Дисперсионная твердофазная микроэкстракция на основе наночастиц оксида магния для концентрирования аурамина О и метиленового синего из проб воды

Aug 02, 2023

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 12806 (2022) Цитировать эту статью

1229 Доступов

Подробности о метриках

В этом исследовании мы исследовали процесс получения предварительного концентрата и определили следовые количества красителей аурамина О (АО) и метиленового синего (МБ) в пробах воды из окружающей среды. С этой целью был реализован метод дисперсионно-магнитной твердофазной микроэкстракции нанокомпозитов с помощью ультразвука (UA-DMNSPME) для извлечения АО и MB из водных образцов путем применения наночастиц оксида магния (MgO-NP). Предлагаемый метод недорог, прост, быстр и совместим со многими существующими инструментальными методами. Параметры, влияющие на извлечение АО и МБ, были оптимизированы с использованием методологии поверхности отклика (RSM). Достоинствами метода были короткое время экстракции, низкие экспериментальные испытания, малый расход органического растворителя, низкие пределы обнаружения (LOD) и высокий коэффициент концентрирования (PF). PF составил 44,5, а LOD для АО и MB — 0,33 нг мл-1 и 1,66 нг мл-1 соответственно. Линейный диапазон этого метода для АО и МБ составлял 1–1000 нг/мл и 5–2000 нг/мл соответственно. Кроме того, относительное стандартное отклонение (RSD; n = 5) для упомянутых аналитов составляло от 2,9% до 3,1%. Адсорбционно-десорбционные исследования показали, что эффективность извлечения сорбента существенно не снижается до 6 циклов рециркуляции, и адсорбент можно использовать несколько раз. Интерференционные исследования показали, что присутствие различных ионов существенно не мешает экстракции и определению АО и МБ. Таким образом, метод UA-DMNSPME-UV/Vis может быть предложен как эффективный метод концентрирования и извлечения АО и МБ из проб воды и сточных вод.

Сточные воды различных отраслей промышленности, таких как красильное, деревообрабатывающее, кожевенное и рыбное хозяйство, содержат красители и считаются источником загрязнения окружающей среды. Даже низкие концентрации этих красителей могут изменить цвет воды. Красители являются неразлагаемыми и устойчивыми загрязнителями, попадающими в окружающую среду вместе с неочищенными сточными водами различных производств1,2.

Аурамин О (АО) и метиленовый синий (МБ) — два красителя, изученных в настоящем исследовании. АО содержит твердые желтые кристаллы, а МБ — синие кристаллы. Кроме того, красители АО и MB являются одними из наиболее широко используемых и важных красителей для крашения хлопка, бумаги, шерсти и шелка. Однако длительное воздействие этих красителей может вызвать локальные ожоги, тошноту, повышенное потоотделение, психические расстройства и даже рак у людей и животных3,4,5.

Подготовка проб – это основной этап процесса анализа, который гарантирует получение желаемых результатов. Подготовка проб включает в себя преобразование реальной матрицы пробы в состояние, подходящее для анализа методами разделения или другими методами. Процесс экстракции является наиболее распространенным методом подготовки проб6. Этот метод изолирует и предварительно концентрирует следовые количества аналитов из матрицы образца.

Твердофазная микроэкстракция (ТФМЭ) – широко используемый метод разделения и предварительного концентрирования органических и неорганических аналитов из водных проб7,8. В этом методе желаемые вещества адсорбируются и концентрируются с использованием твердой фазы или твердого покрытия. Затем адсорбированные частицы промываются подходящим растворителем с последующим анализом и измерением с помощью аналитических приборов. Очень низкий расход органического растворителя, высокая степень извлечения, низкая стоимость и короткое время экстракции являются основными преимуществами метода ТФМЭ9,10.

Существует несколько методов определения красителей, присутствующих в различных образцах, например, высокоэффективная жидкостная хроматография в ультрафиолете (ВЭЖХ-УФ), электрохимия и спектрофотометрия11,12,13,14,15,16. Хорошая селективность, простота в эксплуатации, низкие эксплуатационные затраты и возможность определения широкого спектра материалов в различных областях являются основными преимуществами метода спектрофотометрии перед другими методами17,18.

В методе ТФМЭ используются различные адсорбенты, наиболее широко используются наночастицы. Преимущества экстракции наночастицами – экономичность, экологичность, низкий расход адсорбента и высокий процент экстракции19,20.