Ultratovushli Soxhlet ekstraksiyasi

Ultratovush anʼanaviy Soxhlet ekstraksiyasini yaxshilaydi. Sono-Soxhlet deb ham ataladigan, ultratovush yordamidagi Soxhlet ekstraksiyasi yuqoriroq unum va qisqaroq ekstraksiya vaqtini taʼminlaydi. Hielscher zondli ultratovushli ishlov berish qurilmalarini har qanday klassik Soxhlet ekstraktori tizimiga osongina integratsiya qilish mumkin.

Ultratovush bilan ishlov berish yordamida Soxhlet ekstraksiyasi

Soxhlet ekstraksiyasi sintez yoki analitik laboratoriyalarda tez-tez qoʻllanadigan qattiq–suyuq ekstraksiya usuli boʻlib, kerakli birikma erituvchida faqat cheklangan darajada erigan, aralashma esa ushbu erituvchida erimagan hollarda zarur boʻladi. Qisqacha aytganda, Soxhlet ekstraksiyasining ishlash tamoyilini erituvchiga asoslangan qaytarma qaynatish sifatida tavsiflash mumkin.
Unumni oshirish va jarayon davomiyligini qisqartirish uchun ultratovush Soxhlet ekstraksiyasiga muvaffaqiyatli integratsiya qilinadi. Soxhlet ekstraksiyasi tugagach, erituvchi chiqarib tashlanadi (masalan, rotatsion bugʻlatgich yordamida).

Anʼanaviy Soxhlet ekstraksiyasining muammolari:

Anʼanaviy Soxhlet ekstraksiyasi uzoq davom etishi va katta miqdorda erituvchi ishlatilishi tufayli jiddiy kamchiliklarga ega. Bundan tashqari, anʼanaviy Soxhlet ekstraktorida aralashtirish mavjud emas. Ekstraksiya jarayonini tezlashtirish uchun aralashtirish zarur. Anʼanaviy Soxhlet ekstraktorlari katta miqdorda erituvchi ishlatgani sababli, keyingi bugʻlatish va konsentrlash koʻp energiya talab qiladi. Ekstraksiya qilingan birikmalarning Soxhlet ekstraksiya tizimidagi qizdiriladigan kolbada uzoq vaqt qolishi koʻpincha ekstrakt sifatiga salbiy taʼsir qiladi. Uzoq davom etadigan ekstraksiya vaqtida material erituvchining qaynash haroratidagi issiqlik taʼsiriga uchragani sababli, issiqlikka beqaror maqsadli birikmalar parchalanadi.

Yechim: ultratovushli Soxhlet ekstraksiyasi

Kuchli ultratovush namuna va erituvchi oʻrtasidagi massa almashinuvini oshiradi. Shu sababli kamroq erituvchi talab qilinadi. Ekstraksiya davomiyligi keskin qisqaradi, natijada ekstraktlar uzoq vaqt issiqlik taʼsirida qolmaydi. Shu tariqa ekstraktning istalmagan termik parchalanishining oldi olinadi yoki hech boʻlmaganda sezilarli darajada kamaytiriladi.
Ultratovushni Soxhlet ekstraksiya tizimiga osongina integratsiya qilish mumkin – buning uchun ultratovush shoxi (zond, sonotrod) Soxhlet kamerasiga kiritiladi yoki Soxhlet kamerasiga idish devori orqali bilvosita ultratovush bilan ishlov beriladi. Sono-Soxhlet deb ham ataladigan ultratovushli Soxhlet ekstraksiyasi yumshoqroq ekstraksiya sharoitlarida qisqaroq vaqt ichida yuqoriroq unum beradi.

Sanoat miqyosidagi Sono-Soxhlet va Sono-Clevenger tizimlari quyidagi qurilma bilan: UIP1000hdT ultratovushli ishlov berish qurilmasi
(©Vernes et al., 2020)

«Ultratovush bilan ishlov berish ekstraksiya usuli sifatida tuproq va choʻkindilardan juda oz miqdordagi organik moddalarni ajratib olish uchun qoʻllanadigan qaytarma qaynatish usullariga nisbatan samarali texnikadir. Ultratovushli ekstraksiya usullari boshqa ekstraksiya usullariga qaraganda taqqoslanadigan yoki hatto kattaroq miqdorda (Song et al., 2002) uglevodorodlar olish imkonini berishi isbotlangan […]. Ifloslantiruvchi moddalar va matritsa turiga qarab, ultratovush bilan ishlov berish qisqaroq ekstraksiya vaqti jihatidan afzallikka ega boʻlishi mumkin. Samaraliroq va takrorlanuvchan ekstraksiyalar uchun koʻpincha ultratovushli ekstraksiya parametrlarini, jumladan erituvchi turi yoki tarkibi, ekstraksiya vaqti, namuna yuklamasi va suv miqdorini optimallashtirish talab qilinadi (Berset et al., 1999). Ultratovush bilan ishlov berish usullari odatda murakkab shisha laboratoriya idishlari va asbob-uskunalarga ehtiyoj sezmasdan, kichik hajmdagi organik erituvchidan foydalanadigan nisbatan arzon usulni taʼminlaydi.»
[Oluseyi et al. 2011]

Sono-Soxhlet ekstraksiyasining afzalliklari

Sono-Soxhlet ekstraksiyasi anʼanaviy Soxhlet ekstraksiyasi texnikasining bir varianti boʻlib, ekstraksiya jarayonini yaxshilash uchun yuqori intensivlikdagi ultratovushdan foydalanadi. Sono-Soxhlet texnikasi ilmiy tadqiqotlar va izlanishlar bilan tasdiqlangan bir qator afzalliklarni taklif etadi, jumladan:

• Ekstraksiya samaradorligining oshishi: Sono-Soxhlet ekstraksiyasi oʻsimlik materiallari yoki boshqa namuna matritsalarining hujayra devorlarini parchalash orqali ekstraksiya samaradorligini oshiradi. Kuchli ultratovush toʻlqinlari hosil qiladigan akustik kavitatsiya massa almashinuvini yaxshilaydi va erituvchining namunaga kirib borishini kuchaytiradi, shu tariqa ajratib olingan birikmalar unumini oshiradi.
• Ekstraksiya vaqtining qisqarishi: Sono-Soxhlet ekstraksiyasi anʼanaviy Soxhlet ekstraksiyasiga nisbatan ekstraksiya vaqtini sezilarli darajada qisqartiradi. Ultratovush massa almashinuvi va diffuziyani tezlashtirgani uchun analitlar va oʻsimlik birikmalarini ekstraksiya qilish faqat qisqa muddatli ishlov berishni talab qiladi. Ekstraksiya davomiyligining qisqarishi namunalarni qayta ishlash quvvatining ham oshishini anglatadi.
• Erituvchi sarfining kamayishi: Soxhlet ekstraksiyasi va ultratovushli ekstraksiyaning birgalikda qoʻllanishi erituvchi sarfini kamaytiradi. Bu nafaqat xarajatlarni tejashga yordam beradi, balki atrof-muhitga taʼsirni ham eng kam darajaga tushiradi.
• Qoʻllanishning koʻp qirraliligi: Sono-Soxhlet ekstraksiyasi koʻp qirrali boʻlib, oʻsimlik materiallari, oziq-ovqat mahsulotlari, polimerlar va atrof-muhit namunalarini oʻz ichiga olgan keng doiradagi namuna matritsalariga qoʻllanishi mumkin. Uning moslashuvchanligi uni fitokimyo, kimyo va atrof-muhit tahlili kabi turli ilmiy sohalarda qimmatli vositaga aylantiradi.
• Yashil kimyo: Sono-Soxhlet ekstraksiyasi chiqindilar va energiya sarfini kamaytirish orqali yashil kimyo tamoyillariga mos keladi. Uning samaradorligi va erituvchidan kamroq foydalanishi atrof-muhitga zarari kamroq boʻlgan ekstraksiya jarayonlariga yordam beradi.

Sono-Soxhlet ekstraksiyasining ushbu foydali jihatlari jarayon samaradorligini oshirishga, vaqt va energiyadan samarali foydalanishga hamda ekologik maqbullikka yordam beradi. Sono-Soxhlet ekstraksiyasining asosiy afzalliklari ekstraksiya samaradorligining oshishi, ishlov berish vaqtining qisqarishi, erituvchi sarfining kamayishi, koʻp qirralilik va yashil kimyoga qoʻshadigan hissasiga asoslanadi.
Ultratovush yordamida yaxshilangan Soxhlet ekstraksiyasidan foydalaning va qoʻshimcha maʼlumot olish uchun hoziroq biz bilan bogʻlaning!

Adabiyotlar / Manbalar

• Djenni, Zoubida; Pingret, Daniella; Mason, Timothy J.; Chemat, Farid (2012): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Analytical Methods. 2012.
• Luque-García, J.L.; Luque de Castro, M.D. (2004): Ultrasound-assisted Soxhlet extraction: an expeditive approach for solid sample treatment. Application to the extraction of total fat from oleaginous seeds. Journal of Chromatography A 1034, 2004. 237–242.
• Léa Vernès, Maryline Vian, Farid Chemat (2020): Chapter 12 – Ultrasound and Microwave as Green Tools for Solid-Liquid Extraction. Editor(s): Colin F. Poole, In Handbooks in Separation Science, Liquid-Phase Extraction, Elsevier, 2020. 355-374.
• Sueli Rodrigues, Fabiano A.N. Fernandes (2017): Chapter 14 – Extraction Processes Assisted by Ultrasound, In: Editor(s): Daniela Bermudez-Aguirre: Ultrasound: Advances for Food Processing and Preservation. Academic Press, 2017. 351-368.
• Oluseyi, T.; Olayinka, K.; Alo, B.; Smith, R. M. (2011): Comparison of extraction and clean-up techniques for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in contaminated soil samples. African Journal of Environmental Science and Technology Vol. 5/7, 2011. 482-493.
• Pngret, Danielle; Chemat, Farid; Cravotto, Giancarlo (2012): Ultrasound Combined with Conventional and Innovative Techniques for Extraction of Natural Products. Oral Communication – 13th Meeting of the European Society of Sonochemistry July 01–05, 2012, Lviv – Ukraine. 2012.
• Wang, L.; Weller, C. L. (2006): Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants. Trends in Food Science & Technology 17, 2006. 300–312.

Bilishga arziydigan maʼlumotlar

Ultratovushli gomogenizatorlar laboratoriyalarda ekstraksiya maqsadlarida va sanoat ishlab chiqarishida, masalan, farmatsevtika va oziq-ovqat sanoatida, shuningdek biologik tadqiqotlar va tahlillar uchun muvaffaqiyatli qoʻllanadi. Hielscher ultratovushli qurilmalarining keng mahsulot assortimenti yuqori sifat va ishlab chiqarish hajmiga qoʻyiladigan jarayon talablarini qondiruvchi optimal jarayon tizimini yigʻish imkonini beradi.