Ультразвукова екстракція нікотину в основному спирається на механічний ефект, ефект кавітації та термічний ефект ультразвуку. Нижче наведено основні кроки та принципи ультразвукової екстракції нікотину
1. Приготуйте розчинник: спочатку вам потрібно підготувати відповідний розчинник, наприклад метанол, для вилучення нікотину.
2. Ультразвукова обробка: помістіть зразок, що містить нікотин (наприклад, тютюн), у розчинник, а потім за допомогою ультразвукового обладнання обробіть суміш ультразвуком. Вібрація ультразвуку може змусити частки середовища вібрувати в просторі розповсюдження, посилюючи дифузію та перенесення розчинених речовин.
У той же час ультразвук також може збільшити розмір мікробульбашок, розчинених у середовищі, утворюючи резонансну порожнину, а потім миттєво закрити, створюючи ефект кавітації.
3. Ефект кавітації: Ефект кавітації є ключовим кроком у процесі ультразвукової екстракції. Під дією значної руйнівної напруги в рідині утворюються кавітаційні бульбашки. Коли інтенсивність на поверхні ультразвукового випромінювання досягне певного значення, утворяться кавітаційні бульбашки. Ці кавітаційні бульбашки швидко розширюються та миттєво лопаються, і коли вони лопаються, поглинена енергія звукового поля вивільняється за дуже короткий час і в дуже малому просторі, утворюючи середовище високої температури та високого тиску, що супроводжується сильними ударними хвилями та мікро - звуковий потік. Цей екстремальний фізичний стан може зруйнувати структуру клітинної стінки, дозволяючи нікотину та іншим активним інгредієнтам у клітині вивільнитися та потрапити в розчинник.
4. Процес екстракції: під дією ультразвуку нікотин та інші активні інгредієнти поступово вивільняються з тютюну та розчиняються в розчиннику. Цей процес може зайняти певний час, залежно від таких факторів, як природа тютюну, потужність і частота ультразвукового обладнання.
5. Розділення та очищення: після завершення екстракції розчинник необхідно відокремити та очистити, щоб видалити домішки та витягнути нікотин. Цього можна досягти за допомогою хімічних методів, таких як фільтрація, випаровування та кристалізація.
6. Виявлення та визначення: нарешті, необхідно використовувати відповідні методи виявлення для кількісного та якісного аналізу екстрагованого нікотину.
Наприклад, хроматографію, мас-спектрометрію та інші методи можна використовувати для визначення вмісту та чистоти нікотину. Слід зазначити, що ультразвукова екстракція нікотину – складний хімічний процес, який потребує професійного обладнання та технічної підтримки.Під час проведення експериментів слід суворо дотримуватися правил безпеки лабораторії, щоб забезпечити безпеку та точність експериментального процесу та результатів.