RU185933U1 - Device for extraction freezing of organic substances from liquid media under the action of centrifugal forces - Google Patents

Device for extraction freezing of organic substances from liquid media under the action of centrifugal forces Download PDF

Info

Publication number
RU185933U1
RU185933U1 RU2017123143U RU2017123143U RU185933U1 RU 185933 U1 RU185933 U1 RU 185933U1 RU 2017123143 U RU2017123143 U RU 2017123143U RU 2017123143 U RU2017123143 U RU 2017123143U RU 185933 U1 RU185933 U1 RU 185933U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
freezing
extraction
sample
centrifugal forces
organic substances
Prior art date
Application number
RU2017123143U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Бехтерев
Original Assignee
Виктор Николаевич Бехтерев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Николаевич Бехтерев filed Critical Виктор Николаевич Бехтерев
Priority to RU2017123143U priority Critical patent/RU185933U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU185933U1 publication Critical patent/RU185933U1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/22Treatment of water, waste water, or sewage by freezing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/26Treatment of water, waste water, or sewage by extraction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C02F9/20Portable or detachable small-scale multistage treatment devices, e.g. point of use or laboratory water purification systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

Устройство используется для выделения целевых органических соединений из одной жидкости в другую, в том числе из водосодержащих объектов, может быть использовано в аналитической химии, контроле качества пищевых продуктов, химической токсикологии, криминалистике, биохимии, парфюмерии, гидрохимии, экологии, химической технологии. Указанный технический результат достигают тем, что устройство реализует способ экстракционного вымораживания в поле центробежных сил. Для получения экстракта в необходимой пропорции водосодержащую пробу и жидкий экстрагент (ацетонитрил и др.), имеющий более низкую, чем у пробы, температуру замерзания, помещают в герметично закрывающиеся экстракционные емкости. Устанавливают их в охлаждаемый ротор морозильной камеры устройства и осуществляют экстракционное вымораживание одновременно с центрифугированием образцов с заданной скоростью вращения ротора. Целевые вещества в зависимости от условий (рН или тип экстрагента) можно концентрировать в выделяющийся отдельной жидкой фазой экстракт или в водной замерзающей части пробы.

Figure 00000001
The device is used to isolate target organic compounds from one liquid to another, including from water-containing objects, and can be used in analytical chemistry, food quality control, chemical toxicology, forensic science, biochemistry, perfumery, hydrochemistry, ecology, and chemical technology. The specified technical result is achieved in that the device implements the method of extraction freezing in the field of centrifugal forces. To obtain the extract in the required proportion, the water-containing sample and liquid extractant (acetonitrile, etc.) having a lower freezing temperature than that of the sample are placed in hermetically sealed extraction containers. Install them in a cooled rotor of the freezer of the device and carry out extraction freezing simultaneously with centrifugation of the samples at a given rotor speed. Depending on the conditions (pH or type of extractant), the target substances can be concentrated in the extract released in a separate liquid phase or in the aqueous freezing part of the sample.
Figure 00000001

Description

Устройство предназначено для реализации способа экстракционного вымораживания в поле центробежных сил (ЭВЦ) [1] с целью выделения растворенных природных и техногенных органических веществ из одной жидкости в другую, в том числе из водосодержащих объектов и может быть использовано в аналитической химии, контроле качества пищевых продуктов, химической токсикологии, криминалистике, биохимии, парфюмерии, гидрохимии, экологии, химической технологии и т.д.The device is designed to implement the method of extraction freezing in the field of centrifugal forces (EVC) [1] in order to separate dissolved natural and technogenic organic substances from one liquid to another, including from water-containing objects and can be used in analytical chemistry, food quality control chemical toxicology, forensic science, biochemistry, perfumery, hydrochemistry, ecology, chemical technology, etc.

Известны способ экстракционного вымораживания (ЭВ) и устройство [2, 3], основанные на сочетании экстракции с вымораживанием для извлечения целевых органических веществ из воды, водосодержащих биологических жидкостей, водных вытяжек различных объектов. Действие указанного криоэкстрактора для ЭВ [3] основано на управлении фронтом кристаллизации воды в образце путем регулируемой подачи хладоагента, а также режимом охлаждения пробы системой термоэлектрических элементов.A known method of extraction freezing (EV) and a device [2, 3], based on a combination of extraction with freezing to extract the target organic substances from water, aqueous biological fluids, aqueous extracts of various objects. The action of the indicated cryoextractor for EV [3] is based on the control of the crystallization front of water in the sample by means of controlled supply of a refrigerant, as well as the mode of sample cooling by a system of thermoelectric elements.

Однако данное устройство, способ реализации ЭВ, имеет ряд недостатков:However, this device, a method for implementing EV, has several disadvantages:

- в зависимости от характера исследуемого объекта необходим этап предварительной оптимизации процедуры с целью установления наиболее подходящих режимов скорости подачи хладогента и динамики замораживания пробы;- depending on the nature of the studied object, a preliminary optimization stage of the procedure is necessary in order to establish the most suitable modes of the refrigerant feed rate and the dynamics of sample freezing;

- степень концентрирования не превышала 18 крат в результате одноразовой процедуры;- the degree of concentration did not exceed 18 times as a result of a one-time procedure;

- относительно сложное аппаратурное оформление, что отражается на технологической надежности устройства.- relatively complex hardware design, which affects the technological reliability of the device.

Целью было улучшение технологических и экономических показателей, повышение степени концентрирования извлекаемых компонентов.The goal was to improve technological and economic indicators, increase the degree of concentration of recoverable components.

Поставленная задача решается путем создания криоэкстракционного модуля, схема которого представлена на рис. 1, реализующего принцип экстракционного вымораживания в условиях действия поля центробежных сил [1].The problem is solved by creating a cryoextraction module, a diagram of which is shown in Fig. 1, which implements the principle of extraction freezing under the action of a centrifugal force field [1].

Краткое описание чертежа (рис. 1). Предлагаемое устройство состоит из двух модулей: морозильной камеры (1), где расположены двигатель (электрический или пневматический) с ротором для центрифугирования исследуемых проб в соответствующих экстракционных емкостях (т.е. герметично закрытые виалы или пенициллиновые флаконы, в которые предварительно поместили водосодержащую жидкость и экстрагент), и блока индикации и управления (2) скоростью вращения ротора, температурой, продолжительностью времени процедуры экстракции.A brief description of the drawing (Fig. 1). The proposed device consists of two modules: a freezer (1), where an engine (electric or pneumatic) is located with a rotor for centrifuging the samples in the appropriate extraction containers (i.e. hermetically sealed vials or penicillin vials, in which water-containing liquid was previously placed and extractant), and the indication and control unit (2) the rotor speed, temperature, duration of the extraction procedure.

Для извлечения растворенных компонентов из воды или водосодержащих жидкостей разработанное устройство используется следующим образом. Пробы с предварительно добавленным экстрагентом (ацетонитрил, ацетон, спирты, диэтиловый эфир и т.п., в т.ч. их смеси), находящиеся в герметично закрывающихся флаконах, экстракционных емкостях (виала, пенициллиновый флакон и т.п.), после уравновешивания помещают в охлажденный до заданной температуры ротор центрифуги модуля морозильной камеры (1). Задают скорость и продолжительность вращения ротора на блоке управления и индикации (2). Далее, включив кнопку «ПУСК» на блоке управления и индикации (2), образцы подвергают центрифугированию в течение времени, необходимого для кристаллизации водной части пробы (3). Оно зависит от массы пробы и обычно составляет в диапазоне 15-25 мин. После чего полученный незамерзающий органический экстракт (4), расположенный на поверхности льда (3) и содержащий извлекаемые целевые компоненты, сливают (декантируют) в другую емкость для дальнейших действий (химический анализ, последующий этап технологической схемы). Контролируют температуру и параметры центрифугирования (скорость вращения ротора и время процедуры) с помощью блока индикации и управления (2). Меняя условия ЭВ, например, рН или растворитель, ряд органических веществ можно концентрировать и в водной замерзающей части пробы.To extract dissolved components from water or aqueous liquids, the developed device is used as follows. Samples with pre-added extractant (acetonitrile, acetone, alcohols, diethyl ether, etc., including their mixtures), which are in hermetically sealed bottles, extraction containers (vial, penicillin bottle, etc.), after equilibrations are placed in a centrifuge rotor of the freezer module (1) cooled to a predetermined temperature. Set the speed and duration of the rotor rotation on the control and display unit (2). Next, by turning on the “START” button on the control and display unit (2), the samples are centrifuged for the time required to crystallize the aqueous part of the sample (3). It depends on the mass of the sample and is usually in the range of 15-25 minutes. After that, the obtained non-freezing organic extract (4) located on the ice surface (3) and containing the recoverable target components is poured (decanted) into another container for further actions (chemical analysis, the subsequent stage of the technological scheme). The temperature and centrifugation parameters (rotor speed and procedure time) are controlled using the display and control unit (2). By changing the conditions of the EV, for example, pH or solvent, a number of organic substances can be concentrated in the water freezing part of the sample.

Предлагаемое устройство позволяет:The proposed device allows you to:

- повысить степень концентрирования снижением доли экстрагента в экстракционной системе, следовательно, и эффективность извлечения целевых органических веществ из водных проб, по сравнению с применением криоэкстрактора для ЭВ [3];- increase the degree of concentration by reducing the proportion of extractant in the extraction system, therefore, the efficiency of extraction of target organic substances from aqueous samples, compared with the use of a cryoextractor for EV [3];

- уменьшить материальные, уменьшением количества экстрагента, энергетические и трудовые затраты путем сокращения времени процедуры ЭВ.- reduce material, reducing the amount of extractant, energy and labor costs by reducing the time of the EV procedure.

Библиография:Bibliography:

1. Патент РФ на изобретение №2564999 // Способ извлечения органических веществ из водных сред экстракционным вымораживанием в поле центробежных сил // Бехтерев В.Н. //Б.И. №28, 2015.1. RF patent for the invention No. 2564999 // Method for the extraction of organic substances from aqueous media by extraction freezing in a field of centrifugal forces // Bekhterev V.N. // B.I. No. 28, 2015.

2. Патент РФ на изобретение №2303476 // Способ извлечения органических веществ из водных сред экстракцией в сочетании с вымораживанием // Бехтерев В.Н. // Б.И. №21, 2007.2. RF patent for the invention No. 2303476 // Method for extracting organic substances from aqueous media by extraction in combination with freezing // Bekhterev V.N. // B.I. No. 21, 2007.

3. Патент РФ на полезную модель №105184 // Устройство для экстракционного вымораживания органических веществ из жидких сред // Бехтерев В.Н. // 10.06.2011.3. RF patent for utility model No. 105184 // Device for extraction freezing of organic substances from liquid media // Bekhterev V.N. // 10.06.2011.

Claims (1)

Устройство извлечения органических веществ из жидких сред путем экстракционного вымораживания в условиях действия центробежных сил, включающее морозильную камеру с экстракционными емкостями, отличающееся тем, что морозильная камера содержит охлаждаемый двигатель с ротором, в котором размещены образцы проб для центрифугирования.A device for extracting organic substances from liquid media by freezing under extraction by centrifugal forces, including a freezer with extraction containers, characterized in that the freezer contains a cooled engine with a rotor in which samples are placed for centrifugation.
RU2017123143U 2017-06-29 2017-06-29 Device for extraction freezing of organic substances from liquid media under the action of centrifugal forces RU185933U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123143U RU185933U1 (en) 2017-06-29 2017-06-29 Device for extraction freezing of organic substances from liquid media under the action of centrifugal forces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123143U RU185933U1 (en) 2017-06-29 2017-06-29 Device for extraction freezing of organic substances from liquid media under the action of centrifugal forces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU185933U1 true RU185933U1 (en) 2018-12-25

Family

ID=64754018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123143U RU185933U1 (en) 2017-06-29 2017-06-29 Device for extraction freezing of organic substances from liquid media under the action of centrifugal forces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU185933U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62135437A (en) * 1985-12-06 1987-06-18 Asahi Chem Ind Co Ltd Method for cooling and dehydrating organic liquid and method therefor
RU2303476C2 (en) * 2005-04-27 2007-07-27 Виктор Николаевич Бехтерев Method of isolating organics from aqueous media via extraction combined with freezing
RU2564999C1 (en) * 2014-04-14 2015-10-10 Виктор Николаевич Бехтерев Method of extracting organic substances from aqueous media by extraction freezing in centrifugal force field

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62135437A (en) * 1985-12-06 1987-06-18 Asahi Chem Ind Co Ltd Method for cooling and dehydrating organic liquid and method therefor
RU2303476C2 (en) * 2005-04-27 2007-07-27 Виктор Николаевич Бехтерев Method of isolating organics from aqueous media via extraction combined with freezing
RU2564999C1 (en) * 2014-04-14 2015-10-10 Виктор Николаевич Бехтерев Method of extracting organic substances from aqueous media by extraction freezing in centrifugal force field

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕХТЕРЕВ В.Н., "Сорбционные и хроматографические процессы. Экстракционное вымораживание карбоновых кислот из водного раствора в ацетонитрил в условиях действия поля центробежных сил"., т. 15, вып. 5, 2015, с. 683-691. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stopelli et al. Freezing nucleation apparatus puts new slant on study of biological ice nucleators in precipitation
Gunathilake et al. An apparatus for partial ice-melting to improve yield in progressive freeze-concentration
Virgen-Ortíz et al. Method to concentrate protein solutions based on dialysis–freezing–centrifugation: Enzyme applications
RU185933U1 (en) Device for extraction freezing of organic substances from liquid media under the action of centrifugal forces
US4485641A (en) Device for freezing biological products
CN109045755A (en) A kind of biological culture efficient extraction plant
Burdo et al. Experimental research of oil extraction from canola by using microwave technology
Pardo et al. Block freeze concentration intensification by means of vacuum and microwave pulses
RU2564999C1 (en) Method of extracting organic substances from aqueous media by extraction freezing in centrifugal force field
Dette et al. Freeze concentration of black currant juice
RU2303476C2 (en) Method of isolating organics from aqueous media via extraction combined with freezing
CN205759835U (en) Extraction equipment
CN102100976B (en) Headspace liquid phase micro-extraction device adopting volatile solvent
Al-khirsan et al. Extraction of essential oil from Eucalyptus leaves by combination of hydro-distillation and ultrasound-assisted extraction techniques
Samsuri et al. Effect of coolant temperature and cooling time on fractional crystallization of biodiesel and glycerol
Ovsyannikov et al. Concentration of cattle blood by moisture freezing
CN104190108B (en) Drying device is extracted in a kind of SPE
CN203677976U (en) Microwave wiped film molecular distilling device with film evaporator function
EP0196128B1 (en) Device for concentrating solutions
SU1586511A3 (en) Method of extracting paraffins from their mixtures with alkansulfonic acids
RU105184U1 (en) DEVICE FOR EXTRACTION FREEZING OF ORGANIC SUBSTANCES FROM LIQUID MEDIA
JP5531262B2 (en) Freeze concentrator
CN105062664B (en) A method of oleic acid is prepared and detected from degreasing krill
CN111929388A (en) Extraction method, detection method and extraction device for flavors and fragrances in food
RU229270U1 (en) EXTRACTOR-CRYOCONCENTRATOR FOR CARBON DIOXIDE SUBCRITICAL EXTRACTION WITH SEPARATION FREEZING OF THE SEPARATED COMPONENTS