دستگاه سوکسله

دستگاه سوکسله و کارکرد آن

دستگاه سوکسله در سال 1870 توسط شیمیدان آلمانی، فرانتس ریتر فون سوکسله ساخته شده است. او در صنایع لبنی کار می­کرد و او اولین کسی بود که  از این دستگاه به عنوان وسیله­ای برای جدا کردن کرم (چربی شیر) از کشک (ترکیبات پروتئین جامد) استفاده کرد.

سوکسله به منظور عصاره گیری و استخراج چربی­ها از مواد مختلف، استخراج مواد موثره گیاهان دارویی، تهیه عصاره­های گیاهی و اسانس گیری، استخراج مواد آلی نیمه فرار در ترکیبات آلی خاک مثل حشره کش ها و علف کش ها، آزمون ترکیبات آلی مواد شوینده، تیمار اولیه جهت استخراج مواد از نمونه های جامد پیش از انجام کروماتوگرافی گاز یا مایع به کار می­رود استخراج توسط دستگاه سوکسله روشی ساده و موثر است که برای طیف گسترده­ای از نمونه­ها مانند خاک، رسوبات و بافت­های حیوانی و گیاهی استفاده شده است.

این دستگاه می­تواند برای طیف گسترده­ای از حلال­ها مانند دی کلرومتان (DCM) ، خالص یا مخلوط با استون یا هگزان و مخلوط استون-هگزان مورد استفاده قرار گیرد ولی استفاده از حلال­های غیر قطبی توصیه نمی­شود. حداقل زمان مورد نیاز برای استخراج منظم معمولاً 8 ساعت است. گوگرد موجود در نمونه­ های رسوب و خاک نیز استخراج می­شود و باید با یک مرحله پاکسازی بعدی از آن خارج شود. دستگاه استخراج سوکسله برای بسیاری از انواع نمونه­های جامد، به ویژه نمونه­ های بیولوژیکی و محیطی نیز مورد استفاده قرار می­گیرد.

از کاربردهای دستگاه سوکسله می­توان موارد زیر را نام برد:

• استخراج روغن از چرم
• تعیین درصد چربی در غذا، علوفه، دانه و بذر
• استخراج چربی در فاضلاب­ها و لجن
• استخراج نرم کننده از پلاستیک
• استخراج ترکیبات اصلی نیمه فرار مانند علف کش و آفت کش
• استخراج کلوفان از کاغذ

قسمت­ های مختلف تشکیل دهنده­ی دستگاه سوکسله

دستگاه سوکسله از سه بخش اصلی: استخراج کنند  (Extractor)‌، مبرد (Condenser)‌ و بالن  Flask)‌ ) تشکیل شده است.

• هیتر استیرر Stirrer bar/anti-bumping granules
• بالن ته گرد (کمتر از سه چهارم حجم بالن، حلّال قرار می­گیرد) Still pot (extraction pot)
• سیفون Syphon arm inlet
• محل قرار گرفتن نمونه (صافی انگشتی) Soxhlet Thimble
• فلاسک تقطیر
• لوله جانبی Distillation path
• خروجی سیفون Syphon arm outlet
• اتصال شیشه­ای
• خنک کننده(مبرد) Condenser
• ورودی آب Cooling water in
• خروجی آب Cooling water out

عملکرد دستگاه سوکسله

روش استخراج توسط دستگاه سوکسله شامل مراحل زیر می­باشد. ابتدا مواد نمونه در کاغذ صافی بسته بندی و در بند انگشت قرار می­گیرد. سپس بخارهای حلال تازه تولید شده در فلاسک تقطیر، از میان انگشت حاوی ماده­ای که استخراج می­شود، عبور کرده و در کندانسور مایع می ­شود.

هنگامی که مایع به سطح سرریز در انگشت می­رسد، یک سیفون محلول را دم می­کند و مایع دوباره به داخل فلاسک تقطیر باز می­گردد و املاح استخراج شده را به مایع منتقل می­کند. جداسازی املاح از حلال در فلاسک تقطیر صورت می­گیرد. سپس املاح در فلاسک رها می­شود و بخارات حلال تازه، دوباره به داخل بستر جامد مواد نمونه می­روند. این عملیات تا رسیدن به استخراج کامل تکرار می­شود.

مراحل استفاده از دستگاه سوکسله

• نمونه باید به وزن 5/0 تا 15 گرم (وزن ایده ال: 2 تا 5 گرم) داخل کاغذ صافی با قطر 90 میلی متر و اندازه منافذ 1 میلی متر قرار گیرد.
• برای نمونه­های جامد، پودری و یا خمیری: باید حداقل 200 گرم از نمونه به صورت خرد و یا مالت مانند درآورده شود، از صافی با قطر 1 میلی متر عبور داده شود و در ظرفی دربسته تا زمان استفاده قرار گیرد .برای نمونه­های گوشت: باید ابتدا اجزای غیرخوراکی جدا شود و سپس حداقل 200 گرم از نمونه با استفاده از چرخ گوشت یا خردکن حداقل دوبار خرد شود و در ظرفی دربسته تا زمان استفاده قرار گیرد. چنانچه محتوای چربی نمونه بیش از 200 گرم است، باید پیش از قرار گرفتن در دستگاه سوکسله، استخراج اولیه صورت گیرد.
• fhdnپس از آماده سازی نمونه­ها، کاپ­ها جدا جدا وزن شوند و هر نمونه داخل بسکت و سپس داخل یک کاپ قرار گیرد. این دستگاه دارای 6 کاپ استخراج با حجم 80 میلی لیتر است.
• باید داخل هر کاپ 60 میلی لیتر از حلال مورد نظر (اتر، هگزان، اتانول، آب مقطر و …) ریخته شود.
• تمامی کاپ­ها و نمونه­ها باید داخل جایگاه مخصوص بر روی هات پلیت دستگاه قرار گیرند و با اهرم تعبیه شده در سمت راست دستگاه، در جای خود فیکس شوند.
• سپس باید شیر آب اصلی باز شود به گونه­ای که میزان جریان آب ورودی به دستگاه به عنوان سیستم کندانسور 1 تا 2 لیتر در دقیقه باشد.
• با زدن دوشاخه دستگاه به برق و فشار دادن دکمه power دستگاه روشن می­شود.
• اگر نمایشگر صفحه روی گزینه heating قرار گیرد و دکمه enter فشار داده شود، در این حالت پژوهشگر می­تواند زمان را بر حسب دقیقه و ساعت و دما را تنظیم نماید. دمای قابل تنظیم در محدوده 5 درجه سانتی گراد بیش از دمای اتاق تا 280 درجه سانتی گراد است. دما باید حدود 20 درجه بالاتر از نقطه جوش حلال مورد استفاده باشد.
• سپس مجددا دکمه enter فشار داده شود تا گرمایش آغاز شود.
• با دکمه back به مرحله قبلی برگشت داده می­شود.
• با دکمه pause عملیات موقتاً متوقف و با فشردن مجدد آن، عملیات از سر گرفته می­شود.
• با دکمه stop عملیات متوقف و به صفحه اول بازگردانده می­شود.
• پژوهشگر می­تواند با جابه جایی فلش­ها بر روی گزینه set رفته و enter را بزند. در پنجره باز شده موارد زیر دیده می­شود:
• temp Sensor : دمایی که توسط سنسور گزارش می­شود.
• temp Calibration : دمای واقعی هات پلیت دستگاه.
• در شروع عملیات، با بالا و پایین بردن گیره­های کروی شکل قرمز رنگ، بسکت­های داخل کاپ جا به جا می­شوند. در ابتدا باید به منظور غوطه ور سازی نمونه­ها در حلال، به مدت یک چهارم زمان کل عملیات، بسکت حاوی نمونه در داخل کاپ قرار گیرد.
• پس از طی این زمان، با کمک گیره­ها، بسکت­ها را بالا برده می­شوند تا شستشوی نمونه داخل آن­ها توسط حلال تبخیر شده در حین میعات انجام گیرد.
• حدود یک ربع مانده به پایان زمان عملیات، باید شیرهای آب تعبیه شده روی دستگاه بسته شوند تا حلال تبخیر شده، به درون کاپ برگشت نکند و محصول جمع آوری شده نهایی در درون کاپ، تا حد زیادی خالص و بدون حلال باشد. با باز و بسته کردن شیر آب تعبیه شده روی دستگاه، این مرحله چندین بار تکرار می­شود، با این کار پژوهشگر از شستشوی نمونه توسط حلال مطمئن می­شود.
• باید پس از پایان زمان عملیات، دستگاه خاموش شود تا کاپ و هات پلیت خنک شود. سپس اهرم بالا برده شود و کاپ حاوی محصول استخراج برداشته شود.
• کاپ داخل آون، دسیکاتور و یا زیر هود قرار داده شود تا حلال باقیمانده تبخیر شود. سپس کاپ توزین شود.
• در پایان، کاپ تمیز جایگزین شود و اهرم فیکس شود و شیرآب روی دستگاه باز شود، تا حلال درون محفظه کندانسور، از دستگاه خارج شده و داخل کاپ جمع آوری شود. در صورت نیاز می­توان حلال را توزین کرد.
• در پایان، کاپ­ها باید شسته شود و در جایگاه قرار گیرند و کلید خاموش/ روشن دستگاه را در حالت خاموش قرار گیرد.

مزایا و معایب دستگاه سوکسله

مزایای اصلی استفاده از دستگاه سوکسله این است که می­توان با حداقل اتلاف حلال و بدون درگیری عملی با تجهیزات در مرحله استخراج، به عصاره دست یافت.

از معایب می­توان  بهره­ وری کم تر را اشاره کرد یعنی زمان نسبتاً طولانی برای این کار صرف می­شود. از دیگر معایب این دستگاه دمای نسبتاً بالای آن هنگام فعالیت است که ممکن است منجر به تخریب گرمایی محصولات مورد نظر شود.

نکاتی که باید هنگام کار با این دستگاه بدانید

• دستگاه در محلی با تهویه مناسب و نزدیک به شیر آب سرد (حداکثر دمای 20 درجه سانتی گراد) و دور از میدان الکترومغناطیسی قوی قرار داده شود.
• دقت دمایی دستگاه 1 ±درجه سانتی گراد است. چنانچه دمای دستگاه از دمای تنظیم شده بلاتر رود، دستگاه آلارم temperature over را نشان می­دهد.
• بهتر است حین استفاده همزمان از 6 عدد کاپ، حلال­های تمامی آن­ها یکسان و یا با نقطه جوش نزدیک به هم باشد. در این صورت برای تنظیم دما، دمای میانگین کلیه حلال­ها در نظر گرفته شود.
• چنانچه در سیستم کندانسور، آلودگی تجمع یافت، از هیدروکلریک اسید یک مول بر لیتر و یا محلول هیپوکلریت برای رفع آلودگی استفاده نمایید.

منبع : رویان ایران | بزرگترین مرجع تخصصی تجهیزات آزمایشگاهی کشور