Ekstraksiyon

Soxhlet cihazı, genellikle katı bir deney numunesinden yağ elde etmek için kullanılır. Soxhlet cihazının bazı kullanım alanları: Gıda ve içecek endüstrisi: Yağ, aroma ve diğer bileşenlerin ekstraksiyonu. Çevre analizleri: Kirletici maddeler, ağır metaller veya toksik bileşenlerin su, hava veya toprak örneklerinden ekstraksiyonu. Farmasötik ve biyoteknolojik araştırmalar: İlaç formülasyonları ve biyolojik aktif bileşenlerin çıkarılması. Kimya endüstrisi: Ham maddelerden organik bileşenlerin ayrılması ve saflaştırılması.

SPE (Solid Phase Extraction) yöntemi, kromatografik analizden önce örneklerin hızlı ve seçici bir şekilde hazırlanması ve saflaştırılması için kullanılır. Çalışma prensibi: 1. Kolondan geçirilme. 2. Ayrılma. Maddelerin ayrılması iki şekilde yapılır: Birinci yöntem. İkinci yöntem. 3. Elde etme. Başlıca ayırma mekanizmaları: normal faz; ters faz; iyon değişim (katyonik ve anyonik değişim); moleküler eleme (size exclusion). SPE yöntemi, sıvı-sıvı ekstraksiyona göre daha temiz örnek özleri, daha az çözücü kullanımı ve daha yüksek geri kazanım oranları sunar.

Bazı ekstraktör çeşitleri: ROT-X-TRACT-S ve ROT-X-TRACT-LC. CONTEX ekstraktör. FIC ve CARINE ekstraktörleri. Kayar kovalı ekstraktör. Santrifüj ekstraktör.

Ekstraksiyonda kullanılan çözücüler, ekstraksiyonun türüne ve amacına göre değişiklik gösterebilir. İşte bazı yaygın çözücüler: Sıvı-sıvı ekstraksiyonunda dietil eter, kloroform, benzen, petrol eteri, karbon tetraklorür gibi organik çözücüler kullanılır. Katı-sıvı ekstraksiyonunda ise hekzan, aseton, eter gibi organik çözücüler tercih edilir. Süperkritik sıvı ekstraksiyonunda ise daha çok karbondioksit (CO2) kullanılır. Ekstraksiyon çözücüsü seçerken dikkat edilen bazı özellikler şunlardır: çözücünün, ekstrakte edilecek maddeyi çözme gücü; çözücünün ortamdan ve çözdüğü maddeden kolayca ayrılabilme özelliği; çözücünün ucuz olması.

Evet, ekstreler ve ekstraktlar aynı anlama gelir. Ekstre (ekstrakt), bitkilerin belli kısımlarına özel ekstraksiyon yöntemleri uygulanarak elde edilen, "bitkinin özü" olarak nitelendirilen etken maddedir.

Bitki özütleri aşağıdaki yöntemlerle elde edilebilir: Buhar damıtması. Çözücüyle özütleme. CO2 özütlemesi. Maserasyon. Enflauraj. Soğuk sıkımla özütleme. Su damıtması. Ayrıca, süperkritik akışkan ekstraksiyonu, mikrodalga ekstraksiyonu, basınçlı solvent ekstraksiyonu, katı-faz mikroekstraksiyonu ve enzim destekli ekstraksiyon gibi modern yöntemler de kullanılmaktadır.

Sıvı-sıvı ekstraksiyonunda kullanılan bazı organik çözücüler: dietil eter; benzen; kloroform; metil klorür; karbon tetraklorür. Ekstraksiyon işleminde kullanılan organik çözücülerin, çözünen maddeyi çözme gücü yüksek, ortamdan ve çözünen maddeden kolayca ayrılabilme özelliğine sahip, ucuz ve uçucu olması tercih edilir.

Süperkritik ekstraksiyon, herhangi bir karışımdan istenilen maddenin uygun bir çözücü yardımıyla çekilerek ayrılması işlemidir. Kullanım alanlarından bazıları: Gıda endüstrisi: Aromatik bileşenler, esansiyel yağlar, bitkisel yağlar ve diğer doğal lezzetlerin çıkarılması. İlaç endüstrisi: Doğal kaynaklardan aktif farmasötik bileşenlerin ekstraksiyonu. Kozmetik ve kişisel bakım endüstrisi: Doğal içeriklerin ve esansiyel yağların ekstraksiyonu. Çevre bilimleri: Toprak ve sudan kirleticilerin uzaklaştırılması. Malzeme bilimi: İleri malzemelerin ve nanopartiküllerin üretimi. Süperkritik ekstraksiyon, çevre dostu olması, kalıntı içermeyen ekstraktlar elde edilmesi ve hassas bileşiklerin korunması gibi avantajlar sunar.

Ekstraksiyon (özütleme), iki veya daha fazla bileşenden oluşan karışımlar içerisinden, bir maddenin veya istenmeyen safsızlıkların bir çözücü aracılığı ile karışımdan ayrılması işlemidir. Ekstraksiyon yöntemleri: Sıvı-sıvı ekstraksiyon: Homojen karışımdaki maddelerden biri, çözücü ile ayrılır. Katı-sıvı ekstraksiyon: Katı içindeki maddelerden biri, onu çözebilen bir çözücü ile alınır. Ekstraksiyonun kullanım alanları: Biyoloji: Bir çözücü içerisinde çözünen sıvı veya katıdan bir maddenin çıkarılması. Kimya: Karışımı oluşturan bileşenler içerisinden istenilen bir bileşenin uygun çözücü ile çözünmesini sağlayarak bulunduğu ortamdan uzaklaştırılması. Bazı ekstraksiyon örnekleri: Meyve aromalarının elde edilmesi. Bitkilerden yağ elde edilmesi. Şeker pancarı bitkisinden şeker elde edilmesi. Söğüt ağacından aspirin elde edilmesi. Çayın demlenmesi.

Soxhlet ekstraktörü 100 ml, 100 mililitre hacme sahip, ısıya ve kimyasallara dayanıklı borosilikat 3.3 camdan üretilmiş bir laboratuvar ekipmanıdır. Teknik özellikleri: Dişi şilif: NS 45/40. Ambalaj: 1 adet. Kullanım amacı: Organik bileşiklerin çözücüler aracılığıyla ekstraksiyonunu (ayrışmasını) gerçekleştirmek için kullanılır.

Bitki ekstraktı aktif maddesi, bitkinin özünden ekstraksiyon veya destilasyon yöntemleriyle elde edilen, genellikle uçucu yağlar veya bitki özleri olarak adlandırılan bileşiklerdir. Bu aktif maddeler arasında şunlar bulunur: Glikozidler; Alkoloidler; Tanenler; Organik asitler; Vitaminler; Mineraller. Ayrıca, bitki ekstraktları, antimikrobiyal, antioksidan, sindirim enzimlerini uyarıcı ve bağışıklık sistemini güçlendirici etkiler de gösterebilir.

Katı faz ekstraksiyonu (SPE), kromatografik analizden önce hızlı ve seçici örnek hazırlama ve saflaştırma için kullanılan bir tekniktir. Bu yöntemde, küçük ve tek kullanımlık ekstraksiyon kolonlarına veya disklerine çeşitli tutucu maddeler (adsorban) doldurulur. SPE, özellikle ilaç ve diğer farmasötik maddelerin analizinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Beta karoten üretimi, genellikle mikrobiyal fermantasyon yöntemiyle gerçekleştirilir. Bu süreçte kullanılan bazı mikroorganizmalar: Blakeslea trispora; Phycomyces nitens; Mucor mucedo. Üretim aşamaları: 1. Besi ortamı hazırlığı: Fermantasyon için malt ekstrakt broth veya YPK gibi sentetik besi ortamları ya da melas, şilempe, peynir altı suyu gibi endüstriyel atık maddeler kullanılır. 2. Fermantasyon: Mikroorganizmalar, besi ortamına eklenerek 270°C'de 150 rpm'de 3, 5 veya 8 gün boyunca fermantasyona bırakılır. 3. Beta karoten ekstraksiyonu: Fermantasyon sonrası, mikroorganizmalar besi ortamından ayrılır ve beta karoten, hekzan-metanol çözeltisi ile 550°C'de 2 saat ekstrakte edilir. 4. Saflaştırma: Elde edilen beta karoten, %96 saflığa ulaşacak şekilde işlenir. Beta karoten, ayrıca bitkilerden elde edilebilir veya sentetik yollarla üretilebilir.

Soxhlet ekstraktörünün soğutucusu, çözücünün buharlaşıp yoğunlaşarak numune üzerine damlamasını sağlar. Çalışma prensibi: 1. Isıtma: Solvent, kaynama sıcaklığının üzerinde ısıtılır. 2. Buharlaşma: Kaynar çözücünün buharı, yoğunlaştırıcı (soğutucu) kısmına geçer. 3. Yoğunlaşma: Buhar, yoğunlaşarak numune içeren ekstraksiyon tüpünün bulunduğu yüksük üzerine damlar. 4. Sifonlama: Solvent seviyesi sifonun tepesine ulaştığında, çözücü örnek bölmesini boşaltarak solvent şişesine geri damlar. Bu döngü, sürekli tekrar ederek ekstraksiyonun tamamlanmasını sağlar.

Soxhlet yöntemi, 19. yüzyılın sonlarında Franz von Soxhlet tarafından geliştirilen bir analiz tekniğidir. Soxhlet ekstraksiyonunun temel prensibi: Katı örnek, selülozdan yapılmış bir ekstraksiyon kartuşuna yerleştirilir ve bu kartuş ekstraksiyon kolunun içine yerleştirilir. Solvent, bir solvent şişesine konur ve kaynama sıcaklığının üzerinde ısıtılır. Kaynayan solventten gelen buharlar, yoğunlaşmanın olduğu kondansatöre hareket eder, yoğunlaşır ve örneğe doğru damlar. Solvent, örneği ıslatır ve solvent seviyesi sifonun tepesine ulaştığında, solvent örnek bölmesini boşaltarak solvent şişesine geri damlamaya başlar. Bu işlem, sürekli tekrarlanarak ekstraksiyon tamamlanır. Soxhlet ekstraksiyonunun bazı kullanım alanları: Gıda ve içecek endüstrisi (yağların, aromaların ve diğer bileşenlerin ekstraksiyonu); Çevre analizleri (kirletici maddelerin, ağır metallerin veya toksik bileşenlerin su, hava veya toprak örneklerinden ekstraksiyonu); Farmasötik ve biyoteknolojik araştırmalar (ilaç formülasyonları ve biyolojik aktif bileşenlerin çıkarılması); Kimya endüstrisi (ham maddelerden organik bileşenlerin ayrılması ve saflaştırılması).

Süper kritik akışkan ekstraksiyonunda modifiye edici, çözücünün (genellikle CO2) polaritesini değiştirmek için eklenen maddelerdir. Bazı modifiye edici örnekleri: Etanol. Aseton, asetonitril, su, etil eter, dikolorometan. Modifiye ediciler, ekstraksiyon çözücülerine eklendiğinde, örneğin sodyum dodesil sülfat ile modifiye edilmiş su, balık dokularından PAH’ların (polisiklik aromatik hidrokarbonlar) ayrılmasında kullanılabilir.

Organik çözücü ile ekstraksiyon, bir karışım içindeki organik bir maddenin, uygun bir çözücü yardımıyla çekilerek ayrılması işlemidir. Bu yöntemde, karışımdan ayrılacak maddenin katı veya sıvı fazda olmasına bağlı olarak sıvı-sıvı veya katı-sıvı ekstraksiyon metotları uygulanır. Ekstraksiyonda kullanılan bazı organik çözücüler: dietil eter, kloroform, benzen, petrol eteri, karbon tetra klorürdür.

Katı faz ekstraksiyon cihazı, katı maddelerin içerdiği maddelerin bir sıvı çözücü yardımıyla ayrıştırılması için kullanılan bir cihazdır. Bu cihazlardan biri Soxhlet ekstraktörüdür.

Tentür ve sıvı ekstrakt benzer ancak farklı kavramlardır. Tentür, bitkisel materyalin su, alkol veya eter gibi çözücüler ile tüketilmesi sonucunda elde edilen sıvı bir preparattır. Sıvı ekstrakt ise, bitki parçalarının su, alkol veya diğer uçurulabilen çözücüler ile ekstrakte edilmesi ve ardından çözeltinin belirli bir orana kadar uçurulması ile elde edilen bir preparattır.

Ekstraksiyon çeşitleri iki ana kategoriye ayrılır: sıvı-sıvı ekstraksiyon ve katı-sıvı ekstraksiyon. 1. Sıvı-Sıvı Ekstraksiyon: Birbiri ile karışmayan iki sıvının bir araya getirilmesi ve bu karışıma çözünebilen bir katının eklenmesiyle yapılan bir işlemdir. 2. Katı-Sıvı Ekstraksiyon: Katı bir malzemenin içerdiği bir veya birden fazla bileşenin uygun bir çözücü yardımıyla ayrılması işlemidir.