微波萃取技術於多環芳香烴與聚烯烴添加物萃取之應用

快速高校—PAHs萃取只需20分鐘

美國國家標準與技術研究所（NIST）提出一套利用微波加熱的創新萃取技術，可在 20 分鐘內完成土壤與沉積物中多環芳香烴 (PAHs) 的萃取，明顯縮短了傳統 Soxhlet 需 16 小時以上的作業時間，顯著提升效率並降低溶劑使用量。這些萃取結果經高效液相層析 (HPLC) 分析後，顯示回收率與傳統方法相當，展現同樣的準確度。

聚烯烴(Polyolefin)添加物萃取也只需 20 分鐘

在聚合物領域，研究者發現在製程控制中，萃取聚烯烴中抗氧化劑（如 IRGANOX1010、IRGAFOS168）與穩定劑（如 CHIMASSORB81）的添加物時，微波萃取僅需 20 分鐘且回收率達 90％以上，遠快於傳統 Soxhlet 的 12 小時程序，滿足快速分析需求。

關鍵：選對能被微波吸收的萃取溶劑

溶劑的極性、偶極矩與微波吸收能力，會直接影響 加熱效率、聚合物膨潤程度 與 添加物回收率。

研究指出：

• 非極性溶劑（如 n-hexane、n-heptane）：能使聚合物發生膨潤，有助於添加物釋放，但本身不吸收微波，加熱效率低。
• 極性溶劑（如 ethyl acetate、acetone、isopropanol）：能有效吸收微波，快速升溫，並縮短聚合物鏈結構，使添加物更容易釋放。
• 混合溶劑：最佳方案通常是將 非極性溶劑 + 極性溶劑 搭配，例如乙酸乙酯/正己烷或丙酮/正庚烷，以同時兼顧聚合物膨潤與加熱效率

微波萃取能成功的關鍵在於萃取溶劑必須具備吸收微波能力。如甲苯與正己烷等溶劑雖常被使用，但因偶極矩小，難以有效吸收微波能量，效果不佳。然而丙酮-正庚烷混合溶劑或 1,1,1-三氯乙烷等，因丙酮成分強烈吸收微波，可快速加熱並萃取出聚合物內添加物，可以有效提高回收率。

微波萃取設備的優勢

微波萃取設備具備 快速升溫、壓力與溫度控制、密閉反應系統，能在一小時內完成高達40個樣品萃取，並將有機溶劑用量減少至傳統方法的 1/10。