Cloud point extraction (CPE) to procedura przedanalityczna służąca do rozdzielania i wstępnego zestalania analitów. W połączeniu z ultradźwiękami, ekstrakcja w punkcie chmury może być zintensyfikowana, dzięki czemu proces jest bardziej wydajny, szybszy i przyjazny dla środowiska. Wspomagana ultradźwiękami ekstrakcja w punkcie chmury zmniejsza zużycie rozpuszczalnika i czas ekstrakcji, a także zapewnia wysoki współczynnik wzbogacenia analitów.

Jak działa pozyskiwanie punktów chmurowych?

Cloud point extraction (CPE) jest techniką rozdzielania stosowaną do ekstrakcji i wstępnego koncentrowania analitów z matrycy próbki. Metoda ta polega na tworzeniu chmury miceli lub agregatów ciekłokrystalicznych w matrycy próbki w określonej temperaturze zwanej punktem chmury. Anality są solubilizowane w fazie micelarnej, która może być oddzielona od matrycy próbki przez 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 (PAH) i pestycydy, ze złożonych matryc.
Co to znaczy Ekstrakcja Punktów Chmurowych?
Cloud point extraction wykorzystuje przemianę fizyczną cieczy w określonej temperaturze, w której ciecz staje się mętna. Punktem zmętnienia w cieczach jest temperatura, poniżej której przezroczysty roztwór ulega albo rozdzieleniu faz ciecz-ciecz, tworząc emulsję, albo przejściu fazowemu ciecz-ciało stałe, tworząc stabilny zol lub zawiesinę, w której osadza się osad.
Zasada działania Cloud Point Extraction: Cloud point extraction (CPE) wykorzystuje specyficzne zachowanie fazowe niejonowych środków powierzchniowo czynnych w roztworach wodnych, które wykazuje rozdzielenie faz po osiągnięciu określonej temperatury – tzw. punkt chmurowy – i/lub dodatek czynnika chelatującego. Głównym czynnikiem powodującym rozdział podczas ekstrakcji w punkcie chmury jest oddziaływanie hydrofobowe pomiędzy analitem a środkiem powierzchniowo czynnym, które umożliwia wychwytywanie analitów w postaci różnych kompleksów metali w fazie bogatej w niejonowy środek powierzchniowo czynny.
CPE ma kilka zalet w stosunku do tradycyjnych metod ekstrakcji, takich jak ekstrakcja w fazie 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.
Jednakże CPE ma również pewne ograniczenia, takie jak konieczność dokładnej kontroli temperatury i możliwość zakłóceń ze strony innych składników matrycy. Pomimo tych ograniczeń CPE jest obiecującą technologią, która może być jeszcze bardziej wydajna, gdy połączy się ją z sonikacją.

W jaki sposób sonikacja zwiększa efektywność pozyskiwania punktów chmurowych?

Ultrasonografia może być stosowana 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 zakłócić matrycę próbki i zwiększyć solubilizację analitów w fazie micelarnej podczas CPE.
 
Oto kilka sposobów, w jaki ultradźwięki mogą wspomóc i poprawić CPE:

1. Enhance Micelle Formation: Ultradźwięki mogą wzmocnić tworzenie miceli poprzez zwiększenie kontaktu pomiędzy cząsteczkami środka powierzchniowo czynnego a matrycą próbki. Może to prowadzić do szybszej i bardziej efektywnej solubilizacji analitów w fazie micelarnej, co skutkuje wyższą wydajnością ekstrakcji.
2. Skrócenie czasu ekstrakcji: Ultradźwięk może skrócić czas ekstrakcji wymagany dla CPE poprzez przyspieszenie przenoszenia masy analitów z matrycy próbki do fazy micelarnej. Wynika to z mechanicznych efektów ultradźwięków na matrycy próbki, które mogą zakłócić siły międzycząsteczkowe utrzymujące anality w matrycy.
3. Zwiększenie wydajności wydobycia: Ultradźwiękowanie może poprawić wydajność ekstrakcji CPE poprzez zwiększenie kontaktu pomiędzy cząsteczkami środka powierzchniowo czynnego a analitami. Może to prowadzić do pełniejszej solubilizacji analitów w fazie micelarnej, co skutkuje wyższą wydajnością ekstrakcji.
4. Zwiększenie czułości: Ultrakonizacja może 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 stężenia.

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 ultradźwiękowiec do ekstrakcji punktów w chmurze

Hielscher Ultrasonics oferuje różne zaawansowane rozwiązania ultradźwiękowe do efektywnego, oszczędzającego czas i przyjaznego dla użytkownika przygotowania próbek do ekstrakcji punktów chmurowych i analizy wstępnej. Niezależnie od tego, czy chcesz sonikować pojedyncze próbki, próbki wielokrotne lub płytki mikrotitrowe/wielodołkowe do ekstrakcji punktu chmury, mamy idealny ultradźwiękowiec dla Twojej procedury ekstrakcji.
Poniższa tabela zawiera przegląd naszych ultradźwiękowych homogenizatorów do przygotowania i ekstrakcji próbek. Kliknij na typ urządzenia, aby uzyskać więcej informacji na temat każdego ultradźwiękowego homogenizatora. Nasz dobrze wyszkolony i posiadający wieloletnie doświadczenie personel techniczny chętnie pomoże Ci w wyborze najbardziej odpowiedniego ultradźwiękowca do przygotowania próbki!