Ультразвуковая экстракция по методу Сокслета

Ультразвук улучшает традиционную экстракцию по методу Сокслета. Ультразвуковая экстракция по методу Сокслета, также известная как Соно-Сокслет, приводит к более высокому выходу и сокращению времени экстракции. Ультразвуковые аппараты зондового типа Hielscher могут быть легко интегрированы в любую классическую конфигурацию экстрактора Сокслета.

Экстракция по методу Сокслета с помощью ультразвука

Экстракция по методу Сокслета является часто используемым методом твердо-жидкостной экстракции, используемым в синтетических или аналитических лабораториях, и требуется, когда желаемое соединение проявляет лишь ограниченную растворимость в растворителе, а примесь нерастворима в этом растворителе. Вкратце, принцип работы экстракции по методу Сокслета можно описать как рефлегмию на основе растворителя.
Ультразвук успешно интегрирован в экстракцию по методу Сокслета для увеличения выхода и сокращения продолжительности работы. Когда экстракция по методу Сокслета завершена, растворитель удаляется (например, с помощью ротационного испарителя).

Проблемы с обычной экстракцией по методу Сокслета:

Традиционная экстракция по методу Сокслета имеет существенные недостатки из-за длительной продолжительности экстракции и большого количества используемого растворителя. Кроме того, в обычном экстракторе Сокслета отсутствует перемешивание. Для ускорения процесса извлечения требуется перемешивание. Поскольку в обычных экстракторах Сокслета используется большое количество растворителя, последующее испарение и концентрирование требуют много энергии. На качество экстракта часто негативно влияет длительное время удержания экстрагированных соединений в нагретой колбе экстракционной установки Сокслета. Термолабильные целевые соединения разлагаются по мере того, как материал подвергается воздействию тепла температуры кипения растворителя в течение длительного времени экстракции.

Решение: ультразвуковая экстракция по методу Сокслета

Мощный ультразвук увеличивает массоперенос между образцом и растворителем. Таким образом, требуется меньше растворителя. Продолжительность экстракции значительно сокращается, чтобы экстракты не подвергались длительному тепловому воздействию. Таким образом, нежелательное термическое разложение экстракта предотвращается или, по крайней мере, значительно уменьшается.
Ультразвук может быть легко интегрирован в экстракционную установку по методу Сокслета – либо путем введения ультразвукового рупора (зонда, сонотрода) в камеру Сокслета, либо путем ультразвуковой обработки камеры Сокслета опосредованно через стенку сосуда. Ультразвуковая экстракция по методу Сокслета – также известен как Соно-Сокслет – Приводит к более высокому выходу при более коротком времени экстракции в более мягких условиях экстракции.

Промышленные установки Sono-Soxhlet и Sono-Clevenger с Ультразвуковой аппарат UIP1000hdT
(©Вернес и др., 2020)

“Ультразвуковая обработка в качестве метода экстракции является эффективным методом по сравнению с методами рефлегмации для извлечения следов органических веществ из почвы и отложений. Доказано, что ультразвуковые методы экстракции позволяют получать сопоставимые или даже большие количества углеводородов (Song et al., 2002) по сравнению с другими методами экстракции […]. В зависимости от типа загрязнений и матрицы, ультразвуковая обработка может иметь преимущество в виде более быстрого времени экстракции. Для более эффективной и воспроизводимой экстракции многократно требуется оптимизация параметров ультразвуковой экстракции, включая тип растворителя или композицию растворителя, время экстракции, загрузку образца и содержание воды (Berset et al., 1999). Методы ультразвуковой обработки обычно обеспечивают относительно недорогой метод, используя небольшие объемы органического растворителя без необходимости использования сложной стеклянной посуды и инструментов.”
[Олусейи и др. 2011]

Преимущества экстракции Соно-Сокслета

Экстракция Соно-Сокслета является вариантом традиционной техники экстракции Сокслета, которая включает в себя ультразвук высокой интенсивности для улучшения процесса экстракции. Метод Соно-Сокслета имеет ряд преимуществ, подкрепленных научными исследованиями и изысканиями, в том числе:

• Повышенная эффективность экстракции: Экстракция по методу Соно-Сокслета повышает эффективность экстракции за счет разрушения клеточных стенок растительного сырья или других образцовых матриц. Акустическая кавитация, создаваемая интенсивными ультразвуковыми волнами, улучшает массоперенос и усиливает проникновение растворителя в образец, тем самым увеличивая выход экстрагированных соединений.
• Сокращение времени экстракции: Экстракция по методу Соно-Сокслета значительно сокращает время экстракции по сравнению с обычной экстракцией по методу Сокслета. Поскольку ультразвук способствует более быстрому массопереносу и диффузии, экстракция аналитов и растительных соединений занимает лишь короткое время. Более короткая продолжительность экстракции также означает более высокую пропускную способность.
• Меньший расход растворителя: Комбинация метода Сокслета и ультразвуковой экстракции приводит к снижению расхода растворителя. Это не только способствует экономии средств, но и сводит к минимуму воздействие на окружающую среду.
• Универсальность применения: Экстракция Соно-Сокслета универсальна и может применяться к широкому спектру матриц образцов, включая растительные материалы, пищевые продукты, полимеры и образцы окружающей среды. Его адаптивность делает его ценным инструментом в различных научных областях, таких как фитохимия, химия и анализ окружающей среды.
• Зеленая химия: Экстракция Sono-Soxhlet соответствует принципам «зеленой» химии, сокращая отходы и потребление энергии. Его эффективность и меньшее использование растворителей способствуют более экологичным процессам экстракции.

Эти полезные аспекты экстракции по методу Соно-Сокслета способствуют повышению эффективности процесса, экономии времени и энергии, а также повышению экологичности. Основные преимущества экстракции Соно-Сокслета основаны на повышенной эффективности экстракции, сокращении времени обработки, более низком расходе растворителя, универсальности и вкладе в зеленую химию.
Воспользуйтесь преимуществами ультразвуковой экстракции по методу Сокслета и свяжитесь с нами для получения дополнительной информации!

Литература / Литература