Cloud Point

Cloud-Point Extraction

cloud-point extraction (CPE) a fost dezvoltat pentru prima dată de Watanabe și colab. la sfârșitul anilor 1970 . Această tehnică se bazează în principal pe utilizarea surfactanților ca extractanți, implicând transferul unui surfactant de la un lichid la altul după încălzire. Deasupra temperaturii punctului de nor, moleculele de surfactant au format micele și agregatele. Aceste micele pot lega complexe și preconcentra analiții metalici țintă. Pașii comuni pentru o procedură CPE standard pot fi rezumați ca: adăugarea câtorva mL de surfactant la o soluție apoasă, adăugarea opțională a agentului de complexare, încălzirea deasupra temperaturii punctului nor și centrifugarea pentru separarea fazelor . În termeni generali, CPE oferă mai multe beneficii pentru extracția și preconcentrarea ionilor metalici, eficiență ridicată de extracție și factor de preconcentrare, cost redus, manipulare ușoară și toxicitate redusă .

deși CPE poate fi aplicat în mod satisfăcător fără a utiliza NMs, aplicarea NMs a demonstrat că pot acționa ca purtători care ajută la transferul ionilor metalici. Au fost aplicate mai multe aplicații folosind Ag NPS , TiO2 NPs , Au NPs și , de asemenea, Fe NPS magnetice .

Lopez-Garcia Oliva și colab. a dezvoltat mai multe aplicații folosind Ag NPs ca purtători eficienți pentru a transfera și preconcentra Cd , Cu , Ni și Cr din probă apoasă într-o fază bogată în surfactanți a Triton X-114. Aceste publicații aveau în comun strategia CPE și analiza ETAAS. Un factor de îmbogățire de 1050 a fost găsit pentru Cd , 510 pentru Cu și Ni și 1150 pentru Cr . Au fost atinse limite de detecție în intervalul 1-2, 4 ng L− 1. Procedura a fost aplicată probelor de apă, bere și vin. Pentru Cr, s-au constatat dificultăți pentru probele cu etanol într-o concentrație mai mare de 6% v/v, deoarece concentrația de etanol a afectat procesul CPE. În cazul Cd, APDC a fost adăugat la mediu, iar prezența Ag NPs a crescut eficiența de extracție a complexului Cd-APDC din faza apoasă în faza bogată în surfactanți. Aciditatea mediului a jucat un rol important, cu o rată de extracție care a fost mai mare în prezență decât în absența AG NPs la pH în intervalul 2-4. Experimentele pot sugera că APDC a reacționat cu Ag NPs, implicând un anumit tip de funcționalizare. Pentru extracția Cu și Ni, Ag NPs au fost funcționalizate cu sarea de sodiu a acidului 2-mercaptoetansulfonic. Rezultatele au indicat că numai speciile ionice libere sau labile cu și Ni au fost transferate la coacervat. În cazul Cr, speciația Cr nonchromatografică a fost efectuată utilizând NPs AG nemodificat . În timp ce CPE tradițional a fost aplicat pentru speciile Cr, nu a fost observată extracția Cr în coacervat (faza bogată în surfactanți). Cu toate acestea, atunci când Ag NPs au fost prezente, chiar și în concentrație mică, au fost detectate specii de Cr. AG NPs au fost utilizate ca purtători, transferând Cr în soluție apoasă în coacervat (surfactant) datorită unui efect de coextracție. Interacțiunea speciilor Cr cu Ag NPs a fost raportată anterior . În plus, prezența reductorului în exces (NaBH4) utilizat pentru sinteza AG NPs a produs reducerea Cr(VI) la Cr(III), permițând interacțiunea cu Ag NPs. Cr (III) a fost transferat la coacervate, ajutat de Ag NPs. Studiile ulterioare care au fost efectuate folosind acid etilen diamin tetraacetic (EDTA) ca agent de complexare au permis speciația Cr. Mai mult, EDTA a fost adăugat mai întâi la soluția apoasă care conține specii Cr și apoi Ag NPs au fost încorporate. Complexarea EDTA previne extracția în faza de surfactant, lăsând speciile metalice rămase în soluția apoasă. Pentru soluțiile Cr(III), complexarea cu EDTA a arătat o cinetică relativ lentă în comparație cu reținerea Cr(III) pe Ag NPs. Astfel, prezența EDTA, chiar și la concentrație scăzută, a evitat transferul Cr(III) în faza bogată în surfactanți. Pentru soluțiile Cr(VI), extracția la surfactant a depins de concentrația de Ag NPs și EDTA. Deoarece reținerea Cr (III) de către Ag NPs a fost mai rapidă decât complexarea sa cu EDTA, Cr(III) generat de reducerea Cr(VI) (datorită agentului reductant) în prezența EDTA nu a fost complexat, dar rapid și puternic reținut pe AG NPs. În cele din urmă, numai atunci când concentrația EDTA a fost suficient de mare, a existat o concurență pentru Cr(III) cu NPs și extracția a fost redusă. Pentru a rezuma, în timp ce adăugarea EDTA a permis determinarea Cr(VI), absența EDTA a fost adecvată pentru determinarea Cr totală. Astfel, Cr (III) a fost obținut prin diferență, dezvoltând o aplicație sensibilă pentru speciile de Cr.

Pourreza și colab. a dezvoltat o procedură bazată pe extracția combinată în fază solidă (CP-SPE), utilizând o dispersie de TiO2 NPs în medii micelare pentru îmbogățirea Zn urmată de spectrofotometrie UV-vis. Ionii Zn au fost adsorbiți pe TiO2 NPs și transferați în faza bogată în surfactant, Triton X-100 în acest caz. Apoi, ionii de Zn au fost desorbiți din TiO2 NPs în prezența soluției de ditizonă, formând un complex colorat urmat spectrofotometric. S− a obținut un factor de îmbogățire de 80 și o limită de detecție de 0,33 hectolitri L-1. Această procedură a fost aplicată în mod satisfăcător probelor de apă și lapte.

Tan și colab. au NPS funcționalizat utilizat ca sondă pentru CPE de Hg urmată de detectarea vizuală și colorimetrică. Au NPs cu diametrul de 4 nm au fost funcționalizate cu acid mercaptopropionic și homocisteină. Aici, asocierea cu Hg a sporit hidrofobicitatea și a facilitat extragerea acesteia către faza Triton X-114 și schimbarea culorii de la incolor la roșu.

în majoritatea cazurilor, a fost necesară o etapă de centrifugare în CPE pentru separarea fazei surfactante îmbogățite. Cu toate acestea, implementarea NMs magnetic a fost de așteptat să reducă timpul de pregătire a eșantionului și etapele de separare. Aceasta înseamnă că o etapă de centrifugare pentru separarea fazelor fazei micelare îmbogățite cu analit de soluția apoasă poate fi evitată, deoarece utilizarea unui magnet facilitează separarea MNP-urilor de restul soluției. Deși în activitatea MNP-urilor dezvoltate de Jalbani și Soylak , centrifugarea a fost chiar utilizată. În această lucrare, MNP-urile Fe3O4 au fost aplicate pentru preconcentrarea Cd și Pb în probele de apă și sol urmate de determinarea metalelor de către FAAS . Autorii au numit această procedură extracția în fază solidă mediată de surfactant (SM-SPE). Cu toate acestea, în această lucrare, magnetul a fost aplicat numai în etapa de sinteză pentru separarea MNP-urilor de excesul de reactiv. Procedura generală a constat în ajustarea pH-ului soluției de probă, prin adăugarea de Triton X-114. Soluția a fost menținută la temperatura camerei pentru formarea fazei bogate în surfactanți. Apoi, s-au adăugat câteva mg de Fe3O4 NPs și amestecurile au fost dispersate prin centrifugare. Soluția apoasă a fost îndepărtată și analitul țintă a fost desorbit prin adăugarea a 400 ilqq de HNO3. După desorbție, NP-urile au fost din nou centrifugate timp de 10 minute. După centrifugare, Fe3O4 NPs au fost din nou separate și 50 de centicli de soluție de probă care conține analiți țintă au fost introduși în FAAS. A fost efectuat un studiu multivariat pentru a evalua următoarele variabile: pH (3, 2,15 sau 5,5), cantitatea de NPs (15, 32,5 sau 50 mg), Triton X-114 (0,05, 0,275 sau 0,5% g/v) și timpul de centrifugare (5 sau 10 min). Această strategie a permis preconcentrarea Cd și Pb într-un mod rapid, ieftin și ecologic. Magnetit NPs afișat mare capacitatea de adsorbție față de ionii metalici. Cu toate acestea, autorii au efectuat mai multe etape de centrifugare, în ciuda faptului că utilizarea unui magnet ar simplifica multe etape de separare a fazelor, deoarece prezența surfactantului nu a afectat separarea magnetică a NPS cu un magnet.

un exemplu derivat a reieșit din combinația secvențială de D-XV-SPE și CPE pentru studiile de speciație Cr în probele de apă folosind MNP urmate de detectarea FAAS . Această metodologie a constat în reținerea selectivă a Cr (VI) pe NPS mezoporos amino-funcționalizat Fe3O4/SiO2 la pH 5. Mezoporos (diametrul porilor 2-50 nm) s-au format în etapa de sinteză, folosind bromură de hexazeciltrimetilamoniu (CTAB) și asigurând o bună dispersie a fazei solide, rezultând o suprafață mare. Odată ce Cr (VI) a fost adsorbit, îmbogățit-MNP-urile au fost colectate cu un magnet. Apoi, Cr (III) prezent în supernatant a fost supus preconcentrării selective de către CPE. Astfel, Cr (III)a fost complexat cu 4-(2-tiazolilazo) rezorcinol (gudron) la pH 5, 90 C, și folosind Triton X-114. În cele din urmă, a fost necesară o etapă de centrifugare pentru separarea fazelor. A fost efectuată o analiză FAAS pentru a evalua conținutul de Cr, atât în soluția care conține Cr(VI) obținută prin eluția MNP, cât și în fazele de surfactant după diluare în metanol/HNO3 diluat. S-au obținut factori de preconcentrare scăzută de 16 și 12 pentru Cr (VI) și, respectiv, Cr (III). Au fost atinse limite de detecție de 1,1 și, respectiv, 3,2 hectolitri L− 1 Pentru Cr(VI) și Cr(III). Această strategie implică o tehnică miniaturizată, rapidă și ușor de operat și nu necesită instrumente sofisticate pentru speciația Cr.