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萃取設備
萃取塔 用于萃取的塔設備,有填充塔、篩板塔、轉盤(pán)塔、脈動(dòng)塔和振動(dòng)板塔等。塔體都是直立圓筒。輕相自塔底進(jìn)入,由塔頂溢出;重相自塔頂加入,由塔底導出;兩者在塔內作逆向流動(dòng)。除篩板塔外,各種萃取塔大都屬于微分接觸傳質(zhì)設備。塔的中部是工作段,兩端是分離段,分別用于分散相液滴的凝聚分層,以及連續相夾帶的微細液滴的沉降分離。在萃取用的填充塔和篩板塔中,液體依靠自身的能量進(jìn)行分散和混合,因而設備效能較低,只用于容易萃取或要求不高的場(chǎng)合。
超聲波是指頻率為20千赫~50兆赫左右的機械波,需要能量載體—介質(zhì)—來(lái)進(jìn)行傳播。超聲波在傳遞過(guò)程中存在著(zhù)的正負壓強交變周期,在正相位時(shí),對介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓,增加介質(zhì)原來(lái)的密度;負相位時(shí),介質(zhì)分子稀疏、離散,介質(zhì)密度減小。也就是說(shuō),超聲波并不能使樣品內的分子產(chǎn)生極化,而是在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用,導致溶液內氣泡的形成、增長(cháng)和爆破壓縮,從而使固體樣品分散,增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積,提高目標物從固相轉移到液相的傳質(zhì)速率。
超聲波萃取中藥材的性,是基于超聲波的特殊物理性質(zhì)。(1)加速介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運動(dòng)。20 KHz聲波頻率的超聲波的連續介質(zhì)(例如水)中傳播時(shí),根據惠更斯波動(dòng)原理,在其傳播的波陣面上將引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)(包括藥材重要效成分的質(zhì)點(diǎn))的運動(dòng),使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運動(dòng)獲行的加速度和動(dòng)能。質(zhì)點(diǎn)的加速度經(jīng)計算一般可達重力加速度的二千倍以上。由于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質(zhì)點(diǎn)上而使之獲得的加速度和動(dòng)能,迅速逸出藥材基體而游離于水中。 (2)空化作用。超聲波在液體介質(zhì)中傳播產(chǎn)生特殊的“空化效應”,“空化效應”不斷產(chǎn)生無(wú)數內部壓力達到上千個(gè)大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產(chǎn)生微觀(guān)上的強大沖擊波作用在中藥材上,使其中藥材成分物質(zhì)被“轟擊”逸出,并使得藥材基體被不斷剝蝕,其中不屬于植物結構的藥效成分不斷被分離出來(lái)。加速植物有效成份的浸出提取。 (3)超聲波的振動(dòng)勻化(Sonication)使樣品介質(zhì)內各點(diǎn)受到的作用一致,使整個(gè)樣品萃取更均勻。 綜上所述,中藥材中的藥效物質(zhì)在超聲波場(chǎng)作用下不但作為介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)獲得自身的加速度和動(dòng)能,而且通過(guò)“空化效應”獲得強大的外力沖擊,所以能率并充分分離出來(lái)。
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