tài liệu hóa tinh dầu các phương pháp sản xuất tinh dầu

CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT TINH DẦU

Nguyễn Văn Minh

Dựa trên cách thực hành, người ta chia các phương pháp sản
xuất tinh dầu ra làm bốn loại: cơ học, tẩm trích, hấp thụ và chưng cất
hơi nước.
Nhưng dù có tiến hành theo bất cứ phương pháp nào, quy trình
sản xuất đều có những điểm chung sau đây:
- Tinh dầu thu được phải có mùi thơm tự nhiên như nguyên liệu.
- Quy trình khai thác phải phù hợp nguyên liệu.
- Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu, với chi phí thấp nhất.
Nguyên tắc ly trích của tất cả các phương pháp nói trên đều dựa vào những đặc tính của
tinh dầu như:
- Dễ bay hơi.
- Lôi cuốn theo hơi nước ở nhiệt độ dưới 100
o
C.
- Hòa tan dễ dàng trong dung môi hữu cơ.
- Dễ bị hấp thu ngay ở thể khí.

1. PHƯƠNG PHÁP TẨM TRÍCH:

1.1 TẨM TRÍCH BẰNG DUNG MÔI DỄ BAY HƠI:
Phương pháp này có nhiều ưu điểm vì tiến hành ở nhiệt độ phòng, nên thành phần hóa
học của tinh dầu ít bị thay đổi.
Phương pháp này không những được áp dụng để ly trích cô kết (concrete) từ hoa mà còn
dùng để tận trích khi các phương pháp khác không ly trích hết hoặc dùng để ly trích các loại
nhựa dầu (oleoresin) gia vị.
1.1.1 Nguyên tắc:
Dựa trên hiện tượng thẩm thấu, khuếch tán và hòa tan của tinh dầu có trong các mô cây

đối với các dung môi hữu cơ.
1.1.2 Dung môi:
Yếu tố quan trọng nhất cho sự thành công của phương pháp này là phẩm chất và đặc tính
của dung môi sử dụng, do đó dung môi dùng trong tẩm trích cần phải đạt được những yêu cầu
sau đây:
- Hòa tan hoàn toàn và nhanh chóng các cấu phần có mùi thơm trong nguyên liệu.
- Hòa tan kém các hợp chất khác như sáp, nhựa dầu có trong nguyên liệu.
- Không có tác dụng hóa học với tinh dầu.
- Không biến chất khi sử dụng lại nhiều lần.
- Hoàn toàn tinh khiết, không có mùi lạ, không độc, không ăn mòn thiết bị, không tạo
thành hỗn hợp nổ với không khí và có độ nhớt kém.
- Nhiệt độ sôi thấp vì khi chưng cất dung dịch ly trích để thu hồi dung môi, nhiệt độ sôi
cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu. Điểm sôi của dung môi nên thấp hơn điểm sôi của cấu
phần dễ bay hơi nhất trong tinh dầu.
- Ngoài ra, cần có thêm những yếu tố phụ khác như: giá thành thấp, nguồn cung cấp dễ

tìm, …
Thường thì không có dung môi nào thỏa mãn tất cả những điều kiện kể trên. Người ta sử
dụng cả dung môi không tan trong nước như: dietil eter, eter dầu hỏa, hexan, cloroform … lẫn
dung môi tan trong nước như: etanol, aceton … Trong một số trường hợp cụ thể, người ta còn
dùng một hỗn hợp dung môi.
1.1.3 Quy trình tẩm trích:
Phương pháp ly trích này thích hợp cho các nguyên liệu có chứa lượng tinh dầu không
lớn lắm hoặc có chứa những cấu phần tan được trong nước và không chịu được nhiệt độ quá cao.
Quy trình kỹ thuật gồm các giai đoạn sau đây:

- Tẩm trích: nguyên liệu được ngâm vào dung môi trong bình chứa. Trong một số trường
hợp, để gia tăng khả năng ly trích, nguyên liệu cần được xay nhỏ trước. Hỗn hợp nguyên liệu và
dung môi cần được xáo trộn đều trong suốt thời gian ly trích. Nên khảo sát trước xem việc gia
nhiệt có cần thiết hay không, nếu cần, cũng không nên gia nhiệt quá 50

o
C để không ảnh hưởng
đến mùi thơm của sản phẩm sau này.
- Xử lý dung dịch ly trích: sau khi quá trình tẩm trích kết thúc, dung dịch ly trích được
lấy ra và có thể thay thế bằng dung môi mới sau một khoảng thời gian nhất định, tùy theo nguyên
liệu. Tách nước (nếu có) ra khỏi dung dịch, rồi làm khan bằng Na
2
SO
4
và lọc. Dung môi phải
được thu hồi ở nhiệt độ càng thấp càng tốt để tránh tình trạng sản phẩm bị mất mác và phân hủy.
Do đó, nên loại dung môi ra khỏi sản phẩm bằng phương pháp chưng cất dưới áp suất kém (cô
quay). Dung môi thu hồi có thể dùng để ly trích lần nguyên liệu kế tiếp.
- Xử lý sản phẩm ly trích: sau khi thu hồi hoàn toàn dung môi, sản phẩm là một chất đặc
sệt gồm có tinh dầu và một số hợp chất khác như nhựa, sáp, chất béo, cho nên cần phải tách riêng
tinh dầu ra. Chất đặc sệt này đem đi chưng cất bằng hơi nước để tách riêng tinh dầu ra. Tinh dầu
có mùi thơm tự nhiên, nhưng khối lượng thu được kém, ngoài ra tinh dầu này có chứa một số cấu
phần thơm có nhiệt độ sôi cao nên có tính chất định hương rất tốt.
- Tách dung dịch từ bã: sau khi tháo hết dung dịch ly trích ra khỏi hệ thống, trong bã còn
chứa một lượng dung dịch rất lớn (khoảng 20 – 30% lượng dung môi ly trích). Phần dung dịch
còn lại nằm trong nguyên liệu thường được lấy ra bằng phương pháp chưng cất hơi nước (trường
hợp dung môi không tan trong nước), hoặc ly tâm, lọc ép (trường hợp dung môi tan trong nước).
Sau đó dung dịch này cũng được tách nước, làm khan và nhập chung với dung dịch ly trích.
Chất lượng thành phẩm và hiệu quả của phương pháp ly trích này phụ thuộc chủ yếu vào
dung môi dùng để ly trích. Để đạt kết quả tốt thì dung môi sử dụng phải thoả mãn được các yêu
cầu đã được trình bày ở trên.
Vì dung môi dễ bay hơi nên chúng ta cần phải lưu ý đến tỉ lệ thất thoát dung môi trong
quy trình ly trích vì việc này có thể ảnh hưởng rất lớn đến giá thành sản phẩm.
Trong điều kiện phòng thí nghiệm, khi muốn tiến hành phương pháp tẩm trích với dung
môi dễ bay hơi, chúng tôi tiến hành sử dụng phương pháp truyền thống như khuấy từ ở nhiệt độ

phòng hoặc đun – khuấy từ (kèm ống hoàn lưu) hay phương pháp dùng Soxhlet. Ngoài ra, cùng
với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của “hóa học xanh”, mà ngày nay, chúng ta còn áp dụng
các phương pháp mới như là: tẩm trích có sự hỗ trợ của siêu âm và vi sóng.
1.1.4 Ưu và khuyết điểm:
- Ưu điểm: sản phẩm thu được theo phương pháp này thường có mùi thơm tự nhiên. Hiệu
suất sản phẩm thu được thường cao hơn các phương pháp khác.
- Khuyết điểm: - yêu cầu cao về thiết bị; - thất thoát dung môi; - quy trình tương đối phức
tạp.

2. PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT HƠI NƯỚC:
Phương pháp này dựa trên sự thẩm thấu, hòa tan, khuếch tán và lôi cuốn theo hơi nước
của những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu chứa trong các mô khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt
độ cao. Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc
với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định. Trường hợp mô thực vật có chứa sáp, nhựa,
acid béo chi phương dây dài thì khi chưng cất phải được thực hiện trong một thời gian dài vì
những hợp chất này làm giảm áp suất hơi chung của hệ thống và làm cho sự khuếch tán trở nên
khó khăn.
2.1 Lý thuyết chưng cất:
Chưng cất có thể được định nghĩa là: ”Sự tách rời các cấu phần của một hỗn hợp nhiều
chất lỏng dựa trên sự khác biệt về áp suất hơi của chúng”. Trong trường hợp đơn giản, khi chưng
cất một hỗn hợp gồm 2 chất lỏng không hòa tan vào nhau, áp suất hơi tổng cộng là tổng của hai
áp suất hơi riêng phần. Do đó, nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ tương ứng với áp suất hơi tổng cộng
xác định, không tùy thuộc vào thành phần bách phân của hỗn hợp, miễn là lúc đó hai pha lỏng
vẫn còn tồn tại. Nếu vẽ đường cong áp suất hơi của từng chất theo nhiệt độ, rồi vẽ đường cong
áp suất hơi tổng cộng, thì ứng với một áp suất, ta dễ dàng suy ra nhiệt độ sôi tương ứng của hỗn
hợp và nhận thấy là nhiệt độ sôi của hỗn hợp luôn luôn thấp hơn nhiệt độ sôi của từng hợp chất.
Thí dụ, ở áp suất 760 mmHg nước sôi ở 100
o
C và benzen sôi ở 80
o

C và chúng là hai chất lỏng
không tan vào nhau. Thực hành cho thấy, nếu đun hỗn hợp này dưới áp suất 760 mmHg nó sẽ sôi
ở 69
o
C cho đến khi nào còn hỗn hợp hai pha lỏng với bất kì tỉ lệ nào. Giản đồ nhiệt độ sôi theo
áp suất cho thấy, tại 69
o
C, áp suất hơi của nước là 225 mmHg và benzen là 535 mmHg.
Chính vì đặc tính làm giảm nhiệt độ sôi này mà từ lâu phương pháp chưng cất hơi nước là
phương pháp đầu tiên dùng để tách tinh dầu ra khỏi nguyên liệu thực vật.
2.2 Những ảnh hưởng chính trong sự chưng cất hơi nước:
2.2.1 Sự khuếch tán:
Ngay khi nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô chứa tinh dầu bị vỡ và cho
tinh dầu thoát tự do ra ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi. Phần lớn tinh dầu còn lại trong các mô
thực vật sẽ tiến dần ra ngoài bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thẩm thấu. Von Rechenberg
đã mô tả quá trình chưng cất hơi nước như sau: “Ở nhiệt độ nước sôi, một phần tinh dầu hòa tan
vào trong nước có sẵn trong tế bào thực vật. Dung dịch này sẽ thẩm thấu dần ra bề mặt nguyên
liệu và bị hơi nước cuốn đi. Còn nước đi vào nguyên liệu theo chiều ngược lại và tinh dầu lại tiếp
tục bị hòa tan vào lượng nước này. Quy trình này lặp đi lặp lại cho đến khi tinh dầu trong các mô
thoát ra ngoài hết.
Như vậy, sự hiện diện của nước rất cần thiết, cho nên trong trường hợp chưng cất sử dụng
hơi nước quá nhiệt, chú ý tránh đừng để nguyên liệu bị khô. Nhưng nếu lượng nước sử dụng thừa
quá thì cũng không có lợi, nhất là trong trường hợp tinh dầu có chứa những cấu phần tan dễ
trong nước.
Ngoài ra, vì nguyên liệu được làm vỡ vụn ra càng nhiều càng tốt, cần làm cho lớp nguyên
liệu có một độ xốp nhất định để hơi nước có thể đi xuyên ngang lớp này đồng đều và dễ dàng.
Vì các cấu phần trong tinh dầu được chưng cất hơi nước theo nguyên tắc nói trên cho nên
thông thường những hợp chất nào dễ hòa tan trong nước sẽ được lôi cuốn trước. Thí dụ, khi
chưng cất hơi nước hạt caraway nghiền nhỏ và không nghiền, đối với hạt không nghiền thì
carvon (nhiệt độ sôi cao nhưng tan nhiều trong nước) sẽ ra trước, còn limonen (nhiệt độ sôi thấp,

nhưng ít tan trong nước) sẽ ra sau. Nhưng với hạt caraway nghiền nhỏ thì kết quả chưng cất
ngược lại.
2.2.2 Sự thủy giải:
Những cấu phần ester trong tinh dầu thường dễ bị thủy giải cho ra acid và alcol khi đun
nóng trong một thời gian dài với nước. Do đó, để hạn chế hiện tượng này, sự chưng cất hơi nước
phải được thực hiện trong một thời gian càng ngắn càng tốt.
2.2.3 Nhiệt độ:
Nhiệt độ cao làm phân hủy tinh dầu. Do đó, khi cần thiết phải dùng hơi nước quá nhiệt
(trên 100
o
C) nên thực hiện việc này trong giai đoạn cuối cùng của sự chưng cất, sau khi các cấu
phần dễ bay hơi đã lôi cuốn đi hết. Thực ra, hầu hết các tinh dầu đều kém bền dưới tác dụng của
nhiệt nên vấn đề là làm sao cho thời gian chịu nhiệt độ cao của tinh dầu càng ngắn càng tốt.
Tóm lại, dù ba ảnh hưởng trên được xem xét độc lập nhưng thực tế thì chúng có liên quan
với nhau và quy về ảnh hưởng của nhiệt độ. Khi tăng nhiệt độ, sự khuếch tán thẩm thấu sẽ tăng,
sự hòa tan tinh dầu trong nước sẽ tăng nhưng sự phân hủy cũng tăng theo.
Trong công nghiệp, dựa trên thực hành, người ta chia các phương pháp chưng cất hơi
nước ra thành ba loại chính:
- Chưng cất bằng nước.
- Chưng cất bằng nước và hơi nước.
- Chưng cất bằng hơi nước.
2.2.3.1 Chưng cất bằng nước:
Trong trường hợp này, nước phủ kín nguyên liệu, nhưng phải chừa một khoảng không
gian tương đối lớn phía bên trên lớp nước, để tránh khi nước sôi mạnh làm văng chất nạp qua hệ
thống hoàn lưu. Nhiệt cung cấp có thể đun trực tiếp bằng củi lửa hoặc bằng hơi nước dẫn từ nồi
hơi vào (sử dụng bình có hai lớp đáy). Trong trường hợp chất nạp quá mịn, lắng chặt xuống đáy
nồi, lúc đó nồi phải trang bị những cánh khuấy trộn đều bên trong trong suốt thời gian chưng cất.
Sự chưng cất này không thích hợp với những tinh dầu dễ bị thủy giải. Những nguyên liệu
xốp và rời rạc rất thích hợp cho phương pháp này. Những cấu phần có nhiệt độ sôi cao, dễ tan
trong nước sẽ khó hóa hơi trong khối lượng lớn nước phủ đầy, khiến cho tinh dầu sản phẩm sẽ

thiếu những chất này. Thí dụ điển hình là mùi tinh dầu hoa hồng thu được từ phương pháp chưng
cất hơi nước kém hơn sản phẩm tẩm trích vì eugenol và ancol phenetil nằm lại trong nước khá
nhiều, vì thế người ta chỉ dùng phương pháp này khi không thể sử dụng các phương pháp khác.
2.2.3.2 Ưu điểm:
- Quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản.
- Thiết bị gọn, dễ chế tạo.
- Không đòi hỏi vật liệu phụ như các phương pháp tẩm trích, hấp thụ.
- Thời gian tương đối nhanh.
2.2.3.3 Khuyết điểm:
- Không có lợi đối với những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp.
- Chất lượng tinh dầu có thể bị ảnh hưởng nếu trong tinh dầu có những cấu phần dễ bị
phân hủy.
- Không lấy được các loại nhựa và sáp có trong nguyên liệu (đó là những chất định hương
thiên nhiên rất có giá trị).
- Trong nước chưng luôn luôn có một lượng tinh dầu tương đối lớn.
- Nhưng tinh dầu có nhiệt độ sôi cao thường cho hiệu suất rất kém.
2.2.4 Thu hồi thêm tinh dầu từ nước chưng:
Thường tinh dầu trong nước chưng nằm dưới hai dạng phân tán và hòa tan. Dạng phân
tán thì có thể dùng phương pháp lắng hay ly tâm, còn dạng hòa tan thì phải chưng cất lại. Nếu
trọng lượng riêng của tinh dầu và nước quá gần nhau thì có thể thêm NaCl để gia tăng tỉ trọng
của nước làm tinh dầu tách ra dễ dàng.
Trong phòng thí nghiệm, để chưng cất hơi nước tinh dầu, người ta thường dùng bộ dụng
cụ thủy tinh Clevenger (hình vẽ phần phụ lục) với hai loại ống hứng tinh dầu, tùy theo tinh dầu
nặng hay nhẹ:

3. CÁC PHƯƠNG PHÁP MỚI TRONG VIỆC LY TRÍCH TINH DẦU:

3.1 Vi sóng:
3.1.1 Đại cương:
Vi sóng (micro-onde, microwave) là sóng điện từ lan truyền với vận tốc ánh sáng. Sóng điện từ

này được đặc trưng bởi:
- Tần số f, tính bằng Hetz (Hz = cycles/s), là chu kỳ của trường điện từ trong một giây,
nằm giữa 300 MHz và 30 GHz.
- Vận tốc c là 300.000 km/giây.
- Độ dài sóng  (cm) là đoạn đường đi của vi sóng trong một chu kỳ, liên hệ với tần số
theo công thức  = c/f.
Hầu hết các lò vi sóng gia dụng đều sử dụng tần số 2450 MHz, ở tần số này  = 12,24
cm.
3.1.2 Hiện tượng làm nóng:
Một số phân tử, thí dụ như nước, phân chia điện tích trong phân tử một cách bất đối
xứng. Như vậy các phân tử này là những lưỡng cực có tính định hướng trong chiều của điện
trường. Dưới tác động của điện trường một chiều, các phân tử lưỡng cực có khuynh hướng sắp
xếp theo chiều điện trường này. Nếu điện trường là một điện trường xoay chiều, sự định hướng
của các lưỡng cực sẽ thay đổi theo chiều xoay đó. Cơ sở của hiện tượng phát nhiệt do vi sóng là
sự tương tác giữa điện trường và các phân tử phân cực bên trong vật chất. Trong điện trường
xoay chiều có tần số rất cao (2,45x10
9
Hz), điện trường này sẽ gây ra một xáo động ma sát rất
lớn giữa các phân tử, đó chính là nguồn gốc sự nóng lên của vật chất.
Với một cơ cấu có sự bất đối xứng cao, phân tử nước có độ phân cực rất lớn, do đó nước
là một chất rất lý tưởng dễ đun nóng bằng vi sóng. Ngoài ra, các nhóm định chức phân cực như: -
OH, -COOH, -NH
2
… trong các hợp chất hữu cơ cũng là những nhóm chịu sự tác động mạnh
của trường điện từ.
Do đó, những hợp chất càng phân cực càng rất mau nóng dưới sự chiếu xạ của vi sóng.
Việc này có liên quan đến hằng số điện môi của hợp chất đó. Tóm lại, sự đun nóng bởi vi sóng
rất chọn lọc, trực tiếp và nhanh chóng.

Hiện tượng làm nóng vật chất bởi vi sóng

3.1.3 Tính chất:
Vi sóng có đặc tính là có thể đi xuyên qua được không khí, gốm sứ, thủy tinh, polimer và
phản xạ trên bề mặt các kim loại. Độ xuyên thấu tỉ lệ nghịch với tần số, khi tần số tăng lên thì độ
xuyên thấu của vi sóng giảm. Đối với một vật chất có độ ẩm 50% với tần số 2450 MHz có độ
xuyên là 10 cm. Ngoài ra, vi sóng có thể lan truyền trong chân không, trong điều kiện áp suất cao
…
Năng lượng của vi sóng rất yếu, không quá 10
-6
eV, trong khi năng lượng của một nối
cộng hóa trị là 5 eV, do đó bức xạ vi sóng không phải là một bức xạ ion hóa.
Có một số công trình đã khẳng định được tính vô hại của vi sóng đối với sinh vật. Chẳng
hạn, khi nghiên cứu sự phát triển của enzim trong điều kiện vi sóng, người ta nhận thấy rằng ảnh
hưởng của vi sóng rất giống ảnh hưởng của các gia nhiệt thông thường.
Vi sóng cung cấp một kiểu đun nóng không dùng sự truyền nhiệt thông thường. Với kiểu
đun nóng bình thường, sức nóng đi từ bề mặt của vật chất lần vào bên trong, còn trong trường
hợp sử dụng vi sóng, vi sóng xuyên thấu vật chất và làm nóng vật chất ngay từ bên trong. Vi
sóng tăng hoạt những phân tử phân cực, đặc biệt là nước. Nước bị đun nóng do hấp thu vi sóng
bốc hơi tạo ra áp suất cao tại nơi bị tác dụng, đẩy nước đi từ tâm của vật đun ra đến bề mặt của
nó.
3.1.4 Ly trích dưới sự hỗ trợ của vi sóng:
Dưới tác dụng của vi sóng, nước trong các tế bào thực vật bị nóng lên, áp suất bên trong
tăng đột ngột làm các mô chứa tinh dầu bị vỡ ra. Tinh dầu thoát ra bên ngoài, lôi cuốn theo hơi
nước sang hệ thống ngưng tụ (phương pháp chưng cất hơi nước) hoặc hòa tan vào dung môi hữu
cơ đang bao phủ bên ngoài nguyên liệu (phương pháp tẩm trích).
Lưu ý là mức độ chịu ảnh hưởng vi sóng của các loại mô tinh dầu không giống nhau do
kiến tạo của các loại mô khác nhau, ngay khi nguyên liệu được làm nhỏ. Kết quả này được phản
ánh qua thời gian ly trích.
Trong sự chưng cất hơi nước, việc ly trích tinh dầu có thể thực hiện trong điều kiện có
thêm nước hay không thêm nước vào nguyên liệu (trường hợp nguyên liệu chứa nhiều nước, đây
là đặc điểm của phương pháp chưng cất hơi nước dưới sự hỗ trợ của vi sóng). Ngoài ra, nước có

thể thêm một lần hoặc thêm liên tục (trường hợp lượng nước thêm một lần không đủ lôi cuốn hết
tinh dầu trong nguyên liệu) cho đến khi sự ly trích chấm dứt.
Ngoài việc nước bị tác dụng nhanh chóng, các cấu phần phân cực (hợp chất có chứa
oxigen) hiện diện trong tinh dầu cũng bị ảnh hưởng bởi vi sóng. Ngược lại các cấu phần
hidrocarbon ít chịu ảnh hưởng của vi sóng (do chúng có độ phân cực kém) nên sự ly trích chúng
tựa như trong sự chưng cất hơi nước bình thường nhưng với vận tốc nhanh hơn rất nhiều vì nước
được đun nóng nhanh bởi vi sóng.
Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã nghiên cứu, sữa chữa và cải tiến lò vi sóng gia
dụng để cho lò này có thể sử dụng trong cả việc ly trích tinh dầu bằng phương pháp chưng cất
hơi nước, lẫn cho phương pháp tẩm trích ở áp suất thường. (hình vẽ xem phần phụ lục).
Năm 1998, Luque de Castro và cộng sự đã đưa ra kiểu lò vi sóng tiêu điểm hỗ trợ cho sự
ly trích bằng Soxhlet (FMASE – Focused Microwave Assisted Soxhlet Extraction) theo hình vẽ
trong phần phụ lục. Hệ thống này giúp cho thời gian ly trích hợp chất thiên nhiên sử dụng
Soxhlet giảm xuống đáng kể và khả năng bảo vệ những hợp chất dễ bị phân hủy tăng lên.
3.2 Siêu âm:
3.2.1 Nguyên tắc:
Siêu âm là âm thanh có tần số nằm ngoài ngưỡng nghe của con người (16 Hz – 18 kHz).
Về mặt thực hành, siêu âm được chia làm hai vùng:
- Vùng có tần số cao (5 – 10 MHz), ứng dụng trong y học để chuẩn đoán bệnh.
- Vùng có tần số thấp hơn (20 – 100 kHz), ứng dụng trong các ngành khác (kích hoạt
phản ứng hóa học, hàn chất dẻo, tẩy rửa, cắt gọt, …) dựa trên khả năng cung cấp năng lượng của
siêu âm.
Siêu âm cung cấp năng lượng thông qua hiện tượng tạo và vỡ “bọt” (khoảng cách liên
phân tử). Trong môi trường chất lỏng, bọt có thể hình thành trong nửa chu kỳ đầu và vở trong
nữa chu kỳ sau, giải phóng một năng lượng rất lớn. Năng lượng này có thể sử dụng tẩy rửa chất
bẩn ngay trong những vị trí không thể tẩy rửa bằng phương pháp thông thường, khoan cắt những
chi tiết tinh vi, hoạt hóa nhiều loại phản ứng hóa học, làm chảy và hòa tan lẫn vào nhau trong
việc chế tạo những sản phẩm bằng nhựa nhiệt dẻo, …

Hiện tượng tạo bọt và vỡ bọt

Trong lĩnh vực hợp chất thiên nhiên, siêu âm chủ yếu sử dụng để hỗ trợ cho phương pháp
tẩm trích giúp thu ngắn thời gian ly trích. Trong một số trường hợp, phương pháp siêu âm cho
hiệu suất cao hơn phương pháp khuấy từ. Trong trường hợp tinh dầu vi sự ly trích bằng siêu âm
được thực hiện ở nhiệt độ phòng nên sản phẩm luôn có mùi thơm tự nhiên.
Các thiết bị siêu âm hiện nay chủ yếu bao gồm hai dạng:
- Bồn siêu âm (40 kHz).
- Thanh siêu âm (20 kHz).
Hiện nay trong phòng thí nghiệm chúng tôi chỉ sử dụng bồn siêu âm trong phương pháp
tẩm trích.
3.2.2 Bồn siêu âm:
Bồn thường làm bằng inox, bên dưới đáy bồn có gắn những bộ phận phát ra siêu âm. Một
số bồn có trang bị thêm bộ phận gia nhiệt nhưng không cho phép tăng nhiệt độ lên cao. Bồn siêu
âm có ưu điểm là năng lượng được phân bố đồng đều, thuận tiện thao tác, và dễ sử dụng nhưng
lại có khuyết điểm là chỉ có một tần số cố định, đôi khi không kiểm soát được nhiệt độ (khi siêu
âm trong một thời gian dài), không thực hiện được ở nhiệt độ thấp.
Hiện nay bồn siêu âm được chế tạo với nhiều kích thước lớn nhỏ khác nhau để phù hợp
với vật chứa bên trong. Khi sử dụng bồn siêu âm, nhớ cho một ít chất hoạt động bề mặt vào
lượng nước trong bồn để gia tăng khả năng siêu âm. Bình chứa nguyên liệu cần đổ ngập dung
môi với mức dung môi nên thấp hơn hoặc ngang bằng lớp nước bên ngoài.
Nguồn: />Cong-Nghe/Cac-Phuong-Phap-San-Xuat-Tinh-Dau/