محیط های آزمایشگاهی و تحقیقاتی میزبان وسایل و ادوات متفاوتی هستند. بسته به اینکه یک آزمایشگاه یا مرکز تحقیقاتی در چه حوزه ای فعالیت داشته باشد، با نیازهای گوناگونی هم روبرو می شود که برای رفع آنها نیازمند محصولات متفاوتی است. برای مثال آزمایشگاه هایی که با مواد زیستی سر و کار دارند، طبیعتاً با انواع اسیدها و الکل ها هم کار می کنند و بنابراین نیازمند ادواتی هستند که مشکلی در کنار آمدن با خورنده ها با قدرت های متفاوت نداشته باشند. با این وجود برخی ادوات با وجود طراحی بعضاً ساده و به نظر پیش پا افتاده ای که دارند، آنقدر در حوزه های مختلف استفاده می شوند که عملاً می توان برای طیف وسیعی از محیط های تحقیقاتی آنها را اجزای ضروری به حساب آورد. دستگاه سوکسله چنین محصولی است که در این مطلب تلاش می کنیم علت اهمیت آن در محیط های آزمایشگاهی را با شما در میان بگذاریم.
دستگاه سوکسله چیست؟
دستگاه سوکسله یک محصول با اهداف آزمایشگاهی است، اما از آن می توان برای استخراج انواع مواد چرب از نمونه های مختلف آلی استفاده کرد. نام این دستگاه از نام یک شیمیدان و زیست شناس آلمانی به نام فرانتس فون سوکسلت (سوکسله) گرفته شده است که در اواخر دهه 1870 میلادی موفق به اختراع آن شد. در آن زمان در آلمان استفاده از محصولات لبنی خشک مانند کشک و پنیر به خاطر عمر بالای آنها رواج فراوانی داشت، اما بسیاری از این مواد به خاطر خصوصیات مواد اولیه خود نمی توانستند فرآیند چربی گیری را تحمل کنند، مگر اینکه از ابتدا برای تولید آنها از شیر کم چرب استفاده می شد، اما روش طراحی شده توسط این دانشمند توانست این محدودیت را از سر راه بردارد و متد جدیدی را پیش پای محققان حوزه مواد غذایی بگذارد. البته امروزه کاربردهای این روش گسترده شده و صنایع متعددی خواهان بهره برداری از آن هستند.
دستگاه مذکور در دوران مدرن با طیف گسترده ای از مواد آلی و شیمیایی کار می کند و مشخص شده است که گرچه روش کارکرد آن ساده و پیش پا افتاده به نظر می رسد، اما برای کارهای گوناگون می توان از آن بهره برد. تا زمانی که ترکیب مورد نظر حلالیت محدودی در یک حلال داشته باشد و ناخالصی های معینی هم در آن حلال نامحلول باشد، می توان از این فرآیند برای استخراج مواد معین از ترکیبات جامد استفاده کرد.
در این روش ابتدا نمونه در مخزن و یک حلال در بالن ریخته می شود. حلال در اثر حرارت بخار شده و روی نمونه می ریزد. به محض اینکه مخزن پر شد، از طریق سیفون نازک شیشه ای حلال دوباره به بالن بر می گردد و به این ترتیب چرخه ای شکل می گیرد که سعی می کند از طریق این فرآیند چربی موجود در نمونه را استخراج کند. هر زمان که بخواهید، می توانید با تبخیر حلال حاوی چربی، میزان لیپید مد نظر را از نمونه بدست آورید. اغلب درصد خلوص ماده خروجی در نتیجه این فرآیند بسیار بالاست، تا جایی که طبق آزمایشات انجام شده در خصوص دانه کاج می توان تا 66% از جرم نمونه را به شکل لیپید از آن بیرون کشید.
با این تفاسیر، حتماً برایتان جالب خواهد بود که بدانید چه کاربردهایی خارج از استخراج چربی از لبنیات برای این دستگاه در نظر گرفته شده است.
کاربردهای دستگاه سوکسله
اولین و واضح ترین کاربرد این دستگاه ها همان طور که از طراحی آنها مشخص است و در مورد آنها صحبت کردیم، بیرون کشیدن چربی از مواد غذایی است. این امر به تولیدکنندگان این محصولات کمک می کند که بتوانند با هزینه های به نسبت پایین این کار را انجام بدهند. این موضوع در آزمایشگاه های کارخانه های لبنیات و انواع تولیدات خوراکی می تواند فوق العاده موثر باشد و به خصوص برای نهادهای مسئول که می خواهند استانداردهای مواد غذایی را چک کنند، استفاده گسترده دارد.
به جز استفاده های بدیهی که در طراحی این متدولوژی برای آن در نظر گرفته شده اند، عصاره و اسانس گیری شاید رایج ترین استفاده از آن خارج از استخراج چربی باشد. جدا از آن در برخی موارد می توان دستگاه انجام دهنده آن را برای آزمون برخی مواد استفاده کرد، در حالی که طیف گسترده ای از حلال های قطبی (مانند دی کلرومتان یا DCM) با آن رابطه بسیار خوبی دارند. حداقل زمان لازم برای استخراج منظم مواد از یک نمونه به 8 ساعت می رسد و نمونه بسته به شرایط آزمایش می تواند آلی یا شیمیایی باشد. این آزمایش ها نتایج دقیقی هم بدست می دهند و بنابراین به کمک آنها می توان خروجی های بسیار مناسبی را برای اهداف تحقیقاتی بدست آورد.
برخی مواد موثره موجود در گیاهان دارویی را هم می توان به کمک این روش استخراج کرد که برای تولید انواع دارو و واکسن می تواند به کار محققان بیاید. از آنجایی که این متدولوژی به چرخه ای از واکنش های شیمیایی وابسته نمی شود، صدمه ای هم به عمده این مواد نمی زند و بنابراین با روشی روبرو هستیم که به لطف نحوه بهره گیری آن از فرآیندهای فیزیکی، تضمین کننده اندازه گیری دقیقی خواهد بود.
برخی از فرآورده ها نیز نیازمند جداسازی مواد اضافی به منظور افزایش کیفیت آنها هستند، وگرنه در بازار هدف اغلب نمی توانند با رقبای خود رقابت کنند. این افزایش کیفیت از طریق استخراج اجزای اضافی و نامطلوب را می توان در صنایع مختلفی مشاهده کرد و مشتریان فراوانی برای آن وجود دارند که وظیفه پاسخگویی به آنها بر عهده تجهیزات سوکسله گذاشته شده است. برای مثال برخی نرم کننده ها در ساختار پلاستیک ها باید از آنها جدا شوند تا استحکام و سختی محصول تولید شده به کمک پلاستیک مذکور افزایش پیدا کند، ترکیبات نیمه فرار فراوانی هستند که باید از آفت کش ها استخراج شوند تا از باقی ماندن آنها روی سطح گیاهان و خاک اطمینان حاصل کنند و بسیاری از تولیدات چرم طبیعی هم دارای روغن انباشته در داخل خود هستند که به کمک این دستگاه می توان این روغنهای اضافی را بیرون کشید.
به طور خلاصه می توان کاربردهای این دستگاه را به شکل زیر فهرست کرد:
- استخراج چربی از مواد حیوانی جامد
- استخراج روغن از چرم
- استخراج چربی در فاضلاب و لجن
- استخراج نرم کننده از پلاستیک
- استخراج ترکیبات اصلی نیمه فرار در محصولاتی مانند آفت کش و حشره کش
- استخراج کلوفان از کاغذ
- استخراج مواد موثره گیاهان دارویی
- اسانس گیری از گیاهان
- آزمون ترکیبات آلی مواد شوینده
- تعیین درصد چربی در غذا، علوفه، حبوبات و انواع بذر و دانه
مزیت های استفاده از دستگاه سوکسله
در خصوص مزیت های این دستگاه باید به این نکته توجه داشته باشید که حوزه های صنعتی و آزمایشگاهی متعددی از آن استفاده می کنند. هر کدام از این مصرف کنندگان دلایل خاص خود را دارند که از نظر آنها، به کارگیری این تولیدات می تواند برایشان دربردارنده یک امتیاز یا برتری باشد. برای مثال، کسانی که قصد اسانس گیری از گیاهان و دانه های روغنی را دارند اغلب به این موضوع اشاره می کنند که به کمک این فرآیند می توان نزدیک به صد درصد اسانس موجود در نمونه ها را استخراج کرد، در حالی که محققان آزمایشگاه های تست مواد شوینده اولویت اول خود را دقت بالای این فرآیند در بررسی ترکیبات آلی داخل پاک کننده ها می دانند. بنابراین بخش بزرگی از مزیت های این دستگاه و فرآیند مورد استفاده در آن را می توان برای هر حوزه کاربرد، اختصاصی دانست.
با این وجود مزیت هایی هم وجود دارند که میان تمام این مصارف مشترک هستند. گرچه تعداد آنها آنقدرها بالا نیست، اما باید توجه داشته باشید که در محیط های صنعتی به منظور بهینه سازی صرف هزینه اغلب هر مزیتی که به سودرسانی بیشتر ختم شود مورد توجه قرار می گیرد، در حالی که در محیط های آزمایشگاهی تا وقتی که دقت و صحت آزمایش تضمین شود هر مزیت دیگری به عنوان یک امتیاز اضافی و فرعی شناخته می شود. بر این اساس، مهمترین مزیت های عمومی استفاده از این دستگاه و فرآیند آن عبارتند از:
- دقت بالا (امری که از عمر طولانی کاربرد این روش کاملاً روشن است)
- توانایی استخراج حجم بالای لیپید تنها در یک دور تست از نمونه
- عدم آسیب رسانی جدی به محتویات نمونه
- عدم نیاز به تأمین مواد اولیه و کاتالیست های گرانقیمت
جمع بندی
امیدواریم که افراد علاقمند به فعالیت در محیط های تحقیقاتی با دانستن اهمیت دستگاه هایی مانند دستگاه سوکسله و همچنین دستگاه کجلدال ، برای محیط های صنعتی و آزمایشگاهی، بتوانند آگاهی بهتری در خصوص روند انجام تحقیقات در این محیط ها بدست آورند و در صورت ورود به این حوزه ها، چهارچوب از پیش تعیین شده ای برای درک علت کاربرد گسترده آنها داشته باشند.
مبنع : تجهیزات آزمایشگاهی بخشی
این مطلب صرفا جنبه تبلیغاتی داشته و فوت و فن هیچ مسئولیتی را در رابطه با آن نمی‌پذیرد
