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用于纯化样品和分离元素的各种提取方法在化学分析过程中极为重要。 这些过程可能非常复杂,但是了解这些方法及其在许多行业中的作用非常重要。 以下是液液萃取和固相萃取中所用工艺的细分及自动化液体工作站在多个行业中的应用。

液液萃取

液-液萃取也被称为溶剂萃取或分配,是许多行业使用的过程。该方法使用两种不混溶的液体,通常是一种水溶液和一种有机溶剂,以分离化合物。实验室技术人员会将溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂。要完成此转移,两种液体必须接触并混合。然后进行相分离,其中两种不混溶的液体再次分离。
该过程从溶剂和含有萃取用溶质的进料溶液开始。选择溶剂时,需要考虑几个因素,以便获得最有价值的结果。首先,必须考虑溶剂从进料溶液中提取溶质的难易程度。所选的溶剂也应该是非腐蚀性的,并具有良好的可回收性。此外,各相之间的界面张力应精确;如果张力太低,则脱离变得越来越困难。
然后,实验室技术人员将两种液体放入容器中,并摇晃或搅拌在一起。此过程使分子溶解到所选的溶剂中。许多专业人员将此称为分区。然后,各相可以沉降,溶质现在驻留在水性溶剂(现在称为萃取液)中。现在没有溶质的有机溶剂是萃余液。
正如我们已经说过的,液-液萃取有许多不同的应用,导致了该工艺的几种不同技术。在较小规模的化学实验室中,使用分液漏斗进行批量单步萃取是一种常见的过程。该过程通常包括分散液-液微萃取和直接有机萃取,这些过程在蛋白质的萃取和农药的鉴定中特别有用。但是,较大的行业通常使用多级逆流连续过程,例如从金属中提取镧系元素。由于此过程需要许多小的提取阶段,因此可能会非常耗时,并且要求最大的精度和准确性。自动化液液萃取工作站可加快这一过程,降低人为错误的风险,并使实验室技术人员将注意力集中在其他地方。专业人士可认为这些液体处理工作站配备其他附件,例如用于混合和分离液体的离心机,以创建更高效,更精确的过程。

固相萃取

固液萃取与液液萃取的不同之处在于,分析物的分离是通过与固相固定相的相互作用实现的。固相萃取比液-液萃取具有一系列优势,例如消除了可能的乳液形成和定量回收的能力。固相萃取主要有三种类型:正相,反相和离子交换,它们通常分别用于极性,非极性和带电荷的化合物。固相萃取通常在以下步骤中进行。
首先,它必须确定哪种类型的固定相适合于所需分析物的分离。然后,实验室技术人员将用适当的流动相调节并平衡相应的滤芯。然后将样品溶解在溶剂中,并加载到固定相上。将正压或负压施加到小柱上,以推动/拉动样品通过固定相。当样品通过固定相时,由于它们对固定相的亲和力,不同的化合物将以不同的速率洗脱。最后,通过去除洗脱液分离分析物,剩下所需的最终产物。
在某些情况下,可能必须多次执行此过程才能从样品中完全提取分析物。这可能是一个非常耗时的过程,并且可能成为实验室技术人员的主要痛点。但是,自动化工作站(例如我们的VERSA系列中的固相萃取工作站)可以完全自动化此密集过程。这些工作站采用高端机器人技术,通过减少人为错误的风险并提供极其一致,准确和精确的结果来简化流程。要了解有关自动液体处理设备如何使提取过程更加高效和准确的更多信息,请联系我们定制自动液体处理。

应用

自动液体处理工作站简化了固相萃取和液液萃取的过程,并在各个行业有许多应用。事实上,根据2018年的一项研究,“全球自动化液体处理市场规模预计到2024年将达到10.5亿美元,在预测期内将以7.8%的CAGR增长。”下面是几个在固液和液液萃取中使用自动液体处理工作站以提高效率、精密度和准确度的行业。

农业

多年来,农业一直是美国的重要产业,它们的成功影响着全世界的人们。 最近,许多农民转向液液萃取,以更好地适应新法规以及不断增长的商业和创新需求。 在该行业中,专业人员使用液液萃取来鉴定农作物中的抗病基因,从而提高农作物产量并降低农作物损失的风险。 此外,农业学家可以使用该技术预测后代,从而使农民能够优化未来的牲畜和农作物产量。
食品安全
与液体处理工作站在农业中的使用类似,食品安全行业使用液液萃取物和固液萃取物来鉴别农药和其他在摄入时可能有害的化学物质。这些过程还可以检测过敏原和病原体,确保我们吃的食物既健康又安全。专业人士还将使用固液萃取从咖啡豆中提取咖啡因,或从油籽中提取油和从甘蔗中提取糖。

制药

制药行业在不断变化,科学家每天都在发现新的药物。 自动化的液体处理工作站使药剂师可以跟上制药行业的创新。 当用于制药工业时,液液萃取能够分离和鉴定蛋白质,抗生素,氨基酸和酶。 此外,专业人员可以使用液液萃取法提取精油,制造商可以在香精,调味剂和药品中使用精油。

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