کاربرد روشهای میکرواستخراج فاز جامد-مایع بر پایه استفاده از نانولوله های کربنی و تکنیک سل-ژل همراه با روشهای کروماتوگرافی جهت پیش تغلیظ و اندازه گیری مقادیر ناچیز حشره کشها و ترکیبات btex در نمونه های بیولوژیکی و زیست محیطی

چکیده در چند دهه اخیر و در ادامه روند استقبال از روش های مینیاتوری، تکنیک های آماده سازی نمونه در مقیاس میکرو توجه بیشتری را در حوزه شیمی تجزیه به خود اختصاص دادند. این تحقیق نیز متمرکز شده است بر تکنیک های آماده سازی نمونه در مقیاس میکرو مانند؛ میکرو استخراج فاز مایع با فیبر متخلخل، میکرو استخراج فاز جامد- مایع با فیبر متخلخل و میکرو استخراج فاز جامد با فیبر متخلخل که روش هایی هستند سریع، ارزان و از ابزارهایی ساده ای استفاده می کنند که در اغلب آزمایشگاه ها یافت می شوند. توسعه و کاربرد این فرایند ها، همچنین عوامل موثر بر استخراج و ارزیابی انطباق روش در تجزیه ترکیبات بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن (btex) و همچنین تعدادی از آفت کش ها تشریح گردیده است. در ابتدای تحقیق ، به توصیف کارایی روش میکرو استخراج فاز جامد با فیبر متخلخل(hf-spme) همراه با کروماتوگرافی گازی جهت استخراج و اندازگیری ترکیبات btex در نمونه پساب های زیست محیطی و نمونه های موی انسان پرداخته شده است. روش ارزیابی گردیده و نتایج رضایت بخش همراه با فاکتور های پیش تغلیظ بالا حاصل گردیده است. همچنین در این تحقیق از روش های کمومتریکس مانند طراحی آزمایش با آرایه ارتوگونال (oad) و آنالیز واریانس (anova) جهت تخمین زدن پارامترهای مهم و تعیین درصد سهم آن ها در استخراج استفاده شده است. منحنی های کالیبراسیون رسم شده اند و تحت شرایط بهینه استخراج، متد دامنه خطی (3/0 تا 0/20000 نانوگرم بر لیتر) و تکرار پذیری خوب ، حد تشخیص های کم (49/0 تا 70/0 نانوگرم بر لیتر) و فاکتور های تغلیظ عالی (185-1872) نشان داده است. بهترین شرایط تخمین زده شده، برای اندازه گیری ترکیبات btex در نمونه های حقیقی به کار گرفته شده است. در مرحله دوم، با استفاده از روش مرسوم میکرو استخراج فاز مایع با فیبر متخلخل و ادغام آن با دستگاه کروماتوگرافی گازی، سه حشره کش دیازینون، فنیتروتیون و مالاتیون که جزو آلاینده های مهم زیست محیطی محسوب می شوند، استخراج و اندازه گیری شدند. در ادامه این تحقیق یک جاذب بر پایه سل-ژل حاوی مایع یونی، برای میکرو استخراج فاز جامد با فیبر متخلخل آفت کش های دیازینون، فنیتروتیون، مالاتیون، فنوالریت، فوسالون و تریدمورف از موی انسان و نمونه های آبی ساخته شد و آنالیت ها پس از استخراج توسط دستگاه کروماتوگرافی مایعی با کارایی بالا با آشکارساز آرایه دیودی (hplc-dad) اندازه گیری شدند. نانوکامپوزیت سل-ژل، با نانو لوله های کربنی چند دیواره عامل دار با گروه کربوکسیل cooh-mwcnts)، نانو لوله های کربنی چند دیواره عامل دار با گروه آمینی (nh2-mwcnts) ، نانو اکسید سیلیسیوم ، نانواکسید تیتانیوم و نانواکسید منیزیم ، مسلح گردید تا اثرات ارتقای راندمان استخراج در این مورد به صورت مقایسه ای بررسی شود. پارامتر های موثر برhf-spme کلاً بررسی شدند. محدوده خطی 01/0 تا 25000 نانوگرم بر میلی لیتر با حد تشخیص های بین 004/0 تا 095/0 برای این آفت کش ها در ماتریکس آبی و 003/0 تا 080/0 نانوگرم بر میلی لیتر در ماتریکس مو حاصل گردید. بازیافت های نسبی در نمونه های موی فروشنده فروشگاه سموم و محققین در محدوده 0/82 % تا 0/94% بدست آمد. در آخرین بخش این مطالعه، یک سل-ژل جدید حمایت شده با مایع یونی بر پایه هتروپلی اسید ، برای استفاده در روش hf-spme معرفی گردید. در این مورد یک مایع یونی بر پایه کگین را با سل- ژل ادغام نمودیم. این متد برای استخراج آفت کش های ارگانوفسفره(ops) دیازینون، فنیتروتیون و مالاتیون در نمونه های مو به کار گرفته شد. این آفت کش ها متعاقبا با دستگاه کروماتوگرافی مایعی با کارایی بالا با آشکارساز آرایه دیودی (hplc-dad) اندازه گیری شدند. پارامتر های موثر بر راندمان hf-spme کاملا بررسی شدند. محدوده خطی 02/0 تا 50000 میکروگرم بر گرم با حد تشخیص های بین 0074/0 تا 30/1 میکروگرم بر گرم برای این آفت کش ها در ماتریکس مو حاصل گردید. بازیافت نسبی برای نمونه موی فروشنده سموم بین 9/85 % تا 2/95% بوده است