Punto de nube
Extracción de punto de nube
La extracción de punto de nube (CPE) fue desarrollada por primera vez por Watanabe et al. a finales de la década de 1970 . Esta técnica se basa principalmente en el uso de tensioactivos como extractantes, que implica la transferencia de un tensioactivo de un líquido a otro después del calentamiento. Por encima de la temperatura del punto de nubes, las moléculas surfactantes formaron micelas y agregados. Estas micelas pueden unir complejos y preconcentrar analitos metálicos objetivo. Los pasos comunes para un procedimiento estándar de EPC se pueden resumir como: adición de unos pocos ml de surfactante a una solución acuosa, adición opcional de agente complejante, calentamiento por encima de la temperatura del punto de nubes y centrifugación para separación de fases . En términos generales, el CPE ofrece varios beneficios para la extracción y preconcentración de iones metálicos, alta eficiencia de extracción y factor de preconcentración, bajo costo, fácil manejo y menor toxicidad .
Aunque los CPE se pueden aplicar satisfactoriamente sin usar NMs, la aplicación de NMs demostró que pueden actuar como portadores que ayudan a la transferencia de iones metálicos. Se han aplicado varias aplicaciones utilizando NPs Ag, NPS TiO2, NPs Au y también NPs de Fe magnético .
Lopez-García et al. se desarrollaron varias aplicaciones utilizando NPs Ag como portadores eficientes para transferir y preconcentrar Cd , Cu , Ni y Cr de una muestra acuosa a una fase rica en surfactantes de Triton X-114. Estas publicaciones tenían en común la estrategia de EPC y el análisis de ETAAS. Se encontró un factor de enriquecimiento de 1050 para Cd, 510 para Cu y Ni y 1150 para Cr . Se alcanzaron límites de detección en el rango de 1-2, 4 ng L-1. El procedimiento se aplicó a muestras de agua, cerveza y vino. Para la Rc, se encontraron dificultades para muestras con etanol en una concentración superior al 6% v / v, debido a que la concentración de etanol afectó al proceso de EPC. En el caso de la Cd, se añadió APDC al medio, y la presencia de NPs Ag aumentó la eficiencia de extracción del complejo Cd-APDC de la fase acuosa a la rica en surfactante. La acidez del medio jugó un papel importante, con una tasa de extracción que fue mayor en presencia que en ausencia de Ag NPs a pH en el rango de 2-4. Los experimentos pueden sugerir que la APDC reaccionó con NPs Ag, involucrando un tipo particular de funcionalización. Para la extracción de Cu y Ni , los NPs de Ag se funcionalizaron con la sal sódica del ácido 2-mercaptoetanosulfónico. Los resultados indicaron que solo las especies iónicas libres o lábiles de Cu y Ni fueron transferidas al coacervado. En el caso de la Rc, la especiación no cromatográfica de la Rc se realizó utilizando NPs de Ag no modificados . Mientras que se aplicó CPE tradicional para las especies de Rc, no se observó extracción de Rc al coacervado (fase rica en surfactantes). Sin embargo, cuando los NPS de Ag estaban presentes, incluso en pequeñas concentraciones, se detectaron especies de Cr. Se utilizaron NPs Ag como portadores, transfiriendo Cr en solución acuosa al coacervado (surfactante) debido a un efecto de coextracción. Se ha notificado previamente la interacción de especies de Rc con NPs de Ag . Además, la presencia de exceso de reductor (NaBH4) utilizado para la síntesis de NPs Ag produjo la reducción de Cr(VI) a Cr(III), permitiendo la interacción con NPs Ag. Cr (III) fue transferido al coacervado, ayudado por Ag NPs. Otros estudios realizados con ácido etilendiamina tetraacético (EDTA) como agente complejante permitieron la especiación de Cr. Además, EDTA se añadió primero a la solución acuosa que contenía especies de Cr, y luego se incorporaron NPs de Ag. La complejación de EDTA impide la extracción a la fase tensioactiva, dejando las especies metálicas en la solución acuosa. Para las soluciones de Cr(III), la complejación con EDTA mostró una cinética relativamente lenta en comparación con la retención de Cr(III) en NPs de Ag. Por lo tanto, la presencia de EDTA, incluso a baja concentración, evitó la transferencia de Cr(III) a la fase rica en surfactantes. Para las soluciones de Cr(VI), la extracción al surfactante dependía de la concentración de Ag NPs y EDTA. Debido a que la retención de Cr(III) por las NPs de Ag fue más rápida que su complejación con EDTA, el Cr(III) generado a partir de la reducción de Cr(VI) (debido al agente reductor) en presencia de EDTA no se complejó, sino que se retuvo rápida y fuertemente en las NPs de Ag. Finalmente, solo cuando la concentración de EDTA era lo suficientemente alta, había una competencia por el Cr(III) con el NPs y la extracción se redujo. En resumen, si bien la adición de EDTA permitió la determinación de Rc(VI), la ausencia de EDTA fue adecuada para la determinación total de Rc. Así, se obtuvo Cr(III) por diferencia, desarrollando una aplicación sensible para especies de Cr.
Pourreza et al. se desarrolló un procedimiento basado en la extracción combinada de punto de nube y fase sólida (CP-SPE), utilizando una dispersión de NPs TiO2 en medios micelares para el enriquecimiento de Zn seguido de espectrofotometría UV-vis. Los iones Zn fueron adsorbidos en NPs TiO2 y transferidos a la fase rica en surfactante, Triton X-100 en este caso. Luego, los iones Zn se desorbían de NPs TiO2 en presencia de una solución de ditizona, formando un complejo coloreado seguido espectrofotométricamente. Se logró un factor de enriquecimiento de 80 y un límite de detección de 0,33 µg L− 1. Este procedimiento se aplicó satisfactoriamente a muestras de agua y leche.
Tan et al. se utilizaron NPs de Ua funcionalizadas como sonda para CPE de Hg seguido de detección visual y colorimétrica. Las NPS de ≈ 4 nm de diámetro se funcionalizaron con ácido mercaptopropiónico y homocisteína. Aquí, la asociación con el Hg mejoró la hidrofobicidad y facilitó su extracción hacia la fase Tritón X-114 y el cambio de color de incoloro a rojo.
En la mayoría de los casos, se requería una etapa de centrifugación en el EPC para la separación de la fase de tensioactivo enriquecido. Sin embargo, se esperaba que la aplicación del SNm magnético redujera el tiempo de preparación de la muestra y las etapas de separación. Esto significa que un paso de centrifugación para la separación de fase de la fase micelar enriquecida con analito de la solución acuosa puede ser evitable, porque el uso de un imán facilita la separación de MNPs del resto de la solución. Aunque en el trabajo de MNPS desarrollado por Jalbani y Soylak, incluso se utilizó la centrifugación. En este trabajo, se aplicaron MNPs de Fe3O4 para la preconcentración de Cd y Pb en muestras de agua y suelo, seguido de la determinación de metales por FAAS . Los autores denominaron a este procedimiento extracción en fase sólida mediada por surfactantes (SM-SPE). Sin embargo, en este trabajo, el imán solo se aplicó en el paso de síntesis para la separación de MNPs del exceso de reactivo. El procedimiento general consistió en el ajuste del pH de la solución de muestra, mediante la adición de Tritón X-114. La solución se mantuvo a temperatura ambiente para la formación de la fase rica en surfactante. Luego, se agregaron unos pocos mg de Fe3O4 NPs y las mezclas se dispersaron por centrifugación. Se eliminó la solución acuosa y se desorbió el analito objetivo mediante la adición de 400 µL de HNO3. Después de la desorción, las fuentes de energía nuclear se centrifugaron de nuevo durante 10 minutos. Después de la centrifugación, se separaron de nuevo las fuentes de energía nuclear Fe3O4 y se introdujeron en las FAAS los 50 µL de solución de muestra que contenían analitos diana. Se realizó un estudio multivariado para evaluar las siguientes variables: pH (3, 2,15 o 5,5), cantidad de NPs (15, 32,5 o 50 mg), Tritón X-114 (0,05, 0,275 o 0,5% p/v) y tiempo de centrifugación (5 o 10 min). Esta estrategia permitió la preconcentración de Cd y Pb de una manera rápida, económica y respetuosa con el medio ambiente. Las NPs de magnetita mostraron una gran capacidad de adsorción hacia los iones metálicos. Sin embargo, los autores realizaron varios pasos de centrifugación, a pesar de que el uso de un imán simplificaría muchos pasos de separación de fases, porque la presencia de surfactante no afectó la separación magnética de NPs con un imán.
Un ejemplo derivado surgió de la combinación secuencial de D-μ-SPE y CPE para estudios de especiación de Cr en muestras de agua utilizando MNPs seguido de detección de FAAS . Esta metodología consistió en una retención selectiva de Cr(VI) sobre NPs Fe3O4/SiO2 amino funcionalizados mesoporosos a pH 5. Los mesoporos (diámetro de poros 2-50 nm) se formaron en la etapa de síntesis, utilizando bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) y proporcionando una buena dispersión de la fase sólida, dando como resultado una alta superficie. Una vez que el Cr(VI) fue adsorbido, los MNP enriquecidos se recogieron con un imán. Luego, la Rc (III) presente en el sobrenadante se sometió a preconcentración selectiva por ECP. Por lo tanto, el Cr(III) se complejó con 4-(2-tiazolilazo)resorcinol (ALQUITRÁN) a pH 5, 90°C, y usando Tritón X-114. Por último, se requería una etapa de centrifugación para la separación de fases. Se realizó un análisis FAAS para evaluar el contenido de Rc, tanto en la solución que contenía Cr(VI) obtenida a partir de la elución de MNPs como en las fases de surfactante después de la dilución en metanol/HNO3 diluido. Se alcanzaron bajos factores de preconcentración de 16 y 12 para Rc (VI) y Rc (III), respectivamente. Se alcanzaron límites de detección de 1,1 y 3,2 µg L− 1 para Cr(VI) y Cr(III), respectivamente. Esta estrategia implica una técnica miniaturizada, rápida y fácil de operar, y no requiere instrumentación sofisticada para la especiación de Cr.
