Ekstrakcja punktu chmury wspomagana ultradźwiękami

Cloud point extraction (CPE) to procedura przedanalityczna służąca do oddzielania i wstępnej koncetracji analitów. W połączeniu z ultradźwiękami, ekstrakcja punktu zmętnienia może być zintensyfikowana, dzięki czemu proces jest bardziej wydajny, szybszy i przyjazny dla środowiska. Wspomagana ultradźwiękami ekstrakcja punktu zmętnienia zmniejsza zużycie rozpuszczalnika i czas ekstrakcji, a także zapewnia wysokie współczynniki wzbogacenia analitów.

Jak działa wyodrębnianie punktów w chmurze?

Cloud point extraction (CPE) to technika separacji stosowana do ekstrakcji i wstępnego zatężania analitów z matrycy próbki. Metoda ta polega na tworzeniu chmury miceli lub agregatów ciekłokrystalicznych w matrycy próbki w określonej temperaturze znanej jako punkt zmętnienia. Anality są rozpuszczane w fazie micelarnej, którą można oddzielić od matrycy próbki poprzez odwirowanie lub filtrację.
Technika CPE może być stosowana do różnych matryc próbek, w tym wody, płynów biologicznych i próbek środowiskowych. Jest ona powszechnie stosowana do ekstrakcji związków organicznych, takich jak fenole, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) i pestycydy, ze złożonych matryc.
Co oznacza Cloud Point Extraction?
Cloud point extraction wykorzystuje fizyczną transformację cieczy w określonej temperaturze, w której ciecz staje się mętna. Punkt zmętnienia cieczy to temperatura, poniżej której przezroczysty roztwór ulega albo rozdzieleniu faz ciecz-ciecz, tworząc emulsję, albo przejściu faz ciecz-ciało stałe, tworząc stabilny zol lub zawiesinę, która osadza osad.
Zasada działania ekstrakcji punktu chmury: Cloud point extraction (CPE) wykorzystuje specyficzne zachowanie fazowe niejonowych środków powierzchniowo czynnych w roztworach wodnych, które wykazuje separację faz po osiągnięciu określonej temperatury – tak zwany punkt chmury – i/lub dodanie środka chelatującego. Głównym czynnikiem powodującym separację podczas ekstrakcji w punkcie zmętnienia jest hydrofobowe oddziaływanie między analitem a środkiem powierzchniowo czynnym, które umożliwia wychwytywanie analitów w postaci różnych kompleksów metali w niejonowej fazie bogatej w środek powierzchniowo czynny.
CPE ma kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami ekstrakcji, takimi jak ekstrakcja do fazy stałej i ekstrakcja ciecz-ciecz. Jest to prosta i opłacalna technika, która wymaga jedynie niewielkiej ilości rozpuszczalników organicznych. Może być również stosowana do selektywnej ekstrakcji określonych analitów i może być łatwo łączona z innymi technikami analitycznymi, takimi jak chromatografia i spektroskopia, w celu ilościowej analizy analitów.
Jednak CPE ma również pewne ograniczenia, takie jak potrzeba starannej kontroli temperatury i możliwość interferencji z innymi składnikami matrycy. Pomimo tych ograniczeń, CPE jest obiecującą technologią, która może być jeszcze bardziej wydajna w połączeniu z sonikacją.

W jaki sposób sonikacja zwiększa wydajność ekstrakcji Cloud Point?

Ultradźwięki mogą być stosowane do wspomagania i poprawy cloud point extraction (CPE) na kilka sposobów. Ultradźwięki obejmują wykorzystanie fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości do tworzenia pęcherzyków kawitacyjnych w ciekłym medium. Kiedy pęcherzyki te zapadają się, generują zlokalizowane wysokie temperatury i ciśnienia, które mogą zakłócać matrycę próbki i zwiększać rozpuszczalność analitów w fazie micelarnej podczas CPE.
 
Oto kilka sposobów, w jakie ultradźwięki mogą pomóc i poprawić CPE:

1. Wzmocnienie tworzenia się miceli: Ultradźwięki mogą wzmocnić tworzenie miceli poprzez zwiększenie kontaktu między cząsteczkami środka powierzchniowo czynnego a matrycą próbki. Może to prowadzić do szybszej i skuteczniejszej solubilizacji analitów w fazie micelarnej, co skutkuje wyższą wydajnością ekstrakcji.
2. Skrócenie czasu ekstrakcji: Ultradźwięki mogą skrócić czas ekstrakcji wymagany dla CPE poprzez przyspieszenie przenoszenia masy analitów z matrycy próbki do fazy micelarnej. Wynika to z mechanicznego wpływu ultradźwięków na matrycę próbki, co może zakłócać siły międzycząsteczkowe, które utrzymują anality w matrycy.
3. Poprawa wydajności wydobycia: Ultradźwięki mogą poprawić wydajność ekstrakcji CPE poprzez zwiększenie kontaktu między cząsteczkami środka powierzchniowo czynnego a analitami. Może to prowadzić do pełniejszej solubilizacji analitów w fazie micelarnej, co skutkuje wyższą wydajnością ekstrakcji.
4. Zwiększona czułość: Ultradźwięki mogą zwiększyć czułość CPE poprzez poprawę wstępnego stężenia analitów w fazie micelarnej. Może to pozwolić na wykrywanie analitów w niższych stężeniach niż byłoby to możliwe bez wstępnego zatężania.

Ogólnie rzecz biorąc, ultradźwięki mogą być użytecznym narzędziem do poprawy wydajności CPE poprzez zwiększenie tworzenia miceli, skrócenie czasu ekstrakcji, poprawę wydajności ekstrakcji i zwiększenie czułości.

 

 

Znajdź odpowiedni ultradźwięk do ekstrakcji punktów w chmurze

Hielscher Ultrasonics oferuje różne zaawansowane rozwiązania ultradźwiękowe do wydajnego, oszczędzającego czas i przyjaznego dla użytkownika przygotowania próbek do ekstrakcji i analizy wstępnej punktu chmury. Niezależnie od tego, czy chcesz sonifikować pojedyncze próbki, wiele próbek lub płytki mikrotitracyjne? wielodołkowe do ekstrakcji punktu chmury, mamy idealny ultrasonicator do Twojej procedury ekstrakcji.
Poniższa tabela zawiera przegląd naszych ultrasonografów do przygotowywania próbek i ekstrakcji. Kliknij na typ urządzenia, aby uzyskać więcej informacji na temat każdego homogenizatora ultradźwiękowego. Nasz dobrze wyszkolony i długoletni personel techniczny chętnie pomoże w wyborze najbardziej odpowiedniego ultrasonografu do przygotowania próbki!