微波辅助萃取技术原理共45页
微波辅助萃取技术原理
该类型商品化的仪器有:CEM公司生产的MES1000和MDS2000及上海申科的MK-1 型微波炉等
Akiko Tannabe , Shiperu Suzuki. Anal . Chem. , 1999 , 48 (10) :939～944
开罐式聚焦微波萃取系统
该体系与密闭微波萃取系统基本相似,只是其微波是通过一波导管将其聚 焦在萃取体系上,其萃取罐是与大气连通的,即在大气压下进行萃取(压力 恒定) ,所以只能实现温度控制。该系统将微波与索氏抽提结合起来,既采 用了微波加热的优点,又发挥了索氏抽提的长处,同时免去了过滤或离心 等分离的步骤。但该体系不足之处在于一次处理的样品数不能太多。 该类商品化的仪器有:Porlabo Soxwave 100
• 由于微波的频率与分子转动的频率相关连，因此 微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分 子运动的非离子化辐射能，当它作用于分子时， 可促进分子的转动运动，若分子具有一定的极性， 即可在微波场的作用下产生瞬时极化，并以 24．5亿次／s的速度作极性变换运动，从而产生 键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞，并迅速 生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出 并扩散至溶剂中。在微波萃取中，吸收微波能力 的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的 某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基 体或体系中分离，进入到具有较小介电常数、微 波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。
李 核，李攻科，张展霞，微波辅助萃取技术的进展，分析化学，2003，10（31）：1261-1268
密闭式微波萃取体系
这类微波萃取体系是由一个磁控管、一个炉腔、监视压力和温度的监视装置及一 些电子器件所组成。其中在炉腔中有可容放12 个密闭萃取罐的旋转盘,其结构如 上图所示。该体系有自动调节温度、压力的装置,可实现温2压可控萃取。 该体系的优点是:待分析成分不易损失,压力可控。当压力增大时,溶剂的沸点也相 应增高,这样有利于待分析成分从基体中萃取出来。
微波辅助萃取全部全解ppt课件
4.温度差: 是被提取组分扩散与传质的前提，没有浓度差或 浓度差很小，提取过程就不能进行
5.温度: 由于存在微波下的分子运动，因而温度不需要与传 统提取工艺过程中的一样高；也可能导致体系温度过度上 升，为减小温度的影响，可将微波提取过程分次进行 微波萃取在不同温度下的提取效果是不同的，当其他条件 一样时，热态比冷态的提取效果要好
微波辅助萃取 （Microwave Aided Extraction，MAE)
• 微波辅助萃取又称微波萃取(MAE)，是微波和传统的溶剂 萃取法相结合后形成的一种新的萃取方法，因其具有快速 、高效、省溶剂、环境友好等优点，微波萃取是在有机分 析中得到了广泛的应用。
微波萃取机理
• 微波萃取技术是将微波技术和萃取技术相结合，利用极性 分子可以迅速吸收微波能量来加热一些具有极性的溶剂， 达到萃取样品中目标化合物、分离杂质的目的。微波加热 不同于一般的常规加热方式，常规加热是由外部热源通过 热辐射由表及里的传导方式加热。微波加热是材料在电磁 场中由介质吸收引起的内部整体加热。微波加热意味着将 微波电磁能转变成热能，其能量是通过空间或介质以电磁 波的形式来传递的，对物质的加热过程与物质内部分子的 极化有着密切的关系。
中
中
的
的
应
应
中 的 应
用
用
用
食品分析
食 旧方法 用 色 素 的 提 取
新方法
天然食用色素制备方法大致可分为溶剂提取法、组织 培养法、粉碎法，压榨法、酶反应法、微生物，发酵 法和人工化学合成天然色素法等。其中最常用的方法 是溶剂提取法即浸取法, 但传统的浸取方法存在着浸 取时间长、劳动强度大、原料预处理能耗大、热敏性 组分易破坏等缺点
1. 微波革取用于天然产物提取的应用前景 2. 进一步缩短样品处理的时间 3. 进一步探讨萃取机理 4. 开发微波萃取新技术和其他技术联用 5. 开发微波萃取在线检测新技术 6. 将微波萃取的实验室研究扩大为工业化研究
微波辅助提取法原理
微波辅助提取法原理
微波辅助提取法是一种新兴的化学分离技术，在植物提取、食品分析和药物制备等领域得到了广泛的应用。
它相对于传统的提取方法具有快速、高效、环保等优点。
微波辅助提取法的原理是基于微波的能量作用于物质时，使其分子间振动，产生摩擦和热量，加速物质的扩散和渗出，从而加速提取过程。
一般来说，微波辅助提取法可以分为以下几个步骤：
1.样品预处理
针对不同的提取物，需进行不同的制备方法，例如：颗粒样品的处理方法是先将样品碾碎，并将其加入一定量的溶剂进行搅拌，得到均匀的混合物后就可以进行提取了。
2.微波加热
将用溶剂混合后的样品置于微波反应器内，施加一定功率的微波辐射，通过加热使样品酵解、水解、分解等，从而达到物质的提取目的。
通常情况下，微波加热可以比传统加热更快更有效，能够在数分钟至数十分钟内完成提取。
3.离心分离
将经过微波加热的样品放入离心机中进行处理，通过离心加快样品的渗出，使可溶性的物质和溶解液分离。
将离心分离后的澄清液移入试管中，离心机离能沉淀悬浮在上面的不溶性颗粒物。
4.溶液浓缩
将澄清液移入旋转蒸发仪中，利用的加热和旋转的引力加速溶液蒸发，从而使提取物质量得以浓缩和升高。
总之，微波辅助提取法是一种快速、高效的提取化学物质的方法。
其原理是通过微波能量作用于物质，使物质分子间振动，达到加速提取物质的速率和效率的目的。
在不断完善和发展中，将为植物提取、药物制备等领域的发展提供新的技术支撑。
微波及超声波辅助萃取技术
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微波及超声波 辅助萃取技术目录 Di Nhomakorabeaectory
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微波辅助萃取技术 超声波辅助萃取技术 微波和超声波协同萃取技术 应用简介
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微波及超声波 辅助萃取技术
应用简介
微波 萃取 1.在天然植物和药物活性成分提取中的应用； 2.微波萃取在环境样品前处理中的应用； 3．在食品分析分析中的应用； 4、农药残留分析方面的应用。
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微波辅助萃取技术 超声波辅助萃取技术 微波和超声波协同萃取技术 应用简介
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微波及超声波 辅助萃取技术
微波超声波协同辅助萃取技术
目前实验室广泛使用的超声波萃取仪是将超声波换能器产生的超声波通过介质 (通常是水)传递并作用于样品，这是一种间接的作用方式，声振强度较低，必须通过 增加超声波发生器功率(≥300W)来提高萃取效率。但较大的超声波功率，又会发出 令人感觉不适的噪音。 现有微波消解或萃取仪器包括高压密闭式和常压开放式两种，虽然各有其优点， 但也存在一些不足。例如，当样品处理在密闭式萃取釜中进行时，高温高压条件对 制作样品罐材料的强度、密封及老化等性能要求很高，亦可能造成样品中某些有机 组分结构的改变或破坏。此外，样品处理量小(约0.5-5g)、处理完毕后的冷却降压时 间较长。相对而言，低温常压下的开放式微波辅助技术对样品罐材的要求不高、样 品处理量也大大增加，但样品的处理时间较长，效率下降。 为克服上述各种单一超声波或微波辅助技术方法之不足，我们尝试将超声波 和微波能有机地结合起来，充分利用超声波振动空化作用以及微波的高能作用，率 先提出了在低温常压条件下进行的微波--超声波协同作用进行样品前处理的新构想， 首先成功研制出CW-2000型微波-超声波协同萃取/反应仪。该仪器将直接固定于超 声波换能器(50W)上的样品容器巧妙地置于功率可调的微波辐射腔内，通过一系列 电子自控技术，实现了直接超声波、开放式微波或二者的协同等三种不同作用方式。
微波协助萃取的方法原理
微波协助萃取的方法原理
微波协助萃取（Microwave-assisted extraction, MAE）是一种新的样品萃取技术，
能够在短时间内从固体样品中萃取目标化合物。
MAE技术在环境、农业、生物和食品科学
中广泛应用，其优点主要表现在提高提取效率、缩短提取时间和减少有毒有害深度溶剂的
使用等方面。
MAE是利用微波电磁波的加热作用，在特定条件下改变样品中化合物的物理状态，改
善物质的扩散速度和提取速度，从而加速萃取过程。
具体来说，MAE须知样品与溶剂被转
移到微波反应瓶，该瓶能够吸收微波发射的能量，使溶剂快速加热到超过溶解化合物的温度，从而提取化合物。
MAE技术的优点在于其高效、快速和可靠的萃取效果。
相比传统的萃取方法，MAE能够显著缩短提取时间，提高提取效率和减少深度溶剂的使用量。
此外，MAE也能够获得高温、高压、高速度和高分辨率的萃取效果，同时减少了样品微生物污染的风险。
MAE技术的萃取效率受到很多因素的影响，比如微波功率、萃取时间、溶剂种类和比例、固相萃取（SPE）纯化等。
其中，微波功率是最重要的因素之一，通常情况下，微波功率越高，提取效果也就越好。
而萃取时间和溶剂种类比例则需根据具体实验条件灵活调整，以达到最佳的萃取效果。
最后需要注意的是，MAE技术的萃取过程必须进行完整的控制和监测，避免微波加热
过程中发生了爆炸或雷击事故，还需要谨慎选择微波瓶、溶剂和电器等设备，保证实验的
安全性和准确性。
微波辅助萃取
[5]李安平 ,谢碧霞.桔黄色素微波萃取的研究 [J].中国食品添 加剂 ,2004,1
[6]杨晓萍 ,倪德江.微波萃取茶叶有效成分的研究[J].华 中 农 业 大 学 学 报,2003,22(5)
4、微波萃取土壤中有机氯农药条件优化研究
从表 1可以看出，与传统的萃取方法相比，微 波萃取明显节约了提取时间及溶剂消耗量 ，该 技术高效 、低耗 、无污染 ，是“绿色”的萃 取技术 ，而在充分优化的试验条件下，萃取率 较高、稳定，克服了传统萃取技术的弊端 。
4、微波萃取土壤中有机氯农药条件优 化研究
微波提取工艺流程： 原料粉碎后，精确称取粉碎度为 20目的花生粉，每份 20g
，放人圆底烧瓶中，加溶剂，微波萃取一定时 间，冷却后真空 抽滤 ，所得滤液旋转蒸发除溶剂，得粗品，称重 ，计算得率 。 脂肪含量的测定 抗氧化稳定性研究
1、微波辅助萃取花生油的工艺研究
表 1 微波提取与传统方法提取花生油的 比较
4.溶剂PH
➢溶液的PH 值也会对微波萃取的效率产生一 定的影响 ，针对不同的萃取样品 ，溶液有 一个最佳的用于萃取的酸碱度。
5.浓度差
➢ 浓度差是被提取组分扩散与传质的前提，没有 浓度差或浓度差很小，提取过程就不能进行。 传统提取工艺中设法提高浓度差的种种工艺手 段同样适用于微波提取过程。
6.温度
微波辅助萃取-MAE
➢
一 • 原理简介 二 • 实验基本步骤 三 • 微波辅助萃取应用实例 四 • 结论与展望 五 • 参考文献
一、原理简介
微波：
是指波长在1mm至1m之间 、 频率在300MHz至300000MHz之间 的电磁波, 它介于红外线和无线 电波之间。
微波辅助萃取技术原理
• 微波加热：材料在电磁场中由介质吸收引起的内 部整体加热。
微波萃取的机理
3 能量转换
• 微波加热意味着将微波电磁能转变成热能，其能
量是通过空间或介质以电磁波的形式来传递的， 对物质的加热过程与物质内部分子的极化有着密 切的关系。
微波萃取的机理
微波萃取的机理
根据对微波的吸收程度，可将物质材料分成导体、 绝缘体和介质。 • 导体主要为金属，如铁、铝等，微波不能进入导 体，只能在其表面反射； • 绝缘体是指可透过微波而对微波吸收很少的材料， 如玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯等； • 介质可吸收微波，吸收程度可用tg§表示
微波萃取的分析
• 微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质 到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。 由于吸收了微波能，细胞内部的温度将迅 速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞 壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂， 其内的有效成分自由流出，并在较低的温 度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过 滤和分离，即可获得所需的萃取物。
• 由于微波的频率与分子转动的频率相关连，因此 微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分 子运动的非离子化辐射能，当它作用于分子时， 可促进分子的转动运动，若分子具有一定的极性， 即可在微波场的作用下产生瞬时极化，并以 24．5亿次／s的速度作极性变换运动，从而产生 键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞，并迅速 生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出 并扩散至溶剂中。在微波萃取中，吸收微波能力 的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的 某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基 体或体系中分离，进入到具有较小介电常数、微 波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。
• 微波萃取是利用微波能来提高萃取速 率的一种最新发展起来的技术。
微波辅助萃取
微波辅佑襄助萃取微波特点MAE特点MAE是指利用微波能强化溶剂萃取效率，即利用微波加热来加速溶剂对固体样品中目标萃取物（重要是有机化合物）的萃取过程。
微波具有波动性、高频特性以及热特性或非热特性（生物效应）等特点。
快速高效样品及溶剂中的偶极分子在高频微波能的作用下，高速速度变换其正、负极，产生偶极涡流、离子传导和高频率摩擦，从而在短时间内产生大量的热量。
偶极分子旋转导致的弱氢键分裂、离子迁移等加速了溶剂分子对样品基体的渗透，待分析成分很快溶剂化，使微波萃取时间显著缩短。
加热均匀微波加热是透入物料内部的能量被物料汲取转换成热能对物料加热，形成的物料受热方式，整个物料被加热，无温度梯度，即微波加热具有均匀性的优点。
微波加热具有选择性微波对介电性质不同的物料呈现出选择性的加热特点，介电常数及介质损耗小的物料，对微波的入射可以说是"透亮"的。
溶质和溶剂的极性越大，对微波能的汲取越大，升温越快，促进了萃取速度。
而对于不汲取微波的非极性溶剂，微波几乎不起加热作用。
所以，在选择萃取剂时肯定要考虑到溶剂的极性，以达到最佳效果。
生物效应（非热效应）由于大多数生物体内含有极性水分子，在微波场的作用下引起猛烈的极性震荡，从而导致细胞分子间氢键松弛，细胞膜结构电击穿分裂，加速了溶剂分子对基体的渗透和待提取成分的溶剂化。
因此，利用MAE从生物基体萃取待分析的成分时，能提高萃取效率。
MAE技术与其它技术的比较任何一种萃取技术都是为了从基体中快速、高效地分别出待分析成分，但是由于基体的多而杂性及萃取技术的不同特点，常常在选取萃取方法的时候必需考虑到分析的目的和分析方法的费用、操作的繁简、时间的多寡等因素。
与传统的萃取技术相比，MAE技术突出的优点在于溶剂用量少，快速，可同时测定多个样品；有利于萃取热不稳定的物质，萃取效率高，设备简单，操作简单。
机理特点微波萃取的机理微波是指波长在1mm至1m之间、频率在300MHz至30000MHz之间的电磁波，它介于红外线和无线电波之间。
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3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
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拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左