微波萃取技术
微波萃取技术的基本原理
微波萃取技术的基本原理嘿，朋友！今天咱们来聊一聊一个超酷的技术——微波萃取技术。
你可能会想，这是啥呀？其实呀，它的原理就像我们平常泡茶一样有趣呢。
想象一下，你有一杯茶叶，想要把茶叶里的香味和营养都泡出来。
你会怎么做呢？当然是用热水去泡啦。
而在微波萃取技术里，微波就像是那杯热水。
微波是一种特殊的电磁波，它有一个很厉害的本事，就是能让物质里的分子变得超级活跃。
在微波的照射下，那些被萃取的物质，就像一群在操场上的小朋友，本来安安静静的，突然被老师喊着做运动，然后就开始跑来跑去，活力满满。
比如说，我们要从植物里萃取某种有用的成分，像从薄荷叶里萃取薄荷油。
植物里的细胞就像是一个个小小的房间，而我们要的薄荷油就住在这些房间里。
正常情况下，薄荷油可能不太愿意出来。
但是微波一来，就像给这些小房间来了一场“地震”，细胞里的分子们都开始剧烈运动。
这种运动让薄荷油分子变得不安分，它们就更容易冲破细胞这个小房间的束缚，跑到外面的溶剂里去。
这里的溶剂呢，就像是我们泡茶时的水。
它是专门用来接收那些从细胞里跑出来的有用成分的。
微波不断地刺激着植物里的分子，让更多的薄荷油分子跑到溶剂里，就像越来越多的茶香跑到水里一样。
从科学的角度来说，微波能让物质中的极性分子快速地摆动。
什么是极性分子呢？你可以把它们想象成一群有头有尾的小磁铁。
在微波的电磁场作用下，这些“小磁铁”就会按照电磁场的节奏快速地转向，这种快速转向产生的摩擦和碰撞，就会让物质内部的能量增加，温度升高。
就像我们在操场上跑步跑久了会出汗一样，分子运动剧烈了就会有更多的变化，那些我们想要的成分就更容易被萃取出来啦。
而且啊，微波萃取技术还有一个很大的优点，就是速度快。
还是拿泡茶来说，用热水泡茶可能要等个几分钟才能泡出味道来，但是微波萃取就像是用了一个超级热水，能让有用成分很快地被萃取出来。
比如说，在一些工业生产中，传统的萃取方法可能要花费好几个小时甚至几天，而微波萃取可能只需要几十分钟就搞定了。
微 波 萃 取 技 术
常规的微波萃取方法是把极性溶剂(如 丙酮)或极性溶剂和非极性溶剂混合物(如丙 酮+正己烷,或甲醇+乙酸等)，与被萃取样品 混合，装入微波制样容器(一般为PFA杯)中， 在密闭状态下，放入微波制样系统中加热。 根据被萃取组分的要求，控制萃取压力或温 度和时间；加热结束时，把样品过滤，滤液 直接进行测定，或作相应处理后进行测定。 一般情况下，微波萃取加热时间约5～10分 钟，萃取溶剂和样品总体积不超过制样杯体 积的1/3。
（2）另一类由非极性分子组成，它们基本上不吸 收或很少吸收微波，这类物质有聚四氟乙烯、聚丙 烯、聚乙烯、聚砜等、塑料制品和玻璃、陶瓷等， 它们能透过微波，而不吸收微波。这类材料可作为 微波加热用的容器或支承物。
（3）金属导体材料能很好的反射微波，可做其密封 材料。
二、微波萃取设备及萃取步骤
1.设备 带有控温附件的微波制样设备，微波萃取用
3. 萃取时间
微波萃取时间与被测物样品量、溶剂体积和 加热功率有关。一般情况下，萃取时间在1015min内。在萃取过程中，一般加热开始1-2min即 可达到所要求的萃取温度。
4. 溶液pH值
溶液的pH值也会对微波萃取的效率产生一定 的影响，针对不同的萃取样品，溶液有一个最佳 的用于萃取的酸碱度。有文献考察了从土壤中萃 取除草剂三嗪时分别用NaOH、NH3-NH4Cl、HAc、 NaAc和HCl调节溶剂pH值对回收率的影响。研究 结果表明：当溶剂的pH值介于4.7～9.8时，除草剂 三嗪的回收率最高。
2. 微波的特性
1） 金属材料不吸收微波，只能反射微波。 2） 绝缘体可以透过微波，它几乎不吸收微波的能量。如
玻璃、陶瓷、塑料（聚乙烯、聚苯乙烯）、聚四氟乙烯、 石英、纸张等，它们对微波是透明的，微波可以穿透它 们向前传播。 3）极性分子的物质会吸收微波（属损耗因子大的物质）， 如：水烯材料）。
微波萃取法的原理
微波萃取法的原理微波萃取法是一种常用的分离和提取技术，它基于微波辐射对样品中的目标成分产生热效应，从而实现目标成分的快速、高效提取。
本文将介绍微波萃取法的原理及其在实际应用中的重要性。
微波萃取法的原理是基于微波辐射与物质之间的相互作用。
微波辐射是一种电磁波，其频率通常在300 MHz至300 GHz之间。
当微波辐射与样品中的分子发生相互作用时，会引起分子的振动和转动，从而产生热效应。
这种热效应可以使样品中的目标成分溶解或挥发，从而实现其分离和提取。
微波萃取法的过程通常包括以下几个步骤：样品的制备、样品的加热、目标成分的提取和分离、溶剂的回收等。
首先，需要将待提取的样品制备成适当的形式，例如粉末或液体。
然后，将样品放置在微波萃取仪器中，并加入适量的溶剂。
接下来，通过调节微波辐射的功率和时间，使样品受热并实现目标成分的提取。
最后，通过分离技术将目标成分与溶剂分离，并回收溶剂以便再次使用。
微波萃取法在许多领域中得到了广泛的应用。
例如，在环境监测中，可以使用微波萃取法提取土壤或水样中的有机污染物，以便进行分析和检测。
在食品工业中，微波萃取法可以用于提取食品中的营养成分或添加剂，以实现食品质量的监控和控制。
此外，微波萃取法还可以应用于药物分析、天然产物提取等领域。
与传统的提取方法相比，微波萃取法具有许多优点。
首先，微波萃取法的操作简单、快速，可以在较短的时间内完成样品的提取过程。
其次，微波萃取法可以实现目标成分的高效提取，提取率通常较高。
此外，微波萃取法还可以减少溶剂的使用量，降低对环境的影响。
微波萃取法是一种重要的分离和提取技术，其原理基于微波辐射与样品中的目标成分之间的相互作用。
通过微波萃取法，可以实现样品中目标成分的快速、高效提取，广泛应用于环境监测、食品工业、药物分析等领域。
随着科学技术的不断发展，微波萃取法在实际应用中的重要性将进一步凸显。
微波萃取技术.
而微波加热是一个内部加热过程，微波直接
作用于内部和外部的介质分子，使整个物料
被同时加热，即为“体加热”过程，从而可
克服传统的传导式加热方式所存在的温度上 升较慢的缺陷。
一、微波萃取原理
传导加热
对流加热
微波加热
微波加热示意图
传统加热示意图
图 1 两种加热方式的比较
一、微波萃取原理
微波萃取离不开合适的溶剂，因此微波 萃取可作为溶剂提取的辅助措施。溶剂提取 法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解
微波炉
微波炉的基本外形和构造
①门安全联锁开关--确保炉门打开,微波炉不能工作,炉门关上, 微波炉才能工作;
②视屏窗--有金属屏蔽层,可透过网孔观察食物的烹饪情况;
③通风口--确保烹饪时通风良好;
④转盘支承--带动玻璃转盘转动; ⑤玻璃转盘--装好食物的容器放在转盘上,加热时转盘转动,使食 物烹饪均匀; ⑥控制板--控制各档烹饪; ⑦炉门开关--按此开关,炉门打开｡
一、微波萃取原理
微波萃取主要是利用微波强烈的热效应， 但微波加热方式不同于传统的加热方式。在 传统的加热方式中，容器壁大多由热的不良 导体制成，热由器壁传导至溶液内部需要一
定的时间；此外，液体表面气化而引起的对
流传热将形成自内而外的温度梯度，因而仅
一小部分液体与外界温度相当。
一、微波萃取原理
普通的外加热方式将热量由外向内传递，
微波炉
微波炉的加热时间： 要视材料及用量而定，还和食物新鲜程度､含水量有 关｡由于各种食物加热时间不一，故在不能肯定食物 所需加热时间时，应以较短时间为宜，加热后可视 食物的生熟程度再追加加热时间｡否则，如时间太长， 会使食物变得发硬，失去香､色､味｡按照食物的种类 和烹饪要求，调节定时及功率(温度)旋钮，可以仔细 阅读说明书，加以了解｡ 食品放入微波炉解冻或加热，若忘记取出，如果时 间超过2小时，则应丢掉不要，以免引起食物中毒｡
微波萃取
四、微波萃取的主要影响参数
• 1.破碎度 与传统提取方法一样，被提取物经过适 当破碎，可以增大接触面积，有利于萃取过程的 进行。 • 2.分子极性 在微波场中，极性分子受微波的作用 较强。若目标组分为极性分子，则比较容易扩散。 在天然产物中，完全非极性的分子是比较少的， 物质的分子或多或少会存在一定的极性，绝大多 数天然产物的分子都会受到微波电磁场的作用， 因而均可用微波来协助提取。 • 3.溶剂 溶剂的选用十分重要，适宜的溶剂可提取 出所需要的组分，若溶剂选用不当，则不一定能 获得理想的提取效果。
新型的萃取分离技术
微波萃取
一、什么是微波萃取
• 微波萃取，即微波辅助萃取（Mi acrowaveassisted extraction，MAE），是用微波能 加热与样品相接触的溶剂，将所需化合物 从样品基体中分离，进入溶剂中的一过程。
二、微波萃取的原理
• 普通的外加热方式将热量由外向内传递， 而微波加热是一个内部加热过程，微波直 接作用于内部和外部的介质分子，使整个 物料被同时加热，即为“体加热”过程， 从而可克服传统的传导பைடு நூலகம்加热方式所存在 的温度上升较慢的缺陷。
• 4. 微波萃取无需干燥等预处理，简化了工艺，减 少了投资。 • 5. 微波萃取的处理批量较大，萃取效率高，省时。 与传统的溶剂提取法相比，可节省50％~90％的 时间。 • 6. 微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物 质中的不同组分进行选择性加热，因而可使目标 组分与基体直接分离开来，从而可提高萃取效率 和产品纯度。 • 7. 微波萃取的结果不受物质含水量的影响，回收 率较高。
• 微波加热过程中，目标组分的分子在高频 电磁波的作用下，以每秒数十亿次的高速 振动产生热能，使分子本身获得巨大的能 量而得以挣脱周围环境的束缚。当环境存 在一定的浓度差时，即可在非常短的时间 内实现分子自内向外的迁移，在短时间内 达到提取目的。常用的微波频率为2450M HZ。
微波萃取的概念
微波萃取的概念微波萃取（Microwave-assisted extraction，MAE）是一种利用微波辐射来加速和提高植物有效成分的提取效果的技术。
它是一种绿色、高效、快速的提取方法，已经被广泛应用于天然产物、药物、食品和环境样品的提取。
微波萃取原理是利用微波辐射作用于样品中的水分子，通过水分子的旋转和摩擦产生的热能，使样品中的活性成分迅速溶解到溶剂中。
与传统的提取方法相比，微波萃取具有以下优点：1. 提取效果显著提高：微波辐射可以快速加热和溶解样品中的活性成分，提高提取效率。
相比传统方法，微波萃取可以获得更高的提取率和更短的提取时间。
2. 快速和节能：微波辐射具有快速加热的特点，相对传统方法可以大大缩短提取时间。
同时，由于微波萃取过程中样品和溶剂可以同时加热，节省了能源消耗。
3. 简单和方便：微波萃取操作简单，只需将样品和溶剂放入微波加热器中，设定合适的温度和时间，微波加热器会自动完成加热过程，无需频繁搅拌和操作。
4. 优化和可控性好：微波萃取可调控加热温度、压力、时间等参数，可以根据不同样品的特点和需要进行优化和设计。
同时，微波辐射对样品中的化学成分影响较小，有效保留了植物的有效成分。
5. 绿色环保：微波萃取无需大量的有机溶剂，减少了溶剂的消耗和环境的污染。
同时，微波加热器的使用寿命较长，降低了仪器更新频率和废物处理的成本。
微波萃取方法的应用范围非常广泛。
在天然产物领域，微波萃取已成功应用于中药提取、植物次生代谢产物的提取、花草香精的制备等。
在药物研发领域，微波萃取可以提取药物中的有效成分，如植物药物的主要活性成分、生物碱和黄酮类化合物等。
在食品领域，微波萃取可以提取食品中的香气成分、色素和抗氧化剂等，同时保留食品的营养成分。
在环境样品领域，微波萃取可以快速提取环境样品中的污染物，如土壤、水样和空气样品中的有机污染物和重金属。
虽然微波萃取具有很多优点，但也存在一些技术难题和挑战。
首先，微波萃取方法对样品的处理和预处理较为敏感，需要对样品的颗粒大小、湿度、溶剂选择等进行优化。
微波辅助萃取技术的应用研究
微波辅助萃取技术的应用研究微波辅助萃取技术是近年来发展起来的一种新型萃取技术，它相比传统的萃取技术，有着更高的提取效率、更短的提取时间以及更低的耗能。
因此，微波辅助萃取技术已经被广泛应用于食品、中药、环境等领域的提取和分离中。
本文将着重围绕微波辅助萃取技术的发展、优点及应用进行探讨。
微波辅助萃取技术的发展微波辅助萃取技术于20世纪80年代开始在国际上被广泛运用。
随着科技的发展，该技术逐渐成为一种新型、高效萃取技术，得到了广泛的关注和研究。
微波辅助萃取技术是利用微波短波辐射作用于物质，使物质内部产生热效应，从而达到更高效率的提取目的。
微波辐射能够穿透物质，使样品分子内部产生摩擦，从而转换成热能，促使样品快速膨胀，使得被提取物质释放速度加快，提高提取效率。
微波辅助萃取技术的优点与传统的萃取技术相比，微波辅助萃取技术具有如下优点：1. 提取效率高：微波辐射能够快速穿透样品进行加热，能量集中、高效、快速，大大缩短了提取时间。
相比传统方法，提取效率有较大提高。
2. 提取时间短：微波加热的过程中，能够让样品更快地达到提取温度，因此提取的时间大大缩减，多数物质均可在几分钟内完成提取，而提取时间通常在10-60分钟之间。
3. 耗能低：微波辐射对样品加热能量集中，加热效率高，无需对整个反应体系进行加热，极大地节省了能源。
4. 避免了样品受到氧化、降解和动态流动等影响：微波萃取的过程中，自身加热不会改变样品在提取物的组成中的原始状况，减少了对样品的影响。
5. 高品质、高纯度：微波辅助技术可以保持接近原始的化学成分、质量，从而获得高品质、高纯度的提取物。
微波辅助萃取技术的应用在实际应用中，微波辅助萃取技术经常被用于食品、中药、化学等领域。
例如，在食品领域中，微波技术已被应用于提取果汁、膳食纤维、色素等，并已在大规模生产的过程中打下了商业基础；在中药领域中，微波技术已成功应用于一些天然药物中单一有效成分的提取上，如黄芩苷、甘草苷等；在环保领域中，微波技术被广泛应用于污染物提取和有毒有害物质的分离。
微波萃取原理
微波萃取原理
微波萃取是一种常用的样品前处理技术，它通过利用微波加热来实现样品中目标成分的快速、高效萃取。
微波萃取原理主要包括微波加热、溶剂渗透和目标成分溶解三个方面。
首先，微波加热是微波萃取的核心原理之一。
微波是一种电磁波，它的特点是能够穿透物质并在其中产生局部加热。
在微波萃取中，样品与溶剂混合后置于微波炉中，微波能够迅速穿透样品并使其内部分子产生摩擦运动，从而产生热量。
这种局部加热的方式能够使样品中的目标成分迅速溶解到溶剂中，提高萃取效率。
其次，溶剂渗透也是微波萃取的重要原理之一。
微波能够使溶剂分子产生振动，从而加速溶剂分子的扩散和渗透。
当微波能量作用于样品和溶剂混合物时，溶剂分子能够更快地渗透到样品中，促进目标成分与溶剂的接触和溶解。
因此，溶剂渗透是微波萃取能够快速、高效进行的重要原因之一。
最后，目标成分溶解是微波萃取原理的关键环节。
微波加热和溶剂渗透共同作用下，样品中的目标成分会迅速溶解到溶剂中。
这是因为微波能够加速样品中目标成分的热运动，促进其溶解到溶剂
中。
同时，溶剂渗透也能够使溶剂分子更快地与目标成分接触，加快溶解速度。
因此，微波萃取能够在较短时间内实现样品中目标成分的高效溶解。
综上所述，微波萃取原理主要包括微波加热、溶剂渗透和目标成分溶解三个方面。
通过微波加热和溶剂渗透，样品中的目标成分能够迅速溶解到溶剂中，实现快速、高效的萃取。
微波萃取技术在化学分析、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用前景，对于提高分析效率、降低分析成本具有重要意义。
实验三 用微波萃取
三.实验器材与试剂 器材 层析柱，恒流泵，旋转式真空蒸发器，试管，烧 杯和量筒等。 试剂 HZ—818树脂（华东理工大学华震科技有限公司）， 乙醇等。
茶多酚为淡黄至褐色略带茶香的水溶液、灰 白色粉状固体或结晶，味涩。易溶于水、乙醇、 乙酸乙酯，微溶于油脂。对热、酸较稳定， 160℃油脂中30min仅降解20％.PH2-7稳定， PH≥8，和光照下易氧化聚合。遇铁变绿黑色络 合物。略有吸潮性，水溶液的PH在3-4之间，碱 性条件下易氧化褐变。具有优越的抗氧化能力。 在油脂、食品、医药、化妆品及饮料等领域具有 广泛的应用前景。
（1）微波功率500W：
萃取阶段1——设定微波功率500W，时间45s。
萃取阶段2——微波功率0W,时间10s。 萃取阶段3——微波功率500W，时间5 s。 萃取阶段4——微波功率0W，时间10s。 萃取阶段5——微波功率500W，时间5 s。
（2）微波功率200W：将萃取阶段1、3、5的微波功率改为200W， 其余相同。
开真空泵抽滤，收集滤液，弃去固体残渣。
6、用量筒量滤液体积，并用下述实验Ⅲ的分析方法测
定茶多酚含量。按下式计算茶多酚的提取收率：茶多
酚提取收率=ρ ×V／m×100％ 式中：ρ —茶多酚含量（㎎／ml） V—滤液的体积（ml） M—萃取时所用的茶叶总质量（㎎） （3-6-1）
7、萃取结束后，用清洁剂和少量的水倒入烧瓶内，用 软刷刷洗，并用水洗净。烧瓶底部的换能器尽量不要碰 到水，万一碰到水，就要用干布擦干，在通风处晾干。 （三）普通热水萃取 1、称取同样5g粉碎后的茶叶末，加入100ml的水，放入 烧瓶内，80℃水浴加热浸取，立即计时，按下列时间间 隔取样分析茶多酚含量：1、3、5、7、10、15、20、30、 40min。每次取样2-3ml，用小三角漏斗过滤后，分别测 定滤液中茶多酚含量（mg/ml）,总共萃取40min结束。 以茶多酚含量为纵坐标，时间为横坐标，画出茶多酚的 萃取曲线。曲线基本达水平的时间作为最适萃取时间。 2、根据上述所求得的最适萃取时间，在相同条件下， 再进行一次萃取，但中间不取样。将萃取后的固液混合 物抽滤，除去固体残渣。然后量滤液体积，并测定滤液 中茶多酚含量，按上述公式计算萃取收率。
微波萃取技术.
萃取温度应低于萃取溶剂的沸点，不 同的物质最佳萃取温度不同。
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3、萃取时间的影响
微波萃取时间与被测样品量、溶剂 体积和加热功率有关，一般情况下为 1015min。
一般所选用的微波功率在200-1000W范围内。
15
5. 基体物质的影响
基体物质对微波萃取结果的影响可 能是因为基体物质中含有对微波吸收较强 的物质，或是某种物质的存在导致微波加 热过程中发生化学反应。
例如：土壤基体中的有机质对萃取 效率有一定影响，而无机质的影响不大。
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6、微波萃取效率的其它影响因素
5
微波辅助萃取技术特点
（2） 加热均匀 微波加热是透入物料内部 形成独特的物料受热方式，整个物料被加
的能量被物料吸收转换成热能对物料加热，
热，无温度梯度，即微波加热具有均匀性
的优点。
6
微波辅助萃取技术特点 （3）选择性 微波对介电性质不同的物料呈
现出选择性的加热特点，介电常数及介质损 耗小的物料，对微波的入射可以说是“透明” 的。溶质和溶剂的极性越大，对微波能的吸 收越大，升温越快，促进了萃取速度。而对 于不吸收微波的非极性溶剂，微波几乎不起 加热作用。所以，在选择萃取剂时一定要考 虑到溶剂的极性，以达到最佳效果。
废液 (Waste)
PTFE 管 (Coiled PTFE tubing)
SPE/HPLC或GC/MS分析 (Analysis by SPE/HPLC or GC/MS )
接收容器 (Collection vessel)
微波消解和微波辅助萃取技术
•
第一节 微波消解和微波辅助萃取的 定义 及作用原理
在微波萃取中，吸收微波能力的差异 可使基体物质的某些区域或萃取体系中 的某些组分被选择性加热，从而使被萃 取物质从基体或体系中分离，进入到具 有较小介电常数、微波吸收能力相对较 差的萃取溶剂中。
•
第一节 微波消解和微波辅助萃取的 定义 及作用原理
6. 微波萃取的选择性较好。由于微波可 对萃取物质中的不同组分进行选择性加热， 因而可使目标组分与基体直接分离开来，从 而可提高萃取效率和产品纯度。 7. 微波萃取的结果不受物质含水量的影 响，回收率较高。 基于以上特点，微波萃取常被誉为“ 绿色提取工艺”。
•
第一节 微波消解和微波辅助萃取的 定义 及作用原理
•
第一节 微波消解和微波辅助萃取的定义 及作用原理
当被提取物和溶剂共处于快速振动的微 波电磁场中时，目标组分的分子在高频电磁 波的作用下，以每秒数十亿次的高速振动产 生热能，使分子本身获得巨大的能量而得以 挣脱周围环境的束缚。当环境存在一定的浓 度差时，即可在非常短的时间内实现分子自 内向外的迁移，这就是微波可在短时间内达 到提取目的的原因。
•
第一节 微波消解和微波辅助萃取的 定义 及作用原理
一般来说,微波萃取首先要求溶剂必须具有 一定的极性,以利于吸收微波能,进行内部加热 ，其次所选溶剂对被萃取组分必须具有较强的 溶解能力,溶剂的沸点及对后续测定的干扰也必 须考虑。而控制萃取功率和萃取时间则是为了 在选定萃取溶剂的前提下，选择最佳萃取温度 。适宜的萃取温度既能使被萃取组分保持原有 的化合物形态，又能获得最大的萃取效率。
•
微波的能力主要取决于其介电常 数、比热和形状等。极性较大的溶剂或目标组 分，吸收微波的能力较强，在微波照射下能迅 速升温，沸点低的溶剂甚至出现过热现象,极性 较低者吸收微波的能力较差,而非极性的氯仿等 则几乎不吸收微波。因此,利用不同物质在介电 性质上的差异也可达到选择性萃取的目的。
浅析微波萃取技术的优缺点共30页文档
5．微波萃取法在临床上的应用 在临床上，有人用微波选择性萃取人血或血 清中的药物(镇静剂)，如
Lidocaine,Methadone,Diazepam,Nordiazepan, Propoxyphene,Morpropoxyphene 等。这种萃取法 已成功地用到了几个案例的侦破。从血红细胞表 面分离抗体的微波萃取法仅需 1令人满意。
有研究用 4 种不同的溶剂，异辛烷、甲醇、去离
子水和人造海水，在不同的微波功率下，考察了
丁基和苯基锡衍生物的稳定性和萃取回收率，如
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沉
积
物
中
的
BuSnCl3(MBT),Bu2SnCl2(DBT),Bu3SnCl(TBT),P
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猪肉中硫胺二甲嘧啶、蛋黄和蛋白中氯霉素药 残、橡胶配方中加速凝固剂、聚烯烃中稳定剂和 添加剂、富勒烯油烟中 C60 和 C70 的提取等也都 采用了微波萃取技术。
微波萃取
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大蒜和洋葱。 2．有机污染物得微波萃取 土壤、河泥、海洋沉积物、环境灰尘以及水
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中的有机污染物一般指高聚物、多环芳烃、氯化 物、苯、除草剂、润滑油和酚类等。微波萃取不 同基体中有机污染物的优点是只需用常规萃取 方法十分之一的溶剂，约 5-20 分钟萃取时间即
可。应用到土壤样品中多环芳烃，酚类化合物，
河泥、海洋沉积物、环境灰尘中有机污染物，水
中的多氯联苯和其他有机污染物。土壤中的烷
烃、多环芳烃和除草剂，水，沉积物和生物组织
微波萃取法的名词解释
微波萃取法的名词解释微波萃取法是一种常用的分离和提取技术，广泛应用于化学、生物、环境和食品行业等领域。
它通过利用微波辐射的能量，使样品中的目标物质迅速转化为气态或溶解在溶剂中，从而实现目标物质的有效萃取和分离。
一、微波萃取的基本原理微波萃取法的基本原理是利用微波辐射能的特殊性质，即能量高、频率高、作用时间短的特点，对样品中的目标物质进行选择性加热，使其迅速转化为气态或溶解在溶剂中。
微波能量可以迅速传递到样品中，而微波辐射的热量主要集中在样品中的水分子上，从而实现快速和高效的萃取过程。
二、微波萃取的优势1. 提高萃取效率：微波能够迅速加热样品，在短时间内完成萃取过程，大大缩短了操作时间，提高了萃取效率。
2. 节约溶剂用量：由于微波辐射的加热特性，样品中的目标物质可以迅速溶解在较小量的溶剂中，从而减少了溶剂的使用量。
3. 保护热敏化合物：微波萃取过程中的加热速度快，时间短，对于一些热敏化合物的分析和检测具有保护作用。
4. 适用范围广：微波萃取适用于各种不同性质的样品，如固体、液体和气体等，具有广泛的适用性。
三、微波萃取的应用领域1. 化学分析：微波萃取在有机物和无机物的分析中得到广泛应用，如食品中的农药残留分析、环境样品中的有机物和无机物的测定等。
2. 生物药学领域：微波萃取可用于植物样品中活性成分的提取，如草药中活性成分的萃取和脂类的提取等。
3. 环境监测：微波萃取可以快速提取环境样品中的有机污染物和重金属等，提高分析的灵敏度和准确性，如土壤、水体等环境样品中的有害物质的分析等。
4. 食品工业：微波萃取可以提取食品中的营养成分和添加剂，如食品中的维生素、脂质等的含量测定。
四、微波萃取的步骤与操作注意事项微波萃取主要包括样品的制备、样品与溶剂的混合以及微波辐射加热等步骤。
在操作过程中，需要注意以下几点：1. 样品的准备：样品的准备对于萃取效果至关重要，需要选择适当的样品制备方法，以获得准确和可重复的结果。
微波萃取
综上所述,微波能是一种能量形式,它在传输 过程中可对许多由极性分子组成的物质产生作 用,并使其中的极性分子产生瞬时极化,并迅速 生成大量的热能, 其中的目标化合物扩散至溶 剂中。从原理上说,传统的溶剂提取法,如浸渍 法、渗滤法、回流提取法、连续回流提取法等, 均可加入微波进行辅助提取,从而成为高效提取 方法。
微波萃取技术
生物工程专业
微波萃取的基本原理：由于不同物质 的结构不同，吸收微波能的能力各异， 因此，在微波的作用下，某些待测组分 被选择性地加热，从而与基体分离，进 入到微波吸收能力较差的萃取剂中。萃 取的温度、溶剂的极性对萃取效率有很 大的影响。
目前报道的微波萃取方法一般有 三种：常压法、高压法、连续流动法。 而微波加热体系有密闭式和敞开式两类。
今后应加强微波萃取过程的配套设备的 开发，以推动微波萃取过程的工程化。随着 研究的不断深入，微波萃取技术一定能为样 品前处理自动化作出更大的贡献。
微波萃取也存在一定的局限性。例如，微波萃取仅适用于 热稳定性物质的提取，对于热敏性物质，微波加热可能使其变 性或失活。又如，微波萃取要求目标化合物具有良好的吸水性， 否则萃取物难以吸收足够的微波能而将难以从基体中释放出来。 再如，微波萃取过程中目标化合物因受热而分解，一些不希望 得到的组分也会溶解于溶剂中，从而使微波萃取的选择性差显 著降低。 在这里推荐一种新型协同萃取方法——开放式微波超声波 协同萃取。
微波萃取一般按以下几个步骤进行： (1) 挑选物料，然后进行预处理：清洗、切片 或混合，以便充分的吸收微波能； (2) 将物料和合适的萃取剂混合，放置于微波 设备中，接受微波辐射； (3) 从萃取相中分离滤去残渣； 4) 获得目标产物。
微波萃取具有以下特点。 1. 试剂用量少，节能，污染小。 2.加热均匀，且热效率较高。 3. 微波萃取不存在热惯性，因而过程易于控制。 4. 微波萃取无需干燥等预处理，简化了工艺，减少了投资。 5. 微波萃取的处理批量较大，萃取效率高，省时。 6. 微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物质中的不 同组分进行选择性加热，因而可使目标组分与基体直接分离 开来，从而可提高萃取效率和产品纯度。 7. 微波萃取的结果不受物质含水量的影响，回收率较高。 基于以上特点，微波萃取常被誉为“绿色提取工艺”。
微波萃取法
微波萃取法微波萃取法是一种高效、快速、环保的样品处理技术，可以用于提取各种物质中的有机成分。
本文将从微波萃取法的原理、优点、适用范围、操作步骤和注意事项等方面进行详细介绍。
一、微波萃取法的原理微波萃取法是利用微波能量对样品中所含有机物进行加热，使其在较短时间内达到沸腾状态，从而实现有机物与溶剂的快速有效分离。
由于微波能量具有穿透性和选择性，可以使样品内部均匀受热，同时不会对无机物产生影响，因此可以得到高效、准确的提取结果。
二、微波萃取法的优点1. 高效快速：相比传统提取方法，微波萃取法具有更高的提取效率和更短的提取时间。
2. 环保节能：使用微波萃取法可以减少溶剂用量和化学废弃物产生，从而达到环保节能的目的。
3. 准确可靠：由于微波能量具有穿透性和选择性，因此可以得到高度准确可靠的提取结果。
4. 操作简便：微波萃取法操作简便，只需将样品放入微波萃取仪中，设定相应的参数即可完成提取过程。
三、微波萃取法的适用范围微波萃取法适用于各种有机物的提取，特别是对于难以挥发的有机物和高沸点有机物具有很好的提取效果。
常见应用领域包括环境监测、食品安全、药物分析等。
四、微波萃取法的操作步骤1. 样品制备：将待测样品按照要求进行制备，如粉碎、研磨等。
2. 加入溶剂：将样品加入合适的溶剂中，使其达到合适的浓度。
3. 萃取条件设置：根据实际需要设置微波萃取仪的参数，如温度、时间等。
4. 开始提取：将样品装入微波萃取仪中，并启动设备开始提取过程。
5. 提取完成：当设定时间到达后，停止设备并将提取液收集起来即可进行后续分析处理。
五、注意事项1. 样品制备过程中要避免与空气接触，以免影响提取结果。
2. 萃取过程中要注意设备的安全使用，避免发生意外事故。
3. 操作时要严格按照设备说明书进行操作，避免出现误操作。
4. 提取完成后，要进行适当的溶剂回收和废弃物处理，达到环保节能的目的。
综上所述，微波萃取法是一种高效、快速、环保的样品处理技术，在各个领域都得到了广泛应用。
微波萃取技术概述
微波萃取技术是一种用于从样品中提取化合物的分析方法，它利用微波辐射的能量来促使样品中的目标分子从固体或液体基质中被提取到溶剂中。
这种技术通常用于分析和检测食品、环境、药物、植物等样品中的化学成分。
以下是微波萃取技术的详细概述：1.原理：微波萃取利用微波辐射的能量在样品中产生快速的分子振动和摩擦，从而提高样品的温度和压力。
这种加热过程有助于分子在固体基质中的扩散和释放，从而促进目标分子从样品中转移到萃取溶剂中。
2.步骤：微波萃取通常包括以下步骤：–样品准备: 样品通常需要经过适当的预处理，如研磨、干燥等，以确保样品均匀性和可溶性。
–样品装入: 将预处理后的样品放入特制的微波反应容器中。
–添加溶剂: 向样品中添加适当的溶剂，该溶剂可与目标分子发生反应并提取出来。
–微波处理: 将样品置于微波设备中，通过微波辐射进行加热和萃取。
微波的频率和功率需根据样品性质进行调整。
–分离和分析: 萃取后，可以将萃取溶液用于进一步的分离和分析，如色谱、质谱等。
3.优势：–快速: 微波能够迅速提高样品温度，加速分子的扩散和转移，因此萃取速度较快。
–高效: 微波辐射能够促进目标分子从基质中释放，提高提取效率。
–少用溶剂: 由于高效的萃取，通常只需要少量溶剂。
–自动化: 微波萃取可以与自动化系统结合，提高样品处理的效率。
4.应用领域：微波萃取技术广泛应用于各个领域，包括食品分析、环境监测、药物分析、植物化学等。
它可以用于提取挥发性有机化合物、天然产物、药物成分、污染物等。
5.注意事项：–需要根据样品的性质和分析需求选择合适的微波参数和溶剂。
–微波辐射可能引发样品的化学反应或破坏，因此需要在选择微波参数时进行优化。
微波萃取技术是一种高效、快速的化学分析方法，适用于从各种样品中提取化合物。
它在实验室和工业中都有广泛的应用，有助于提高分析效率和准确性。
微波萃取技术
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微波萃取的应用
2、蒽醌类 沈岚等以大黄、决明子中不同极性的蒽醌类 成分为指标成分，采用正交试验设计分别考 察提取率，结果显示微波萃取法对大黄、决 明子中不同极性成分提取选择性并不明显， 而同一温度条件下，根茎类中药大黄中大黄 素、大黄酚、大黄素甲醚的提取率明显高于 种子类中药决明子中相同成分的提取率。
微波萃取的影响因素
7.压力 主要体现对溶剂沸点的影响，压力 越高，溶剂沸点越高，减少了溶剂的损失。 但压力不能过高，压力升高到开容器安全阀 的程度，溶液容易飞溅。
微波萃取的影响因素
综上所述，微波提取的要点：
①被提取物需经适当粉碎； ②必须存在一定的浓度差； ③选用适当的溶剂； ④保持一定的温度； ⑤给予提取过程一定的时间； ⑥适当的搅拌； ⑦适当的压力。
微波萃取的定义
微波萃取技术（microwave digestion MD） 在微波能的作用下，选择性的将样品中 的目标组分以其初始形态的形式萃取出来的 技术。
微波萃取的作用原理
在萃取过程中，微波穿透萃取介质，到达被 萃取物料的内部，微波能迅速转化为热能而 使细胞内部的温度快速上升。当细胞内部的 压力超过细胞的承受能力时，细胞就会破裂， 有效成分即从胞内流出，溶解于萃取介质， 再通过进一步过滤分离，即可获得被萃取组 分。
4 5
湿物料
微波萃取流程
原料
预处理
ห้องสมุดไป่ตู้溶剂与物料 混合
微波萃取
冷却
过滤
溶剂 萃取组分
溶剂与萃取 组分分离
滤液
微波萃取工艺流程图
微波萃取方法
目前报道的微波萃取方法一般 有三种：常压法、高压法、连续流 动法。而微波加热体系有密闭式和 敞开式两类。
微波萃取原理及应用
微波萃取原理及应用微波萃取是一种新型的萃取技术，具有快速、高效、节能等优点，被广泛应用于各种物质提取领域。
本文将介绍微波萃取的原理、应用及优点，并探讨其发展趋势。
一、微波萃取原理微波萃取是一种利用微波能进行物质提取的方法。
微波能是一种特殊的电磁能，具有穿透性、热效应和非热效应等特点。
在微波萃取中，微波能通过细胞壁，使得细胞内部产生热效应，导致细胞膨胀破裂，从而释放出细胞内的物质。
此外，微波还能增强物质的溶解性和渗透性，促进目标成分的溶出。
二、微波萃取应用1.天然药物提取：微波萃取技术可以快速、高效地提取天然药物中的有效成分，如中草药中的黄酮类、皂苷类等。
与传统方法相比，微波萃取具有提取时间短、溶剂用量少、提取效率高等优点。
2.食品工业：微波萃取技术可以用于食品添加剂的提取，如香精、色素等。
此外，还可以用于食品中农药残留的检测和分析。
3.环境样品处理：微波萃取技术可以用于环境样品中有机污染物的萃取和富集，如土壤、水样等。
通过对环境样品的处理，可以了解环境污染状况，为环境保护提供依据。
4.农业领域：微波萃取技术可以用于农产品中农药残留的检测和分析，为农产品质量安全监管提供技术支持。
5.材料科学领域：微波萃取技术可以用于材料中有机物的萃取和分离，为材料科学研究和应用提供新的手段。
三、微波萃取优点1.快速高效：微波萃取技术利用微波能进行物质提取，使得目标成分在短时间内被快速释放出来，提高了提取效率。
2.节能环保：微波萃取技术使用的溶剂比传统方法少，且溶剂可以循环使用，降低了能源消耗和环境污染。
3.自动化程度高：微波萃取技术可以实现自动化操作，减少了人为因素的影响，提高了实验结果的准确性和可靠性。
4.适用范围广：微波萃取技术可以适用于不同类型物质的提取，如天然药物、食品、环境样品等。
四、发展趋势随着科技的不断进步和应用需求的增加，微波萃取技术将会有更广泛的应用前景。
未来，微波萃取技术将会在以下几个方面得到进一步的发展：1.设备研发：进一步研发高效、稳定、易操作的微波萃取设备，提高设备的可靠性和适应性。
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微波萃取技术摘要：微波萃取技术区别于传统的溶剂萃取，作为一种新型高效的萃取技术，是近年来的研究热门课题。
微波可以穿透萃取介质，直接加热物料，能缩短萃取时间和提高萃取效率。
本文对近年的微波萃取技术以及其研究做了综述，介绍了微波萃取的特点，主要影响因素及其应用。
关键词：微波；微波萃取；高效Technology of Microwave Assisted ExtractionAbstract: Microwave assisted extraction has attracted growing interest as it allows rapid extractions of solutes from solid matrices in recent years, with high extraction efficiency comparable to that of the classical techniques. Microwave assisted extraction consists of heating the extraction in contact with the sample with microwaves energy. But unlike classical heating, microwaves heat all the samples simultaneously without heating the vessel. Therefore，the solution reaches its boiling point very rapidly, leading to very short extraction time. This review gives a brief presentation of the theory of microwave and extraction systems. A discussion of the main parameters that influence the extraction efficiently, and its applications．Key Words: Microwave ; Microwave assisted extraction; efficiency溶剂萃取是重要的传质单元操作]1[，其基本原理是通过溶质在两种互不相溶(或部分互溶)的液相之间不同的分配性质来实现液体混合物中某一单独或多种组分的分离或提纯。
溶剂萃取通常在常温或较低温度下进行，具有能耗低的特点，较适用于热敏性物质的分离，经济效益较佳，有利于连续化的大规模生产。
20世纪初，石油工业中芳烃抽提使用了溶剂萃取法，此举标志着溶剂萃取法工业应用的开始。
20世纪60年代以来，溶剂萃取技术在石油化工、湿法冶金等领域中用于大规模的工业生产。
但作为一种传统的提取方法溶剂萃取存在着一些缺陷]2[如：有效成分提取不完全，这样不仅增加了生产成本，更重要的是会影响效率；溶剂消耗量大，无论是水煎法还是溶剂浸提法，都需要较多的水资源和有机溶剂，并且不可避免地引起较多能源如电、燃料等的消耗；有效成分在提取过程中可能造成损失。
此外还有费试剂、效率低、重现性差，而且所用试剂通常有毒，易对环境和操作人员造成危害的缺点。
现今，溶剂萃取技术已在超临界流体萃取、双水相萃取、微波萃取、膜萃取、反胶团萃取、电泳萃取、超声萃取、预分散萃取、非平衡溶剂萃取等方面得到了发展。
本文主要综述一些与微波萃取技术相关的知识。
1.微波萃取的基本原理微波]3[是一种在1 mm～1 m(其相应的频率为300～30万MHz)的电磁波。
常用的微波频率为2450MHz的波长。
它具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大基本特性。
微波萃取(Microwave Extraction，ME)，又称微波辅助提取(Microwave—Assisted Extraction，MAE)，是微波和传统的溶剂萃取法相结合而成的一种萃取方法。
1986年，Ganzler等首先在分析化学制样（天然产物成分的提取）技术中应用了微波萃取法。
微波萃取的基本原理是微波直接与被分离物作用，即微波能直接作用于样品基体内。
当它作用于分子时，促进了分子的转动运动，分子若此时具有一定的极性，便在微波作用下瞬时极化，当频率为2450 MHz时，分子就以24．5亿次／s 的速度做极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子之间的相互摩擦、碰撞，促进分子活性部分(极性部分)更好地接触和反应，时而迅速生成大量的热能，引起温度升高。
由于不同物质的介电常数不同，从而吸收微波能的程度也各不相同，产生的热能及传递到周围环境的热能也是各不相同的，在微波场作用下，基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分由于吸收微波能力的不同差异被选择性地加热，这样可以从基体或体系中分离出被萃物。
微波能量是通过极性分子的偶极旋转和离子传导两种作用直接传递到物质上，导致分子整体快速转向及定向排列，从而产生撕裂和相又摩擦而发热。
而传统的加热方式中]2[，因实际操作需要，容器壁大多由热的不良导体制成，热由器壁传导到溶液内部需要时间；相反，微波加热是一个内部加热过程，它不同于普通的外部加热方式将热量由外向内传递，而是同时直接作用于内部和外部的介质分子，是整个物料同时被加热，从而保证了能量的快速传导和充分利用。
2微波萃取的特点2.1 高选择性因为微波只对极性分子进行选择性加热，整个萃取过程由微波辐射能穿透介质，到达物料的内部，使基质内部温度迅速上升，增大萃取成分在介质中的溶解度，然后微波在产生的电磁场加速了目标物向溶剂的扩散，因此，对天然产物活性成分有很强的选择性溶出，活性成分分子极性越强，选择性越高。
微波萃取过程的核心是一个解吸和扩散的串联控制过程]4[，解吸和扩散的快慢决定了萃取过程的速率。
很多人把微波辅助强化萃取过程归结为微波导致细胞破裂，实际上，细胞破裂主要是强化了有效成分的扩散。
，在其他量不变的情况下，随着萃取时间和微波功率的增大，萃取浓度增大，即解吸量增大，并且开始时解吸量随时间的增大迅速增大，随后随时间的增大趋于不变；解吸量随着微波功率的增大而增大。
另外，在微波场中，如果位移极化相同或位移极化相对转向极化忽略不计，则极性分子物质比非极性分子物质获得更多的能量，微波对极性分子物质的萃取更有效。
焦淑清提到与传统溶剂浸取法相比，微波技术萃取红花羊蹄甲花中色素．具有省时、操作方便色素提取率高等特点；刘传斌]5[等用微波破细胞与溶剂提取相结合的方法提取高山红景天愈伤组织中红景天苷，将药材经1分钟微波处理后，室温下水提取10分，可将红景天苷充分提取出来，与传统提取方法相比，前者具有时间短、不需加热、提取液中杂质少等优点；王绢]6[等应用微波萃取葛根中的总黄酮、葛根素，结果表明提取效率明显提高，提取时间明显缩短，有效成分的得率显著提高；刘红]7[等利用微波萃取技术提取山楂多糖，结果表明提取率可由传统提取法的10．05％提高至16．07％，而提取时间则由3h缩短至20min；付志红]8[等利用微波萃取技术提取车前子多糖，并与水提法和超声提取法进行了对比，结果表明提取时间分别为65s、l h和30min，而提取率则分别为1．867％、1．243％、1．764％，可见微波萃取法的提取时间最短，对目标物的选择性即提取率最高。
刘俊以乙醇为溶剂提取土茯苓总黄酮，考察了提取时间、微波功率、乙醇浓度、固液比和提取温度对土茯苓总黄酮提取率的影响，结果表明微波辅助提取土茯苓总黄酮的提取率为93．2％，比传统加热提取法高17．4％。
2.2 高效性在同一对象提取中，采用传统方法需要几小时至十几小时，超声提取法也需半小时到一小时，而微波提取只需几秒到几分钟即可完成，并且目标成分提取率更高，可见，微波提取速率提高了几十至几百倍，甚至几千倍，大大缩短了萃取时间。
焦淑清]4[对比试验结果表明，与溶剂浸提法相比，微波法萃取红花羊蹄甲花中色素的提取时间由20 h减少到30 s，色素含量接近，提取率有所提高；孟庆廷]9[中提到该法与传统浸取法相比，具有很大的优越性，主要表现在节省提取时间、产品叶绿素提取率较传统的提取方法提高20％左右。
2.3 节物、节能、环保的优越性微波萃取由于微波功率较小且辐射时间短，是传统方法能耗的几十分之一，甚至几百乃至几千分之几。
这是因为，微波浸取可以使固液浸取过程得到明显的强化，它的浸取效率要比传统方法的浸取效率高得多。
另一方面它又由于受溶剂亲和力的限制较小，可供选择的溶剂较多，在选择无毒或低毒溶剂的同时还可减少其用量。
由此可见，该技术暨节约物耗、能耗，又做到绿色环保。
曾小明]10[利用微波技术萃取熊果酸，大大缩短了萃取时间，节省溶剂，并且获得较高的萃取得率；许玲玲，李群力，麻佳蕾]11[中得到结论：微波萃取法和回流提取法提取鲜姜，提取得到的6-姜酚的含量是相近的，但是用微波萃取法得到的生姜提取物中6-姜酚的纯度很高，而采用回流提取法提取所用的时间长、效率低、操作麻烦，得到的生姜提取物中6-姜酚的纯度很低，杂质多。
说明微波萃取法在提取效率和节能方面优于回流提取法。
2.4 加热均匀常规加热，为提高加热速度，就需要升高加热温度，容易产生外焦内生现象。
微波加热的物体各部位通常都能均匀渗透电磁波，产生热量，因此均匀性大大改善]12[。
3 微波萃取的设备及步骤3.1 微波萃取的设备微波萃取装置一般为带有功率选择和控温、控压、控时附件的微波制样设备。
用于微波萃取的设备分两类：一类为微波萃取罐，另一类为连续微波萃取线。
两者主要区别：一个是分批处理物料，类似多功能提取罐；另一个是以连续方式工作的萃取设备。
一般由聚四氟乙烯材料制成专用密闭容器作为萃取罐，它能允许微波能自由通过、耐高温高压且不与溶剂反应。
一般设计每个系统可容纳多个萃取罐，因此试样的批处理量大大提高。
3.2 微波萃取步骤将极性溶剂或极性溶剂和非极性溶剂混合物与被萃样品混合装入微波制样容器中，在密闭状态下，用微波制样系统加热，加热后样品过滤得到的滤液可进行分析测定，或作进一步处理。
微波萃取溶剂应选用极性溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮、水等，纯非极性溶剂不吸收微波能量，使用时可在非极性的溶剂中加入一定浓度的极性溶剂，不能直接使用纯非极性溶剂。
在微波萃取中要求控制溶剂温度保持在沸点以下和在待测物分解温度以下。
微波萃取工艺流程：选料一清洗一粉碎一微波萃取一分离一浓缩一干燥一粉化一产品3.3 微波萃取的参数一般说来，工业微波萃取设备必须具备以下基本条件]13[：(1)微波发生功率足够大，工作状态稳定，一般应配备有温控附件。