1. 1. روش­های نوین در آماده سازی نمونه

روش­های نوین استخراج باید غیر سمی، سریع، مکانیزه و قابل اتوماسیون، دارای حساسیت بالا، از لحاظ هزینه به صرفه و از لحاظ محیطی ایمن باشند. میکرواستخراج با فاز جامد^[۱۶]۱، استخراج مایع–مایع همگن^[۱۷]۲، میکرواستخراج مایع-مایع پاشیده شده^[۱۸]۳ و استخراج نقطه ابری^[۱۹]۴ روش­هایی هستند که در سال­های اخیر از کاربرد بالایی برخوردار می­باشند [۵۳].
۱-۲-۳-۱- میکرواستخراج با فاز جامد (SPME)
تکنیک میکرواستخراج فاز جامد (SPME) برای نخستین بار، توسط تیم تحقیقاتی پاولیشین در دانشگاه واترلو کانادا ابداع و معرفی شد [۵۸]. SPME روشی است بسیار قدرتمند برای آماده ­سازی نمونه که تغلیظ، استخراج و ورود نمونه به دستگاه کروماتوگرافی را در یک مرحله انجام می­دهد [۵۹].

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۱-۲-۳-۲- استخراج مایع-مایع همگن (HLLE)
استخراج مایع-مایع همگن یک روش پیش­تغلیظ قوی و سریع می­باشد که زمان استخراج، هزینه و مصرف حلال­های آلی سمی را کاهش می­دهد. در این روش، گونه از یک محلول همگن به درون فازی منتقل می­ شود که به وسیله پدیده جداسازی فازی تشکیل شده است. در استخراج مایع-مایع همگن، شرایط اولیه (قبل از جدایی فاز) محلول همگن است، یعنی هیچ سطح مشترکی بین فاز آبی و فاز حلال آلی وجود ندارد بنابراین سطح تماس زیاد می­باشد و بر این اساس لرزش­های شدید مکانیکی لازم نیست. این روش ساده است و فقط نیاز به افزایش یک معرف دارد. با این حال این روش برخی از مشکلات را دارد از جمله این که گاهی اوقات با برخی از آنالیزهای ابزاری سازگار نیست و نیز احتیاج به افزودن معرف مثل اسید، باز، نمک و… دارد که باعث خرابی بعضی از ترکیبات می­شوند و این افزودن معرف باعث آزاد شدن گرما در هنگام استخراج می­ شود [۶۰].
۱-۲-۳-۳- میکرواستخراج مایع-مایع پاشیده شده (DLLME)
در سال ۲۰۰۶ اسدی و همکارانش یک روش استخراجی جدید با کارایی و پیش­تغلیظ بالا تحت عنوان میکرواستخراج مایع-مایع پاشیده شده را ارائه کردند. که در این روش سه بخش مورد استفاده قرار می­گیرد [۶۱ و ۶۲].

1. 1. فاز استخراج کننده: دارای دانسیته­ی بالایی است مانند کلروبنزن، تتراکلریدکربن و تتراکلرواتیلن

1. 1. حلال پخش کننده: حلالیت بالا در هر دو فاز استخراج کننده و فاز آبی مانند متانول، استون و استونیتریل

1. 1. فاز آبی حاوی آنالیت

در این روش هنگامی که مخلوط مناسبی از حلال استخراجی و حلال پاشنده به سرعت به محلول آبی نمونه با سرنگ تزریق می­شوند محلول ابری تشکیل می­ شود. این حالت در نتیجه تشکیل قطره­های کوچکی از حلال استخراجی پراکنده شده در فاز آبی می­باشد که به نقش پراکندگی حلال پاشنده نسبت داده می­شود. بعد از تشکیل نقطه­ی ابری ناحیه­ی سطح بین محلول جدا کننده و نمونه­ آبی بسیار بزرگ شده و بنابراین تعادل سریع به دست آمده و زمان جداسازی بسیار کوتاه می­ شود. بعد از سانتریفیوژ کردن محلول کدر، فاز آلی در ته ظرف ته­نشین شده و به دستگاه تزریق می­ شود. عیب اصلی این روش استفاده از حلال­های کلردار به عنوان حلال استخراجی است که سنگین­تر از آب و سمی­تر از هیدروکربن می­باشند.
۱-۲-۳-۴- استخراج نقطه­ی ابری (CPE)
در این روش برای استخراج آنالیت­ها از سورفکتانت­ها استفاده می‌شود که به محلول نمونه افزوده شده و فرایند پیش­تغلیظ را انجام می‌دهند. سورفکتانت­ها معمولاً ترکیباتی آلی هستند که دارای گروه ­های هیدروفوبیک (آب­گریز) که نقش دم و دنباله را دارد و گروه ­های هیدروفیلیک (آب­دوست) که نقش سر را دارد می­باشند، بنابراین به تناسب ساختار مولکولی در حلال­های آلی و آب حل می­شوند و باعث کاهش کشش سطحی در فصل مشترک هوا- آب و یا روغن- آب می­شوند. ساختار شیمیایی این مواد اغلب شامل یک مولکول نسبتاً طولانی با یک انتهای آب گریز و انتهای دیگر آبدوست می‌باشد [۶۳]. قسمت آب­گریز این مواد (یک دنباله هیدروکربنی طولانی) با رزین سازگار بوده و در جهت آن حرکت می­ کند در حالی که قسمت آب دوست به سمت بیرون جهت گیری نموده (به سمت فاز آب) و با احاطه نمودن رزین باعث سازگاری آن با آب می­شوند. در محلول آبی و در غلظت­های پایین، مولکول­های سورفکتانت به شکل مونومر یافت می­شوند. وقتی غلظت سورفکتانت افزایش می­یابد بالاتر از یک حد خاصی که غلظت بحرانی میسلی^[۲۰]۱(CMC) نامیده می­ شود، مولکول­های سورفکتانت به هم متصل می­شوند به شکل مولکولی تجمع یافته از اندازه­ های کلوئیدی. این تجمعات که محتوای بین ۶۰ و۱۰۰ مونومر هستند، میسل نامیده می­شوند و در تعادل با غلظت سورفکتانت در محلول نزدیک (CMC) هستند ­[۶۴].
سورفکتانت­ها معمولاً بوسیله گروه ­های باردار به ۴ گروه سورفکتانت آنیونی (دارای بار منفی)، سورفکتانت کاتیونی (دارای بار مثبت)، سورفکتانت غیر یونی (بدون بار) و آمفوتریک (دارای بار در مجموع خنثی) تقسیم بندی می­شوند. سورفکتانت­های غیریونی در قسمت سر خود بی بار هستند اگر بار منفی باشد سورفکتانت آنیونی و اگر مثبت بود سورفکتانت کاتیونی داریم. گاهی قسمت سر دارای هر دو بار منفی و مثبت است که به آن آمفوتریک گوئیم [۶۴].
۱-۲-۳-۴-۱- مراحل استخراج نقطه­ی ابری
مراحل فرایند استخراج نقطه ابری به این صورت است که، ابتدا به محلول آبی محتوی نمونه، سورفکتانت اضافه می­ شود. در این روش سورفکتانت­های غیر یونی به دلیل دمای نقطه ابری پایین آن­ها در مقایسه با سورفکتانت­های کاتیونی یا آنیونی بیشتر مورد استفاده قرار می­گیرند. مولکول­های سورفکتانت می­توانند در محلول­های آبی تجمع یابند و میسل­ها را ایجاد کنند. کم­ترین غلظت سورفکتانت مورد نیاز برای تولید میسل، غلظت بحرانی میسل (CMC) نامیده می­ شود. مقدار سورفکتانت اضافه شده باید به اندازه­ای باشد تا تشکیل اجتماعات میسلی در محلول را تأمین کند، یعنی غلظت نهایی سورفکتانت باید از (CMC) بیشتر باشد. یک محلول میسلی از سورفکتانت غیر یونی وقتی تا یک دمای شناخته شده به نام دمای نقطه ابری گرما داده شود، کدر می­ شود. بالاتر از این دما محلول مایسلی به دو فاز مجزا تبدیل می­ شود. یک فاز غنی از سورفکتانت که حجم کمی دارد و فاز آبی رقیق با حجم زیاد که غلظت سورفکتانت در آن نزدیک غلظت بحرانی میسلی می­باشد. در این صورت میسل­ها در یک فاز با حجم کم به نام فاز غنی از سورفکتانت قرار می­گیرند و گونه ­هایی که می توانند با اجتماع میسل در محلول برهمکنش داشته باشند به آسانی می­توانند در حجم کوچک فاز غنی از سورفکتانت تغلیظ شوند و سپس استخراج شوند. این روش به طور گسترده­ای برای استخراج یون­های فلزی، ترکیبات آالی، ویروس­ها، علف­کش­ها و ویتامین­ها استفاده شده است [۶۵-۶۷].
۱-۲-۳-۴-۲- عوامل موثر بر استخراج نقطه­ی ابری
۱- pH محلول فاز آبی: pH محلول آبی یکی از پارامترهایی است که می ­تواند تاثیر قابل توجهی در استخراج گونه ­هایی با خاصیت اسیدی یا بازی داشته باشد. pH محلول آبی باید به گونه ­ای انتخاب شود که باعث کاهش میزان حلالیت آنالیت در فاز آبی و افزایش بازده استخراج گردد [۶۸].
۲- غلظت سورفکتانت: در طول استخراج نقطه ابری، بهینه­سازی غلظت سورفکتانت برای استخراج آنالیت­های هدف لازم می­باشد. استخراج نقطه ابری می ­تواند براساس تعامل آب گریز بین آنالیت و میسل آبگریز در محلول باشد. با افزایش غلظت محلول سورفکتانت، تعداد میسل­های آبگریز در محلول افزایش یافته که باعث تثبیت بیشتر آنالیت در میسل و افزایش توانایی استخراج محلول سورفکتانت برای آنالیت می­ شود. با این وجود، با افزایش غلظت سورفکتانت از یک حد مشخص استخراج کاهش می­یابد به دلیل افزایش در حجم نهایی فاز غنی از سورفکتانت که باعث می­ شود فاکتور پیش­تغلیظ (نسبت حجم ــ فاز) کاهش یابد [۶۹].
۳- دما: با افزایش دما تعداد تجمع میسلی به دلیل افزایش آب گریزی افزایش می­یابد که در نتیجه باعث افزایش توانایی استخراج آنالیت می­ شود. هم­چنین افزایش دما باعث افزایش ویسکوزیته فاز غنی از سورفکتانت می­ شود و در نتیجه مشکل رقیق کردن با حلال­های آلی را ایجاد می­ کند [۶۹].

1. 1. نوع سورفکتانت: انتخاب نوع سورفکتانت پارامتر موثر دیگر در استخراج نقطه ابری می­باشد. اغلب سورفکتانت­های غیر یونی با توجه به دمای نقطه ابری پایین آن­ها مورد استفاده قرار می­گیرند. این نوع از سورفکتانت­ها غیر فرار می­باشند و به عنوان معرف نسبتاً غیر سمی معرفی شده ­اند [۷۰].

۵-­­ قدرت یونی: در بررسی قدرت یونی محلول به دو اثر رقابتی می­توان اشاره کرد:
۱- اثر نمک زنی
۲- اثر مقاومت ویسکوز^[۲۱]۱
به طور کلی قدرت یونی بر روی ضریب توزیع گونه بین فاز آبی و آلی اثر می­ گذارد. در واقع افزایش نمک باعث کاهش حلالیت گونه در فاز آبی و افزایش انتقال گونه به فاز آلی می­ شود، و در نهایت منجر به افزایش بازده استخراج می­گردد. از طرفی افزایش قدرت یونی منجر به افزایش ویسکوزیته محلول می­ شود که این افزایش در ویسکوزیته باعث کاهش یافتن میزان نفوذ گونه به درون حلال استخراجی و کاهش بازده استخراج می­ شود [۷۱].
۱-۲-۳-۴-۳- مزایای روش استخراج نقطه­ی ابری

1. 1. سورفکتانت‌ها ارزان بوده و آلوده­کننده‌ی محیط زیست نمی‌باشند.

1. 1. سورفکتانت‌ها در حجم‌های کم مورد استفاده قرار می­گیرند.

1. 1. محدود بودن اثرات آلودگی محیط زیست

1. 1. کم هزینه

1. 1. روشی سریع، حساس و انتخابی [۶۷].

فصل دوم
مروری بر­کارهای انجام شده
۲-۲-۱- مروری برکارهای انجام شده در اندازه ­گیری سانست یلو
در جدول (۲-۱) مروری بر کارهای انجام شده بر اندازه ­گیری یا استخراج سانست یلو آورده شده است.