Jak odsavač funguje?

Před téměř 150 lety popsal německý článek v novinách zařízení, které umožňovalo extrahovat tuk z mléka extrakční metodou. Návrh byl pojmenován po autorovi textu. Přestože na jeho základě bylo vynalezeno mnoho podobných produktů, mezi vědci se prosadil pouze extraktor Soxhlet. Něco podobného ale archeologové našli ve vrstvách, které vznikly před 3,5 tisíci lety.

Soxhletův extraktor – co to je?

Soxhletův extraktor je tryska, která umožňuje extrahovat maximální množství požadované látky z pevných nebo kapalných surovin pomocí těkavých rozpouštědel.

Celá konstrukce se skládá z:

• extraktor – široký válec se dvěma vývody (spodní a horní), uvnitř je sifon s odtokovými trubkami do spodního vývodu;
• baňka s kulatým dnem;
• vodní lednice.

Plus zdroj tepla a studené vody.

Všechny konstrukční prvky jsou vyrobeny z tepelně odolného, ​​chemicky inertního skla a jsou spojeny pomocí tenkých profilů. Vezměte baňku o objemu 205-500 cm³, trysku 100-200 cm³. Voda musí proudit takovou rychlostí, aby všechny páry rozpouštědel stihly zkondenzovat, většinou pár kapek za minutu.

K čemu se Soxhletův extraktor (přístroj) používá?

Extrakce je široce používána v:

• potravinářský průmysl;
• živočišný průmysl;
• farmaceutika;
• výroba alkoholických nápojů, tinktur;
• vědecká chemie (analytika, syntéza);
• petrochemický průmysl;
• potřeby pro domácnost;
• kosmetologie;
• hutnictví.

Při přípravě tinktur a balzámů se hojně využívá schopnosti některých tekutin, konkrétně alkoholu, čerpat tuk z baze.

Průmyslové odsavače jsou vyrobeny z nerezové oceli s vložkami z termochemicky odolného skla.

Soxhletův extrakční proces

Celá definice se skládá z následujících kroků:

1. Stavební montáž.
2. Příprava vzorku.
3. Extrakce, určení konce procesu.
4. Odpařování tuku ze směsi s rozpouštědlem.
5. Sušení baňky výsledným olejem.
6. Vážení výsledného tuku, výpočet.
7. Práce se zbytky smetany.
8. Regenerace rozpouštědlem.

Podrobný popis etap

Konstrukce je smontována, voda je puštěna do chladničky a hadice jsou zkontrolovány na těsnost. Baňka s kulatým dnem se umístí na topné těleso (elektrický sporák, vodní, písková nebo olejová lázeň). Nalijte požadované množství čistého rozpouštědla (150-300 cm³). Nainstalujte trysku a vyberte leštěné části tak, aby byly všechny prvky pevně spojeny.

Důležité! Při výběru z podobných rozpouštědel je třeba vzít v úvahu, že diethylether je prekurzor, což znamená, že jeho nákup, skladování, použití a likvidace podléhá zvláštní kontrole. Proto, abyste se vyhnuli zbytečným starostem a papírování, je lepší vzít petroléter nebo hexan.

Vzorek

Před vážením se stanovovaný produkt důkladně promíchá a rozdrtí tak, aby vzorek vzorku byl homogenní a reprezentativní. Častěji se vyšetřují čerstvé nebo suché rostliny, obilí a zpracované produkty a mléčné výrobky. Zvažte vzorek (od 0,14 do 10 g, v závislosti na typu produktu) na analytických vahách a vložte jej do speciální kapsle. Tato kazeta (objímka) je vyrobena z porézního papíru, lepenky nebo méně často kovové sítě. Měl by volně zapadnout do odsavače, aby výpary a kapalina dobře omývaly jeho stěny a dno.

Na dno kazety položte špetku odtučněné vaty, poté vzorek a znovu vatový tampon. Celá náplň by měla být několik centimetrů pod úrovní kazety, aby se zabránilo promytí vzorku rozpouštědlem přes vršek. Tím se zabrání ztrátě látky. V opačném případě do baňky s olejem spadnou mikročástice vzorku, což výrazně zkreslí výsledek.

Protože velikost vzorku je velmi malá, je důležité, aby gramy nebo setiny odrážely vlastnosti celého vzorku. V ND je proto krok za krokem popsána váha vzorku a způsob jeho přípravy a nelze opomenout ani ty nejmenší nuance, zejména přesnost vážení (až 0,0002 g).

Důležité! Před vážením se mokré vzorky vysuší na standardní hodnotu (specifikovanou v GOST), protože studie vlhkého vzorku umožní získat skutečný obsah oleje, ale výpočet bude nesprávný, protože hmotnost vzorku se bude skládat z samotný vzorek a nadměrná vlhkost.

Rozpouštědla

K extrakci se používají těkavá, nízkovroucí rozpouštědla. Typicky je to hexan, ether, alkohol, glycerin nebo voda.

Kritéria, podle kterých se vybírají extrakční roztoky – musí:

• úplně rozpustit tuk;
• nerozpouštějte nečistoty;
• být nestálý;
• dobře pronikají do látek.

Stručný popis procesu extrakce

Soxhletův extraktor se umístí na baňku s kulatým dnem a navrch se vloží chladnička. Do baňky se nalije rozpouštědlo a do extraktoru se vloží papírová patrona se vzorkem. Při zahřívání stoupá rozpouštědlo ve formě páry trubicí, omývá pouzdro rozdrceným vzorkem a extrahuje tuk z látky. Rozpouštědlo prochází stěnami patrony, vymývá tuk ze vzorku a přenáší jej zpět do baňky. Postupně se kapsle naplní rozpouštědlem a začne proudit přes sifonovou trubici zpět do baňky. Z baňky se extrahovaná látka opět odpaří a zkondenzuje do patrony se vzorkem. Olej zůstane v baňce s kulatým dnem.

Cyklus se bude opakovat, dokud veškerý tuk ze zkušebního vzorku nevstoupí do rozpouštědla v baňce. V závislosti na druhu a obsahu oleje v látce, stupni mletí a velikosti vzorku je nutné rozpouštědlo vařit několik hodin až několik dní. Extrakce probíhá kontinuálně, rozpouštědlo cyklicky prochází z baňky do trysky a po rozpuštění části tuku se vrací zpět do baňky. Cyklus by měl trvat 10-15 minut, od okamžiku naplnění sifonu až do jeho přetečení. Na základě toho se zvolí optimální teplota vytápění a průtok studené vody.

Určení konce procesu

Proces extrakce se provádí, dokud není zkušební vzorek zcela odmaštěn. K určení konce extrakce se používají následující metody:

• kapalina v extraktoru se vyjasnila;
• pomocí hodinového sklíčka – po odpaření stopa kapky rozpouštědla na skle bez mastných skvrn;
• porovnáním indexů lomu světla čistého rozpouštědla a extraktu.

Dále se struktura rozebere, rozpouštědlo se kvantitativně převede do baňky, jejíž hmotnost je přesně známa, k destilaci. Baňka s olejovým roztokem se odpaří na plotýnce, nebo je lepší rozpouštědlo oddestilovat na rotační odparce. Dále se baňka s olejem vysuší do konstantní hmotnosti v sušárně, ochladí a zváží. Pomocí výpočtové metody se při znalosti počáteční hmotnosti prázdné baňky, vzorku a výsledného oleje vypočítá hmotnostní podíl tuku.

Pro další výzkum se odebere nízkotučný vzorek (vláknina nebo jiné ukazatele).

Vlastnosti práce s extraktorem Soxhlet

Výhody Soxhletovy extrakce:

• jednoduchý design, který umožňuje vizuální kontrolu procesu;
• levné zařízení, které lze snadno zakoupit;
• vysoká účinnost procesu – tuk je co nejvíce extrahován z produktů s nízkým a vysokým obsahem;
• je zapotřebí malé množství rozpouštědla, které lze po vyčištění vrátit zpět do práce;
• nízkotučný výrobek je připraven k dalšímu výzkumu, například ke stanovení vlákniny nebo jiných ukazatelů.

Optimalizace procesů

Pro zvýšení účinnosti procesu extrakce pomocí Soxhletovy trysky se používají následující techniky:

• zvětšit kontaktní plochu mezi rozpouštědlem a vzorkem (jemné mletí vzorku);
• zvýšení teploty ohřevu;
• přidání katalyzátorů, elektrolytu;
• zvýšení množství rozpouštědla.

Všechny podmínky pro stanovení jsou dle ND jasně zadány. U některých produktů jsou popsány přibližné hmotnosti a analytické podmínky a chemik je vybírá experimentálně nebo v závislosti na typu studovaného vzorku.

Soxhletův extraktor od naší společnosti si můžete zakoupit tak, že nás kontaktujete prostřednictvím stránky Kontakty.