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上海川納實(shí)驗(yàn)儀器有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第3年

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超聲波微波協(xié)同萃取儀的工作原理

時(shí)間:2024/10/25閱讀:646
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超聲波微波協(xié)同萃取儀的工作原理涉及到超聲波和微波兩種物理場(chǎng)的協(xié)同作用,以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中目標(biāo)成分的高效提取。下面詳細(xì)介紹這兩種技術(shù)的工作原理及其協(xié)同效應(yīng):

 

超聲波萃取原理

1. 空化效應(yīng):超聲波在液體中傳播時(shí),會(huì)產(chǎn)生局部的高壓和低壓區(qū)域,這種壓力變化會(huì)導(dǎo)致液體中形成微小的氣泡,這些氣泡在高壓下迅速閉合,產(chǎn)生高溫和高壓的微環(huán)境,這一現(xiàn)象稱為空化效應(yīng)。

2. 機(jī)械作用:超聲波產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)可以破壞樣品的細(xì)胞結(jié)構(gòu),增加物質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)頻率和速度,從而促進(jìn)目標(biāo)成分的釋放。

3. 熱效應(yīng):超聲波在液體中傳播時(shí),也會(huì)因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)生熱量,提高溶液的溫度,有助于加速化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)的溶解。

 

微波萃取原理

1. 介電加熱:微波能夠穿透物料,被物料中的極性分子吸收,如水分子。這些分子在微波電磁場(chǎng)的作用下,會(huì)快速旋轉(zhuǎn)和振動(dòng),產(chǎn)生摩擦熱,從而實(shí)現(xiàn)物料的均勻加熱。

2. 選擇性加熱:微波加熱具有選擇性,能夠直接對(duì)含有極性分子的物料進(jìn)行加熱,而對(duì)非極性物質(zhì)如玻璃、塑料等容器不加熱,這樣可以減少熱損失,提高加熱效率。

3. 快速加熱:微波加熱可以實(shí)現(xiàn)物料的快速內(nèi)部加熱,加速化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)的溶解過程。

 

超聲波與微波的協(xié)同作用

1. 加速萃取過程:超聲波的空化效應(yīng)和微波的介電加熱效應(yīng)共同作用,可以顯著提高萃取效率,縮短萃取時(shí)間。

2. 提高提取率:超聲波的機(jī)械作用和微波的選擇性加熱可以更有效地破壞樣品結(jié)構(gòu),提高目標(biāo)成分的提取率。

3. 降低溶劑用量:由于超聲波和微波的協(xié)同作用可以加速萃取過程,因此可以減少溶劑的用量,降低成本,同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的影響。

4. 提高選擇性:超聲波和微波的協(xié)同作用可以提高萃取的選擇性,有助于提取特定的目標(biāo)成分,減少雜質(zhì)的干擾。

 

綜上所述,超聲波微波協(xié)同萃取儀通過超聲波和微波的協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品中目標(biāo)成分的快速、高效、均勻提取,廣泛應(yīng)用于化學(xué)、食品、醫(yī)藥、環(huán)境等領(lǐng)域的樣品前處理和成分分析。


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