultrasunete Extracție lichid-lichid excelează tehnicile tradiționale de extracție lichid-lichid la diferite puncte:
Puterea ultrasunetelor amesteca două sau mai multe faze lichide fiabile și ușor împreună. Prin ultrasonare, picături pot fi reduse la nano-dimensiuni, astfel încât fin micro- și nano-emulsii sunt obținute. Prin aceasta, forțele de cavitație generate promovează transferul de masă între faze lichide. După cum sonicare poate fi rulat într-un sistem în linie continuă, volume mari și lichide foarte vâscoase pot fi manipulate fără probleme.
Dar, de asemenea, extracția de micro, de exemplu în scopuri analitice, poate fi îmbunătățită prin sonicare, de asemenea, (de exemplu ionic micro-extracție lichid pe baza cu emulsificare cu ultrasunete).

Forțele ultrasonice puternice sunt o tehnică bine cunoscută și de încredere pentru extracție (Click pentru a mari!)

cavitatie cu ultrasunete în lichid

Beneficiile ultrasunete Extracția:
forțe ultrasonice puternice – generată de frecvență joasă / mare putere cu ultrasunete – ajută la

  • remodela picături
  • evita agenți de transfer de emulsie sau catalizatori amfifilic
  • evitați utilizarea detergenților sau a agenților tensioactivi
  • evita catalsts amfifilic, detergenți sau agenți activi de suprafață
  • genera emulsii instabile turbulente fără straturi de surfactant

Solid-lichid de extracție

Scopul extracție solid-lichid sau în fază solidă de extracție (SPE) este separarea analiților, care sunt dizolvate sau suspendate într-un amestec lichid, și pentru a le izola dintr-o matrice în funcție de proprietățile lor fizice și chimice. De aceea, izolatul este eluat din sorbens cu ajutor unui solvent adecvat. Substanța extrasă este numită elute.
Tehnicile convenționale SPE sunt macerarea, extracție Soxhlet, percolarea, combinația de reflux și distilare cu abur, sau de mare viteză de amestecare / turbo-extracție. extracție solid-lichid este o procedură comună pentru separarea compușilor în biologie, chimie precum și în industria cosmetică alimentară, farmaceutică și. Extracția metalelor este de asemenea cunoscut sub numele de leșiere.
Problemă: Tehnicile convenționale SPE sunt cunoscute ca consumatoare de timp și necesită cantități relativ mari de solvenți, care sunt în mare parte periculoase pentru mediu și poluante. Temperaturile ridicate de proces poate duce chiar la distrugerea extractelor termosensibile.
Soluţie: Cu o extracție solid-lichid ultrasonically asistată, problemele comune ale SPE tradiționale pot fi depășite în mod normal. Ca sonicare asigură o distribuție fină a solidelor în faza de solvent, o limita interfacială mai mare este disponibilă, astfel încât transferul de masă al substanței țintă în solvent este îmbunătățită. Aceasta are ca rezultat o extracție mai rapidă și mai completă, în timp ce utilizarea de solvent este redus sau complet evitat (apă utilizare ca fază lichidă în loc). Prin aplicarea de ultrasunete putere, extracția în fază solidă poate fi realizată mai eficient, economic, și-environmetal prietenos. Datorită reducerii sau evitarea solvenților poluante sau periculoase, cu ultrasunete de extracție pot fi considerate ca fiind ecologic proces verde. Punct de vedere economic, costurile de proces sunt reduse datorită economiilor de energie, solvent și timp.

extracție cu solvent

In cazul unui solvent de extracție, un solvent (de exemplu, un solvent organic) este utilizat pentru a dizolva și se separă un compus dintr-un alt lichid (de exemplu, o fază apoasă). In general, soluților mai polar se dizolvă în solvent mai polar, iar soluților mai puțin polare în solvent mai puțin polar. Folosind extracție cu solvent, este posibil să se separe Tiofenii oxidate (sulfoxizi, sulfonele) dintr-o fază uleioasă folosind acetonitril sau alți solvenți polari. Extracția solventului este de asemenea folosit pentru a extrage materiale, cum ar fi uraniu, plutoniu sau toriu din soluții acide în tri- organofosforicNfosfat-butil (proces PUREX).
Reduceți consumul dumneavoastră de solvent: Utilizarea ultrasunetelor minimizează utilizarea solvenților în proces și optimizează încărcarea produsului în solvent. De asemenea, duce la o extracție mai rapidă și mai completă.
Click aici pentru a citi mai multe despre ajutorul ultrasunetelor-Assisted oxidativa Desulfurare!

Ultrasonically asistată de extracție Soxhlet

extracție Soxhlet este o tehnică de extracție solid-lichid utilizat în mod frecvent laboratoare sintetice și analitice. Extracția Soxhlet se aplică mai ales atunci când o substanță are doar o solubilitate limitată într-un solvent, iar impuritatea este insolubilă în solventul respectiv.
Ultrasunete poate fi combinat cu succes cu extracția Soxhlet ca rezultat cresterea randamentelor și a timpului de extracție mai scurt.
Vă rugăm să faceți clic aici pentru a afla mai multe despre extracția Soxhlet ultrasonically asistată!

Extracția în Melts

Extracțiile lichide lichid pot fi efectuate în amestecuri în care se topește una sau ambele faze lichide, ar fi sărurile topite sau metalele topite, ar fi mercurul. Sonicare puternic inline în reactoare cu ultrasunete fluxul de celule permit procesarea chiar lichide cu vâscozități mari, ar fi toci.

Levigare

Dezalcalinizarea descrie utilizarea acizilor, solvenți sau apă fierbinte pentru a dizolva selectiv solutului dintr-un purtător solid insolubil inert. Leșiere este adesea utilizat în industria minieră pentru a extrage metale din minereuri.
Beneficiile Dezalcalinizarea cu ultrasunete:

  • se spală orificii mici de materiale poroase
  • depăși selectivități de membrane
  • distruge solide, exfoliate și aglomera solide
  • eliminați din straturi pasive
  • îndepărtarea straturilor de oxid
  • udată toată suprafața materialului în special pentru lichide de tensiune ridicată de suprafață
  • subțiere la forfecare

Click aici pentru a afla mai multe despre leșiere cu ultrasunete!

Echipament Hielscher pentru orice scala

Sonicare la laborator, bench-top și de producție la scară
Toate dispozitivele cu ultrasunete Hielscher sunt construite pentru a rula 24h / 7d, chiar și omogenizatoarele de laborator cu ultrasunete poate procesa volume considerabile, fie în sistem discontinuu sau în modul de scurgere. Banca de rezerve-top si ultrasonicators industriale sunt proiectate și construite la nivel industrial, astfel încât volume mari și viscozități înalte pot fi procesate fara probleme – chiar și în solicitante condiții precum aceea presiuni și temperaturi ridicate (de exemplu, în combinație cu supercritic CO2, Pentru procesele de extrudare etc.). ultrasonicators robuste Hielscher sunt capabile să se ocupe de solvenți, lichide abrazive, si corozivi. accesorii adecvate fac posibilă adaptarea sistemului de ultrasunete optim la cerințele procesului de extracție. Pentru instalarea în medii periculoase, ATEX sau FM evaluat Sisteme cu ultrasunete protejate împotriva exploziilor Sunt disponibile.
Astfel, sisteme cu ultrasunete robuste și puternice Hielscher și gama largă de Accesorii permite să se sonichează materiale, cum ar fi apa calda / lichide, acidics, topituri metalice, sare, topituri solvenți (de exemplu, metanol, hexan, solvenți organici polari de exemplu acetonitril).

extracție de transfer de fază cu ultrasunete sau extracție catalitică poate fi realizată ca simplu proces în două etape

Organigramelor: Etapele de extracție de transfer de fază cu ultrasunete

Literatura / Referințe

  • Bendicho, C .; De La Calle, I .; Pena, F .; Costas, M .; Cabaleiro, N .; Lavilla, I. (2012): pretratarea probelor solide cu ultrasunete asistată în contextul chimiei analitice verde. Tendințe în Analytical Chemistry, Voi. 31, 2012. 50-60.
  • IUPAC. Compendiu de terminologie chimica, 2nd ed. (The “Aur de carte”). Redactat de A. D. McNaught și A. Wilkinson. Blackwell publicații științifice, Oxford (1997). XML versiune online corectat: http://goldbook.iupac.org (2006) creat de M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; actualizări compilate de către A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8.
  • Oluseyi, T .; Olayinka, K .; Alo, B .; Smith, R. M. (2011): Compararea tehnicilor de extracție și de curățare pentru determinarea hidrocarburilor aromatice policiclice în probele de sol contaminat. African Journal of Environmental Science and Technology Vol. 5/7, 2011. 482-493.
  • Petigny, L .; Perino-Issartier, S .; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): Lot și continuă cu ultrasunete Extracția Asistat de Boldo Frunze (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Stiinta 14, 2013. 5,750-5,764.
  • Wang, L .; Weller, C. L. (2006): Progresele recente în extracția nutraceutice din plante. Tendințe în Food Science & Tehnologie 17, 2006. 300-312.

Contactati-ne / cere mai multe informații

Vorbeste cu noi despre cerințele dumneavoastră de prelucrare. Vă vom recomanda cele mai potrivite de instalare și de prelucrare a parametrilor pentru proiectul dumneavoastră.





Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.




Ce trebuie să știți

lichid de prelucrare cu ultrasunete este adesea denumită sonicare, ultrasonare, sonification, sonicării, iradiere cu ultrasunete, sau aplicarea câmpurilor acustice. Toți acești termeni descriu cuplarea undelor de ultrasunete de mare putere într-un mediu lichid pentru a obține cu ultrasunete

Ca puterea de ultrasunete este o astfel de tehnica de procesare versatil, dispozitive cu ultrasunete sunt cunoscute sub diferite termeni, ar fi sonda sonicator, lizator sonic, disruptor cu ultrasunete, polizor cu ultrasunete, sono-ruptor, sonifier, dismembrator sonic, disruptor de celule, dispersor cu ultrasunete sau dezlipire.