VialTweeter – Torpaqdan mikromineralların ekstraksiyası üçün sonoreaktor
Torpağın sağlamlığını və çirklənməsini izləmək üçün mikrominerallar kimi çirkləndiricilər ekstraksiya edilməli və ölçülməlidir. VialTweeter laboratoriya iş proseslərində analizdən əvvəl aparılan ekstraksiyanı əhəmiyyətli dərəcədə asanlaşdırır. Torpaq nümunələrindən mikromineralların ekstraksiyası daha yaxşı ekstraksiya nəticələrinin əldə edilməsində VialTweeter cihazının səmərəliliyini və etibarlılığını göstərən gözəl nümunədir.
Torpaq nümunələrindən mikromineralların ekstraksiyası
Torpaqdan mikromineralların ekstraksiyası ətraf mühitin monitorinqində, geokimyəvi tədqiqatlarda və kənd təsərrüfatı üzrə qiymətləndirmələrdə mühüm analitik mərhələdir. Turşu ilə parçalama, mikroekstraksiya və mikrodalğa dəstəkli ekstraksiya da daxil olmaqla ənənəvi üsullar çox vaxt uzun müddət, çoxlu reagent tələb edir və/və ya ətraf mühit üçün təhlükəlidir.
Yüksək güclü ultrasəs sonoreaktoru olan VialTweeter daha yüksək ekstraksiya səmərəliliyi, daha qısa emal müddəti və minimal reagent sərfiyyatı təmin edən üstün alternativdir. Bu yeni yanaşma torpaq matrislərindən mikroelementlərin çıxarılma dərəcəsini əhəmiyyətli dərəcədə artırır, yaşıl analitik kimya prinsiplərinə riayət etməklə daha dəqiq və təkrarlana bilən nəticələr təmin edir.
Çoxnümunəli sonikator “VialTweeter” – çoxsaylı hermetik bağlanmış flakon və sınaq borularındakı nümunələrin eyni vaxtda hazırlanması üçün
Çoxborulu VialTweeter sonikatoru ilə torpaqdan mikromineralların ekstraksiyası
Carretero-Peña və həmmüəllifləri (2021) VialTweeter cihazının torpaqdan mikromineralların ekstraksiyası üçün yüksək səmərəli vasitə olduğunu göstərən tədqiqat aparmışlar. Onların tədqiqatının əsas təfərrüatları və nəticələri aşağıda təqdim olunur.
VialTweeter ilə ultrasəs ekstraksiyası:
4,0–7,5 mg torpaq çəkilərək 1,5 mL-lik Eppendorf borularına yerləşdirilir. Müəyyən həcmdə HNO₃ məhlulu (0,60–1,5 mL) əlavə edilir və borular VialTweeter sonoreaktoruna yerləşdirilməzdən əvvəl hermetik bağlanır. Nümunələr otaq temperaturunda 450 sec ərzində ultrasəs ekstraksiyasından keçirilir. Ultrasəs emalından sonra onlar 3500 rpm-də 10 dəqiqə sentrifuqalanır. Supernatantın bir hissəsi mikropipet vasitəsilə 10 mL-lik kolbaya köçürülür və burada 5,0% HNO₃ ilə durulaşdırılır. Analizdən əvvəl son konsentrasiyanın 10 ng/mL olması üçün germanium (Ge IV) daxili standartı əlavə edilir.
VialTweeter ilə müddət: 450 saniyə
Torpaq nümunələrinin turşu ilə parçalanması:
50 mg torpaq qapalı Teflon parçalama qablarında 2,5 mL HNO₃ və 5,0 mL HF ilə 90°C-də 8 saat ərzində işlənir. Sonra qablar açılır və qarışıq qızdırıcı lövhədə 200°C-də quruyana qədər buxarlandırılmazdan əvvəl 2,5 mL HClO₄ əlavə edilir. Bundan sonra 1,0 mL HNO₃ əlavə edilir və yenidən buxarlandırılır. Son mərhələdə qalıq 2,5 mL HNO₃-də həll edilir, məhlul 50 mL-lik ölçü kolbasına köçürülür və həcmi ultratəmiz su ilə ölçü nişanına çatdırılır. Sonrakı element analizinin dəqiqliyini təmin etmək üçün indium (In III) və ittrium (Y III) daxili standartları (10 mg/L-lik məhluldan 50 μL) əlavə edilir.
Turşu ilə parçalama müddəti: 8 saat
Ekstraksiya şəraitinin optimallaşdırılması
Tədqiqatçılar torpaq nümunələrindən maksimum miqdarda mikromineral əldə etmək üçün müxtəlif ekstraksiya şəraitlərini sınaqdan keçirmişlər. Bu şərait turşulardan istifadəni minimuma endirməklə və ənənəvi parçalama üsulları ilə müqayisədə ümumi ekstraksiya müddətini azaltmaqla mikroelementlərin çıxarılma dərəcəsini maksimuma çatdırır.
| Parametr | Optimallaşdırılmış qiymət |
|---|---|
| Ultrasəs emalının amplitudası | 93% |
| Ultrasəs emalının müddəti | 450 sec |
| HNO3 konsentrasiyası | 80% |
| Həlledicinin nümunəyə nisbəti | 0,18 mL/mg |
Ekstraksiya səmərəliliyinin müqayisəsi: VialTweeter və turşu ilə parçalama
Mineralların ekstraksiya çıxımlarının turşu ilə parçalama vasitəsilə ekstraksiya edilmiş istinad nümunələri ilə müqayisəli qiymətləndirilməsi çoxborulu VialTweeter sonikatorunun əla səmərəliliyini və etibarlılığını nümayiş etdirir.
| Element | VialTweeter – Ultasonic Extraction Yield (%) | Acid Digestion Extraction Yield (%) |
|---|---|---|
| Cadmium (Cd) | ~100% | ~100% |
| Copper (Cu) | ~130% | ~100% |
| Zinc (Zn) | ~70-100% | ~100% |
| Arsenic (As) | ~97% | ~100% |
| Lead (Pb) | ~110% | ~100% |
Ekstraksiya səmərəliliyinin 100%-dən yüksək olması nümunədən ekstraksiya edilmiş müəyyən elementin miqdarının gözlənilən və ya istinad qiymətindən artıq olması deməkdir.
VialTweeter ilə nümunələrdən maddələrin səmərəli və yüksək nümunə emalı məhsuldarlığı ilə ekstraksiyası analitik laboratoriyalarda gündəlik iş prosesini asanlaşdırır.
- Daha sürətli ekstraksiya – Müddəti kəskin şəkildə saatlardan dəqiqələrə endirir.
- Nümunənin minimal çirklənməsi – Hermetik bağlanmış flakon konstruksiyası hava vasitəsilə və ya çarpaz çirklənmənin qarşısını alır.
- Yüksək təkrarlana bilmə – Enerjinin flakonlar arasında bərabər paylanması dəyişkənliyi aradan qaldırır.
- Ətraf mühitə uyğun – Turşu sərfiyyatını və təhlükəli tullantıları azaldır.
- Miqyası artırıla bilən və yüksək nümunə emalı məhsuldarlığına malik – Ətraf mühitin sürətli monitorinq proqramları üçün uyğundur.
VialTweeter qurğusunun komplekti
VialPress ilə Hielscher VialTweeter
VialTweeter sonoreaktoru
Ultrasəs dəstəkli ekstraksiyanın (UAE) mexanizmi
VialTweeter sonoreaktorunun iş prinsipi güclü ultrasəs kavitasiyasına əsaslanır; bu fiziki hadisə maye mühitdə lokal yüksək kəsmə qüvvələri və təzyiq fərqləri yaradır. Bu hadisə torpaq hissəciklərinin parçalanmasını asanlaşdırır və metal ionlarının ekstraksiya həlledicisinə yuyularaq çıxarılmasının səmərəliliyini artırır.
Torpaqdan ekstraksiyada ultrasəs kavitasiyasının əsas üstünlükləri:
- Matrisin daha yaxşı dağıdılması: Kavitasiyanın yaratdığı mikroşırnaqlar həlledicinin torpaq hissəciklərinə nüfuz etməsini artırır.
- Hissəcik ölçüsünün azalması: Mexaniki qüvvələr aqreqatları parçalayaraq mineralların ekstraksiyası üçün daha böyük səth sahəsini əlçatan edir.
- Reaksiya kinetikasının sürətlənməsi: İz miqdarında olan metalların desorbsiyasının və məhlulda həll olmasının sürətlənməsi.
- Reagent istifadəsinin minimuma endirilməsi: Turşu konsentrasiyasının azaldılması ekstraksiya səmərəliliyini aşağı salmadan ətraf mühitə təsiri azaldır.
VialTweeter cihazının konfiqurasiyası və konstruksiyası
VialTweeter sistemi ultrasəs enerjisinin bərabər paylanmasını təmin edən, flakonlar üçün 10 yuvası olan titan blokdan ibarətdir. Sistem 26 kHz tezlikdə işləyən 200 vatt gücündə ultrasəs generatorundan enerji alır və hər nümunəyə bərabər miqdarda enerji ötürərək eyni vaxtda bir neçə flakonda sabit və təkrarlana bilən ekstraksiyaları təmin edir.
Əsas xüsusiyyətlər:
- Partiyalarla emal üçün yüksək güclü, bərabər ultrasəs emalı.
- Flakonların təcrid olunması sayəsində çarpaz çirklənmənin aradan qaldırılması.
- Hermetik bağlanmış reaksiya qablarında minimal nümunə itkisi.
- Yüksək nümunə emalı məhsuldarlığı ilə ətraf mühitin monitorinqi üçün miqyasın artırılması imkanı.
VialTweeter həmçinin Falcon borularındakı nümunələrin etibarlı hazırlanması üçün təkborulu sonikator modeli kimi də mövcuddur. Falcon borularının steril ultrasəs emalı üçün xüsusi uyğunlaşdırılmış təkborulu model haqqında daha ətraflı oxuyun!
Layihələndirmə, istehsal və məsləhət xidmətləri – Almaniyada istehsal olunan keyfiyyət
Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və konstruksiya standartları ilə tanınır. Möhkəmlik və asan istismar ultrasəs cihazlarımızın sənaye müəssisələrinə problemsiz inteqrasiyasına imkan verir. Hielscher ultrasəs cihazları sərt şəraitin və yüksək tələblər qoyan mühitlərin öhdəsindən asanlıqla gəlir.
Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatlı şirkətdir və ən müasir texnologiyaya və istifadə rahatlığına malik yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə, Hielscher ultrasəs cihazları CE normalarına uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.
Hielscher təmassız sonikator modelləri mikroplitələr üçün UIP400MTP, VialTweeter və CupHorn: yüksək sürətlə və yüksək nümunə emalı məhsuldarlığı ilə nümunə hazırlanması
VialTweeter – 10 nümunəni steril şəraitdə ultrasəslə emal edin!
VialTweeter – 10 sınaq borusunun eyni şəraitdə eyni vaxtda dolayı ultrasəs emalı üçün çoxborulu sonikator
Ədəbiyyat / İstinadlar
- FactSheet VialTweeter – Multi-Tube Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet VialTweeter VT26dxx – Single Falcon Tube Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Selena Carretero-Peña, M.R. Palomo-Marín, Lorenzo Calvo-Blázquez, Eduardo Pinilla-Gil (2021): Optimization and validation test of a sonoreactor-assisted methodology for fast and miniaturized extraction of trace elements from soils. Talanta, Volume 221, 2021.
- Khan, S., Zuccato, J.A., Ignatchenko, V. et al. (2024): Organelle resolved proteomics uncovers PLA2R1 as a novel cell surface marker required for chordoma growth. acta neuropathol commun 12, 39 (2024).
- Raatschen, N., Wenzel, M., Ole Leichert, L.I., Düchting, P., Krämer, U. Bandow, E.J. (2013): Extracting iron and manganese from bacteria with ionophores—A mechanism against competitors characterized by increased potency in environments low in micronutrients. Proteomics, 13: 1358-1370.
Tez-tez verilən suallar
Torpaq nümunələri nədir?
Torpaq nümunələri torpağın fiziki, kimyəvi və bioloji xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək üçün müəyyən yerdən götürülən kiçik torpaq hissələridir. Bu nümunələr kənd təsərrüfatının planlaşdırılmasına, ətraf mühitin monitorinqinə və çirklənmənin qiymətləndirilməsinə kömək edir.
Torpaq necə analiz edilir?
Torpaq analizi fiziki, kimyəvi və bioloji sınaqları əhatə edir. Fiziki-kimyəvi üsullara pH ölçülməsi, mexaniki tərkibin analizi və üzvi maddənin miqdarının təyini daxildir. Kimyəvi analiz atom-absorbsiya spektroskopiyası (AAS) və ya induktiv əlaqəli plazma kütlə spektrometriyası (ICP-MS) kimi üsullardan istifadə etməklə makroqida elementlərini (N, P, K), mikroelementləri və çirkləndiriciləri qiymətləndirir. Bioloji sınaqlar torpağın sağlamlığını müəyyən etmək üçün mikroorqanizmlərin fəallığını və biokütləni qiymətləndirir.
Nümunələrdəki mikrominerallar nədir?
Nümunələrdəki mikrominerallar çox kiçik miqdarlarda, çox vaxt hər kiloqram üçün mikroqram və ya milliqram səviyyəsində mövcud olan zəruri elementlərdir. Torpaqda geniş yayılmış mikrominerallara bitkilərin böyüməsi və torpağın sağlamlığı üçün mühüm olan dəmir (Fe), manqan (Mn), sink (Zn), mis (Cu) və bor (B) daxildir.
Nümunə flakonlarının və sınaq borularının ən geniş yayılmış növləri hansılardır?
Nümunə flakonlarının və sınaq borularının ən geniş yayılmış növlərinə borosilikat şüşədən, polipropilendən və ya polistiroldan hazırlanmış şüşə və plastik flakonlar daxildir. Standart variantlara vintli qapaqlı flakonlar, basılaraq bağlanan qapaqlı flakonlar və sıxılaraq möhürlənən flakonlar daxildir. Torpaq analizi üçün çirklənmənin qarşısını almaq məqsədilə çox vaxt yüksək sıxlıqlı polietilen (HDPE) və ya şüşə qablar üstün tutulur.
Torpaq nümunələrinin götürülməsi üçün standart hansıdır?
Torpaq nümunələrinin götürülməsi üçün standart regiondan və tətbiqdən asılı olaraq dəyişir, lakin geniş istifadə olunan təlimatlara sahənin xarakteristikasının müəyyənləşdirilməsi üçün ASTM D420 və torpaq keyfiyyəti üçün ISO 10381 daxildir. USDA və EPA da kənd təsərrüfatı və ətraf mühit tədqiqatlarında torpaq nümunələrinin götürülməsi üçün protokollar təqdim edərək nümunələrin götürülməsində, onlarla işləmədə və saxlanmasında ardıcıllığı təmin edir.
Hielscher Ultrasonics yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir – laboratoriya ölçüsündən başlayaraq sənaye ölçüsünədək.