前世今生:索氏抽提的发展演变

2024-07-30 16:46:02 阅读量:98

弗兰兹·里特·冯·索格利特(Franz Ritter von Soxhlet)教授,这位来自德国慕尼黑技术大学的农业化学家,于 1879 年 7 月 17 日在《Dingler's Polytechnisches Journal》(丁勒理工学报)期刊上发表了一款具备自动回流功能的溶剂提取装置——Solvent Extractor。此装置巧妙地实现了溶剂的自动回流、浸提以及浸提物分离的全自动化,无论时长多久,均无需人工干预。这一全新的萃取技术及其装置被后世赋予了“索氏抽提法—Soxhlet (Solvent) Extraction Method”和“索氏抽提器 Soxhlet Extractor”的称谓,自此,索氏提取技术在实验室,特别是分析化学领域得到了广泛应用。

令人意想不到的是,最初他仅是为了研究牛奶中的乳脂,却在不经意间成为了实验室“自动化”的先驱。经典的索氏提取器由提取瓶、提取管、冷凝器三部分构成。提取管侧面配有虹吸管与气路连通管,这三个部件皆为玻璃制品,连接部位采用磨砂口精密衔接,接口严禁使用任何密封脂,以确保有机溶剂不会泄漏。整套装置在使用时需垂直放置于热源之上,根据使用需求选择水浴、沙浴或其他干浴,严禁使用明火。这都是后续的规定,起初,伟大的索格利特教授仅介绍了水浴,原因在于他当时只为研究脂肪含量测定。也正因如此,在之后的几十年乃至当下,索氏抽提器仍常常被称作“脂肪提取器”。



在使用时,待测样品被包裹于脱脂滤纸包内(如今已发展出多种专门的索氏抽提装样器具),置入提取管中(此空间被称为浸提室)。提取瓶内添加有机溶剂,三个部件紧密装配并确保连接紧密。实验开启后,提取瓶中的溶剂受热沸腾,溶剂蒸汽通过连接管上升至冷凝器,被冷凝为液体并收集于浸提室中,样品中的可抽提物质(例如脂肪)逐渐融入不断增加的溶剂直至达到溶解饱和。当浸提室的溶剂满至高于虹吸管时,虹吸管充满溶液产生虹吸效应,所有溶液(包含溶解出来的物质)被抽吸回提取瓶。浸提室再次逐渐充满溶剂,再次发生虹吸,溶解出来的物质再次被转移至提取瓶中,直至所有可抽提物全部溶解出来,抽提完成。这一过程通常需要重复数十次,耗费数小时甚至数十小时。

这位伟大的“自动化鼻祖”发明家仅仅借助虹吸原理,就将“溶剂蒸发—冷凝—净化溶剂浸提-分离”这样一组样品处理技术完美融合,构建了一套“全自动”的“浸提-收集-再浸提-再收集”自动重复、自动完成整个溶剂萃取/抽提实验过程的设备,成就了经典。后人将这样一种溶剂萃取装置命名为“索氏抽提器”。索氏抽提法,凭借其无比清晰的萃取原理,早已在“脂肪测定分析界”声名远扬,成为实验室“溶剂萃取”的基础技术——实验室样品制备/前处理的一项重要基本技术。

例如,在食品检测实验室中,索氏抽提法常用于准确测定各类食品中的脂肪含量;在化学研究领域,它也为分离和提纯某些特定化合物提供了可靠的手段。这种方法的稳定性和准确性,使其在众多实验中都发挥着不可或缺的作用。