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 PDFInfo
- 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
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000007710 freezing Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000008014 freezing Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 abstract description 2
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000001073 sample cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/22—Treatment of water, waste water, or sewage by freezing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/26—Treatment of water, waste water, or sewage by extraction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
- C02F9/20—Portable 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. 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.
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)
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)
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 |
-
2017
- 2017-06-29 RU RU2017123143U patent/RU185933U1/en active
Patent Citations (3)
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)
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 |