VialTweeter – სონორეაქტორი ნიადაგიდან მინერალების ამოღების მიზნით
ნიადაგის ჯანმრთელობისა და დაბინძურების მონიტორინგისთვის, ისეთი დამაბინძურებლები, როგორიცაა კვალი მინერალები, უნდა იქნას მოპოვებული და გაზომილი. VialTweeter მნიშვნელოვნად აადვილებს წინასწარ ანალიტიკურ მოპოვებას ლაბორატორიულ სამუშაო პროცესებში. კვალი მინერალების მოპოვება ნიადაგის ნიმუშებიდან არის შესანიშნავი მაგალითი, რომელიც აჩვენებს VialTweeter-ის ეფექტურობასა და საიმედოობას გაუმჯობესებული მოპოვების შედეგებისთვის.
კვალი მინერალების მოპოვება ნიადაგის ნიმუშებიდან
ნიადაგიდან მინერალების მოპოვება გადამწყვეტი ანალიტიკური ნაბიჯია გარემოს მონიტორინგის, გეოქიმიური კვლევებისა და სოფლის მეურნეობის შეფასებებში. ტრადიციული მეთოდები, მათ შორის მჟავა მონელება, მიკროექსტრაქცია და მიკროტალღური დახმარებით მოპოვება, ხშირად შრომატევადი, რეაგენტის ინტენსიური და/ან ეკოლოგიურად სახიფათოა.
VialTweeter, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი სონორექტორი, არის უმაღლესი ალტერნატივა, რომელიც გთავაზობთ გაუმჯობესებულ ექსტრაქციის ეფექტურობას, დამუშავების შემცირებულ დროს და რეაგენტის მინიმალურ მოხმარებას. ეს ახალი მიდგომა მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს კვალი ელემენტების აღდგენას ნიადაგის მატრიცებიდან, რაც უზრუნველყოფს უფრო ზუსტ და გამეორებად შედეგებს მწვანე ანალიტიკური ქიმიის პრინციპების დაცვით.
მრავალ ნიმუშის სონიკატორი “VialTweeter” მრავალჯერადი დალუქული ფლაკონებისა და საცდელი მილების ნიმუშის ერთდროული მომზადებისთვის
კვალი მინერალების მოპოვება ნიადაგიდან Multi-Tube Sonicator VialTweeter-ით
Carretero-Peña და სხვ. (2021) ჩაატარა კვლევა, რომელშიც აჩვენა, რომ VialTweeter არის უაღრესად ეფექტური ინსტრუმენტი ნიადაგიდან მინერალების მოპოვებისთვის. მათი კვლევის ძირითადი დეტალები და მიგნებები მოცემულია ქვემოთ.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია VialTweeter-ით:
4,0–7,5 მგ ნიადაგი იწონება 1,5 მლ ეპენდორფის მილებში. ემატება HNO3 ხსნარის სპეციფიკური მოცულობა (0,60-1,5 მლ) და მილები ილუქება VialTweeter-ის სონორეაქტორში მოთავსებამდე. ნიმუშები გადიან ულტრაბგერით ექსტრაქციას ოთახის ტემპერატურაზე 450 წმ. სონიკაციის შემდეგ ისინი ცენტრიფუგირდება 3500 rpm-ზე 10 წუთის განმავლობაში. სუპერნატანტის ნაწილი გადადის მიკროპიპეტის საშუალებით 10 მლ კოლბაში, სადაც იგი განზავებულია 5.0% HNO3-ით. ანალიზის დაწყებამდე ემატება გერმანიუმის (Ge IV) შიდა სტანდარტი 10 ნგ/მლ საბოლოო კონცენტრაციის მისაღწევად.
ხანგრძლივობა VialTweeter-ით: 450 წამი
ნიადაგის ნიმუშების მჟავა მონელება:
50 მგ ნიადაგი მუშავდება 2,5 მლ HNO3 და 5,0 მლ HF დახურულ ტეფლონის მონელების ჭურჭელში 90°C-ზე 8 საათის განმავლობაში. შემდეგ იხსნება ჭურჭელი და ემატება 2,5 მლ HClO4, სანამ ნარევი აორთქლდება სიმშრალემდე 200°C-ზე ცხელ თეფშზე. ამის შემდეგ, 1.0 მლ HNO3 შეჰყავთ და კვლავ აორთქლდება. საბოლოო ეტაპი მოიცავს ნარჩენის 2,5 მლ HNO3-ში გახსნას, ხსნარის გადატანას 50 მლ მოცულობით კოლბაში და მოცულობის შევსებას ულტრასუფთა წყლით. ინდიუმის (III-ში) და იტრიუმის (Y III) შიდა სტანდარტები (50 μL 10 მგ/ლ ხსნარი) დამატებულია შემდგომი ელემენტარული ანალიზის სიზუსტის უზრუნველსაყოფად.
მჟავა მონელების ხანგრძლივობა: 8 საათი
მოპოვების პირობების ოპტიმიზაცია
კვლევებმა გამოსცადა მოპოვების სხვადასხვა პირობები ნიადაგის ნიმუშებიდან მინერალების მაქსიმალური რაოდენობის მისაღებად. ეს პირობები მაქსიმალურად ზრდის კვალი ელემენტების აღდგენას, ხოლო მჟავების გამოყენების მინიმუმამდე შემცირებას და მონელების ტრადიციულ მეთოდებთან შედარებით მთლიანი ექსტრაქციის დროის შემცირებას.
| პარამეტრი | ოპტიმიზებული მნიშვნელობა |
|---|---|
| Sonication ამპლიტუდა | 93% |
| გაჟონვის დრო | 450 წმ |
| HNO3 კონცენტრაცია | 80% |
| გამხსნელი ნიმუშის თანაფარდობა | 0.18 მლ/მგ |
შედარება მოპოვების ეფექტურობა: VialTweeter vs Acid Digestion
მინერალური მოპოვების მოსავლიანობის შედარებითი შეფასება მჟავა მონელების გზით მოპოვებული საცნობარო ნიმუშებთან მიმართებაში ხაზს უსვამს მრავალ მილის სონიკატორის VialTweeter-ის შესანიშნავ ეფექტურობასა და საიმედოობას.
| ელემენტი | VialTweeter – ულტრაბგერითი ექსტრაქციის სარგებელი (%) | მჟავა მონელების ექსტრაქციის სარგებელი (%) |
|---|---|---|
| კადმიუმი (Cd) | ~ 100% | ~ 100% |
| სპილენძი (Cu) | ~130% | ~ 100% |
| თუთია (Zn) | ~70-100% | ~ 100% |
| დარიშხანი (როგორც) | ~97% | ~ 100% |
| ტყვია (Pb) | ~110% | ~ 100% |
100%-ზე მეტი მოპოვების ეფექტურობა ნიშნავს, რომ ნიმუშიდან ამოღებული მოცემული ელემენტის რაოდენობა აღემატება მოსალოდნელ ან საცნობარო მნიშვნელობას.
VialTweeter-ით, ნიმუშებიდან ნივთიერებების ეფექტური მაღალი გამტარუნარიანობის მოპოვება ხელს უწყობს ყოველდღიურ სამუშაო პროცესს ანალიტიკურ ლაბორატორიებში.
- უფრო სწრაფი მოპოვება - მკვეთრად ამცირებს დროს საათებიდან წუთამდე.
- ნიმუშის მინიმალური დაბინძურება – დალუქული ფლაკონის დიზაინი ხელს უშლის ჰაერში ან ჯვარედინი დაბინძურებას.
- მაღალი რეპროდუქციულობა – ენერგიის ერთგვაროვანი განაწილება ფლაკონებში გამორიცხავს ცვალებადობას.
- ეკოლოგიურად სუფთა - ამცირებს მჟავას მოხმარებას და სახიფათო ნარჩენებს.
- მასშტაბირებადი და მაღალი გამტარუნარიანობა - ვარგისია სწრაფი გარემოს მონიტორინგის პროგრამებისთვის.
VialTweeter-ის დაყენება
Hielscher VialTweeter VialPress-ით
VialTweeter Sonoreactor
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის (UAE) მექანიზმი
VialTweeter-ის სონორეაქტორის მუშაობის პრინციპი არის ძლიერი ულტრაბგერითი კავიტაცია, ფიზიკური ფენომენი, რომელიც წარმოქმნის ლოკალიზებულ მაღალ ათვლის ძალებს და წნევის განსხვავებებს თხევადი გარემოში. ეს ფენომენი ხელს უწყობს ნიადაგის ნაწილაკების დაშლას და აძლიერებს ლითონის იონების გამორეცხვის ეფექტურობას ექსტრაქციის გამხსნელად.
ულტრაბგერითი კავიტაციის ძირითადი უპირატესობები ნიადაგის მოპოვებაში:
- გაუმჯობესებული მატრიქსის დარღვევა: კავიტაციის შედეგად გამოწვეული მიკროჯეტები აძლიერებენ გამხსნელის შეღწევას ნიადაგის ნაწილაკებში.
- შემცირებული ნაწილაკების ზომა: მექანიკური ძალები ანადგურებს აგრეგატებს, ავლენს უფრო მეტ ზედაპირს მინერალების მოპოვებისთვის.
- გაზრდილი რეაქციის კინეტიკა: დაჩქარებული დეზორბცია და კვალი მეტალების ხსნარში დაშლა.
- რეაგენტის მინიმიზაცია: მჟავას კონცენტრაციის შემცირება ამცირებს გარემოზე ზემოქმედებას ექსტრაქციის ეფექტურობის კომპრომისის გარეშე.
VialTweeter-ის კონფიგურაცია და დიზაინი
VialTweeter სისტემა შედგება ტიტანის ბლოკისგან 10 ფლაკონის სლოტით, რაც უზრუნველყოფს ულტრაბგერითი ენერგიის ერთგვაროვან განაწილებას. იგი იკვებება 200 ვატი სიმძლავრის ულტრაბგერითი გენერატორით 26 kHz სიხშირით და გადასცემს თანაბარ ენერგიას თითოეულ ნიმუშზე, რაც უზრუნველყოფს თანმიმდევრულ და გამეორებად ამოღებას რამდენიმე ფლაკონში ერთდროულად.
ძირითადი მახასიათებლები:
- მაღალი სიმძლავრის ერთიანი სონიკა სერიული დამუშავებისთვის.
- ჯვარედინი დაბინძურების აღმოფხვრა ფლაკონის იზოლაციის გამო.
- ნიმუშის მინიმალური დანაკარგი დალუქულ რეაქციის ჭურჭელში.
- მასშტაბურობა მაღალი გამტარუნარიანობის გარემოსდაცვითი მონიტორინგისთვის.
VialTweeter ასევე ხელმისაწვდომია როგორც ერთი მილის sonicator მოდელი Falcon მილების საიმედო ნიმუშის მოსამზადებლად. წაიკითხეთ მეტი ფალკონის მილების სტერილური გაჟღერებისთვის მორგებული ერთი მილის მოდელის შესახებ!
დიზაინი, წარმოება და კონსულტაცია – ხარისხი დამზადებულია გერმანიაში
Hielscher ულტრაბგერითები ცნობილია მათი უმაღლესი ხარისხისა და დიზაინის სტანდარტებით. გამძლეობა და მარტივი მუშაობა საშუალებას იძლევა ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების გლუვი ინტეგრაცია სამრეწველო ობიექტებში. უხეში პირობები და მომთხოვნი გარემო ადვილად უმკლავდება Hielscher ულტრაბგერითებს.
Hielscher Ultrasonics არის ISO სერთიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებული აქცენტი კეთდება მაღალი ხარისხის ულტრაბგერაზე, რომელიც აღჭურვილია უახლესი ტექნოლოგიით და მომხმარებლის კეთილგანწყობით. რა თქმა უნდა, Hielscher ულტრაბგერითები შეესაბამება CE და აკმაყოფილებს UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.
Hielscher უკონტაქტო Sonicator მოდელები UIP400MTP მიკროფილებისთვის, VialTweeter და CupHorn: მაღალი სიჩქარით და მაღალი გამტარუნარიანობის ნიმუშის მომზადება
VialTweeter – Sonicate 10 ნიმუში სტერილურ პირობებში!
VialTweeter – Multi-Tube Sonicator 10 ტესტის მილის ერთდროული არაპირდაპირი გაჟონვისთვის იმავე პირობებში
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- 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.
ხშირად დასმული შეკითხვები
რა არის ნიადაგის ნიმუშები?
ნიადაგის ნიმუშები არის ნიადაგის მცირე ნაწილი, რომელიც გროვდება კონკრეტული ადგილიდან მისი ფიზიკური, ქიმიური და ბიოლოგიური თვისებების შესაფასებლად. ეს ნიმუშები ხელს უწყობს სოფლის მეურნეობის დაგეგმვას, გარემოს მონიტორინგს და დაბინძურების შეფასებას.
როგორ ხდება ნიადაგის ანალიზი?
ნიადაგის ანალიზი მოიცავს ფიზიკურ, ქიმიურ და ბიოლოგიურ ტესტებს. ფიზიკოქიმიური მეთოდები მოიცავს pH გაზომვას, ტექსტურის ანალიზს და ორგანული ნივთიერებების რაოდენობრივ განსაზღვრას. ქიმიური ანალიზი აფასებს მაკროელემენტებს (N, P, K), კვალი ელემენტებს და დამაბინძურებლებს ისეთი ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა ატომური შთანთქმის სპექტროსკოპია (AAS) ან ინდუქციურად დაწყვილებული პლაზმური მასის სპექტრომეტრია (ICP-MS). ბიოლოგიური ტესტები აფასებს მიკრობული აქტივობას და ბიომასას ნიადაგის სიჯანსაღის დასადგენად.
რა არის კვალი მინერალები ნიმუშებში?
კვალი მინერალები ნიმუშებში ეხება აუცილებელ ელემენტებს, რომლებიც გვხვდება ძალიან მცირე რაოდენობით, ხშირად მიკროგრამის ან მილიგრამის დონეზე. ნიადაგში გავრცელებული მინერალებია რკინა (Fe), მანგანუმი (Mn), თუთია (Zn), სპილენძი (Cu) და ბორი (B), რომლებიც გადამწყვეტია მცენარეთა ზრდისა და ნიადაგის ჯანმრთელობისთვის.
რა არის სინჯის ფლაკონებისა და ტესტის მილების ყველაზე გავრცელებული ტიპები?
სინჯის ფლაკონებისა და საცდელი მილების ყველაზე გავრცელებულ ტიპებს მიეკუთვნება ბოროსილიკატური მინის, პოლიპროპილენის ან პოლისტიროლისგან დამზადებული მინის და პლასტმასის ფლაკონები. სტანდარტული ვარიანტები მოიცავს ხრახნიანი თავსახურის ფლაკონებს, ჩამკეტი თავსახურის ფლაკონებს და დაჭიმვის ფლაკონებს. ნიადაგის ანალიზისთვის ხშირად უპირატესობას ანიჭებენ მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენის (HDPE) ან მინის კონტეინერებს დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად.
რა არის ნიადაგის სინჯის აღების სტანდარტი?
ნიადაგის ნიმუშის აღების სტანდარტი განსხვავდება რეგიონისა და გამოყენების მიხედვით, მაგრამ საერთო გაიდლაინები მოიცავს ASTM D420 უბნის დახასიათებისთვის და ISO 10381 ნიადაგის ხარისხისთვის. USDA და EPA ასევე უზრუნველყოფენ ნიადაგის სინჯის აღების პროტოკოლებს სასოფლო-სამეურნეო და გარემოსდაცვით კვლევებში, რაც უზრუნველყოფს სინჯების შეგროვების, დამუშავებისა და შენახვის თანმიმდევრულობას.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.