微波萃取技术及其应用
微波萃取仪的原理及应用
微波萃取仪的原理及应用1. 基本介绍微波萃取仪是一种利用微波辐射进行样品提取和分离的实验装置。
它广泛应用于化学分析、环境监测、食品检测、药物分析等领域。
本文将介绍微波萃取仪的原理及其在实际应用中的一些例子。
2. 原理微波萃取仪利用微波辐射加热样品，使样品中的目标物质溶解于溶剂中，进而实现样品的提取和分离。
它的主要原理可以概括为如下几点：2.1 微波辐射微波是指波长在1mm至1m之间、频率在0.3GHz至300GHz之间的电磁波。
微波辐射具有可以通过多种材料的特点，因此能够将微波辐射直接传递到样品中。
2.2 加热效应微波辐射与样品分子之间发生相互作用，导致分子的振动和摩擦，从而产生热量。
这种加热效果在微波萃取中被利用，可以快速将样品加热到提取的温度，加快样品中目标物质的溶解速度。
2.3 溶剂的选择微波萃取仪中通常使用有机溶剂，如二甲基苯、二甲基甲酰胺等。
这些溶剂在微波辐射下具有较好的热传导性能和溶解能力，有助于将样品中的目标物质完全溶解。
2.4 压力控制微波萃取仪在萃取过程中可以通过控制压力来加快萃取速度并提高提取效率。
通过调节微波能量、溶剂比例和压力等参数，可以实现不同目标物质的最佳萃取条件。
3. 应用案例微波萃取仪在许多领域都有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用案例：3.1 环境监测微波萃取仪可以用于环境样品的提取和分析。
例如，可以用微波萃取仪提取土壤中的有机污染物，如农药、石油烃等。
微波萃取仪具有快速、高效的特点，可以有效地提取样品中的目标物质，并减少对环境的污染。
3.2 食品检测微波萃取仪在食品检测中起到了重要的作用。
例如，可以利用微波萃取仪提取食品中的残留农药、重金属等有毒物质。
微波萃取仪具有快速、高效的特点，可以在较短时间内完成对食品样品的提取和分离，提高检测效率和准确性。
3.3 药物分析微波萃取仪在药物分析中也有着广泛的应用。
例如，可以利用微波萃取仪提取药物中的有效成分，如中药中的活性成分等。
微波萃取
微波萃取技术摘要：对近几年微波萃取法的研究进展及其应用进行了综述。
具体介绍了微波萃取的原理、特点、萃取参数及其在环境、生化、食品、化工分析和天然产物提取等领域的应用,并从简化样品预处理步骤、开发微波萃取新技术、探讨萃取机理展望了该法的发展前景。
关键词:微波萃取;萃取技术;微波应用样品预处理是样品分析过程中最耗时、最关键的环节。
在现代实验室高度重视速度和效率的今天,探索快速、高效、简便、易自动化的样品预处理新方法已成为当代分析化学的前沿课题和重要研究方向之一。
萃取是样品预处理常用的手段之一。
近些年来,传统的Soxhlet萃取已风光不再,超声波萃取虽仍为许多实验室采用,但已不能满足发展的需要,因而先后提出了超临界流体萃取(SFE)、微波萃取(ME)和加速溶剂萃取(ASE)等萃取方法。
由于存在技术缺陷或设备复杂、运行成本高等问题,超临界萃取和加速溶剂萃取的发展和应用受到限制,微波萃取则异军突起。
1986年, Ganzler等[1]报道了利用微波能从土壤、种子、食品、饲料中萃取分离各种类型化合物的样品制备新方法—微波萃取法。
微波萃取法问世以来,由于其优点众多,愈来愈受到重视,应用范围从环境分析一直扩展到食品、化工、农业等领域,文献报道量也逐年增多。
本文从原理、特点和应用等方面对微波萃取法进行综述并展望其发展前景。
1.微波萃取的简介1.1微波萃取的原理在传统的萃取过程中,能量首先无规则地传递给萃取剂,然后萃取剂扩散进入基体物质,再从基体溶解或夹带多种成分扩散出来,即遵循加热)渗透进基体)溶解或夹带)渗透出来的模式。
微波萃取法则是利用微波能来提高萃取效率的一种新技术。
不同物质的介电常数不同,其吸收微波能的程度不同,由此产生的热能及传递给周围环境的热能也不相同。
在微波场中,吸收微波能力的差异使得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,从而使得被萃取物质从基体或体系中分离,进入到介电常数较小、微波吸收能力相对较差的萃取剂中[2]。
微波提取技术的应用
微波提取技术的应用微波提取技术是一种应用广泛的分析技术，它在农业、食品、环境、医药等领域具有重要的应用价值。
本文将从这几个方面介绍微波提取技术的应用。
一、农业领域微波提取技术在农业领域的应用主要集中在土壤和植物样品的分析上。
传统的土壤样品处理方法通常需要较长的时间和复杂的操作步骤，而且易受到环境条件的影响。
微波提取技术的出现改变了这种情况，可以在短时间内高效地提取土壤中的有机物、无机物和微量元素等，提高了分析的速度和准确性。
同时，微波提取技术还可以应用于植物样品的分析，例如提取植物中的天然产物、农药残留等。
二、食品领域微波提取技术在食品领域的应用主要体现在食品中有害物质的检测和分析上。
食品中常常存在农药残留、重金属等有害物质，传统的提取方法需要使用有机溶剂，操作复杂且有一定的毒性。
而微波提取技术可以利用微波辐射的热效应和溶剂的选择性溶解作用，高效地提取食品中的有害物质。
同时，微波提取技术还可以应用于食品中营养成分的分析，例如提取食品中的维生素、脂肪等。
三、环境领域微波提取技术在环境领域的应用主要包括水样和大气颗粒物的分析。
传统的水样处理方法通常需要大量的有机溶剂和时间，而且提取效果不稳定。
微波提取技术可以快速、高效地提取水样中的有机物、重金属和微量元素等，提高了分析的准确性和稳定性。
同时，微波提取技术还可以应用于大气颗粒物的分析，例如提取颗粒物中的有机物、重金属等。
四、医药领域微波提取技术在医药领域的应用主要体现在药物成分的分析和药物残留的检测上。
传统的提取方法通常需要大量的有机溶剂和时间，而且操作复杂且有一定的毒性。
微波提取技术可以利用微波辐射的热效应和溶剂的选择性溶解作用，高效地提取药物成分和药物残留物。
同时，微波提取技术还可以应用于药物中活性成分的提取和分析，例如提取中草药中的有效成分。
微波提取技术在农业、食品、环境和医药等领域都有着重要的应用价值。
它可以提高分析速度和准确性，简化操作步骤，减少有机溶剂的使用量，对于提高分析效率和保护环境具有积极的意义。
微波萃取技术及其应用
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微波萃取与传统热萃取的区别
➢ 传统的热萃取方式
热传导，热辐射方式由外向内进行。 热源→容器→样品
➢ 微波萃取方式
分子极化，离子导电方式直接对样品加热。 热源→样品→容器
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微波萃取与其它萃取技术的比较
➢ 优点
溶剂用量少，快速，可同时测多个样品，设备简单等。
➢ 缺点
被萃取物质必须对微波有吸收；萃取容器需要冷却。
开罐式聚焦微波萃取系统(FMAE)
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微波萃取技术与分析检测仪器的在线联用
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微波萃取技术的应用
➢ 在环境分析中的应用。 ➢ 在化工分析中的应用。 ➢ 在食品分析中的应用。 ➢ 在生化分析中的应用。 ➢ 在药物分析中的应用。 ➢ 在天然产物成分提取中的应用。
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在环境分析中的应用
❖ 国内外已有很多将MAE应用于中药中有 效成分提取的文献报道。
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微波辅助萃取—气相色谱—质谱联用 分析石蒜中的加兰他敏
❖ 前苏联科学家首次分离出了加兰他敏。 ❖ 加兰他敏是一种具有可逆性和选择性的
乙酰胆碱酯酶抑制剂（AChE），可以作 为治疗AD的药物。
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加兰他敏的传统提取方法概述
➢ 对土壤，沉积物和水中各种污染物的萃取。 ➢ 萃取对象：
有机污染物：多环芳烃(PAHs)，多氯联苯(PCBs)，石油烃(PHs)，
邻苯二甲酸酯，酚类，苯等。
重金属，有毒元素及其化合物：锡，汞，砷，铅。 农药残留：杀虫剂，除草剂。
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在化工分析中的应用
➢ 在石油化工中，用于对聚合物及其添加物进行过 程监控和质量控制。 ➢ 萃取对象：
微波萃取技术及其在环境样品分析中的应用
２０ ０ ８年 １ ２月
化
工
技 术
与
开
发
Ｖ０． ７ Ｎｏ．２ １３ １ Ｄｅ ．０ ８ ｅ２ ０
Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ＆ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｈ ｍ ｉ ｌＩ ｄ ｓｒ ｃ ｎ ｌｇ ｖ ｌｐ ｎ ｆＣ ｅ ｃ ｎ ｕ ｔｙ ａ
微波萃取技术及其在环境样 品分析 中的应用
分析、 品分析、 食 天然产物提纯 、 矿物处理、 生化分 析、 临床应用等领域。
较低的温度条件下被萃取介质捕获并溶解 ， 通过进 步过滤和分离 ， 便获得萃取物料。另一方面 ， 微波 所产生的电磁场 ， 加速被萃取部分成分 向萃取溶剂
一
界面扩散速率 ， 用水作溶剂时， 在微波场下 ， 水分子 高速转动成为激发态 ， 这是一种高能量不稳定状态 ， 或者水分子汽化 ， 加强萃取组分的驱动力， 或者水分 子本身释放能量 回到基态 ， 所释放 的能量传递给其 他物质分子 ， 加速其热运动 ， 缩短萃取组分的分子由 物料 内部扩散到萃取溶剂界面的时间， 从而使萃取
陈
（． １ 广西柳州职业技术学 院， 广西 柳州
波 林建 国 一，
５ ５０ ； ． ４ ０ ６２ 天津大学环境科学与工程学院 ， 天津 ３０ ７ ） ０ ０２
摘
要： 近年 的微波萃取技术 以及在环境样 品分析 中的应用 研究做 了综述 ， 对 介绍 了微 波萃取 的原理 、 特点 、
基本工艺 流程和步骤及其在环境分析 中的应用 。 关键词 ： 微波 ； 微波萃取 ； 环境分析
产生热效应 ， 这种加热方式称为内加热（ 相对地， 把 普通热传导和热对流的加热过程称为外加热 ） 。与 外加热方式相 比， 内加热具有加热速度快、 受热体系 温度均匀等特点。近年研究发现 ， 在萃取加工和有
微波萃取技术在中药提取中的应用
间隔和次数， 可分为急性整体损伤， 慢性整体损伤和局部伤害三种，职 业性辐射常发生慢性损伤。微波对 机体的影响是综合性的，它不仅可 以导致全身致热热反应，还会对中 枢神经系统， 内分泌系统、 心血管系 统，消化系统的组织器官产生不良 影响。 各国都制订了自己的微波辐射 卫生标准。 对微波设备的操作人员， 必须采取有效的安全防护措施，减 弱或消除微波辐射的不良影响。对 一般人群防护的措施主要有：远离 微波辐射源， 使用屏蔽材料， 加强环
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表5 （) ） 样品量 溶 剂 溶剂体积 * +% , （- ） 温 度 时 间 （./+） 压 力 相对能耗
=>? 与常用提取方法的比较
索氏提取 超声萃取 微波萃取 超临界流体萃取 0& "" 1 5"& "" 0& "" 1 2"& "" "& 0" 1 5& "" 5& "" 1 5"& "" 根据需要选择 根据需要选择 根据需要选择 78! ; 2""& "" 2""& "" 5"& "" 1 !"& "" 0& "" 1 !0& "" 沸点 室温 可控 0"9 !"" 5: < 2" +34 2" 1 ’0 6 2" 1 :" +34 环境压力 环境压力 5& " 1 0& " 50"& " 1 :0"& " 5& "" "& "0 "& "0 "& !0
微波辅助萃取技术的应用和研究进展
微波辅助萃取技术的应用和研究进展姓名：汤玮玮学号： 08202057129专业：电子信息科学与技术院系：电子通信工程学院指导老师：王志微波辅助萃取技术的应用和研究进展摘要本文描述了微波辅助萃取技术是一种很有潜力的萃取技术，全面综述了它的原理以及在农业、食品工业、环境分析化学、传统中医药工业等方面的应用和研究进展。
目前，微波辅助萃取技术的工业化问题已倍受重视，这必将推动微波辅助萃取技术向更深、更广的领域发展。
微波萃取具有设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好、节省时间、节省试剂、污染小等特点。
目前，除主要用于环境样品预处理外，还用于生化、食品、工业分析和天然产物提取等领域。
在国内，微波萃取技术用于中草药提取这方面的研究报道还比较少。
微波萃取是利用微波能来提高萃取率的一种最新发展起来的新技术。
它的原理是在微波场中，吸收微波能力的差异使得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，从而使得被萃取物质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取中。
关键词：微波辅助萃取；植物性物料；食品引言微波辅助萃取技术是一种新兴技术。
现今已有许多试验采用微波辅助萃取的方法，并且已种比较完善的微波辅助萃取系统。
最新研究引进了将微波辅助萃取技术预处理样品和其它分析技术结合使用，发展前景很广。
在不同的试验中，各自体现了装置简单、应用范围广萃取效率高、重复性好、消耗溶剂及时间少、环境污染少等优点。
在实验室或工厂里，将微波技术改进后，用于从不同的植物原料中萃取许多挥发性组分。
它的原理与索式提取、蒸汽蒸馏和浸提等传统方法是不同的。
微波加热是样品直接吸收微波[1]。
微波能也是一种能量。
在能量传输过程中，微波能直接影响极性分子原料。
微波电磁场让这些极性分子迅速极化。
当使用频率为2450 兆赫兹的微波能萃取时，溶质或溶剂中的极性分子将以每分钟 24.5 亿次的速度做极性反转运动，使分子间产生相互摩擦和碰撞。
微波萃取技术
微波萃取技术摘要：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。
微波萃取作为一种新技术，其前景广阔，有望在萃取抽提领域开拓出新的天地。
关键词：微波；微波萃取技术；应用Abstract:Unlike classical heating, microwaves heat all the sample simultaneously without heating the vessel. Therefore, the solution reaches its boiling point very rapidly, leading to very short extraction times. This review gives a brief presentation of the theory of microwave and extraction systems, a discussion of the main parameters that influence the extraction efficiency, and the main results on the applications. As a new technology, microwave assisted extraction has a broad prospect, and is expected to open up a new field in the extraction area.Key words:microwave; microwave assisted extraction; applications1 概述传统的溶剂萃取技术经过不断的技术完善发展、应用范围的拓宽，已成为有效的分离提纯技术。
在溶剂萃取技术的发展历程中，Soxhlet萃取(索氏萃取)、搅拌萃取、超声波萃取为较早发展的萃取技术，这些传统的萃取技术具有技术简单，操作较简易等优点，在早期的物质分离提纯中发挥了一定作用，但这些技术又有效率低、试剂耗量大、费时较长及重现性差等不利发展的缺点存在。
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。
谈谈微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用
谈谈微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！目前中药有效成分的提取方法多采用室温浸泡、索氏提取法、回流加热以及近年发展起来的超声波强化提取等方法,热回流法提取时间长, 杂质溶出率高, 操作量大。
索氏提取法由于保持较高的浓度差, 所以提取率高, 浸液杂质少, 但提取时间长, 溶剂用量较大。
室温浸泡提取虽不需要加热, 但提取时间长效率低, 尤其用水作溶剂时易发霉变质。
超声提取法虽然可大大缩短提取时间, 但提取率并未显著提高。
80 年代发展起来的微波提取有效提高了收率, 它具有穿透力强, 选择性好, 加热效率高等特点。
现就微波萃取技术在中药有效成分中的应用作个简单的介绍。
1 微波萃取的原理微波是一种频率介于300MHz-300GHz 之间的电磁波,波长在1mm ～1m , 因其波长介于远红外线和短波之间, 故称微波。
常用的加热频率为2450MHz , 吸收微波能的程度不同, 由此产生的热量和传递给周围环境的热量也不相同。
对天然药物来讲, 有效成分多包埋在有坚硬柔软表皮保护的内部薄壁细胞或液泡中, 所以有效成分的提取实际上是目标成分从细胞内释放, 克服细胞壁、内部基质、固液界面、流体膜阻力扩散到溶剂中的非稳态过程。
微波萃取技术的原理就是利用不同组分吸收微波能力的差异, 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, 从而使得被萃取物质从基体或体系中分离, 进入到介电常数较小、微波吸收能力相对较差的萃取剂中, 并达到较高的产率(从细胞破碎的微观角度看, 微波加热导致细胞内的极性物质, 尤其是水分子吸收微波能, 产生大量的热量, 使胞内温度迅速上升, 液态水汽化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲破, 形成微小的孔洞;进一步加热, 导致细胞内部和细胞壁水分减少, 细胞收缩, 表面出现裂纹。
萃取技术的原理及应用
萃取技术的原理及应用化学工程机械化工3013赵金秋萃取技术的原理及应用1.微波萃取技术1.1微波萃取机理微波加热不同于一般的常规加热方式,常规加热是由外部热源通过热辐射由表及里的传导方式加热。
微波加热是材料在电磁场中由介质吸收引起的内部整体加热。
微波加热意味着将微波电磁能转变成热能,其能量是通过空间或介质以电磁波的形式来传递的,对物质的加过程与物质内部分子的极化有着密切的关系。
根据参加极化的微观粒子种类,介电分子极化大约可分成4种介电极化:①电子极化,即原子核周围电子的重新排布;②原子极化,即分子内原子的重新排布;③转向极化(取向极化),即分子永久偶极的重新取向;④界面极化,即自由电荷的重新排布。
在这四种极化中,与微波电磁场的弛豫时间(10-9～10-12ｓ)相比,前两种极化要快的多(其弛豫时间在10-15～10-16ｓ和10-12～10-13ｓ之间),所以不会产生介电加热。
后两种极化的弛豫时间刚好与微波的频率吻合,故可以产生介电加热,即可通过微观粒子的这种极化过程,将微波能转变为热能。
1.2微波萃取的应用微波萃取法自问世以来,因其众多优点而受到美国、加拿大等国家环保研究部门的重视。
尽管最初它是作为固体样品的萃取方法提出的,但是研究表明,该法同样适用于液体样品的萃取。
目前微波萃取技术的应用主要包括:提取有效成分、临床应用以及在物质检测领域中的应用。
1.2.1微波萃取技术在提取有效成分中的应用目前,微波萃取技术在提取油脂类化合物、色素类化合物、多糖类化合物和黄酮类化合物等方面研究较多。
在国外,Ｓｚｅｎｔｍｉｈａ1ｙｉ等利用微波萃取技术从废弃的蔷薇果种子中提取具有医用价值的野玫瑰果精油,通过超声波、微波、超临界萃取3种方法的对比,发现萃取率分别为16.25%～22.11%,35.94%～54.75%和20.29%～26.48%。
由此看出,微波萃取具有良好的效果。
姚中铭等用微波提取栀子黄色素,色素的提取率达到98.2%,色价56.94。
微波萃取技术的应用
微波萃取技术的应用微波萃取技术的特殊优点使其成为样品萃取的有力工具，并已被应用于土壤、食品、肉类、蔬菜、油脂、蛋类、奶制品、沉积物等样品以萃取多环芳烃（PAHs）、农药残留、油脂、芳香油、微量元素及其化合物、有机金属化合物、植物中有效成分、有害物质、霉菌毒素、矿物中金属的萃取以及血清中药物、生物样品中农药残留的萃取研究。
根据微波萃取在不同领域中的应用分类如下：1．微波萃取农药残留一般样品中的农残含量很低（ppm-ppt），用微波萃取法同等样品量只需用较少的萃取溶剂（约1/10）即可，实际上提高了分析方法的灵敏度。
但微波萃取不同基体中的农药残留，需要选用与常规法不同的萃取溶剂，以使溶剂不仅能较好地吸收微波能，而且可有效地从样品中把农药残留成分萃取出来。
研究表明，用异辛烷、正己烷/丙酮、苯/丙酮（2;1）、甲醇/醋酸、甲醇/正己烷、异辛烷/乙腈等作溶剂，在土壤或沉积物有一定湿度的条件下，微波萃取方法仅用3分钟就可获得与Soxhlet提取法用6小时才能取得的相同的有机氯农药残留回收率。
有实验萃取土壤中12种农残（艾氏剂、α-六六六，β-六六六、4,4’-DDT，狄氏剂，硫丹I、硫丹II、异狄氏剂、七氯、环氧七氯、七氯苯、七氯环戊二烯）的回收率结果与常规EPA 方法进行对照，结果表明微波萃取10分钟的回收率和精密度均好于EPA规定的索氏法。
已应用过微波法萃取农药残留的其他样品有肉类、鸡蛋和奶制品，土壤、砂子、吸尘器所得灰尘、水和沉积物，猪油，蔬菜（甜菜、黄瓜、莴苣、辣椒和西红柿），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。
微波辅助萃取应用研究进展
微波辅助萃取应用研究进展微波辅助萃取技术是一种新型的萃取方法，其在多个领域如食品、制药、化工等都有着广泛的应用。
微波辅助萃取技术利用微波能快速、高效地提取和分离样品中的目标成分，为传统萃取技术带来了重大的改进和优化。
本文将详细介绍微波辅助萃取技术的原理、应用领域、研究现状和存在的问题，并展望未来的研究方向。
微波辅助萃取技术是利用微波能驱动萃取过程，从而实现对目标成分的快速、高效提取和分离。
微波能是一种高频电磁波，可以渗透到样品的内部，并引起分子的剧烈振动和摩擦，从而加热样品并促进目标成分的扩散和溶解。
与传统萃取技术相比，微波辅助萃取技术具有更高的提取效率和更短的提取时间，同时还能降低萃取温度，减少对萃取成分的破坏。
微波辅助萃取技术在食品领域中有着广泛的应用，如天然产物的提取、食品添加剂的制备等。
利用微波能快速提取食品中的营养成分和风味物质，可以提高食品加工效率和产品质量。
在制药领域，微波辅助萃取技术可用于中药材的有效成分提取、药物合成中的反应加速等。
微波能可以穿透药材组织，提高萃取效率和纯度，为制药工业带来新的发展机遇。
在化工领域，微波辅助萃取技术可用于废水处理、化学反应加速、有机物分离等。
利用微波能加热速度快、均匀性好的特点，可以缩短化工过程的时间和能耗，提高生产效率和产品质量。
当前，微波辅助萃取技术已经得到了广泛的应用和研究，但在实际应用中仍存在一些问题和挑战。
微波辅助萃取过程中的能耗较高，需要进一步优化设备和技术参数，提高能源利用效率。
微波辅助萃取的设备一次性投资较大，限制了其在中小企业中的应用。
针对不同样品和目标成分，需要研究合适的微波辅助萃取条件和工艺，以提高萃取效率和纯度。
为了进一步推广微波辅助萃取技术的应用和发展，未来的研究可以从以下几个方面展开：研究新型的微波辅助萃取设备和技术，降低能耗和成本，提高能源利用效率，同时探究更环保的萃取介质，减少对环境的影响。
针对当前微波辅助萃取设备存在的一些问题，研究设备的优化方案和改进措施，提高设备的可靠性和使用寿命，同时降低设备的一次性投资成本。
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。
微波提取技术及其在天然药物研究中的应用
微波提取技术及其在天然药物研究中的应用随着现代科技的不断发展，越来越多的科学技术被推陈出新，其中微波提取技术就是一种在近年来逐渐应用于天然药物研究领域的新兴技术。
微波提取技术是一种利用微波辐射作用于样品，使样品内部分子受到高能量激发并加速移动的技术。
它的研究和应用可以加快对天然药物的提取速度，提高提取率，使得对资源和环境的利用更加高效。
本文将从微波提取技术的基本原理、原理优势、应用前景等方面进行论述。
一、微波提取技术的基本原理微波提取技术的基本原理是利用微波场辐射样品，样品中极性分子在高频电场中受到交变电流激发，分子因产生摩擦降温并使分子间的化学键断裂，从而达到快速分离和提取的目的。
微波提取技术在提取物的挥发、溶解、转移等过程中具有很好的速度和效率，也具有很好的选择性，避免了常规提取中的某些缺点和弊端。
二、微波提取技术的原理优势相对于传统的提取技术，微波提取技术具有以下几个原理上的优势：1. 提取速度快微波提取技术可以利用高频微波电磁波的能量作用于样品中的分子，使其快速产生振动和热量，从而达到快速分离和提取的目的。
与传统提取方法相比，节约了大量的时间，更加适合大批量提取。
2. 提取率高微波提取技术在提取的过程中可以控制温度和时间，因此可以提高药材的提取率。
而在传统的提取过程中，温度和时间难以精确控制，在一定程度上影响了提取率的高低。
3. 良好的选择性微波提取技术具有很好的选择性，可以选择不同的微波频率和功率从而实现针对不同样品的提取。
而在传统的提取过程中，有时候难以选择最佳的提取方法，其选择性不足。
4. 保留了药效成分微波提取技术可以促进药材内化合物的分子在较低温度下裂解，而传统的提取方法由于操作温度过高，容易导致有关化合物破坏或分解而影响药材品质。
同时微波提取技术提高了提取速度和效率，是提高药材品质的重要因素之一。
三、微波提取技术在天然药物研究中的应用前景微波提取技术已经广泛应用于药材提取、果蔬品质保鲜、食品处理等领域，同时也在天然药物研究中得到越来越多的应用。
微波辅助萃取实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解微波辅助萃取（MAE）的基本原理和方法。
2. 掌握微波辅助萃取在植物有效成分提取中的应用。
3. 通过实验验证微波辅助萃取与传统萃取方法的效率差异。
二、实验原理微波辅助萃取是一种利用微波能加热来提高萃取效率的技术。
与传统萃取方法相比，微波辅助萃取具有加热速度快、萃取效率高、溶剂用量少、操作简便等优点。
微波能通过电磁场作用于样品，使样品中的极性分子产生振动和旋转，从而产生热量，使样品内部温度迅速升高，加速了有效成分的提取。
三、实验材料与仪器材料：- 植物样品（如：茶叶、人参等）- 溶剂（如：甲醇、乙醇等）- 微波反应器- 分析天平- 精密移液器- 水浴锅仪器：- 高效液相色谱仪- 紫外可见分光光度计- 真空干燥箱四、实验步骤1. 样品制备：将植物样品研磨成粉末，过筛，备用。
2. 溶剂选择：根据样品的性质选择合适的溶剂。
3. 微波辅助萃取：将样品与溶剂放入微波反应器中，设定微波功率和时间，进行微波辅助萃取。
4. 萃取液处理：将萃取液进行过滤、浓缩、定容等操作。
5. 样品分析：利用高效液相色谱仪或紫外可见分光光度计对提取的有效成分进行定量分析。
6. 结果比较：将微波辅助萃取与传统萃取方法的结果进行比较。
五、实验结果与分析1. 微波辅助萃取结果：通过高效液相色谱仪或紫外可见分光光度计检测，微波辅助萃取提取的有效成分含量较高，且提取时间较短。
2. 传统萃取结果：与微波辅助萃取相比，传统萃取提取的有效成分含量较低，且提取时间较长。
3. 结果分析：微波辅助萃取具有加热速度快、萃取效率高、溶剂用量少、操作简便等优点，是一种高效、环保的萃取方法。
六、实验结论1. 微波辅助萃取是一种高效、环保的萃取方法，具有加热速度快、萃取效率高、溶剂用量少、操作简便等优点。
2. 微波辅助萃取在植物有效成分提取中具有广泛的应用前景。
七、实验讨论1. 微波辅助萃取的加热速度与传统萃取方法相比有显著差异，这可能是因为微波能直接作用于样品，使样品内部温度迅速升高。
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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开发与应用 Development and Application 微波萃取技术及其应用 骆健美1 卢学英2 张敏卿1(1天津大学化学工程研究所,天津,300072;2天津大学自动化学院,天津,300072)提 要 本文对微波萃取技术进行了简要综述,具体介绍了微波萃取的原理、特点、萃取参数、设备、优越性及近些年来的研究进展和应用,并展望了微波萃取技术的发展前景。
关键词 微波萃取,样品处理,超临界流体萃取 萃取是分离和提纯物质的一种常用方法。
传统的萃取方法有索氏萃取、搅拌萃取和超声波萃取,但由于具有费时、费试剂、效率低、重现性差等缺点,近年来已不能满足发展的需要,因而先后提出了超临界流体萃取(SFE)、微波萃取(M AE)和加速溶剂萃取(ASE)。
但因存在技术缺陷、设备复杂、运行成本高或萃取效率低等问题,超临界萃取和加速溶剂萃取的发展和应用受到了限制,而微波萃取则克服了以上缺点,表现出良好的发展前景和巨大的应用潜力。
1986年,匈牙利学者G anzler K.报道了利用微波能从土壤、种子、食品、饲料中萃取分离各种类型化合物的样品制备新方法———微波萃取法[1]。
1 微波萃取的原理和特点1.1 微波萃取的原理微波是指波长从1mm到1m之间,频率为3×106～3×109H z的电磁波,它介于红外线和无线电波之间。
微波在传输过程中遇到不同的介质,依介质性质不同,会产生反射、吸收和穿透现象,这取决于材料本身的几个主要特性:介电常数、介质损耗系数、比热、形状和含水量等。
因此在微波萃取领域中,被处理的物料通常是能够不同程度吸收微波能量的介质,整个加热过程是利用离子传导和偶极子转动的机理,因此具有反应灵敏、升温快速均匀、热效率高等优点。
其基本原理是:不同物质的介电常数不同,对微波能的吸收程度也不同,由此产生的热量和传递给周围环境的热量也不同。
在微波场中,吸收微波能力的差异使基体物质中的某些区域和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出来,进入到介电常数小、微波吸收能力较差的萃取剂中[2]。
1.2 微波萃取的特点 传统的萃取过程中,能量首先无规则地传递给萃取剂,再由萃取剂扩散进基体物质,然后从基体中溶解或夹带出多种成分出来,即遵循加热—渗透进基体—溶解或夹带—渗透出来的模式,因此萃取的选择性较差。
对于微波萃取,由于能对体系中的不同组分进行选择性加热,因而成为一种能使目标组分直接从基体中分离的萃取过程。
与传统的索氏萃取、超声波萃取相比,其主要特点是:快速,节能,节省溶剂,污染小,而且有利于萃取热不稳定的物质,可以避免长时间的高温引起物质的分解,特别适合于处理热敏性组分或从天然物质中提取有效成分。
与超临界萃取相比,微波萃取的仪器设备比较简单廉价,且适用面广,较少受被萃取的仪器物极性的限制(目前超临界流体萃取难以应用于极性较强的物质)。
例如,在分析水中的挥发性有机物[3]时,将微波法与传统的静态顶空气相萃取法进行了对比发现,前者比后者萃取效率提高35%以上,萃取时间从30min减少到1min以内;用萃取方法提取混和饲料中的维生素A、D和E的研究结果[4]表明,微波萃取与磁力搅拌萃取、超声波萃取相比较,虽然回收率均在90%～110%之间,但微波萃取的回收率最好,可达100%～104%,且萃取时间最短,仅需5min。
将微波萃取用于中药萃取的研究表明[5],在适宜的温度(85℃)、萃取时间(9～10 min)、有机溶剂组成(95%乙醇)等优化条件下,微波萃取所得紫衫醇与传统萃取方法(5g紫衫针叶+ 100m L甲醇适当温度下摇荡萃取16h)相当,但明显节省了时间和溶剂消耗。
2 微波萃取的影响因素和萃取设备2.1 微波萃取的影响因素影响微波萃取的主要工艺参数包括萃取溶剂、萃取功率和萃取时间。
其中萃取溶剂的选择对萃取结果的影响至关重要。
2.1.1 萃取溶剂的影响 首先,溶剂的极性对萃取效率有很大的影响,除此之外,还要求溶剂对分离成分有较强的溶解能力,对萃取成分的后续操作干扰较少。
已见报道用于微波萃取的溶剂有:甲醇、丙酮、乙酸、二氯甲烷、正己烷、乙腈、苯、甲苯等有机溶剂和硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸等无机试剂,以及己烷-丙酮、二氯甲烷-甲醇、水-甲苯等混和溶剂。
对于不同的基体,使用的溶剂可能完全不同。
萃取沉积物中的甲基汞[6]时用硝酸作萃取剂,而萃取海洋沉积物中的甲基汞[7]时用盐酸-甲苯作为萃取剂效果更好。
在对土壤中微波萃取除草剂三嗪的研究中发现,乙腈∶水(70∶30,V/V)、二氯甲烷∶水(50∶50,V/V)、二氯甲烷∶甲醇(90∶10,V/V)三种溶剂混合物在同样条件下,以二氯甲烷-甲醇体系的萃取效果最好[8]。
2.1.2 萃取温度和萃取时间的影响 萃取温度应低于萃取溶剂的沸点,不同的物质最佳萃取回收温度不同。
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10～15min。
对于不同的物质,最佳萃取时间不同。
萃取回收率随萃取时间的延长有所增加,但增长幅度不大,可忽略不计。
而它随温度升高而增加的趋势仅表现在不太高的温度范围[9]。
2.1.3 溶液pH值的影响 文献[10]考察了从土壤中萃取除草剂三嗪时分别用NaOH、NH3-NH4Cl、H AcNaAc和HCl调节溶剂pH值对回收率的影响。
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。
2.1.4 试样中的水分或湿度的影响 因为水分能有效吸收微波能产生温度差,所以待处理物料中含水量的多少对萃取回收率的影响很大,因此对于不含水分的物料,要采取再湿的方法,使其具有适宜的水分[1,11]。
例如,从污染物中微波萃取有机氯杀虫剂[12],其最优化条件为以异辛烷+乙腈(1∶1)为萃取剂,5次30s反复提取。
所得结果不仅能得到较高的回收率,而且因为样品是在微波下加热,所以没有化合物的分解。
结果表明,样品水分为15%时效率最高。
以丙酮-正己烷和二氯甲烷(体积比1∶1)为萃取剂从土壤中微波萃取PAHs的研究表明,试样中小于20%的水分使丙酮-正己烷(体积比1∶1)的萃取能力提高,而水分高于5%则使二氯甲烷的萃取能力略有降低[13]。
2.1.5 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。
研究表明[9]:多种化合物在单独的溶剂中受微波加热(115℃,10min,微波功率50%)不发生分解,但与土壤在一起加热时,有四种酚类化合物的回收率显著降低,这可能是土壤的存在产生了催化分解。
用丙酮-正己烷对不同有机碳含量的沙土、粘土、膨润土、氟罗里硅土进行微波萃取,结果表明:有机碳含量较高的沙土样萃取效率明显较低,而其余三者比较接近。
这说明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[13]。
2.2 微波试样制备系统微波萃取装置一般要求为带有功率选择和控温、控压、控时附件的微波制样设备。
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 微波萃取的研究和应用微波萃取源于分析样品的处理。
到目前为止,微波萃取仍主要应用于分析土壤、种子、食品、饲料中的各类化合物。
取其快速高效分离及选择性加热的特点,微波萃取逐渐由一种分析方法向生产制备发展。
在天然物质提取、矿物选冶方面的应用受到重点关注,并展开广泛的研究工作。
3.1 在简化样品预处理上的应用在测定沉积物中的有机锡化合物时,先以0.5 m ol/L乙酸的甲醇溶液对沉积物予以微波洗脱,继而加入适量的衍生化试剂四乙基硼化钠在微波能作用下使有机锡化合物发生衍生化反应,同时以异辛烷萃取衍生化产物,最后以CG C-FPD进行检测,从而建立了简洁高效的样品预处理新方法[14]。
3.2 在环境分析中的应用微波萃取用于环境样品预处理的研究最多,主要集中在土壤、沉积物和水中各种污染物的萃取分离上。
文献[15]报道了用0.1m ol/L NH4OA C-NH3水溶液提取土壤中ppb级的咪咪啉酮除草剂,平均回收率达到92%。
Onuska等研究结果表明,随NaCl加入量的增大,盐析效应起重要作用;同时NaCl浓度增大,水样品对微波能的吸收能力增加,也有利于萃取[16]。
3.3 在食品及生化分析中的应用天然食品中微量组分的分析是微波萃取的另一大应用领域。
文献[17]以乙醇-异丙醇(15∶2)为溶剂,用微波萃取法提取熟肉中的盐霉素,盐霉素经二甲基氨基苯甲醛(DM ABA)衍生化后以带紫外检测器的HP LC检测。
Wieteska等萃取了蔬菜样品中的痕量金属;Wang等萃取了咖啡、饮料、口香糖和薯条中的调味剂;Zhou等萃取了苹果叶中的痕量金属,回收率高达96%～103%;Croteau等萃取并测定了猪肝、猪肾和猪肉中的3-硝基4-羟基-苯胂酸;Hummert等萃取并测定了海洋哺乳动物脂肪组织中的有机氯化合物。
3.4 在化工分析中的应用目前,微波萃取在石油化工中主要应用于对聚合物及其添加物进行过程监控和质量控制。
C ostley 等萃取了聚对苯二酸-乙二醇(PET)薄膜中的低聚物,文献[18]萃取并测定了聚烯烃添加剂,还有从聚烯烃产品中分离稳定剂的报道。
3.5 在天然产物及生物活性成分提取中的应用从植物物料中萃取精油或其他有用的物质,一般选用非极性溶剂。
这是因为非极性溶剂介电常数小,对微波透明或部分透明,这样微波射线自由透过对微波透明的溶剂,到达植物物料的维管束和腺细胞内,细胞内温度突然升高,而且物料内的水分大部分是在维管束和腺细胞内。
因此,细胞内温度升高更快,而溶剂对微波是透明(或半透明)的,受微波的影响小,温度较低。
连续的高温使其内部压力超过细胞壁膨胀的能力,从而导致细胞破裂,细胞内的物质自由流出,传递转移至溶剂周围被溶解。
G anzler等[19]最早利用微波萃取法从羽扇豆属植物种子中提取了鹰爪豆生物碱,萃取剂为加入1%乙酸的甲醇;从鼠粪中提取了C14标记的N-杂多环抗凝血剂RGH2981,萃取效果以甲醇中加入一定比例的乙酸和水最佳。
Pare等[20]申请了微波辅助提取天然产物及挥发油等一系列专利。
专利指出,在薄荷精油的萃取中,溶剂为己烷(介电常数1.9,对微波透明), 20s的微波诱导萃取与2h的水蒸气蒸馏及6h的索氏萃取相当,且萃取产物的质量优于传统方法的产物;大蒜的萃取对热极为敏感,应用微波辐照诱导萃取技术(250m L二氯甲烷,辐照30s,625W, 2450MH z),使大蒜处于接近环境的温度,得到的萃取物成分重复性佳,产品质量均匀。