การสกัดอัลตราโซนิก Soxhlet

อัลตราโซนิกช่วยเพิ่มการสกัด Soxhlet แบบเดิม Soxhlet ช่วยอัลตราโซนิกหรือที่เรียกว่า Sono-Soxhlet การสกัดนําไปสู่ผลผลิตที่สูงขึ้นและเวลาในการสกัดที่สั้นลง เครื่องสะท้อนเสียงชนิดโพรบ Hielscher สามารถรวมเข้ากับการตั้งค่าเครื่องแยก Soxhlet แบบคลาสสิกได้อย่างง่ายดาย

การสกัด Soxhlet โดยใช้ Ultrasonication

การสกัดจากซอกซ์เล็ตเป็นวิธีการสกัดของแข็งและของเหลวที่ใช้บ่อยในห้องปฏิบัติการสังเคราะห์หรือการวิเคราะห์ และจําเป็นเมื่อสารประกอบที่ต้องการแสดงความสามารถในการละลายที่จํากัดในตัวทําละลาย และสิ่งเจือปนไม่ละลายในตัวทําละลายนั้น โดยสังเขปหลักการทํางานของการสกัด Soxhlet สามารถอธิบายได้ว่าเป็นกรดไหลย้อนที่ใช้ตัวทําละลาย
อัลตราซาวนด์ถูกรวมเข้ากับการสกัด Soxhlet เพื่อเพิ่มผลผลิตและลดระยะเวลาลง เมื่อการสกัด Soxhlet เสร็จสิ้น ตัวทําละลายจะถูกลบออก (เช่น ใช้เครื่องระเหยแบบหมุน)

ปัญหาเกี่ยวกับการสกัด Soxhlet แบบธรรมดา:

การสกัด Soxhlet แบบดั้งเดิมมีข้อเสียที่สําคัญเนื่องจากระยะเวลาการสกัดที่ยาวนานและใช้ตัวทําละลายจํานวนมาก นอกจากนี้ เครื่องสกัด Soxhlet ทั่วไปยังขาดความปั่นป่วน จําเป็นต้องมีการกวนเพื่อเร่งกระบวนการสกัด เนื่องจากเครื่องสกัด Soxhlet ทั่วไปใช้ตัวทําละลายจํานวนมากการระเหยและความเข้มข้นที่ตามมาจึงต้องใช้พลังงานจํานวนมาก คุณภาพของสารสกัดมักได้รับผลกระทบในทางลบจากระยะเวลาการเก็บรักษาที่ยาวนานของสารประกอบที่สกัดในหลอดไฟที่ให้ความร้อนของการตั้งค่าการสกัด Soxhlet สารประกอบเป้าหมายที่อ่อนแอด้วยความร้อนจะถูกย่อยสลายเมื่อวัสดุสัมผัสกับความร้อนของจุดเดือดของตัวทําละลายในช่วงระยะเวลาการสกัดที่ยาวนาน

วิธีการแก้: การสกัดอัลตราโซนิก Soxhlet

อัลตราซาวนด์ที่ทรงพลังช่วยเพิ่มการถ่ายเทมวลระหว่างตัวอย่างและตัวทําละลาย ด้วยเหตุนี้จึงต้องใช้ตัวทําละลายน้อยลง ระยะเวลาการสกัดจะสั้นลงอย่างมากเพื่อไม่ให้สารสกัดสัมผัสกับความร้อนเป็นเวลานาน ด้วยเหตุนี้จึงหลีกเลี่ยงการสลายตัวด้วยความร้อนที่ไม่ต้องการของสารสกัดหรืออย่างน้อยก็ลดลงอย่างมีนัยสําคัญ
อัลตราซาวนด์สามารถรวมเข้ากับการตั้งค่าการสกัด Soxhlet ได้อย่างง่ายดาย – ไม่ว่าจะโดยการแนะนําแตรอัลตราโซนิก (โพรบ, sonotrode) เข้าไปในห้อง Soxhlet หรือโดยการ sonication ห้อง Soxhlet ทางอ้อมผ่านผนังภาชนะ การสกัดอัลตราโซนิก Soxhlet – เป็นที่รู้จักในชื่อ Sono-Soxhlet – ส่งผลให้ผลผลิตสูงขึ้นภายในเวลาสกัดที่สั้นลงภายใต้สภาวะการสกัดที่อ่อนโยนกว่า

การตั้งค่า Sono-Soxhlet และ Sono-Clevenger ระดับอุตสาหกรรมด้วย เครื่องโซนิคเตอร์ UIP1000hdT
(©Vernes et al., 2020)

“อัลตราโซนิกเป็นวิธีสกัดเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับวิธีการไหลย้อนในการสกัดสารอินทรีย์จากดินและตะกอน เทคนิคการสกัดด้วยอัลตราโซนิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสร้างไฮโดรคาร์บอนในปริมาณที่เทียบเคียงหรือมากกว่านั้น (Song et al., 2002) มากกว่าเทคนิคการสกัดอื่น ๆ […]. ขึ้นอยู่กับประเภทของสารปนเปื้อนและเมทริกซ์การ sonication สามารถมีข้อได้เปรียบของเวลาในการสกัดที่เร็วขึ้น การเพิ่มประสิทธิภาพของพารามิเตอร์การสกัดอัลตราโซนิกรวมถึงประเภทของตัวทําละลายหรือองค์ประกอบของตัวทําละลายเวลาในการสกัดปริมาณตัวอย่างและปริมาณน้ําเป็นสิ่งจําเป็นหลายครั้งเพื่อการสกัดที่มีประสิทธิภาพและทําซ้ําได้มากขึ้น (Berset et al., 1999) เทคนิคอัลตราโซนิกมักจะให้วิธีการที่มีต้นทุนค่อนข้างต่ําโดยใช้ตัวทําละลายอินทรีย์ปริมาณน้อยโดยไม่ต้องใช้เครื่องแก้วและเครื่องมือที่ซับซ้อน”
[Oluseyi และคณะ 2011]

ข้อดีของการสกัด Sono-Soxhlet

การสกัด Sono-Soxhlet เป็นรูปแบบหนึ่งของเทคนิคการสกัด Soxhlet แบบดั้งเดิมที่รวมอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงเพื่อปรับปรุงกระบวนการสกัด เทคนิค Sono-Soxhlet มีข้อดีหลายประการ ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากการวิจัยและการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งรวมถึง:

• เพิ่มประสิทธิภาพการสกัด: การสกัด Sono-Soxhlet เพิ่มประสิทธิภาพในการสกัดโดยการสลายผนังเซลล์ของวัสดุจากพืชหรือเมทริกซ์ตัวอย่างอื่นๆ โพรงอากาศอะคูสติกที่สร้างขึ้นโดยคลื่นอัลตราโซนิกที่รุนแรงช่วยเพิ่มการถ่ายเทมวลและเพิ่มการแทรกซึมของตัวทําละลายเข้าไปในตัวอย่างซึ่งจะช่วยเพิ่มผลผลิตของสารประกอบที่สกัดออกมา
• ลดเวลาในการสกัด: การสกัด Sono-Soxhlet ช่วยลดเวลาในการสกัดได้อย่างมีนัยสําคัญเมื่อเทียบกับการสกัด Soxhlet ทั่วไป เนื่องจากอัลตราซาวนด์ส่งเสริมการถ่ายเทมวลและการแพร่กระจายได้เร็วขึ้นการสกัดสารวิเคราะห์และสารประกอบทางพฤกษศาสตร์จึงใช้เวลาเพียงสั้น ๆ เท่านั้น ระยะเวลาการสกัดที่สั้นลงหมายถึงความสามารถในการรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้นเช่นกัน
• ลดการใช้ตัวทําละลาย: การรวมกันของ Soxhlet และการสกัดด้วยอัลตราโซนิกส่งผลให้การใช้ตัวทําละลายลดลง สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดต้นทุน แต่ยังช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
• ความเก่งกาจในการใช้งาน: การสกัด Sono-Soxhlet มีความหลากหลายและสามารถนําไปใช้กับเมทริกซ์ตัวอย่างได้หลากหลาย รวมถึงวัสดุจากพืช ผลิตภัณฑ์อาหาร โพลีเมอร์ และตัวอย่างสิ่งแวดล้อม ความสามารถในการปรับตัวทําให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ เช่น พฤกษเคมี เคมี และการวิเคราะห์สิ่งแวดล้อม
• เคมีสีเขียว: การสกัด Sono-Soxhlet สอดคล้องกับหลักการของเคมีสีเขียวโดยการลดของเสียและการใช้พลังงาน ประสิทธิภาพและการใช้ตัวทําละลายที่ลดลงมีส่วนช่วยในกระบวนการสกัดที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

แง่มุมที่เป็นประโยชน์เหล่านี้ของการสกัด Sono-Soxhlet มีส่วนช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการ เวลา และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ตลอดจนความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ข้อได้เปรียบหลักของการสกัด Sono-Soxhlet ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการสกัดที่เพิ่มขึ้นเวลาในการประมวลผลที่ลดลงการใช้ตัวทําละลายที่ลดลงความเก่งกาจและการมีส่วนร่วมในเคมีสีเขียว
ใช้ประโยชน์จากการสกัด Soxhlet ที่ได้รับการปรับปรุงด้วยอัลตราโซนิกและติดต่อเราเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติม!

วรรณกรรม / อ้างอิง