Ανάπτυξη αυτόματων μικρο-τεχνικών προκατεργασίας δείγματος για τον προσδιορισμό μολύβδου και υδραργύρου με συνδυασμένες αναλυτικές τεχνικές

Abstract

The experimental data lead to the following:1) A simple and fast preconcentration/separation dispersive liquid–liquid micro extraction method for metal determination based on the use of extraction solvent with lower density than water has been developed. For this purpose a novel micro-volume introduction system was developed enabling the on-line injection of the organic solvent into flame atomic absorption spectrometry. 2) A novel automatic on-line liquid phase micro-extraction method based on drop-in-plug sequential injection lab-at-valve platform was proposed for metal preconcentration and determination. A flow-through micro-extraction chamber mounted at the selection valve was adopted without the need of sophisticated lab-on-valve components. Coupled to flame atomic absorption spectrometry, the potential of this lab-at-valve scheme is demonstrated for trace lead determination in environmental and biological water samples. 3) A novel and versatile automatic sequential injection countercurrent liquid–liquid microextraction system coupled with atomic absorption spectrometry is presented for metal determination. The extraction procedure was based on the countercurrent flow of aqueous and organic phases which takes place into a newly designed lab made microextraction chamber. A noteworthy feature of the extraction chamber is that it can be utilized for organic solvents heavier or lighter than water. 4) A novel fully automated headspace single drop microextraction system based on a programmable lab-insyringe platform hyphenated to electrothermal atomic absorption spectrometry for in situ vapor generation assays, was developed. Mixing of precise metered volumes of sample and stannous chloride solutions along with generation of mercury vapor were accomplished inside the microsyringe under reduced pressure environment in a closed manner excluding the possibility of analyte losses. The released of mercury vapor was trapped on the surface of aqueous microdrop consisting of finely dispersed palladium via amalgamation process.

Με βάση τα πειραματικά δεδομένα της Διδακτορικής διατριβής προκύπτουν τα παρακάτω:1) Στην πρώτη πειραματική εργασία αναπτύχθηκε μια απλή και γρήγορη μέθοδος για την προσυγκέντρωση και τον προσδιορισμό μετάλλων με τη μικροτεχνική DLLME, σε συνδυασμό με την τεχνική FAAS. Στη μελέτη αυτή χρησιμοποιήθηκε, για πρώτη φορά, ως διαλύτης εκχύλισης, οργανικός διαλύτης ελαφρύτερος του νερού, όπως η DIBK, διευρύνοντας έτσι το σύνολο των διαθέσιμων αποτελεσματικών διαλυτών. Μελετήθηκε και σχεδιάστηκε ένα πρωτότυπο σύστημα προώθησης υγρών, το οποίο επιτρέπει την εν σειρά προώθηση μικρο-ποσοτήτων, διαλυτών ελαφρύτερων του νερού στη FAAS. 2) Στην δεύτερη πειραματική εργασία προτείνεται μια νέα αυτόματη μέθοδος μικροεκχύλισης υγρού -υγρού, το οποίο βασίζεται στην πλατφόρμα «σταγόνα σε έμβολο», χρησιμοποιώντας μια διάταξη SIA-LAV για τον προσδιορισμό μετάλλων σε συνδυασμό με την τεχνική FAAS. Για το σκοπό αυτό, κατασκευάστηκε και βελτιστοποιήθηκε ένας θάλαμος μικροεκχύλισης ροής, ο οποίος προσαρμόστηκε σε μία θύρα της βαλβίδας πολλαπλής επιλογής του συστήματος SIA. 3) Στην τρίτη πειραματική εργασία προτείνεται ένα νέο και ευέλικτο αυτόματο σύστημα εκχύλισης υγρού-υγρού, το οποίο βασίζεται στην εκχύλιση με αντιρροή σε συνδυασμό με την τεχνική FAAS για την προσυγκέντρωση και τον προσδιορισμό τοξικών μετάλλων. Η εκχύλιση βασίζεται στην αντίθετη ροή της υδατικής και της οργανικής φάσης, η οποία πραγματοποιείται σε ένα νέο ειδικά κατασκευασμένο θάλαμος μικροεκχύλισης (Extraction Chamber, EC) αντιρροής. Ο προτεινόμενος αυτός θάλαμος είναι κατάλληλος για χρήση οργανικών διαλυτών είτε ελαφρύτερων είτε βαρύτερων του νερού. 4) Στην τελευταία πειραματική μελέτη αναπτύχθηκε για πρώτη φορά ένα πρωτότυπο, πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα HS-SDME, το οποίο βασίζεται στην πλατφόρμα LIS για τον προσδιορισμό ανόργανου υδραργύρου, μέσω της επιτόπου παραγωγής ψυχρού ατμού υδραργύρου σε συνδυασμό με την τεχνική ETAAS. Στο προτεινόμενο σύστημα πραγματοποιείται ανάμιξη του δείγματος και του αναγωγικού αντιδραστηρίου εντός της σύριγγας, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση των πτητικών ατμών υδραργύρο. Στο προτεινόμενο σύστημα, εφαρμόστηκαν για πρώτη φορά συνθήκες ελαττωμένης πίεσης σε LIS σύστημα για την αποτελεσματικότερη απελευθέρωση των ατμών του υδραργύρου.