Cloud Point

Cloud-Point Estrazione

Cloud-point estrazione (CPE) è stato sviluppato da Watanabe et al. alla fine del 1970 . Questa tecnica si basa principalmente sull’uso di tensioattivi come estrattivi, che comportano il trasferimento di un tensioattivo da un liquido all’altro dopo il riscaldamento. Sopra la temperatura del punto di nube, le molecole di tensioattivo formavano micelle e aggregati. Queste micelle possono legare complessi e preconcentrare analiti metallici bersaglio. I passaggi comuni per una procedura CPE standard possono essere riassunti come: aggiunta di alcuni ml di tensioattivo a una soluzione acquosa, aggiunta opzionale di complessante, riscaldamento al di sopra della temperatura del punto di nube e centrifugazione per la separazione di fase . In termini generali, CPE offre diversi vantaggi per l’estrazione e la preconcentrazione di ioni metallici, elevata efficienza di estrazione e fattore di preconcentrazione, basso costo, maneggevolezza e ridotta tossicità .

Sebbene il CPE possa essere applicato in modo soddisfacente senza utilizzare NMs, l’applicazione di NMs ha dimostrato che possono agire come portatori che aiutano il trasferimento di ioni metallici. Diverse applicazioni sono state applicate utilizzando Ag NPs, TiO2 NPs, Au NPs, e anche magnetico Fe NPs .

Lopez-García et al. sviluppato diverse applicazioni utilizzando Ag NPs come vettori efficienti per trasferire e preconcentrare Cd, Cu, Ni e Cr dal campione acquoso ad una fase ricca di tensioattivi di Triton X-114. Queste pubblicazioni avevano in comune la strategia CPE e l’analisi ETAAS. Un fattore di arricchimento di 1050 è stato trovato per Cd , 510 per Cu e Ni e 1150 per Cr . Sono stati raggiunti limiti di rilevamento nell’intervallo 1-2, 4 ng L− 1. La procedura è stata applicata a campioni di acqua, birra e vino. Per il Cr, sono state riscontrate difficoltà per i campioni con etanolo in una concentrazione superiore al 6% v/v, perché la concentrazione di etanolo ha influito sul processo CPE. Nel caso del Cd, l’APDC è stato aggiunto al mezzo e la presenza di Ag NPs ha aumentato l’efficienza di estrazione del complesso Cd-APDC dalla fase acquosa a quella ricca di tensioattivi. L’acidità del mezzo ha svolto un ruolo importante, con un tasso di estrazione che era più alto in presenza che in assenza di Ag NPs a pH nell’intervallo 2-4. Gli esperimenti possono suggerire che APDC ha reagito con Ag NPS, coinvolgendo un particolare tipo di funzionalizzazione. Per l’estrazione di Cu e Ni, gli Ag NPS sono stati funzionalizzati con il sale di sodio dell’acido 2-mercaptoetansolfonico. I risultati hanno indicato che solo le specie ioniche Cu e Ni libere o labili sono state trasferite al coacervato. Nel caso di Cr, la speciazione Cr non cromatografica è stata eseguita utilizzando NPS Ag non modificati . Mentre la CPE tradizionale è stata applicata per le specie Cr, non è stata osservata alcuna estrazione di Cr al coacervato (fase ricca di tensioattivo). Tuttavia, quando le Ag NPS erano presenti, anche in piccola concentrazione, sono state rilevate specie di Cr. Gli Ag NPS sono stati utilizzati come vettori, trasferendo Cr in soluzione acquosa al coacervato (tensioattivo) a causa di un effetto di coestrazione. In precedenza era stata segnalata l ‘ interazione delle specie di Cr con Ag NPs . Inoltre, la presenza di un riduttante in eccesso(NaBH4) utilizzato per la sintesi di Ag NPs ha prodotto la riduzione di Cr(VI) a Cr (III), consentendo l’interazione con Ag NPs. Cr (III) è stato trasferito al coacervato, aiutato da Ag NPs. Ulteriori studi che sono stati eseguiti utilizzando l’acido tetraacetico etilen-diammina (EDTA) come agente complessante hanno permesso la speciazione Cr. Inoltre, l’EDTA è stata prima aggiunta alla soluzione acquosa contenente le specie Cr e quindi sono state incorporate le Ag NPS. La complessazione EDTA impedisce l’estrazione alla fase tensioattiva, lasciando le specie metalliche rimanenti nella soluzione acquosa. Per le soluzioni di Cr (III), la complessazione con EDTA ha mostrato una cinetica relativamente lenta rispetto alla ritenzione di Cr(III) su Ag NPs. Pertanto la presenza di EDTA, anche a bassa concentrazione, ha evitato il transfert del Cr(III) nella fase ricca di tensioattivi. Per le soluzioni di Cr (VI), l’estrazione al tensioattivo dipendeva dalla concentrazione di Ag NPs e EDTA. Poiché la ritenzione di Cr (III) da parte degli NPS Ag è stata più rapida della sua complessazione con EDTA, il Cr(III) generato dalla riduzione di Cr(VI) (dovuta all’agente riducente) in presenza di EDTA non è stato complessato, ma rapidamente e fortemente mantenuto sugli NPs Ag. Infine, solo quando la concentrazione di EDTA era abbastanza alta, c’era una competizione per Cr (III) con gli NPS e l’estrazione era ridotta. Per riassumere, mentre l’aggiunta di EDTA ha permesso la determinazione del Cr(VI), l’assenza di EDTA era adatta per la determinazione totale del Cr. Così Cr (III) è stato ottenuto per differenza, sviluppando un’applicazione sensibile per le specie Cr.

Pourreza et al. sviluppato una procedura basata sull’estrazione combinata punto-fase solida (CP-SPE), utilizzando una dispersione di TiO2 NPs in mezzi micellari per l’arricchimento di Zn seguita da spettrofotometria UV-vis. Gli ioni Zn sono stati adsorbiti su TiO2 NPs e trasferiti nella fase ricca di tensioattivo, Triton X-100 in questo caso. Quindi, gli ioni Zn sono stati desorbiti da TiO2 NPs in presenza di soluzione di dithizone, formando un complesso colorato seguito spettrofotometricamente. Sono stati raggiunti un fattore di arricchimento di 80 e un limite di rilevazione di 0,33 µg L− 1. Questa procedura è stata applicata in modo soddisfacente ai campioni di acqua e latte.

Tan et al. utilizzato NPS Au funzionalizzati come sonda per CPE di Hg seguita da rilevamento visivo e colorimetrico. Au NPS di ≈ 4 nm di diametro sono stati funzionalizzati con acido mercaptopropionico e omocisteina. Qui, l’associazione con Hg ha migliorato l’idrofobicità e facilitato la sua estrazione verso la fase Triton X-114 e il cambiamento di colore da incolore a rosso.

Nella maggior parte dei casi, era necessaria una fase di centrifugazione in CPE per la separazione della fase tensioattiva arricchita. Tuttavia, ci si aspettava che l’implementazione di NMs magnetico riducesse i tempi di preparazione del campione e le fasi di separazione. Ciò significa che una fase di centrifugazione per la separazione di fase della fase micellare arricchita di analita dalla soluzione acquosa può essere evitabile, perché l’uso di un magnete facilita la separazione di MNPs dal resto della soluzione. Sebbene nel lavoro di MNPS sviluppato da Jalbani e Soylak, è stata persino utilizzata la centrifugazione. In questo lavoro, i MNP di Fe3O4 sono stati applicati per la preconcentrazione di Cd e Pb in campioni di acqua e suolo seguiti dalla determinazione del metallo da parte di FAAS . Gli autori hanno chiamato questa procedura tensioattivo mediata estrazione in fase solida (SM-SPE). Tuttavia, in questo lavoro, il magnete è stato applicato solo nella fase di sintesi per la separazione di MNPs dall’eccesso di reagente. La procedura generale consisteva nella regolazione del pH della soluzione campione, mediante aggiunta di Triton X-114. La soluzione è stata mantenuta a temperatura ambiente per la formazione di fase ricca di tensioattivo. Quindi, sono stati aggiunti alcuni mg di FE3O4 NPs e le miscele sono state disperse per centrifugazione. La soluzione acquosa è stata rimossa e l’analita bersaglio è stato desorbito con l’aggiunta di 400 µL di HNO3. Dopo il desorbimento, gli NPS sono stati nuovamente centrifugati per 10 min. Dopo la centrifugazione, gli NPS Fe3O4 sono stati nuovamente separati e i 50 µL di soluzione campione contenente analiti bersaglio sono stati introdotti nel FAAS. Uno studio multivariato è stato eseguito per valutare le seguenti variabili: pH (3, 2,15 o 5,5), quantità di NPs (15, 32,5 o 50 mg), Triton X-114 (0,05, 0,275 o 0,5% p/v) e tempo di centrifugazione (5 o 10 min). Questa strategia ha permesso la preconcentrazione di Cd e Pb in modo rapido, economico e rispettoso dell’ambiente. La magnetite NPS ha mostrato una grande capacità di assorbimento verso gli ioni metallici. Tuttavia, gli autori hanno eseguito diverse fasi di centrifugazione, nonostante il fatto che l’uso di un magnete semplificherebbe molte fasi di separazione di fase, perché la presenza di tensioattivo non ha influenzato la separazione magnetica di NPs con un magnete.

Un esempio derivato è emerso dalla combinazione sequenziale di D-μ-SPE e CPE per studi di speciazione Cr in campioni di acqua utilizzando MNPs seguiti dal rilevamento FAAS . Questa metodologia consisteva in una ritenzione selettiva di Cr(VI) su FE3O4/SiO2 NPs amino-funzionalizzati mesoporosi a pH 5. Il mesoporoso (diametro dei pori 2-50 nm) si è formato nella fase di sintesi, utilizzando il bromuro di esadeciltrimetilamonio (CTAB) e fornendo una buona dispersione della fase solida, con conseguente elevata superficie. Una volta che il Cr(VI) è stato adsorbito, gli MNP arricchiti sono stati raccolti con un magnete. Quindi, il Cr (III) presente nel surnatante è stato sottoposto a preconcentrazione selettiva da parte del CPE. Pertanto, Cr (III)è stato complessato con 4-(2-tiazolilazo) resorcinolo (CATRAME) a pH 5, 90°C e utilizzando Triton X-114. Infine, era necessaria una fase di centrifugazione per la separazione di fase. È stata eseguita un’analisi FAAS per valutare il contenuto di Cr, sia nella soluzione contenente Cr (VI) ottenuta dall’eluizione di MNPs che nelle fasi tensioattive dopo diluizione in metanolo/HNO3 diluito. Sono stati raggiunti bassi fattori di preconcentrazione di 16 e 12 rispettivamente per Cr (VI) e Cr (III). Sono stati raggiunti limiti di rilevamento di 1,1 e 3,2 µg L− 1 per Cr(VI) e Cr(III), rispettivamente. Questa strategia comporta una tecnica miniaturizzata, veloce e facile da usare e non richiede una strumentazione sofisticata per la speciazione Cr.