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微波萃取仪的原理

   2021-11-19 仪品网仪品网1120
核心提示:微波萃取仪,又称微波辅助萃取器,是利用适当的溶剂从植物、矿物、动物组织等微波反应器中提取各种化学成分的技术和方法。本文主要从三个方面讲述了它的原理。

微波萃取仪,又称微波辅助萃取器,是利用适当的溶剂从植物、矿物、动物组织等微波反应器中提取各种化学成分的技术和方法。

微波是指频率在300MHz至300GHz的电磁波,通过电磁场的作用,有效地将固体或半固体物质中的一些有机组分从基质上分离出来,并且能够维持被分析对象的原有化合物状态。


微波萃取仪


微波萃取的原理

研究结果表明,微波萃取仪的机理主要有以下三点:

1)高频电磁波穿过萃取介质进入材料内的微管束和腺胞系统是微波辐射的过程。

因为微波能被吸收,细胞内的温度就会迅速升高,这就使得细胞内的压力超过了细胞壁扩张的能力;结果细胞破裂后,其有效成分自由外流,在低温条件下溶解于萃取介质中。经过进一步过滤分离,得到想要的萃取液。

2)在微波作用下产生的电磁场加快了萃取成分分子从固态到固液界面的速度。


萃取仪

举例来说,当水作为溶剂时,在微波场的作用下,水分子从高速旋转到激发态,这是一种高能量的不稳定状态。 在这一时刻,水分子或蒸发为加强萃取成分的驱动力,或自身多余的能量返回基态,释放的能量会传递到其它物质的分子;为加快萃取成分分子的热运动,使萃取成分分子从固体内部扩散到固液界面的时间;该方法可将提取率提高几倍,降低提取温度,保证提取物质量。

3)因为它的频率与分子旋转的频率有关,所以微波能是一种非离子化辐射能,它通过偶极子旋转使分子运动产生非离子化辐射能量;如果分子有极性,则分子对其施加作用力,就能促使其旋转运动;它在微波场的作用下可以产生瞬时极化,以24亿5千万次/s的速度进行极性变换,由此产生键的振动、撕裂、摩擦、碰撞,并快速产生大量的热能;促使细胞破裂,使细胞液溢出并扩散至溶剂中。

微波萃取仪中的萃取,由于微波吸收能力的不同,可对基体物质的某些部分或萃取系统中的某些组分进行加热;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。

 
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