Ultrazvukom asistovaná extrakcia bodu zákalu

Cloud point extraction (CPE) je predanalytický postup na separáciu a predbežnú koncetáciu analyzovaných látok. V kombinácii s ultrazvukom je možné zintenzívniť extrakciu bodu zákalu, čím sa proces stáva efektívnejším, rýchlejším a šetrnejším k životnému prostrediu. Ultrazvukom podporovaná extrakcia bodu zákalu znižuje spotrebu rozpúšťadla a čas extrakcie a tiež výrazne poskytuje vysoké faktory obohatenia analytov.

Ako funguje extrakcia bodu zákalu?

Cloud point extraction (CPE) je separačná technika používaná na extrakciu a predkoncentráciu analyzovaných látok z matrice vzorky. Táto metóda zahŕňa vytvorenie oblaku micel alebo kameniva z tekutých kryštálov v matrici vzorky pri špecifickej teplote známej ako bod zákalu. Analyty sa rozpúšťajú v micelárnej fáze, ktorú je možné oddeliť od matrice vzorky centrifugáciou alebo filtráciou.
Techniku CPE možno aplikovať na rôzne matrice vzoriek vrátane vody, biologických tekutín a vzoriek životného prostredia. Bežne sa používa na extrakciu organických zlúčenín, ako sú fenoly, polycyklické aromatické uhľovodíky (PAU) a pesticídy, z komplexných matríc.
Čo znamená extrakcia bodu zákalu?
Cloud point extraction využíva fyzikálnu premenu kvapalín pri určitej teplote, kde sa kvapalina zakalí. Bod zákalu v kvapalinách je teplota, pod ktorou priehľadný roztok prechádza buď separáciou fázy kvapalina-kvapalina, aby sa vytvorila emulzia, alebo prechodom fázy kvapalina-pevná látka, aby sa vytvoril buď stabilný sol alebo suspenzia, ktorá usadzuje zrazeninu.
Princíp činnosti extrakcie bodu zákalu: Cloud point extraction (CPE) využíva špecifické fázové správanie neiónových povrchovo aktívnych látok vo vodných roztokoch, ktoré vykazuje fázovú separáciu po dosiahnutí určitej teploty – tzv. bod zákalu – a/alebo pridanie chelatačného činidla. Hlavný faktor separácie počas extrakcie bodu zákalu je spôsobený hydrofóbnou interakciou medzi analyzovanou látkou a povrchovo aktívnou látkou, ktorá umožňuje zachytávanie analytov vo forme rôznych kovových komplexov vo fáze bohatej na neiónovú povrchovo aktívnu látku.
CPE má oproti tradičným metódam extrakcie, ako je extrakcia na pevnej fáze a extrakcia kvapalina-kvapalina, niekoľko výhod. Je to jednoduchá a nákladovo efektívna technika, ktorá vyžaduje iba malé množstvo organických rozpúšťadiel. Môže sa tiež použiť na selektívnu extrakciu špecifických analyzovaných látok a možno ho ľahko kombinovať s inými analytickými technikami, ako je chromatografia a spektroskopia, na kvantitatívnu analýzu analyzovaných látok.
CPE má však aj určité obmedzenia, ako je potreba starostlivej kontroly teploty a možnosť rušenia inými komponentmi matrice. Napriek týmto obmedzeniam je CPE sľubnou technológiou, ktorá môže byť dokonca efektívnejšia v kombinácii so sonikáciou.

Ako sonikácia zefektívňuje extrakciu bodu mraku?

Ultrazvuk možno použiť na pomoc a zlepšenie cloud point extraction (CPE) niekoľkými spôsobmi. Ultrazvuk zahŕňa použitie vysokofrekvenčných zvukových vĺn na vytvorenie kavitačných bublín v kvapalnom médiu. Keď sa tieto bubliny zrútia, vytvárajú lokalizované vysoké teploty a tlaky, ktoré môžu narušiť matricu vzorky a zvýšiť rozpustenie analytov v micelárnej fáze počas CPE.
 
Tu je niekoľko spôsobov, ako môže ultrazvuk pomôcť a zlepšiť CPE:

1. Zlepšite tvorbu micel: Ultrazvuk môže zvýšiť tvorbu micel zvýšením kontaktu medzi molekulami povrchovo aktívnej látky a matricou vzorky. To môže viesť k rýchlejšej a efektívnejšej solubilizácii analytov v micelárnej fáze, čo vedie k vyšším výťažkom extrakcie.
2. Skráťte čas extrakcie: Ultrazvuk môže skrátiť čas extrakcie potrebný pre CPE urýchlením prenosu hmotnosti analytov z matrice vzorky do micelárnej fázy. Je to spôsobené mechanickými účinkami ultrazvuku na matricu vzorky, ktoré môžu narušiť medzimolekulové sily, ktoré držia analyty v matrici.
3. Zlepšite účinnosť extrakcie: Ultrazvuk môže zlepšiť účinnosť extrakcie CPE zlepšením kontaktu medzi molekulami povrchovo aktívnej látky a analytmi. To môže viesť k úplnejšej solubilizácii analytov v micelárnej fáze, čo vedie k vyššej účinnosti extrakcie.
4. Zvýšte citlivosť: Ultrazvuk môže zvýšiť citlivosť CPE zlepšením prekoncentrácie analytov v micelárnej fáze. To môže umožniť detekciu analyzovaných látok v nižších koncentráciách, ako by bolo možné bez prekoncentrácie.

Celkovo môže byť ultrazvuk užitočným nástrojom na zlepšenie výkonu CPE zvýšením tvorby micel, skrátením času extrakcie, zlepšením účinnosti extrakcie a zvýšením citlivosti.

 

 

Nájdite ten správny ultrazvuk pre extrakciu bodu zákalu

Spoločnosť Hielscher Ultrasonics ponúka rôzne sofistikované ultrazvukové riešenia pre efektívnu, časovo úspornú a užívateľsky prívetivú prípravu vzoriek na extrakciu bodu zákalu a predbežnú analýzu. Či už chcete sonikovať jednotlivé vzorky, viacnásobné vzorky alebo mikrotitrové / viacjamkové platne na extrakciu bodu zákalu, máme ideálny ultrazvuk pre váš extrakčný postup.
Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad našich ultrazvukových prístrojov na prípravu a extrakciu vzoriek. Kliknutím na typ zariadenia získate ďalšie informácie o každom ultrazvukovom homogenizátore. Náš dobre vyškolený technický personál s dlhoročnými skúsenosťami vám rád pomôže s výberom najvhodnejšieho ultrazvuku pre prípravu vašich vzoriek!