Ekstrakcja ultradźwiękowa nikotyny opiera się głównie na mechanicznym efekcie, efekcie kawitacji i efekcie termicznym ultradźwięków. Poniżej przedstawiono główne etapy i zasady ekstrakcji ultradźwiękowej nikotyny
1. Przygotuj rozpuszczalnik: Najpierw musisz przygotować odpowiedni rozpuszczalnik, np. metanol, do ekstrakcji nikotyny.
2. Obróbka ultradźwiękowa: Umieść próbkę zawierającą nikotynę (taką jak tytoń) w rozpuszczalniku, a następnie użyj sprzętu ultradźwiękowego, aby poddać mieszaninę działaniu ultradźwięków. Wibracje ultradźwięków mogą sprawić, że cząstki medium wibrują w przestrzeni propagacji, wzmacniając dyfuzję i transfer substancji rozpuszczonych.
Jednocześnie ultradźwięki mogą również zwiększać rozmiar mikropęcherzyków rozpuszczonych w medium, tworząc wnękę rezonansową, która następnie natychmiast się zamyka, wywołując efekt kawitacji.
3. Efekt kawitacji: Efekt kawitacji jest kluczowym etapem procesu ekstrakcji ultradźwiękowej. Pod wpływem znacznego naprężenia niszczącego w cieczy tworzą się pęcherzyki kawitacyjne. Gdy intensywność na powierzchni promieniowania ultradźwiękowego osiągnie określoną wartość, powstaną pęcherzyki kawitacyjne. Te pęcherzyki kawitacyjne szybko się rozszerzają i pękają w mgnieniu oka, a gdy pękną, pochłonięta energia pola dźwiękowego zostaje uwolniona w bardzo krótkim czasie i bardzo małej przestrzeni, tworząc środowisko o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, któremu towarzyszą silne fale uderzeniowe i przepływ mikrodźwięków. Ten ekstremalny stan fizyczny może zniszczyć strukturę ściany komórkowej, umożliwiając uwolnienie nikotyny i innych składników aktywnych w komórce i przedostanie się do rozpuszczalnika.
4. Proces ekstrakcji: Pod wpływem ultradźwięków nikotyna i inne składniki aktywne są stopniowo uwalniane z tytoniu i rozpuszczane w rozpuszczalniku. Proces ten może trwać pewien czas, w zależności od czynników takich jak rodzaj tytoniu, moc i częstotliwość sprzętu ultradźwiękowego.
5. Separacja i oczyszczanie: Po zakończeniu ekstrakcji rozpuszczalnik musi zostać oddzielony i oczyszczony, aby usunąć zanieczyszczenia i wyekstrahować nikotynę. Można to osiągnąć za pomocą metod chemicznych, takich jak filtracja, odparowywanie i krystalizacja.
6. Wykrywanie i oznaczanie: Na koniec należy zastosować odpowiednie metody wykrywania, aby dokonać ilościowej i jakościowej analizy wyekstrahowanej nikotyny.
Na przykład chromatografia, spektrometria masowa i inne metody mogą być używane do wykrywania zawartości i czystości nikotyny. Należy zauważyć, że ekstrakcja ultradźwiękowa nikotyny jest złożonym procesem chemicznym, który wymaga profesjonalnego sprzętu i wsparcia technicznego.Podczas przeprowadzania eksperymentów należy ściśle przestrzegać przepisów bezpieczeństwa laboratoryjnego, aby zagwarantować bezpieczeństwo i dokładność procesu eksperymentalnego oraz wyników.