Ultrasonik yordamidagi Katalitik ekstraksiya
Hielscher ultratovush reaktorlari katalizatorli ekstraktsion ishlov berish (YSÖP) yoki "faza-uzatish" (PTE) deb ataluvchi yordamni va yaxshilash uchun ko'plab sohalarda qo'llaniladi. Katalitik ekstraktsiya suyuq-suyuq yoki suyuq-qattiq kabi heterojen aralashmaydigan faz tizimini o'z ichiga oladi. Ultrasonik yuqori kesish va kavitatsion kuchlar tez va to'liqroq ekstraktsiyaga olib keladigan darajada eruvchan eritmalarni oshiradi. Bundan tashqari, bu ta'sir, ishlatiladigan solvent yoki kislota miqdorini kamaytirish uchun foydalanish mumkin. Tekshirilgan texnika sifatida, ultratovush orqali ajratib olinadigan ekstraksiya ekologik ekstraktsion texnikaga qisqartirilgan ekstraksiya vaqtiga va organik solvent iste'molini kamaytirishga bo'lgan talab ortib borayotganligi sababli tobora ortib borayotir.
Katalitik ekstraktsiya / o'zgarishlar klubi ekstrakti - asoslari
Soxshlet ekstrakti, makeratsiya, mikroto'lqinli pecholk, perkolasyon, refluz va bug' distillashlari ostida qazib olish yoki turbo-chiqarish kabi an'anaviy ekstraksiya usullari odatda asta-sekin va samarasiz va / yoki yuqori miqdorda xavfli erituvchilarni talab qiladi, natijada arzon va vaqt sarflaydigan jarayon bu atrof-muhit uchun zararli.
Ultrasound oz miqdorda yoki xavfli hal qiluvchi bilan tezroq va to'liqroq ekstraktsiyani ta'minlaydigan an'anaviy ekstraktsion usullarga tasdiqlangan muqobildir! Ultrasound - bu yashil, ekologik jihatdan qulay ishlov berish uchun kuchli usul.
Ultrasonik yordamchi katalitik ekstraktsiya printsipi
Bir modda ekstraktsiyasini olish uchun aralashmagan fazalarni aralashtirish kerak, shunda chiqariladigan moddalar tashuvchisiz fazadan solvent fazasiga erishi mumkin. Ko'pincha faza-o'tkazish ekstraktlari dispers fazadan doimiy fazaga o'tkaziladi, ya'ni tomchilar va zarrachalarning hal qiluvchi ichida bir hil tarzda tarqalishi kerak.
Quvvatli ultratovush ekstraksiya jarayoniga bir nechta ijobiy ta'sir ko'rsatadigan mashhur aralashtirish va ekstraksiya texnologiyasidir:
- Yaxshilangan reaksiya kinetikasi
- Tashuvchining (sorbens) va solventli aralashmasi
- Ikki faza orasidagi interfeyslarni ko'paytirish
- oshdi ommaviy uzatish
- Zarrachalar sirtidan passivatatsion qatlamlarni olib tashlash
- Tarmoqning uzilishi & Parchalanish
- Yuqori rentabellikka olib keladigan qo'shimcha to'liq ekstraksiya
- Oddiy & operatsiyani saqlash
- Yashil jarayonlar: ekologik jihatdan qulay
Ultrasonik kavitaning ish printsipi
Ekstraksiyon maqsadlarida ultrasonik kavitasyon sohasida ikki faza zich ravishda aralashtiriladi. Damlacıklar va zarralar submikronga va nano-o'lchovlarga bo'linadi. Bu esa, bir bosqichdan ikkinchisiga yaxshilangan massa o'tkazish uchun kengaytirilgan sirtlarni ishlab chiqadi. Ikki faza orasidagi kengaytirilgan interfeys, ekstraksiya uchun kengaygan aloqa sirt maydoniga olib keladi va shunday qilib massa uzatish fazli chegara ichidagi sokin suyuqlik qatlamlarini olib tashlash uchun kuchayadi. Zarrachalar sirtidan o'tkazib yuboriladigan qatlamlarni olib tashlash natijasida massa o'tkazilishi yanada oshadi. Hujayralar va to'qimalardan biologik moddalarni olish uchun ultratovushli hujayra uzilishlari orqali massa uzatishni oshiradi. Bularning barchasi yanada yuqori rentabellikga olib keladigan to'liq ekstraktsiyaga olib keladi.
Ultrasonik ekstraksiyaning afzalliklari:
- chegara chegara qatlamlari
- Van-Der-Waals kuchlarini engib o'tish
- to'yinmagan suyuqlikni aloqa yuzasiga harakatlantiring
- transfer agentlariga bo'lgan ehtiyojni kamaytirish yoki yo'q qilish
- vaqtni, haroratni va / yoki kontsentratsiyani kamaytirish
- to'liq to'yinganlik uchun zarur bo'lgan hajmdan kamroq ortiqcha
- oz miqdorda tozalanishi kerak (masalan distillash, bug'lanish, quritish)
- uzluksiz aralashtirilgan reaktorlarni (KSS)
- quvvatni tejash
- satrdan-satrga ishlov berish yo'q
- kam kislotali yoki arzon solventlardan foydalaning
- solventlardan qoching, buning o'rniga suvli foydalaning
- yuqori qattiq konsentrasiyalarni yoki yuqori viskoziteyli bulg'orlarni qayta ishlash
- yashil ishlov berish: ekologik jihatdan qulay
- molik kislota yoki limon kislotasi kabi organik kislotalardan foydalaning
- ko'p bosqichli ekstraksiya jarayonlaridan qochish
- Biologiya
- Kimyo
- Ovqat & Pharma
- Tahlil
- yadroviy qayta ishlash
- kon sohasidagi dasturlar
- Desulfurizatsiya
- organik birikmalar
- geokimyo
- tozalash
Suyuq-suyuq ekstraksiya
An'anaviy jarayon: Suyuq-suyuqlik ekstrakti moddalar ikki xil aralashmagan suyuqlikli fazalardagi moddalarning nisbatan eruvchanligi asosida bir suyuqlik fazasidan boshqa suyuqlik faza moddalarini chiqarib olish uchun ajratish usuli hisoblanadi. Ultrasonikani qo'llash eritmaning ikki faza orasida yuqori ishlashi bilan almashinadigan darajani oshiradi aralashtirish, Emulsifikatsiyava tarqatib yuborish!
Suyuq-suyuqlik ekstraktsiyasi qimmatli komponentlarni suvli eritmadan organik erituvchi yordamida izolyatsiya qilish va konsentratlash uchun ajratish texnikasi. Suyuq-suyuqlik ekstrakti ko'pincha boshqa ajratish texnikasi (masalan distillash) samarasiz bo'lganda qo'llaniladi. Suyuq-suyuqlik ekstrakti farmatsevtikada qo'llaniladi & organik va noorganik kimyo, neft-kimyo sanoati va gidrometallurgiya uchun kosmetik (faol moddalar, APIlar, hidlar), shuningdek, oziq-ovqat va qishloq xo'jaligi sanoati.
muammo: Umumiy muammo - suyuqlikning turli bosqichlari (solvent va seyreltici aralashmagan) ning aralashmasligi, shuning uchun to'g'ri aralashtirish usuli talab etiladi. Har ikki suyuqlikning fazalarini bir-biriga aralashtirish jarayoni seyreltici va hal qiluvchi o'rtasida o'zgarishlar o'tkazilishini ta'minlaydi, ishonchli dispersan yoki emulsifikatsiya usuli juda muhimdir. Har ikki faza orasidagi aralashma qanchalik nozik bo'lsa va u qanchalik baland bo'lsa, unda erituvchi bir suyuqlik fazasidan boshqa suyuqlik fazasiga borishi mumkin. Oddiy ekstraksiya jarayonlari ko'pincha ommaviy uzatishni ilgari surmasligi uchun, ekstraksiya jarayoni sekin va ko'pincha to'liq emas. Ekstraktsiyani yaxshilash uchun ko'pincha ortiqcha miqdordagi hal qiluvchi qo'llaniladi va bu jarayon qimmat va atrof muhitni ifloslantiradi.
Biznes: Ultrasonik suyuq-suyuqlik ekstrakti turli xil nuqtalarda an'anaviy suyuqlik-suyuqlik ajratish texnikasidan ustunlik qiladi:
Quvvatli ultratovush vositasi ikki yoki undan ortiq suyuq fazalarni ishonchli va osonlik bilan birlashtiradi. Ultrasonikatsiya orqali naycha hajmini kamaytirish uchun tomchilarni kamaytirish mumkin mikro-va nano-emulsiyalar olinadi. Shunday qilib, ishlab chiqarilgan kavitatsion kuchlar suyuqlik fazalari orasidagi massa almashishni ta'minlaydi. Sonication uzluksiz inline-tizimda ishlasa, katta hajmi va yuqori viskoz suyuqliklar muammolarsiz ishlash mumkin.
Bundan tashqari, mikroto'lqinlar, masalan, analitik maqsadlar uchun, ultrasonik emulsiya bilan ionli suyuqlik asosli mikro-ekstraktsiya bilan ham sonikatsiya orqali yaxshilanishi mumkin.
Ultrasonik ekstraksiyaning afzalliklari:
Kuchli ultratovush kuchlari – past chastotali / yuqori quvvatli ultratovush orqali yaratilgan – yordam beradi
- damlatgichlarni qayta shakllantirish
- emulsion klubi agentlari yoki amfiphillik katalizatorlardan qoching
- detarjan yoki sirt faol moddalardan foydalanishdan qoching
- amphiphillic katalizorlardan, deterjanlardan yoki sirt faol moddalardan saqlaning
- sirt faol qatlamsiz turbulent beqaror emulsiyalar hosil qiladi
Qattiq-suyuqlik ekstrakti
Qattiq-suyuqlik ekstraktsiyasining yoki qattiq-fazali ekstraktsiyaning maqsadi (SPE) suyuqlik aralashmasida eriydi yoki suspenziyalangan analitlarni ajratish va ularning fizik va kimyoviy xususiyatlariga ko'ra matritsadan ajratishdir. Shuning uchun, izolyatsiya mos hal qiluvchi yordamida sorbenlardan ajratiladi. Olingan modda elute deb ataladi.
An'anaviy SPE metodlari - makeratsiya, soxxlet ekstrakti, perkolatsiya, reflü va bug distillashining birikmasi yoki yuqori tezlikda aralashtirish / turbo-chiqarish. Qattiq-suyuqlik ekstrakti biologiya, kimyo, shuningdek, oziq-ovqat, farmatsevtika va kosmetika sanoatida aralashmalarni ajratishning umumiy usuli hisoblanadi. Metall ekstraksiya ham sho'r yuvish deb nomlanadi.
muammo: An'anaviy SPE metodlari vaqt talab qiluvchi sifatida ma'lum va ko'pincha ekologik jihatdan xavfli va ifloslantiruvchi nisbatan katta miqdorda erituvchilarni talab qiladi. Oliy jarayonlar harorati hatto issiqlikka sezgir ekstraktlarning yo'q qilinishiga olib kelishi mumkin.
Biznes: Ultrasonik yordamchi qattiq-suyuqlik ekstraktsiyasi bilan an'anaviy SPEning umumiy muammolari odatda echilishi mumkin. Sonication solventsiyali fazada qattiq moddalarni taqsimlashni ta'minlaganligi sababli, maqsadli moddaning solventga massa o'tkazilishi yaxshilanadi, shuning uchun katta interfeys chegarasi mavjud. Bu esa, tezroq va to'liqroq ekstraksiyaga olib keladi, holbuki, bu hal qiluvchi foydalanishni qisqartiradi yoki butunlay qochishadi (buning o'rniga suvni suyuqlik sifatida ishlatish kerak). Quvvatli ultratovushni qo'llash orqali qattiq fazani qazib olish yanada samaraliroq, iqtisodiy va atrof muhitga zarar etkazishi mumkin. Atrof muhitni ifloslantiruvchi yoki xavfli erituvchilarni kamaytirish yoki oldini olish oqibatida ultratovushli ekstraktsiya ekologik jihatdan qulay yashil jarayon. Iqtisodiy jihatdan, energiya, solvent va vaqtni tejashga bog'liq jarayon xarajatlari kamayadi.
hal qiluvchi chiqarish
Solventingizdan foydalanishni kamaytiring: Ultrasonikadan foydalanish jarayonda eritgichlardan foydalanishni kamaytiradi va mahsulotning yukini solventda optimallashtiradi. Bundan tashqari, tezroq va to'liqroq ishlab chiqarishga olib keladi.
Ultrasonik Yordamchi Oksidlanish Desulphurisation haqida batafsil ma'lumot olish uchun shu erni bosing!
Ultrasonik sifatida yordam bergan Soxhlet ekstraksiyonu
Ultrasaj juda muvaffaqiyatli Soxhlet ekstrakti bilan birlashtirilishi mumkin, natijada hosilning rentabelligi va ekstraktsiya vaqtini qisqartirish mumkin.
Ultrasonik yordamchi Soxhlet ekstrakti haqida ko'proq bilib olish uchun bu erga bosing!
Erlarda ekstraksiya
tanlab eritmaga o'tkazish
Ultrasonik suv bilan yuvish foydasi:
- gözenekli materiallarning kichik deliklerini yuvib tashlang
- membranalar tanlovini engib o'tish
- qattiq moddalarni yo'q qilish, qattiq moddalarni delaminatsiyalash va deaglomeratalash
- passiv qatlamlarni olib tashlash
- Oksid qatlamlarini olib tashlash
- ayniqsa, yuqori sirt tarangligini suyuqliklar uchun barcha moddiy yuzalar nam
- kesish
Ultrasonik sho'r yuvish haqida ko'proq bilib olish uchun shu erni bosing!
Har qanday o'lchov uchun Hielscher uskunalar
Laboratoriya, dastgoh-yuqori va ishlab chiqarish shkalasida sonikatsiya
Barcha Hielscher ultratovush qurilmalari 24 soat / 7d ishlatish uchun qurilgan, hatto ultrasonik laboratoriya homogenizatorlar ham ommaviy yoki oqim rejimida sezilarli hajmlarni ishlating. Yuqori va yuqori viskozitalar muammosiz ishlov berilishi uchun dastgoh va sanoat ultrasonikatorlari sanoat darajasida ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan. – yuqori bosim va yuqori haroratlar (masalan, superkritik CO bilan birga) kabi talab qilinadigan sharoitda ham2, ekstruziya va boshqalar uchun). Hielscherning kuchli ultrasonikatorlari hal qiluvchi, abraziv suyuqlik va korrozivalarni boshqarishga qodir. Tegishli aksessuarlar ultratovush tizimini ekstraktsiya jarayoni talablariga optimal ravishda moslashtirishga imkon beradi. Xavfli muhitda o'rnatish uchun ATEX yoki FM radiostantsiyasi portlashga qarshi ultratovushli tizimlar mavjud.
Shunday qilib, Hielscherning mustahkam va kuchli ultratovush tizimlari va keng doirasi Aksessuarlar issiq suv / suyuq moddalar, kislotalar, metall eritmalar, tuz eritmasi, erituvchi (masalan, metanol, geksan, organik, polar solventlar, masalan, asetonitril) kabi materiallarni sonikatsiyalash imkonini beradi.
Adabiyotlar / manbalar
- Bendicho, C .; De La Calle, I; Pena, F .; Costas, M .; Cabaleiro, N .; Lavilla, I. (2012): Yashil analitik kimyo kontekstida qat'iy namunalarni ultratovush bilan yordam berish. Analitik kimyo fanining yo'nalishlari, vol. 31, 2012 yil. 50-60.
- IUPAC. Kimyoviy terminologiya to'plami, 2-nashr. ( “Oltin kitob”). AD McNaught va A. Wilkinson tomonidan tuzilgan. Blackwell Scientific nashrlar, Oksford (1997). XML onlayn tuzatilgan versiyasi: M. Nic, J. Jirat, B. Kosata tomonidan yaratilgan http://goldbook.iupac.org (2006); yangilanishlar A. Jenkins tomonidan tuzilgan. ISBN 0-9678550-9-8.
- Oluseyi, T .; Olayinka, K .; Alo, B .; Smit, RM (2011): ifloslangan tuproq namunalarida politsiklik aromatik uglevodorodlarni aniqlash uchun ekstraktsiya va tozalash usullarini solishtirish. Afrika ekologiya fanlari va texnologiyalari jurnali Vol. 5/7, 2011. 482-493.
- Petigny, L .; Périno-Issartier, S .; Wajsman, J .; Chemat, F. (2013): tarqoq va Boldo Yaproqlarning doimiy ultratovush yordamidagi ekstraksiya (Peumus boldus Mol.). Molekulyar Fan 14, 2013 5750-5764 Xalqaro Journal.
- Vang, L .; Weller, CL (2006): O'simliklardan olingan nutrasutiklarni qazib olishda so'nggi o'zgarishlar. Oziq-ovqat fanlaridagi tendentsiyalar & Texnologiya 17, 2006. 300-312.
Bilishingiz kerak bo'lgan dalillar
Ultrasonik suyuqliklarni qayta ishlash ko'pincha sonikatsiya, ultrasonikatsiya, sonifikatsiya qilish, insoniyat, ultratovushli nurlanish yoki akustik maydonlarni qo'llash deb ataladi. Bu atamalar ultratovushga erishish uchun yuqori kuch-quvvatli ultratovush to'lqinlarining suyuq muhitga ulanishi bilan tavsiflanadi
- aralashtirish & aralash,
- homojenleştirme,
- emülsifikasyon,
- tarqatish & Deagglomeration,
- zarracha hajmi kamaytirish (freze & silliqlash),
- tarqatib yuborish,
- nemlendirici & ho'llash,
- parchalanishiga & Tarmoqning uzilishi,
- Ekstraksiya,
- to'qima Homojenizasyon,
- parchalanish,
- DEGAZÖR & ko'pik ketgazadigan,
- kesish va
- sonokimyoviy reaksiya.
Quvvat ultratovushi bu juda ko'p qirrali ishlov berish texnikasi bo'lgani uchun, ultratovushli qurilmalar turli xil atamalar bilan ma'lum, masalan, sonikator, sonik lizator, ultratovush buzgich, ultratovushli ishlov berish mashinasi, sono-ruptor, sonifikator, sonik dismembrator, hujayrani buzuvchi, ultratovushli dispersiya yoki erituvchi.