從三方面來談談微波萃取儀的機理
閱讀:1191 發(fā)布時間:2021-1-26
微波萃取儀由超聲波發(fā)生系統(tǒng),加熱系統(tǒng),壓縮機制冷系統(tǒng),測溫控溫單元和攪拌裝置等組成,萃取儀在煤質(zhì)中傳播能引起煤質(zhì)分子間的劇烈摩擦和熱量消耗從而產(chǎn)生各種初級和次級的超聲波效應。
微波萃取儀原理:
微波萃取的機理可從以下3個方面來分析:
1、微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)到達物料內(nèi)部的微管束和腺胞系統(tǒng)的過程。由于吸收了微波能,細胞內(nèi)部的溫度將迅速上升,從而使細胞內(nèi)部的壓力超過細胞壁膨脹所能承受的能力,結果細胞破裂,其內(nèi)的有效成分自由流出,并在較低的溫度下溶解于萃取介質(zhì)中。通過進一步的過濾和分離,即可獲得所需的萃取物。
2、微波所產(chǎn)生的電磁場可加速被萃取組分的分子由固體內(nèi)部向固液界面擴散的速率。例如,以水作溶劑時,在微波場的作用下,水分子由高速轉(zhuǎn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),這是一種高能量的不穩(wěn)定狀態(tài)。此時水分子或者汽化以加強萃取組分的驅(qū)動力,或者釋放出自身多余的能量回到基態(tài),所釋放出的能量將傳遞給其他物質(zhì)的分子,以加速其熱運動,從而縮短萃取組分的分子由固體內(nèi)部擴散至固液界面的時間,結果使萃取速率提高數(shù)倍,并能降低萃取溫度,大限度地保證萃取物的質(zhì)量。
3、于微波的頻率與分子轉(zhuǎn)動的頻率相關連,因此微波能是一種由離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動而引起分子運動的非離子化輻射能,當它作用于分子時,可促進分子的轉(zhuǎn)動運動,若分子具有一定的極性,即可在微波場的作用下產(chǎn)生瞬時極化,并以24.5億次/s的速度作極性變換運動,從而產(chǎn)生鍵的振動、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞,并迅速生成大量的熱能,促使細胞破裂,使細胞液溢出并擴散至溶劑中。在微波萃取中,吸收微波能力的差異可使基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱,從而使被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離,進入到具有較小介電常數(shù)、微波吸收能力相對較差的萃取溶劑中。