Экстрактор Сокслета

Франц Риттер фон Сокслет

Известный лабораторный экстрактор Сокслета был впервые предложен в 1879 году в статье, посвящённой определению жиров в молоке немецким агрохимиком Францем Риттером фон Сокслетом. Франц Сокслет родился в 1848 году в Брно, Моравия (Австрийская империя), а в 1872 году получил степень доктора философии в Лейпцигском университете, защитив диссертацию по физиологической химии молока. В том же 1879 году, когда он изобрел экстрактор, он стал профессором сельскохозяйственной химии в Техническом университете Мюнхена. Впоследствии, в 1886 году, он предложил применять пастеризацию для молока и других напитков с целью предотвращения болезней и порчи продуктов.

Как и в случае с горелкой Бунзена, где есть неясности по поводу вклада Питера Дезаги, машиниста Бунзена, аналогичная ситуация возникла с изобретением экстрактора Сокслета. В своей статье Сокслет отдал должное основному элементу устройства — использованию сифона с постоянным уровнем для возврата экстракта в колбу с растворителем после завершения каждого цикла экстракции — своему сотруднику, некоему «господину Сомбати» (предположительно, это был стеклодув). Однако Сокслет отметил, что оптимизация размеров экстрактора и условия его использования были результатом его собственных лабораторных исследований.

Схема экстрактора Сокслета

Практика экстракции твёрдых веществ жидкостями существует с древнейших времён, наиболее распространённое применение которой можно увидеть при приготовлении чая и духов. Например, многие годы назад Леви описал остатки месопотамского экстрактора для органических веществ, датируемые приблизительно 3500 годом до нашей эры. К середине XIX века использовались различные термины для описания этого процесса, такие как мацерация, инфузия, отвар, выщелачивание и вытеснение. В 1849 году Морфит обобщил эти процессы, упомянув перколяторы — цилиндры или конусы, через которые медленно проходил растворитель, экстрагируя органическое вещество.

Идея автоматизации этого процесса не принадлежала Сокслету. Уже в 1830-х годах французский химик Ансельм Пайен разработал непрерывный экстрактор, где пары кипящего растворителя поступали в конденсатор, проходили через органическое вещество и возвращались в колбу с растворителем для повторного использования.

Хотя экстрактор Сокслета часто называют непрерывным, это неточно. Он лучше охарактеризован как автоматизированный порционный экстрактор, поскольку экстракт не стекает непрерывно, а только после достижения критического объёма.

Мотивом для разработки экстрактора Сокслета была необходимость количественно оценить процесс экстракции для определения содержания жиров в органических веществах. Несмотря на то, что данный аспект может не интересовать всех, экстрактор Сокслета остаётся более эффективным, чем непрерывные системы, так как обеспечивает полное погружение вещества в растворитель с более продолжительным временем контакта.

Сокслет также известен как первый учёный, разделивший белки молока на казеин, альбумин, глобулин и лактопротеин, и первым описавший лактозу — сахар, содержащийся в молоке. Кроме того, он разработал раствор, который используется для обнаружения восстанавливающих сахаров.

К концу XIX века экстрактор Сокслета доминировал в лабораторной практике, и к 1912 году, по каталогу Eimer и Amend, почти четверть всех экстракторов базировались на его конструкции. Франц Сокслет умер в 1926 году в возрасте 78 лет.

В современных лабораториях экстракторы Сокслета остаются важным инструментом для экстракции органических соединений из твёрдых материалов. Их широко применяют для анализа содержания жиров в пищевых продуктах, экстракции биоактивных веществ из растительных материалов, а также для извлечения загрязнителей из почв и других экологических образцов. Благодаря своей точности и автоматизированному циклу экстракции, экстрактор Сокслета позволяет минимизировать потери растворителя и обеспечивает более полное извлечение целевых веществ по сравнению с другими методами. Он особенно полезен, когда необходимо многократно подвергать образец воздействию свежих порций растворителя без вмешательства оператора. В химической промышленности экстракторы Сокслета применяются для извлечения компонентов из полимеров и пластмасс, а в фармацевтической отрасли — для исследования природных продуктов и синтетических соединений. Современные модификации экстракторов включают использование более экологичных растворителей и адаптацию к микроэкстракции, что делает их ещё более универсальными и безопасными для окружающей среды.

Полуавтоматический экстрактор Сокслета

Несмотря на то, что на рынке представлены более новые методы экстракции, такие как сверхкритическая флюидная экстракция, экстракторы Сокслета продолжают использоваться благодаря своей надёжности, простоте и доступности. Это устройство остаётся неизменным элементом аналитических лабораторий, особенно в тех случаях, когда требуется проверенная временем методика с высокой степенью воспроизводимости. Чаще всего в современных аналитических лабораториях можно встретить полуавтоматические экстракторы Сокслета, такие как: Gerhardt SOXTHERM, Velp SER 148, Вилитек АCВ-6, Вилитек АCВ-6М, Opsis SX-360, Foss Soxtec 8000.