Екстракция при точката на помътняване, подпомагана с ултразвук

Cloud point extraction (CPE) е преданалитична процедура за отделяне и предварително концентриране на аналити. В комбинация с ултразвукова обработка екстракцията при точката на помътняване може да бъде интензифицирана, което прави процеса по-ефективен, по-бърз и по-щадящ околната среда. Подпомаганата с ултразвук екстракция при точката на помътняване намалява потреблението на разтворители и времето за екстракция и също така осигурява значително високи коефициенти на обогатяване на аналитите.

Как работи екстракцията при точката на помътняване?

Cloud point extraction (CPE) е техника за разделяне, използвана за извличане и предварително концентриране на аналити от матрицата на пробата. Този метод включва образуването на облак от мицели или течнокристални агрегати в матрицата на пробата при определена температура, известна като точка на помътняване. Аналитите се солюбилизират в мицеларната фаза, която може да бъде отделена от матрицата на пробата чрез центрофугиране или филтриране.
Техниката CPE може да се прилага към различни матрици на проби, включително вода, биологични течности и проби от околната среда. Тя често се използва за извличане на органични съединения, като феноли, полициклични ароматни въглеводороди (PAHs) и пестициди, от сложни матрици.
Какво означава екстракция при точката на помътняване?
Cloud point extraction използва физическото преобразуване на течностите при определена температура, при която течността помътнява. Точката на помътняване при течностите е температурата, под която прозрачният разтвор претърпява или фазово разделяне течност–течност с образуване на емулсия, или фазов преход течност–твърдо вещество с образуване на стабилен зол или суспензия, от която се утаява утайка.
Принцип на действие на екстракцията при точката на помътняване: Cloud point extraction (CPE) използва специфичното фазово поведение на нейонните повърхностноактивни вещества във водни разтвори, при което настъпва фазово разделяне след достигане на определена температура – така наречената точка на помътняване – и/или добавяне на хелатиращ агент. Основната движеща сила на разделянето при екстракцията при точката на помътняване е хидрофобното взаимодействие между аналита и повърхностноактивното вещество, което позволява улавянето на аналитите под формата на различни метални комплекси във фазата, богата на нейонно повърхностноактивно вещество.
CPE има няколко предимства пред традиционните методи за екстракция, като твърдофазната екстракция и екстракцията течност–течност. Това е проста и икономически ефективна техника, която изисква само малко количество органични разтворители. Тя може да се използва и за селективно извличане на определени аналити и лесно да се комбинира с други аналитични техники, като хроматография и спектроскопия, за количествен анализ на аналитите.
CPE обаче има и някои ограничения, като необходимостта от внимателен контрол на температурата и възможността за интерференции от други компоненти на матрицата. Въпреки тези ограничения CPE е обещаваща технология, която може да стане още по-ефективна, когато се комбинира с ултразвукова обработка.

Как ултразвуковата обработка прави екстракцията при точката на помътняване по-ефективна?

Ултразвуковата обработка може да се използва за подпомагане и подобряване на cloud point extraction (CPE) по няколко начина. Ултразвуковата обработка включва използването на високочестотни звукови вълни за създаване на кавитационни мехурчета в течна среда. Когато тези мехурчета колапсират, те генерират локално високи температури и налягания, които могат да разрушат матрицата на пробата и да подобрят солюбилизацията на аналитите в мицеларната фаза по време на CPE.
 
Ето някои начини, по които ултразвуковата обработка може да подпомогне и подобри CPE:

1. Подобряване на образуването на мицели: Ултразвуковата обработка може да подобри образуването на мицели чрез увеличаване на контакта между молекулите на повърхностноактивното вещество и матрицата на пробата. Това може да доведе до по-бърза и по-ефективна солюбилизация на аналитите в мицеларната фаза, което води до по-високи добиви при екстракцията.
2. Намаляване на времето за екстракция: Ултразвуковата обработка може да намали времето за екстракция, необходимо за CPE, като ускори масопреноса на аналитите от матрицата на пробата към мицеларната фаза. Това се дължи на механичните ефекти на ултразвуковата обработка върху матрицата на пробата, които могат да нарушат междумолекулните взаимодействия, задържащи аналитите в матрицата.
3. Подобряване на ефективността на екстракцията: Ултразвуковата обработка може да подобри ефективността на екстракцията при CPE чрез увеличаване на контакта между молекулите на повърхностноактивното вещество и аналитите. Това може да доведе до по-пълна солюбилизация на аналитите в мицеларната фаза, което води до по-висока ефективност на екстракцията.
4. Повишаване на чувствителността: Ултразвуковата обработка може да повиши чувствителността на CPE чрез подобряване на предварителното концентриране на аналитите в мицеларната фаза. Това може да позволи откриването на аналити при по-ниски концентрации, отколкото би било възможно без предварително концентриране.

Като цяло ултразвуковата обработка може да бъде полезен инструмент за подобряване на резултатите от CPE чрез подобряване на образуването на мицели, намаляване на времето за екстракция, подобряване на ефективността на екстракцията и повишаване на чувствителността.

Намерете подходящия ултразвуков апарат за вашата екстракция при точката на помътняване

Hielscher Ultrasonics предлага различни усъвършенствани ултразвукови решения за ефективна, спестяваща време и удобна за потребителя подготовка на проби за екстракция при точката на помътняване и преданалитична обработка. Независимо дали искате да обработвате с ултразвук единични проби, множество проби или микротитърни / многоямкови плаки за екстракция при точката на помътняване, ние разполагаме с идеалния ултразвуков апарат за вашата процедура за екстракция.
Таблицата по-долу ви дава общ преглед на нашите ултразвукови апарати за подготовка на проби и екстракция. Щракнете върху типа на устройството, за да получите повече информация за всеки ултразвуков хомогенизатор. Нашият добре обучен технически персонал с дългогодишен опит с удоволствие ще ви помогне да изберете най-подходящия ултразвуков апарат за подготовката на вашите проби!