Ултразвучна Сокхлет екстракција

Ултразвук побољшава конвенционалну Сокхлет екстракцију. Ултразвучно потпомогнуто Сокхлет, такође познато као Соно-Сокхлет, екстракција доводи до већих приноса и краћег времена екстракције. Соникатори типа Хиелсцхер сонде могу се лако интегрисати у било које класично подешавање Сокхлетовог екстрактора.

Екстракција Сокхлет-а коришћењем ултразвука

Сокхлет екстракција је често коришћена метода екстракције чврста-течност која се користи у синтетичкој или аналитичкој лабораторији и потребна је када жељено једињење показује само ограничену растворљивост у растварачу, а нечистоћа је нерастворљива у том растварачу. Укратко, принцип рада Сокхлет екстракције може се описати као рефлукс на бази растварача.
Ултразвук је успешно интегрисан у Сокхлет екстракцију ради повећања приноса и скраћења трајања. Када је Сокхлет екстракција завршена, растварач се уклања (нпр. коришћењем ротационог испаривача).

Проблеми са конвенционалном Сокхлет екстракцијом:

Традиционална Сокхлет екстракција има велике недостатке због дугог трајања екстракције и велике количине коришћеног растварача. Штавише, конвенционалном Сокхлет екстрактору недостаје мешање. Потребно је мешање да би се убрзао процес екстракције. Како конвенционални Сокхлет екстрактори користе велике количине растварача, накнадно испаравање и концентрација захтевају много енергије. На квалитет екстракта често негативно утиче дуго време задржавања екстрахованих једињења у загрејаној сијалици Сокхлетовог система за екстракцију. Термо-лабилна циљна једињења се разлажу како је материјал током дугог трајања екстракције изложен топлоти тачке кључања растварача.

Решење: Ултразвучна Сокхлет екстракција

Снажан ултразвук повећава пренос масе између узорка и растварача. Због тога је потребно мање растварача. Трајање екстракције је драстично скраћено тако да екстракти нису изложени дугом излагању топлоти. Тиме се избегава или барем значајно смањује нежељена термичка разградња екстракта.
Ултразвук се лако може интегрисати у Сокхлет-ову поставку за екстракцију – било увођењем ултразвучног рога (сонде, сонотроде) у Сокхлетову комору или соникацијом Сокхлетове коморе индиректно кроз зид посуде. Ултразвучна Сокхлет екстракција – такође познат као Соно-Сокхлет – резултира већим приносима у краћем времену екстракције под блажим условима екстракције.

Индустријске инсталације Соно-Сокхлет и Соно-Цлевенгер са Соницатор УИП1000хдТ
(©Вернес ет ал., 2020)

“Ултразвук као метода екстракције је ефикасна техника у поређењу са методама рефлукса за екстракцију органских материја у траговима из тла и седимената. Показало се да ултразвучне технике екстракције стварају упоредиве или чак веће количине (Сонг ет ал., 2002) угљоводоника од других техника екстракције […]. У зависности од врсте загађивача и матрице, соникација може имати предност бржег времена екстракције. Оптимизација параметара ултразвучне екстракције, укључујући тип растварача или састав растварача, време екстракције, оптерећење узорка и садржај воде је потребна много пута за ефикасније и поновљиве екстракције (Берсет ет ал., 1999). Технике ултразвучне обраде обично обезбеђују метод релативно ниске цене, користећи мале количине органског растварача без потребе за сложеним стакленим посуђем и инструментима.”
[Олусеии ет ал. 2011]

Предности Соно-Сокхлет екстракције

Соно-Сокхлет екстракција је варијанта традиционалне Сокхлет технике екстракције која укључује ултразвук високог интензитета за побољшање процеса екстракције. Соно-Сокхлет техника нуди неколико предности, подржане научним истраживањима и студијама, које укључују:

• Повећана ефикасност екстракције: Соно-Сокхлет екстракција повећава ефикасност екстракције разбијањем ћелијских зидова биљног материјала или других матрица узорака. Акустична кавитација створена интензивним ултразвучним таласима побољшава пренос масе и побољшава продирање растварача у узорак, чиме се повећава принос екстрахованих једињења.
• Смањено време екстракције: Соно-Сокхлет екстракција значајно смањује време екстракције у поређењу са конвенционалном Сокхлет екстракцијом. Како ултразвук промовише бржи пренос масе и дифузију, екстракција аналита и ботаничких једињења захтева само кратак третман. Краће трајање екстракције значи и већи капацитет протока.
• Мања потрошња растварача: Комбинација Сокхлет-а и ултразвучне екстракције резултира смањеном потрошњом растварача. Ово не само да доприноси уштеди, већ и минимизира утицај на животну средину.
• Свестраност примене: Соно-Сокхлет екстракција је разноврсна и може се применити на широк спектар матрица узорака, укључујући биљне материјале, прехрамбене производе, полимере и узорке животне средине. Његова прилагодљивост чини га вредним алатом у различитим научним областима, као што су фитохемија, хемија и анализа животне средине.
• Зелена хемија: Соно-Сокхлет екстракција је у складу са принципима зелене хемије смањењем отпада и потрошње енергије. Његова ефикасност и смањена употреба растварача доприносе еколошки прихватљивијим процесима екстракције.

Ови корисни аспекти екстракције Соно-Сокхлет доприносе побољшаној ефикасности процеса, временској и енергетској ефикасности, као и еколошкој прихватљивости. Главне предности Соно-Сокхлет екстракције се заснивају на повећању ефикасности екстракције, смањеном времену обраде, нижој потрошњи растварача, разноврсности и доприносу зеленој хемији.
Искористите ултразвучно побољшану Сокхлет екстракцију и контактирајте нас за више информација!

Литература / Референце