Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Перспективы методов. Часть 3

Также некоторые выполняли как микроволновую экстракцию, так и обработку ультразвуком для HDPE, PP и LDPE. BHT, Irganox 1010 и Irganox 1076 могут быть экстрагированы с извлечением более 90% из измельченного HDPE за 20 минут. Изучалось и быстрое отделение стабилизаторов от пластика. Количественная экстракция (более 90% от ожидаемого содержания) стабилизаторов из порошкообразного полимера была достигнута с помощью MAE в пределах от 3 до 6 минут по сравнению с 16 часами экстракции по Сокслету для таких же показателей извлечения. MAE и экстракция Сокслета также сравнивали при анализе циклического тримера в ПЭТ. С другой стороны, сравнивали выходы экстракции для различных типов соединений из неполимерных матриц для микроволнового облучения с выходами, полученными традиционными методами экстракции Сокслета или во встряхиваемой колбе. Микроволновая экстракция была более эффективной, чем традиционные методы, особенно в случае полярных соединений. Как и ожидалось, ее эффективность высока, когда экстракционные растворители содержат воду. При высоком дипольном моменте воды микроволновый нагрев более эффективен для процессов десорбции и экстракции полярных соединений (примерно до 100 раз). Сравнивали и методы SFE и ASE в экстракции антиоксидантов из LDPE. Сравнимые выходы экстракции были получены с помощью обоих методов. Однако очистка образца была необходима после ASE, в то время как с SFE экстракт можно было проанализировать напрямую, без какой-либо очистки после экстракции.

Сверхкритическая жидкостная экстракция 15 полимерных добавок (AO, UVA, технологические смазочные материалы, антипирены и антистатики) из восьми компаундов полистирола сравнивалась с экстракцией растворением / осаждением. Аддитивное извлечение было сопоставимым. Многочисленные дополнительные сравнения можно найти в специальной литературе, посвященной различным методам экстракции. Мы же сосредоточимся на характеристиках, которые имеют исключительное значение для успешности действия того или иного метода, и начнем с такого показателя, как избирательность экстракции. Образец может содержать большое количество соединений, но аналитиков обычно интересует только качественное присутствие (и количество) небольшого числа общих соединений. Поэтому селективность – важный параметр в аналитических разделениях. Очевидно, что весь аналитический процесс выигрывает от повышения селективности за счет соответствующих стратегий подготовки проб. Селективное разделение групп или классов соединений может упростить смешивание аналитов перед анализом, что, в свою очередь, повышает точность и чувствительность анализа. Селективное фракционирование в некоторых случаях позволяет легче разделить интересующие соединения, поэтому аналитики могут избежать экстремальных условий. Селективность экстракции можно определить как способность извлекать только интересующие аналиты, оставляя другие соединения позади.

В классе SPE фракционирование основано на природе твердофазного материала. Микроволновая экстракция, ускоренная экстракция растворителем и SFE недавно были использованы или модифицированы для достижения некоторой степени селективной экстракции класса или целевого анализируемого вещества. SFE – единственный метод пробоподготовки, в котором используются механизмы, зависящие от температуры и растворимости. По сравнению с другими методами LSE, такими как Soxhlet и ASE, которые используются для универсальной обработки проб, SFE квалифицируется специалистами как наиболее подходящий для селективной экстракции аналитов и классов аналитов. Сообщается, что SFE с использованием 100% CO2 является более селективным для полиэтилена с низкой молекулярной массой, чем экстракция типа Сокслета. Уникальный контроль соотношений летучесть-растворимость в SFE обеспечивает основу для повышения селективности экстракции. Разумно регулируя настраиваемую солюбилизирующую способность SCF (сверхкритической жидкости) в SFE, аналитики могут выборочно уменьшить количество присутствующих соединений. Повышение селективности в SFE включает регулировку давления, температуры, состава жидкости, потока жидкости и времени для выделения определенных целевых соединений из сложных матриц проб.

Физические параметры SFE обеспечивают более высокий уровень управления избирательностью, чем другие методы LSE. Тем не менее утверждение о селективности SFE в значительной степени преувеличено. Хотя получение чистого аналита из сложных матриц с использованием SFE или SWE маловероятно, были продемонстрированы последовательные экстракции различных классов соединений. Мембранные методы хроматографии (SML, MMLLE, MESI) обеспечивают селективное обогащение. Как указывалось рядом специалистов, методы мягкой экстракции, вероятно, будут наиболее избирательными. Мягкая экстракция – это «холодная» экстракция при комнатной температуре, обработка ультразвуком или стандартная экстракция Сокслета. Однако диапазон применения этих методов ограничен, и, вероятно, выход экстракции зависит от матрицы. Селективная экстракция представляет интерес не только для экстракции растворителем, но и для термической экстракции. Например, селективное обнаружение полимерных добавок на месте возможно с использованием лазерной масс-спектрометрии, особенно УФ-лазерной десорбции и MS (масс-спектрометрии). Правильное соответствие метода экстракции образцу определяет успех операции и повышает точность и достоверность анализа. В следующей части поговорим подробнее о практической стороне этих методов.