第五部分 超声波协助提取技术.pdf

化 工 进 展 年第 卷第 期 · · $$ $ * - GCBHG)I HEJKLM %N )EJ CE.HECC%HE. D%O.%CLL # *’ 超声波协助提取技术 严 伟 李淑芬 田松江 （天津大学化工学院，天津，!#$ ） 摘 要 超声波协助提取作为一种有效提取方法，因其简单、方便、快速和安全等优点得到了广泛应用。文章 介绍了超声波的基本作用原理，以及该技术在环境样品、植物中重金属和植物的有效成分提取中的应用情况， 同时也讨论了超声波协助提取过程中应注意的问题。 关键词 超声波，提取，重金属，有效成分 中图分类号 文献标识码 文章编号 （ ） % $’ ( $ ) * + ,,*! $$ - + ,’- + ! 超声波应用的研究由来已久。从文献［］可知， 组织温度升高。这种吸收声能而引起温度升高是稳 * 从* 年居里发现了压电现象以及 *-! 年./0123 定的，所以超声波可以在瞬间使内部温度升高，加 发现了超声哨子时，就建立了超声波领域。*-, 速有效成分的溶解。 年，英国皇家化学会在 4/56789 大学召开了第一 ! # 超声波机械机制 次声振化学 （ ）会议，反映了本领域 超声波的机械作用主要是辐射压强和超声压强 :2328;67:15= 的研究进展，引起了工业界和学术界的兴趣，声振 引起的。辐射压强可能引起两种效应：其一是简单 化学的发展已能与光化学、激光化学、热化学和高 的骚动效应；其二是在溶剂和悬浮体之间出现摩 压化学相提并论。 擦。这种骚动可使蛋白质变性，细胞组织变形。而 超声波和声波一样，是物质介质中的一种弹性 辐射压将给予溶剂和悬浮体以不用的加速度，即溶 机械波，只是频率不同。物理学中规定，高于$ 剂分子的速度远大于悬浮体的速度，从而在它们之 9? 的是超声波，上限可高至与电磁波的微波区 间产生摩擦，这力量足以断开两碳原子之键，使生 （ ）重叠。 的超声波作为能 物分子解聚。 @ * .? $ A * 9? 量作用，用于清洗、塑料熔接及许多化工过程。 ! $ 超声波空化作用 $ A * B ? 的超声波作为传播作用，用于医学扫 由于大能量的超声波作用在液体里，当液体处 描、化学分析及松弛现象的研究。 于稀疏状态下时，液体会被撕裂成很多小的空穴， 超声波在化工中的应用可分为两类：一是用超 这些空穴一瞬间闭合，闭合时产生瞬间高压，即称 声波法提高产品质量 （如有小的和规则的粒度分 为空化效应。这种空化效应可细化各种物质以及制 布）；二是利用超声波能量来强化单元操作速率 造乳浊液，加速待测物中的有效成分进入溶剂，进 （如固、液萃取等）。本文主要介绍超声波在协助萃 一步提取可以增加有效成分提取率。 取领域内的发展和应用情况。在相同传质领域里， 总之，超声波热学机理、超声波机械机制和空 用超声波强化最多的是液固萃取。高频和低频都能 化作用将成为超声技术协助提取的! 个理论依据。 强化萃取，但低频时达到同样的强化程度小于高 $ 超声波协助提取环境样品中的重金属 频。与液