kỹ thuật tách chiết bằng sóng siêu âm

kỹ thuật tách chiết bằng sóng siêu âm

KỸ THUẬT TÁCH CHIẾT BẰNG SÓNG SIÊU ÂM KỸ THUẬT TÁCH CHIẾT BẰNG SÓNG SIÊU ÂM 1 BÀI BÁO CÁO BÀI BÁO CÁO PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT GVHD: TS. HV: LÊ VĂN HOÀNG MSHV: 0913003 I I ĐẶT VẤN ĐỀ II II NỘI DUNG III III KẾT LUẬN Cấu trúc 1. Giới thiệu chung 1. Giới thiệu chung 2. Ứng dụng 2. Ứng dụng 3. Ví dụ 3. Ví dụ ∗ Các phương pháp cổ điển: Tác bằng nhiệt, dung môi, bằng lực, Thường đưa đến kết quả rất lâu. ∗ Từ khi có các thiết bị như lò vi sóng , sóng siêu âm, thì việc tách chiết xảy ra nhanh hơn gấp cả ngàn lần. ∗ Đó là vấn đề cần nghiên cứu trong đề tài này. I. Đặt vấn đề 3 ∗ 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. ∗ Bộ phận biến đổi chuyển dòng điện xoay chiều tần số cao thành những dao động. ∗ Hệ thống truyền sóng sẽ truy ền những dao động vào trong lòng chất lỏng. b. Thiết bị phát sóng siêu âm 5 6 ∗ Hiện tượng xâm khí thự Nguyên lý tác động của sóng siêu âm 7 ∗ 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. ∗ Hiện tượng này làm giảm ranh giới giữa các pha, tăng 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. ∗ Khi năng lượng đủ lớn, tại chu trình duỗi, tương tác giữa 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 9 ∗ Hiện tượng vỡ bóng ∗ Khi chúng đạt đến một thể tích mà chúng không 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). ∗ Thể tích chất lỏng bị gia nhiệt là rất nhỏ và nhiệt 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 [...]... hình thành và vỡbóng ∗ 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 11 2 Ứng dụng của sóng siêu âm ∗ -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... phẩm, đo tốc độ dòng chả y, kiểm tra bao gói thực phẩm ∗ -Tần số thấp và siêu âm năng lượng cao (2 MHz – 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, 12 quá trình tiệt trùng … 3 Ví dụ SỬ DỤNG SÓNG SIÊU ÂM TRÍCH LY ISOFLAVONE ∗ Nguyên liệu (đậu nành) ∗Tùy thuộc tính chất (nguyên... số lần trích ly sẽ ảnh hưởng đến lượng isoflavone thu được 16 Công suất siêu âm: ∗ Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi:tỷ lệ nguyên liệu : dung môi càng nhỏ thì hiệu quảquá trình trích càng cao 17 KẾT LUẬN ∗ Phương pháp truyền thống có một số nhược điểm sau: ∗ + Sử dụng một lượng dung môi lớn, thường độc, và chi phí cao ∗ + Thời gian chiết kéo dài, độ chọn lọc không cao ∗ + Trích ly với nhiệt độ cao và thời... sản phẩm 18 ∗ Các phương pháp hiện đại có nhiều ưu điểm hơn hẳn phương pháp truyền thống ∗ + Giảm lượng dung môi sử dụng, giảm phế thải ∗ + Dung môi xanh, độchọn lọc cao, dễ thu hồi ∗ + Giảm thời gian chiết ∗ + An toàn, hiệu quả, dễ tự động ∗ + Có thể kết hợp các phương pháp phân tích trực tuyến 19  . KỸ THUẬT TÁCH CHIẾT BẰNG SÓNG SIÊU ÂM KỸ THUẬT TÁCH CHIẾT BẰNG SÓNG SIÊU ÂM 1 BÀI BÁO CÁO BÀI BÁO CÁO PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT GVHD: TS. HV: LÊ. thống truyền sóng sẽ truy ền những dao động vào trong lòng chất lỏng. b. Thiết bị phát sóng siêu âm 5 6 ∗ Hiện tượng xâm khí thự Nguyên lý tác động của sóng siêu âm 7 ∗ Sóng siêu âm cường độ. dụ ∗ Các phương pháp cổ điển: Tác bằng nhiệt, dung môi, bằng lực, Thường đưa đến kết quả rất lâu. ∗ Từ khi có các thiết bị như lò vi sóng , sóng siêu âm, thì việc tách chiết xảy ra nhanh hơn gấp cả