Характеристика процессу екстрагуванняМатеріали / Характеристика процессу екстрагуванняСторінка 1
Екстракційний процес – основа виробництва фітопрепаратів
Процеси екстракції або вилучення мають велике значення в сучасній фармації. Шляхом вилучення отримується основна група галунових препаратів – екстракти і настойки, а також новогаленові препарати, вилучення зі свіжих рослин та інші препарати. У виробництві індивідуальних фітопрепаратів (алкалоїдів, глікозидів та ін.) початковою стадією є також екстракція лікарської рослинної сировини. Екстракційний процес лежить в основі технології багатьох препаратів, які отримуються з сировини тваринного походження (препарати гормонів, ферментів).
Сутність процесу вилучення
В процесі вилучення переважають дифузні (речообмінні) явища, які ґрунтуються на вирівнюванні концентрації між розчинником (екстрагентом) і розчином речовин, які містяться в клітці.
Молекулярною дифузією називається обумовлений хаотичним рухом молекул процес взаємного проникнення речовин (рідких і газоподібних), що граничать один з одним і знаходяться в макроскопічному спокої. Інтенсивність дифузії залежить від кінетичної енергії молекул. Чим вона вища, тим інтенсивніше протікає дифузійний процес. Наприклад, гази легко дифундують один в одного, оскільки молекули їх рухаються з великими швидкостями. Рідини і розчини, рух молекул в яких більш обмежений, дифундують значно менше.
Головною рушійною силою дифузійного процесу є різність концентрацій розчинених речовин в дотикаючи рідинах. Чим більша різниця концентрації, тим більша кількість продифундованих при рівних умовах за один і той же час.
Молекулярна дифузія підчиняється закону, згідно якому на кінетику процесу поряд з перепадом концентрації речовин здійснюють вплив також і інші фактори:
швидкість дифузії збільшується при підвищенні температури, оскільки при цьому збільшується рухливість молекул і як наслідок зростає швидкість їх руху;
швидкість дифузії залежить від молекулярної маси речовин і розміру частинок: інакше кажучи, чим менша маса і радіус дифундуючи речовин, тим більше йде дифузія. Розчини білків, слизей та інших подібних речовин дифундують дуже повільно, оскільки вони є високомолекулярними з’єднаннями. Зовсім інша картина спостерігається в розчинах речовин, які знаходяться в стані молекулярної або іонно-молекулярної дисперсії. Ці речовини як такі, що мають відносно малі маси і розміри частинок дифундують незрівнянно швидше;
процес дифузії вимагає певного часу. Чим більше триває дифузія, тим більше речовин переходить з одного середовища в інше.
Конвективна дифузія відбуваються в результаті струсу, зміни температури, перемішування, тобто внаслідок причин, які викликають переміщення рідин, а разом з ним і розчиненої речовини в турбулентному (безпорядковому) потоці. Інакше кажучи, механізм конвективної дифузії складається в переносі речовин не у вигляді молекул речовини, а у вигляді окремих невеликих об’ємів його розчину. Конвективна дифузія підчиняється закону, згідно якого швидкість дифузії виростає зі збільшенням поверхні контакту фаз, різниці концентрації і тривалості процесу.
При конвективній дифузії розмір молекул дифундуючої речовини, в’язкість розчинника, кінетична енергія молекул стають другорядними факторами. Головним для швидкості конвективного переносу речовин стає гідродинамічні умови, тобто швидкість і режим руху рідини. Швидкість конвективного переносу речовини у багато разів більша швидкості молекулярного переносу.