第五章物理場強化溶劑萃取1 ppt課件

1、第五章物理場強化溶劑萃第五章物理場強化溶劑萃取技術(shù)取技術(shù)微波強化萃取微波強化萃取超聲強化萃取超聲強化萃取超聲強化超臨界萃取超聲強化超臨界萃取電場強化溶劑提取電場強化溶劑提取磁場強化溶劑提取磁場強化溶劑提取微波強化萃取微波強化萃取概念概念微波強化萃取的原理微波強化萃取的原理微波強化萃取的影響要素及特點微波強化萃取的影響要素及特點微波萃取的運用和前景微波萃取的運用和前景一、概述一、概述微波是一種電磁波，以直線方式傳播，并具有反射、微波是一種電磁波，以直線方式傳播，并具有反射、折射、衍射等光學特性。微波遇到金屬物質(zhì)會被反射，折射、衍射等光學特性。微波遇到金屬物質(zhì)會被反射，遇到非金屬物質(zhì)那么能穿透或被

2、吸收。微波的電磁場遇到非金屬物質(zhì)那么能穿透或被吸收。微波的電磁場頻率介于頻率介于300MHz300GHz300MHz300GHz之間，常用的微波頻率為之間，常用的微波頻率為2450MHz2450MHz。主要運用于有機污染物的分析和有機主要運用于有機污染物的分析和有機金屬化合物的形狀分析。金屬化合物的形狀分析。二二 微波萃取的作用機理微波萃取的作用機理1 微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)到達物料內(nèi)部過程介質(zhì)到達物料內(nèi)部過程物料物料吸收微波能吸收微波能溫度升高溫度升高萃取物壓萃取物壓力升高力升高超越物料接受壓力超越物料接受壓力自在流出自在流出溶解于介質(zhì)溶解于介質(zhì)

3、過濾分別得到萃取物過濾分別得到萃取物2 微波所產(chǎn)生的電磁波，可加速被萃取組分的微波所產(chǎn)生的電磁波，可加速被萃取組分的 分子由固體內(nèi)部向固液截面分散的速率分子由固體內(nèi)部向固液截面分散的速率3 微波作用于分子時，可促進分子的轉(zhuǎn)動運微波作用于分子時，可促進分子的轉(zhuǎn)動運動，假設分子具有一定的極性，可在微波場動，假設分子具有一定的極性，可在微波場的的作用下產(chǎn)生瞬時極化，并以作用下產(chǎn)生瞬時極化，并以24.5億次億次/秒的速秒的速度做極性變換運動，從而產(chǎn)生鍵的振動、撕度做極性變換運動，從而產(chǎn)生鍵的振動、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞，迅速產(chǎn)生大量熱裂和粒子間的摩擦和碰撞，迅速產(chǎn)生大量熱能，促使萃取物分散至溶劑中。

4、能，促使萃取物分散至溶劑中。微波萃取需求思索的條件微波萃取需求思索的條件1 溶劑具有一定的極性、溶解才干和沸點溶劑具有一定的極性、溶解才干和沸點萃取功率、時間萃取功率、時間萃取溫度萃取溫度 使被萃取組分堅持原有的化合物形狀，提使被萃取組分堅持原有的化合物形狀，提 高萃取效率高萃取效率三三 微波萃取的特點微波萃取的特點1 傳統(tǒng)溶劑提取和超臨界流體萃取的特點傳統(tǒng)溶劑提取和超臨界流體萃取的特點傳統(tǒng)溶劑提取存在能耗大、耗材多、耗時長、傳統(tǒng)溶劑提取存在能耗大、耗材多、耗時長、效率低、污染大等缺陷。效率低、污染大等缺陷。超臨界流體萃取的提取率較高，但難以萃取極超臨界流體萃取的提取率較高，但難以萃取極性較強

5、的物質(zhì)，并且為了獲得、超臨界條件，性較強的物質(zhì)，并且為了獲得、超臨界條件，所需安裝比較復雜，設備投資較大，建立大規(guī)所需安裝比較復雜，設備投資較大，建立大規(guī)模提取消費線存在一定的工程難度。模提取消費線存在一定的工程難度。2 微波具有的特點微波具有的特點1試劑用量少，節(jié)能，污染少試劑用量少，節(jié)能，污染少2加熱均勻，熱效率較高加熱均勻，熱效率較高傳統(tǒng)熱萃取以熱傳導、熱輻射等方式傳統(tǒng)熱萃取以熱傳導、熱輻射等方式自外向內(nèi)自外向內(nèi)傳送能量；傳送能量；微波萃取是一種內(nèi)外同時加熱過程，微波萃取是一種內(nèi)外同時加熱過程，可以消除可以消除溫度梯度，加熱速度快，物料受熱時溫度梯度，加熱速度快，物料受熱時間短，有間短，

6、有利于熱敏性物質(zhì)的萃取。利于熱敏性物質(zhì)的萃取。345 微波萃取的處置批量較大，萃取效率微波萃取的處置批量較大，萃取效率 高、省時高、省時67 微波萃取的結(jié)果不受物質(zhì)含水量的影微波萃取的結(jié)果不受物質(zhì)含水量的影 響，回收率較高響，回收率較高缺陷缺陷1 微波萃取僅適用于熱穩(wěn)定性物質(zhì)的提取，微波萃取僅適用于熱穩(wěn)定性物質(zhì)的提取， 熱敏性物質(zhì)，微波加熱可使其變性或失活熱敏性物質(zhì)，微波加熱可使其變性或失活2 要求目的化合物具有良好的吸水性；要求目的化合物具有良好的吸水性；3 目的化合物因受熱而分解，不希望的目的化合物因受熱而分解，不希望的 組分會溶解于溶劑中，降低了微波萃組分會溶解于溶劑中，降低了微波萃 取

7、的選擇性取的選擇性微波萃取工藝流程微波萃取工藝流程影響微波萃取的要素影響微波萃取的要素微波萃取的步驟微波萃取的步驟四四 微波萃取的運用和前景微波萃取的運用和前景1、食品化學方面、食品化學方面2 醫(yī)藥方面醫(yī)藥方面甲基苯丙胺甲基苯丙胺冰毒冰毒 微波輔助萃取技術(shù)以其在物質(zhì)提取中的高微波輔助萃取技術(shù)以其在物質(zhì)提取中的高效性正遭到不同領域研討人員的注重。但效性正遭到不同領域研討人員的注重。但它的研討還處在初級階段，對其機理的研它的研討還處在初級階段，對其機理的研討還不徹底。對微波處置過程中諸如微波討還不徹底。對微波處置過程中諸如微波走漏等問題還沒有完全處理。置信在以后走漏等問題還沒有完全處理。置信在以后

8、這些問題得到處理后，微波輔助萃取的開這些問題得到處理后，微波輔助萃取的開展將會得到長足的提高。展將會得到長足的提高。 超聲萃取技術(shù)超聲萃取技術(shù)超聲萃取技術(shù)是近年來開展起來的一種新型超聲萃取技術(shù)是近年來開展起來的一種新型分別技術(shù)，與常規(guī)萃取技術(shù)相比，超聲萃取分別技術(shù)，與常規(guī)萃取技術(shù)相比，超聲萃取技術(shù)具有快速、價廉、平安、高效等特點。技術(shù)具有快速、價廉、平安、高效等特點。超聲波是物質(zhì)介質(zhì)中的一種彈性機械波，頻超聲波是物質(zhì)介質(zhì)中的一種彈性機械波，頻率范圍為率范圍為21042109Hz。超聲波在物質(zhì)介。超聲波在物質(zhì)介質(zhì)中構(gòu)成介質(zhì)粒子的機械振動，與媒質(zhì)產(chǎn)生質(zhì)中構(gòu)成介質(zhì)粒子的機械振動，與媒質(zhì)產(chǎn)生熱作用、機

9、械作用和空化作用。熱作用、機械作用和空化作用。1 熱作用熱作用超聲波在媒質(zhì)內(nèi)傳播過程中，振動能量被超聲波在媒質(zhì)內(nèi)傳播過程中，振動能量被吸收轉(zhuǎn)為為熱能從而使得媒質(zhì)本身溫度升吸收轉(zhuǎn)為為熱能從而使得媒質(zhì)本身溫度升高。高。2 機械作用機械作用超聲波可以使介質(zhì)的質(zhì)點交替緊縮伸張，產(chǎn)超聲波可以使介質(zhì)的質(zhì)點交替緊縮伸張，產(chǎn)生線形或非線形交變振動，引起相互作用的伯努生線形或非線形交變振動，引起相互作用的伯努利力、粘滯力等，加強介質(zhì)質(zhì)點運動，加速質(zhì)量利力、粘滯力等，加強介質(zhì)質(zhì)點運動，加速質(zhì)量傳送作用。傳送作用。3空化作用空化作用在超聲產(chǎn)生的壓力波作用下，媒質(zhì)分子的在超聲產(chǎn)生的壓力波作用下，媒質(zhì)分子的平均距平均距離隨著分子的振動而變化，當對液體施加離隨著分子的振動而變化，當對液體施加足夠的足夠的負壓時，分子間間隔超越堅持液體作用的負壓時，分子間間隔超越堅持液體作用的臨界分臨界分子間距，構(gòu)成空穴，將不斷增長至負聲壓子間距，構(gòu)成空穴，將不斷增長至負聲壓到達極到達極大值，一些空化泡進入繼