Cloud Point

Cloud-Point Extraction

Cloud-point extraction (CPE) został po raz pierwszy opracowany przez Watanabe et al. pod koniec lat 70 . Technika ta opiera się głównie na zastosowaniu środków powierzchniowo czynnych jako ekstraktantów, polegających na przeniesieniu środka powierzchniowo czynnego z jednej cieczy do drugiej po podgrzaniu. Powyżej temperatury punktu chmur cząsteczki środka powierzchniowo czynnego tworzyły micele i agregaty. Micele te mogą wiązać kompleksy i wstępnie koncentrować docelowe anality metali. Wspólne kroki dla standardowej procedury CPE można podsumować jako: dodanie kilku mL środka powierzchniowo czynnego do wodnego roztworu, opcjonalne dodanie środka kompleksującego, ogrzewanie powyżej temperatury punktu chmur i odwirowanie w celu oddzielenia faz . Ogólnie rzecz biorąc, CPE oferuje kilka korzyści dla ekstrakcji i wstępnego zagęszczania jonów metali, wysoką wydajność ekstrakcji i współczynnik wstępnego zagęszczania, niski koszt, łatwą obsługę i zmniejszoną toksyczność .

chociaż CPE można w sposób zadowalający stosować bez użycia NMs, zastosowanie NMs wykazało, że mogą one działać jako nośniki, które pomagają w przenoszeniu jonów metali. Kilka aplikacji zostało zastosowanych przy użyciu Ag NPS, TiO2 NPS, Au NPS, a także magnetic Fe NPs .

opracowano kilka aplikacji wykorzystujących AG NPs jako wydajne nośniki do przenoszenia i wstępnego zagęszczania Cd, Cu, Ni i Cr Z próbki wodnej do fazy bogatej w surfaktant Triton X-114. Publikacje te miały wspólną strategię CPE i analizę ETAAS. Stwierdzono współczynnik wzbogacenia wynoszący 1050 dla Cd, 510 dla Cu i Ni oraz 1150 dla Cr . Osiągnięto granice wykrywalności w zakresie 1-2, 4 ng L− 1. Procedura została zastosowana do próbek wody, piwa i wina. W przypadku Cr stwierdzono trudności w przypadku próbek z etanolem w stężeniu wyższym niż 6% obj., ponieważ stężenie etanolu miało wpływ na proces CPE. W przypadku Cd do podłoża dodano APDC, a obecność Ag NPs zwiększyła wydajność ekstrakcji kompleksu Cd-APDC z fazy wodnej do fazy bogatej w surfaktant. Kwasowość medium odgrywała ważną rolę, przy czym szybkość ekstrakcji była wyższa w obecności niż w przypadku braku AG NPs przy pH w zakresie 2-4. Eksperymenty mogą sugerować, że APDC zareagował z Ag NPs, obejmujące szczególny rodzaj funkcjonalizacji. Do ekstrakcji Cu i Ni, Ag NPS funkcjonalizowano solą sodową kwasu 2-merkaptoetanosulfonowego. Wyniki wykazały, że do koakerwatu przenoszone są tylko wolne lub labilne gatunki jonów Cu i Ni. W przypadku Cr niechromatograficzna specjacja Cr została przeprowadzona przy użyciu niezmodyfikowanego AG NPs. Podczas gdy tradycyjny CPE został zastosowany Dla gatunków Cr, nie zaobserwowano ekstrakcji Cr do coacervate (Faza bogata w surfaktant). Jednak w przypadku obecności AG NPs, nawet w małym stężeniu, wykryto gatunki Cr. AG NPs stosowano jako nośniki, przenosząc Cr w roztworze wodnym do koakerwatu (środka powierzchniowo czynnego) z powodu efektu koekstracji. Wcześniej zgłaszano interakcje gatunków Cr Z Ag NPs . Ponadto obecność nadmiaru reduktanta (NaBH4) stosowanego do syntezy Ag NPS spowodowała redukcję Cr(VI) do Cr(III), umożliwiając interakcję z Ag NPS. Cr (III) został przeniesiony do coacervate, wspierany przez Ag NPs. Dalsze badania, które przeprowadzono przy użyciu kwasu tetraoctowego etylenu (EDTA) jako czynnika kompleksującego, pozwoliły na specjację Cr. Ponadto EDTA najpierw dodano do wodnego roztworu zawierającego gatunki Cr, a następnie włączono AG NPs. Kompleksowanie EDTA zapobiega ekstrakcji do fazy środka powierzchniowo czynnego, pozostawiając gatunki metali pozostające w roztworze wodnym. W przypadku roztworów Cr(III) kompleksowanie z EDTA wykazało stosunkowo powolną kinetykę w porównaniu z zatrzymaniem Cr(III) na Ag NPs. Tak więc obecność EDTA, nawet przy niskim stężeniu, uniknęła przeniesienia Cr (III) do fazy bogatej w surfaktant. W przypadku roztworów Cr(VI) ekstrakcja do środka powierzchniowo czynnego zależała od stężenia Ag NPs i EDTA. Ponieważ zatrzymanie Cr(III) przez AG NPs było szybsze niż jego kompleksowanie z EDTA, Cr(III) wytworzony z redukcji Cr (VI) (z powodu czynnika redukującego) w obecności EDTA nie został skompleksowany, ale szybko i silnie zatrzymany na Ag NPS. Wreszcie, tylko wtedy, gdy stężenie EDTA było wystarczająco wysokie, istniała konkurencja dla Cr(III) z NPs i ekstrakcja została zmniejszona. Podsumowując, o ile dodanie EDTA umożliwiło określenie Cr(VI), o tyle brak EDTA był odpowiedni dla całkowitego oznaczenia Cr. W ten sposób Cr(III) otrzymano w drodze różnicy, tworząc wrażliwy wniosek dla gatunków Cr.

Pourreza i in. opracowano procedurę opartą na połączonej ekstrakcji fazy stałej punkt-Chmura (CP-SPE), wykorzystującą dyspersję TiO2 NPs w mediach micelarnych do wzbogacenia Zn, a następnie spektrofotometrii UV-vis. Jony Zn adsorbowano na TiO2 NPs i przeniesiono do fazy bogatej w surfaktant, Tryton X-100 w tym przypadku. Następnie jony Zn zostały desorbowane z TiO2 NPs w obecności roztworu ditizonu, tworząc barwny kompleks, a następnie spektrofotometrycznie. Uzyskano współczynnik wzbogacenia wynoszący 80 i granicę wykrywalności 0,33 µg L-1. Procedura ta została w zadowalający sposób zastosowana do próbek wody i mleka.

wykorzystano funkcjonalizowane Au NPS jako sondę do CPE Hg, a następnie detekcję wizualną i kolorymetryczną. NPS o średnicy ≈ 4 nm funkcjonalizowano kwasem merkaptopropionowym i homocysteiną. Tutaj związek z Hg zwiększył hydrofobowość i ułatwił jej ekstrakcję w kierunku fazy Triton X-114 oraz zmianę koloru z bezbarwnego na czerwony.

w większości przypadków etap wirowania był wymagany w CPE do oddzielenia wzbogaconej fazy środka powierzchniowo czynnego. Oczekuje się jednak, że wdrożenie magnetycznego NMs skróci czas przygotowania próbki i etapy separacji. Oznacza to, że można uniknąć etapu wirowania w celu oddzielenia fazy micelarnej wzbogaconej analitem od roztworu wodnego, ponieważ zastosowanie magnesu ułatwia oddzielenie MNPs od reszty roztworu. Choć w pracach MNPS opracowanych przez Jalbaniego i Soylaka stosowano nawet odwirowanie. W pracy tej zastosowano MNPs Fe3O4 do wstępnego zagęszczenia Cd i PB w próbkach wody i gleby, a następnie oznaczenia metali przez FAAS . Autorzy nazwali tę procedurę ekstrakcją w fazie stałej za pośrednictwem środka powierzchniowo czynnego (SM-SPE). Jednak w tej pracy magnes został zastosowany tylko na etapie syntezy w celu oddzielenia MNPs od nadmiaru odczynnika. Ogólna procedura polegała na dostosowaniu pH roztworu próbki przez dodanie Tritonu X-114. Roztwór utrzymywano w temperaturze pokojowej w celu utworzenia fazy bogatej w surfaktant. Następnie dodano kilka mg Fe3O4 NPs i mieszaniny rozproszono przez odwirowanie. Roztwór wodny usunięto i docelowy analit odsorbowano przez dodanie 400 µL HNO3. Po desorpcji NPs ponownie wirowano przez 10 minut. Po odwirowaniu ponownie oddzielono Fe3O4 NPs i wprowadzono do FAAS 50 µL roztworu próbki zawierającego docelowe anality. Przeprowadzono wieloczynnikowe badanie w celu oceny następujących zmiennych: pH (3, 2,15 lub 5,5), ilość NPs (15, 32,5 lub 50 mg), Triton X-114 (0,05, 0,275 lub 0,5% M/v) i czas odwirowania (5 lub 10 min). Ta strategia pozwoliła na prekoncentrację Cd i Pb w szybki, niedrogi i przyjazny dla środowiska sposób. Magnetyt NPs wykazywał dużą zdolność adsorpcyjną w stosunku do jonów metali. Autorzy przeprowadzili jednak kilka etapów wirowania, pomimo faktu, że użycie magnesu uprościłoby wiele etapów separacji faz, ponieważ obecność surfaktantu nie miała wpływu na separację magnetyczną NPs z magnesem.

Pochodny przykład wyłonił się z sekwencyjnej kombinacji D-μ-SPE i CPE do badań specjacji Cr w próbkach wody z użyciem MNPs, a następnie wykrywania FAAS . Metodologia ta polegała na selektywnym zatrzymywaniu Cr (VI) na mezoporowatych aminofunkcjonalizowanych Fe3O4/SiO2 NPs przy pH 5. Mezoporus (średnica porów 2-50 nm) powstały w etapie syntezy, przy użyciu bromku heksadecylotrimetyloamoniowego (CTAB)i zapewniając dobrą dyspersję fazy stałej, co powoduje dużą powierzchnię. Po adsorbowaniu Cr (VI) wzbogacono-MNP zebrano za pomocą magnesu. Następnie CR (III) obecny w supernatancie poddano selektywnej prekoncentracji przez CPE. Tak więc, Cr (III)kompleksowano z 4-(2-tiazoliloazo) rezorcynolem (smołą) o pH 5, 90°C i stosując Triton X-114. Wreszcie, etap wirowania był wymagany do separacji faz. Przeprowadzono analizę FAAS w celu oceny zawartości Cr, zarówno w roztworze zawierającym Cr(VI) uzyskanym z elucji MNPs, jak i w fazach środka powierzchniowo czynnego po rozcieńczeniu w metanolu/rozcieńczonym HNO3. Dla Cr (VI) i Cr (III) uzyskano niskie współczynniki zagęszczenia wstępnego wynoszące odpowiednio 16 i 12. Wartości graniczne wykrywalności 1,1 i 3,2 µg L− 1 uzyskano odpowiednio dla Cr(VI) I Cr(III). Strategia ta obejmuje zminiaturyzowaną, szybką i łatwą w obsłudze technikę i nie wymaga zaawansowanego oprzyrządowania do specjacji Cr.