kỹ thuật tách chiết bằng sóng siêu âm

kỹ thuật tách chiết bằng sóng siêu âm

KỸ THUẬT TÁCH CHIẾT BẰNG SÓNG SIÊU ÂM

BÀI BÁO CÁO PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT

GVHD: TS .

HV: LÊ VĂN HOÀNG MSHV: 0913003

I ĐẶT VẤN ĐỀ

II NỘI DUNG

III KẾT LUẬN

Cấu trúc

1 Giới thiệu chung

2 Ứng dụng

3 Ví dụ

∗ Các phương pháp cổ điển: Tác bằng nhiệt, dung môi, bằng lực, Thường đưa đến kết quả rất lâu

việc tách chiết xảy ra nhanh hơn gấp cả ngàn lần

I Đặt vấn đề

∗ 1 Giới thiệu chung về sóng siêu âm

a Khái niệm: Siêu âm là sóng cơ học hình thành do

sự lan truyền dao động của các phần tử trong

không gian có tần số lớn hơn giới hạn trên ngưỡng nghe của con người (16-20kHz)

II Nội dung

4

∗ Bộ phận chuyển phần lớn điện năng thành dòng điện xoay chiều tần số cao để vận hành bộ phận biến đổi

số cao thành những dao động

vào trong lòng chất lỏng

b Thiết bị phát sóng siêu âm

∗ Hiện tượng xâm khí thự

Nguyên lý tác động của sóng siêu âm

∗ Sóng siêu âm cường độ cao truyền vào trong lòng

chất lỏng sẽ gây nên sự kích thích mãnh liệt Tại bề

mặt tiếp xúc giữa 2 pha lỏng/rắn hay khí/rắn, sóng

siêu âm gây nên sự hỗn loạn cực độ do tạo thành

những vi xoáy

cường sự truyền khối đối lưu và thúc đẩy xảy ra sự

khuyếch tán ở một vài trường hợp mà khuấy trộn

thông thường không đạt được

Hiện tượng vi xoáy

8

∗ Hiện tượng sủi bóng (cavitation): Sóng siêu âm được tạo ra bằng các dao động cơ học ở tần số cao hơn

15kHz Khi truyền trong môi trường lỏng, các phần tử

trong trường siêu âm trải qua các chu trình nén

(compression) và duỗi (rarefaction) và những dao động này sẽ lan truy ền cho các phần tử kế cận

các phân tử sẽ vượt quá lực hấp dẫn nội tại và các lỗ hổng nhỏ trong lòng chất lỏng được hình thành

Hiện tượng trên còn được gọi là hiện tượng sủi bóng

Các hiệu ứng vật lý và hóa học khi

chiếu siêu âm lên hệ chất lỏng

∗ Hiện tượng vỡ bóng

còn có thể hấp thu được năng lượng, chúng vỡ

ra một cách đột ngột và nhanh chóng Trong suốt quá trình vỡ, nhiệt độ và áp suất sẽ tăng lên rất cao (khoảng 4000K và 1000atm)

nhanh chóng bị tiêu tan, mặc dù nhiệt độ tại vùng này thì rất cao trong vài s Mặt khác, nhiệt độ

và áp suất cao tạo ra khi nổ bong bóng sẽ dẫn tới

sự tạo thành các gốc tự do như là Hvà OH

10

∗ Một số thông số như là tần số và biên độ của sóng siêu âm, nhiệt độ và độ nhớt của môi trường ảnh

hưởng đến mức độ tạo bong bóng khí

c Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hình thành và vỡbóng

∗ -Siêu âm tần sốcao và năng lượng thấp: còn được gọi là siêu âm chuẩn đoán, trong khoảng tần số

20 – 60 MHz [51] Phần này được sử d ụng

như một kỹ thuật phân tích, không làm phá hủ y cấu trúc của mẫu, điều này được ứng dụng để xác định tính chất thực phẩm, đo tốc độ dòng chả y, kiểm tra bao gói thực phẩm

10 MHz): được ứng dụng rộng rãi như một quá trình hỗ trợ trong hàng loạt các lĩnh vực như: kết tinh, sấy, bài khí, trích ly, lọc, đồng hoá, làm mềm thịt, quá trình oxi hoá, quá trình tiệt trùng …

2 Ứng dụng của sóng siêu âm

12

SỬ DỤNG SÓNG SIÊU ÂM TRÍCH LY ISOFLAVONE

nguyên sinh, một số tạp chất), trạng thái rắn lỏng, cách thức chuẩn bị mẫu nguyên liệu (kích thước) sẽ ảnh hưởng rất lớn đến kết quả trích ly

3 Ví dụ

∗ Lựa chọn dung môi trích ly: dung môi trích ly là các dung môi hoà tan được hợp chất cần trích ly Khảnăng đó của dung môi lại phụthuộc một vài

tính chất của nó như độphân cực, độnhớt, sức

căng bề mặt

sửdụng dung môi phân cực như nước, ethanol,

methanol, dd acid loãng…

Dung môi

14

∗ Trích ly isoflavone từmẫu nước uống đậu nành, ở

45 độ C cho lượng cao nhất

được nhanh và trích ly đủ số lượng trong 20

phút

Nhiệt độ và thời gian

∗ Tùy thuộc vào mẫu nguyên liệu và phương pháp trích ly, số lần trích ly sẽ ảnh hưởng đến lượng isoflavone thu được

Số lần trích ly

16

∗ Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi:tỷ lệ nguyên liệu : dung môi càng nhỏ thì hiệu quảquá trình trích càng cao

Công suất siêu âm:

∗ Phương pháp truyền thống có một số nhược điểm sau:

và chi phí cao

ảnh hưởng chất lượng sản phẩm

KẾT LUẬN

18

∗ Các phương pháp hiện đại có nhiều ưu điểm hơn hẳn phương pháp truyền thống

tuyến