Ultrazvuk poboljšava konvencionalno vađenje Soxhleta. Ultrasonično potpomognuti Soxhlet, poznat i kao Sono-Soxhlet, izvlačenje dovodi do većih prinosa i kraćeg vremena izvlačenja. Hielscher sononikatori tipa sonde mogu se lako integrisati u bilo koje klasično podešavanje Ekstraktora Soxhleta.

Izvlačenje soxhleta pomoću ultrazvučnosti

Vađenje soxhlet-a je često korišćena metoda vađenja čvrste tečnosti koja se koristi u sintetičkoj ili analitičkoj laboratoriji i potrebna je kada željeno jedinjenje pokaže samo ograničenu rastvorljivost u rastvaraču, a nečistoća je nerešiva u tom rastvaraču. Ukratko, radni princip izvlačenja Soxhleta može se opisati kao refluks zasnovan na rastvaračima.
Ultrazvuk je uspješno integrisan u Sodidžovu izvlačenje da bi povećao prinos i skraćio trajanje. Kada je Posečno izdvajanje završeno, rasejno je uklonjen (npr. koristeći rotator).

Problemi sa konvencionalnim vađenjem soxhleta:

Tradicionalno vađenje Soxhleta ima velike nedostatke zbog dugog trajanja ekstrakcije i velike količine rastvarača koji se koristi. Pored toga, konvencionalnom ekstraktoru Soxhleta nedostaje agitacija. Agitacija je potrebna da bi se ubrzao proces izdvajanja. Kako konvencionalni ekstraktori Soxhleta koriste velike količine rastvarača, naknadno isparavanje i koncentracija zahtevaju mnogo energije. Na kvalitet ekstrakta često negativno utiče dugo zadržavanje izdvojenih jedinjenja u zagrejanoj sijalici podešavanja ekstrakcije Soxhleta. Termo-labilna ciljna jedinjenja se razgrađuju jer je materijal izložen tokom dugog trajanja ekstrakcije do toplote tačke ključanja rastvarača.

Rešenje: Ultrazvučni Sodidži vađenje

Snažan ultrazvuk povećava masovni prenos između uzorka i rastvaranja. Zato je potrebno manje rastvaranja. Trajanje ekstrakcije je drastično skraćeno tako da ekstrakti nisu izloženi dugom izlaganju toploti. Time se neželjena toplotna dekompozicija ekstrakta izbegava ili bar značajno smanjuje.
Ultrazvuk se lako može integrisiti u soda za izvlačenje – ili uvođenjem ultrazvučnog roga (sonde, sonotrode) u Soxhlet komoru ili sonikacijom Soxhlet komore indirektno kroz zid posude. Ultrazvučno vađenje soxhleta – aslo poznat kao Sono-Soxhlet – rezultira većim prinosima u roku kraćeg izvlačenja pod blažim uslovima izvlačenja.

Industrial-scale Sono-Soxhlet and Sono-Clevenger setups with Sonicator UIP1000hdT
(©Vernes et al., 2020)

“Ultrasonacija kao metod ekstrakcije je efikasna tehnika u poređenju sa refleksičkim metodama za izdvajanje prati nastaje iz soje i sedova. Ultrasonske tehnike ekstrakcije su pokazale da generišu uporedne ili još veće količine (pesma et Al., 2002) ugljovodonika od drugih tehnika ekstrakcije […]. U zavisnosti od vrste zagađivača i matrice, sonovi mogu da imaju prednost bržeg vremena izdvajanja. Optimizacija ultrazvučnih parametara za izdvajanje, uključujući vrstu Solvent ili solventnog sastava, vreme ekstrakcije, uzorak opterećenja, i sadržaj vode se traže više puta za efikasnije i reproduktivnije ekstrakcije (Berset et Al., 1999). Tehnika ultrazvučnih komplikacija obično obezbeđuje relativno nizak metod troška, koristeći male volumene organske solventije bez potrebe za sveobuhvatnim glassver i instrumentalizacijom.”
[Oluseyi et Al. 2011]

Prednosti vađenja Sono-Soxhleta

Sono-Soxhlet vađenje je varijanta tradicionalne tehnike ekstrakcije Soxhlet-a koja uključuje ultrazvuk visokog intenziteta kako bi se poboljšao proces ekstrakcije. Sono-Soxhlet tehnika nudi nekoliko prednosti, uz podršku naučnih istraživanja i studija, koje uključuju:

• Povećana efikasnost ekstrakcije: Sono-Soxhlet vađenje povećava efikasnost ekstrakcije razbijanjem ćelijskih zidova biljnih materijala ili drugih uzoraka matrice. Akustična kavitacija nastala intenzivnim ultrazvučnim talasima poboljšava masovni prenos i pospešuje prodor rastvarača u uzorak, čime se povećava prinos izdvojenih jedinjenja.
• Skraćeno vreme izvlačenja: Sono-Soxhlet vađenje značajno smanjuje vreme izvlačenja u poređenju sa konvencionalnim izvlačenjem Soxhleta. Kako ultrazvuk promoviše brži masovni prenos i difuziju, za vađenje analita i botaničkih jedinjenja potreban je samo kratak tretman. Kraće trajanje ekstrakcije podrazumeva i veće kapacitete protoka.
• Manja potrošnja rastvaračima: Kombinacija Soxhlet-a i ultrazvučnog ekstrakcije rezultira smanjenom potrošnjom rastvarača. To ne samo da doprinosi uštedi troškova, već i smanjuje uticaj na životnu sredinu.
• Svestranost aplikacije: Ekstrakcija sono-soxhleta je svestrana i može se primeniti na širok spektar uzoraka matrice, uključujući biljne materijale, prehrambene proizvode, polimere i uzorke životne sredine. Njegova prilagodljivost čini je dragocenim sredstvom u različitim naučnim oblastima, kao što su fitohemija, hemija i analiza životne sredine.
• Zelena hemija: Ekstrakcija Sono-Soxhleta se poravnava sa principima zelene hemije smanjenjem potrošnje otpada i energije. Njegova efikasnost i smanjena upotreba rastvarače doprinose ekološki prihvatljivijim procesima izvlačenja.

Ovi korisni aspekti ekstrakcije Sono-Soxhlet-a doprinose poboljšanju efikasnosti procesa, vremenskoj i energetskoj efikasnosti, kao i ekološkoj prihvatljivosti. Glavne prednosti ekstrakcije Sono-Soxhleta zasnivaju se na povećanoj efikasnosti ekstrakcije, smanjenom vremenu obrade, mannjoj potrošnji rastvarača, svestranosti i doprinosu zelenoj hemiji.
Iskoristite ultrazvučno poboljšano izvlačenje Soxhleta i kontaktirajte nas znajte za više informacija!

Literatura/reference