Membrane extraction techniques in environmental analysis

Jönsson, J.A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Membrane extraction techniques in environmental analysis

Autorzy

Jönsson J.A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Techniki membranowe w analizie próbek środowiskowych

Języki publikacji

Abstrakty

Membrane assisted extraction facilitates the integration of classical liquid-liquid extraction (LLE) chemistry to automated instrumental analysis. Various shortcomings of classical LLE are overcome by the membrane separation of sample (donor) and extract (acceptor): I) reduced solvent usage, 2) higher enrichment factors, 3) no solvent evaporation and 4) no formation of emulsions. Membrane extractions provide a high degree of clean-up, permitting automated analysis of environmental and biological samples with no or very small consumption of organic solvents. This review gives a short overview of membrane extraction in environmental analytical chemistry. The principles of the equilibrium extraction approach will be described and examples involving applications to environmental samples will be presented.

Techniki ekstrakcji membranowej umożliwiają zastosowanie klasycznej ekstrakcji typu ciecz-ciecz (LLE) w procesach analitycznych charakteryzujących się wysokim poziomem automatyzacji. Dzięki zastosowaniu membranowych technik ekstrakcyjnych można wyeliminować wiele wad klasycznej ekstrakcji typu ciecz-ciecz, co związane jest z (1) redukcją ilości rozpuszczalnika, (2) osiąganiem wyższego stopnia wzbogacenia, (3) eliminacją trudności związanych z odparowywaniem rozpuszczalnika oraz (4) z tworzeniem się emulsji. Praca stanowi krótki przegląd literaturowy związany z wykorzystaniem technik membranowych w analizie próbek środowiskowych.

Słowa kluczowe

membrane extraction Supported liquid membrane extraction SLM MMLLE liquid phase microextraction selectivity enrichment Equilibrium extraction

ekstrakcja membranowa SLM, MULLE mikroekstrakcja do fazy ciekłej selektywność stopień wzbogacenia równowaga ekstrakcji

Wydawca

Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

Rocznik

2005

Tom

Vol. 12, nr 5-6

Strony

519--537

Opis fizyczny

Bibliogr. 123 poz., 7 rys., 1 tab.

Twórcy

autor

Jönsson J.A.

Jan_ake.jonsson@analykem.lu.se

Analytical Chemistry, Lund University, P.O. Box 124, 221 00 Lund, Sweden, tel +46 46 222 8169, fax +46 46 222 4544

Analytical Chemistry, Lund University, P.O. Box 124, 221 00 Lund, Sweden, tel +46 46 222 8169, fax +46 46 222 4544, Jan_ake.jonsson@analykem.lu.se

Bibliografia

[1] Poole S. K. and Poole C. F.: Anal. Commun. 1996, 33, 15H-17H.
[2] Lopez-Avila V.: Crit. Rev. Anal. Chem. 1999, 29, 195-230.
[3] Dean J. R.: Extraction methods for environmental analysis; John Wiley & Sons: Chichester, 1998.
[4] Cantwell F. F. and Losier M.: [in:] Sampling and sample preparation for field and laboratory; Pawliszyn, J., Ed.; Elsevier Science: Amsterdam, 2002, pp 297-340.
[5] Thurman E. M. and Mills, M. S.: Solid-Phase Extraction, Principles and Practice; John Wiley & Sons:New York, 1998.
[6] Pawliszyn J.: [in:] Sampling and sample preparation for field and laboratory; Pawliszyn J., Ed.; Elsevier Science: Amsterdam, 2002, pp 389-477.
[7] Jonsson J. A. and Mathiasson L.: J. Chromatogr. A 2000, 902, 205-225.
[8] Moreno Cordero B., Perez Pavon J. L., Garcia Pinto C., Fernandez Laespada, E., Carabias Martinez R. and Rodriguez Gonzalo E.: J. Chromatogr. A 2000, 902, 195-204.
[9] JSnsson J. A. and Mathiasson L.: J. Separation Sci. 2001, 24, 495-507.
[10] Jonsson J. A.: [in:] Sampling and sample preparation for field and laboratory; Pawliszyn J., Ed.; Elsevier Science: Amsterdam, 2002, pp 503-530.
[11] Chimuka L., Megersa N. and Jonsson J. A.: Recent Res. Devel. Anal. Chem. 2002, 2, 13-31.
[12] Jonsson J. A.: Chromatographia Suppl. 2003, 57, S-317-S-324.
[13] Jonsson J. A., Mathiasson L., Chimuka, L. and Cukrowska, E.: [in:] New Horizons and challenges in environmental analysis and monitoring; Namiesnik J., Chrzanowski W. and Zmijewska P., Eds.; CEEAM: Gdansk, 2003, pp 84-109.
[14] Chimuka L., Cukrowska E. and Jonsson J. A.: Pure Appl. Chem. 2004, 76, 707-722.
[15] Jonsson J. A., Lovkvist P., Audunsson G. and Nilve G.: Anal. Chim. Acta 1993, 227, 9-24.
[16] Jonsson J. A. and Mathiasson L.: Trends Anal. Chem. 1999, 18, 318-325.
[17] Shen, Y., Jonsson J. A. and Mathiasson L.: Anal. Chem. 1998, 70, 946-953.
[18] Melcher R. G. and Bouyoucos S. A.: Process Control and Quality 1990, 1, 63-74.
[19] Morabito P. L. and Melcher R. G.: Process Control and Quality 1992, 3, 35-42.
[20] Pratt K. F. and Pawliszyn J.: Anal. Chem. 1992, 64, 2101-2106.
[21] Luo, Y. and Pawliszyn J.: [in:] Extraction methods in organic analysis; Handley A. J., Ed.; Sheffield Academic press: Sheffield, 1999, pp 75-99.
[22] Liu J.-F., Chao J.-B., Wen M.-J. and Jiang G.-B.: J. Sep. Sci. 2001, 24, 874-878.
[23] Liu J.-F., Chao J.-B. and Jiang G.-B.: Anal. Chim. Acta 2002, 455, 93-101.
[24] Jonsson O. B., Nordlof U. and Nilsson U. L.: Anal. Chem. 2003, 75, 3506-3511.
[25] Thordarson E., Palmarsdottir S., Mathiasson L. and Jonsson J. A.: Anal. Chem. 1996, 68, 2559-2563.
[26] Parthasarathy N., Pelletier M. and Buffle J.: Anal. Chim. Acta. 1997, 350, 183-195.
[27] Liu, J.-F., Jonsson J. A. and Mayer P.: Anal. Chem. 2005, 77, 4800-4809.
[28] Bartsch R. A. and Way J. D.: Chemical separations with liquid membranes; ACS Symposium series 642, ACS: Washington, 1996.
[29] Audunsson G. A.: Anal. Chem. 1986, 58, 2714-2723.
[30] Papantoni M., Djane N.-K., Ndung'u K., Jonsson J. A. and Mathiasson L.: Analyst 1995, 120, 1471-1477.
[31] Sastre A. M., Kumar A., Shukla J. P. and Singh R. K.: Sep. Purific. Meth. 1998, 27, 213-298.
[32] de Gyves J. and Rodrigues de San Miguel E.: Ind. Eng. Chem. Res. 1999, 38, 2182-2202.
[33] Jonsson J. A. and Mathiasson L.: [in:] Sample preparation for trace element analysis; Mester Z. and Sturgeon R., Eds.; Elsevier Science B. V.: Amsterdam, 2003, pp 559-575.
[34] Dzygiel P., Wieczorek P., Mathiasson L. and Jonsson J.A.: Anal. Letters 1998, 31, 1261-1274.
[35] Drapala A., Dzygiel P., Jonsson J.A. and Wieczorek P.: Acta Biochim. Pol. 2001, 48, 1113-1116.
[36] Romero R., Jonsson J.A., Gazquez D., Bagur M. G. and Sanchez-Vinas M.: J. Sep. Sci. 2002, 25, 584-592.
[37] Chimuka L., Mathiasson L. and Jonsson J. A.: Anal. Chim. Acta 2000, 416, 77-86.
[38] Chimuka L., Megersa N., Norberg J., Mathiasson L. and Jonsson J.A.: Anal. Chem 1998, 70,3906-3911.
[39] Trtic-Petrovic T. and Jfinsson J.A.: J. Chromatogr. B 2005, 814, 375-384.
[40] Romero R. and Jonsson J.A.: Anal. Bioanal. Chem. 2005, 381, 1452-1459.
[41] Kuosmanen K., Lehmusjarvi M., Hyotylainen T., Jussila M. and Riekkola M.-L.: J. Sep. Sci. 2003, 26, 893-902. \
[42] Hyotylainen T., Andersson T., Jussila M., Wiedmer S.K.; Rautiainen M. and Riekkola M.-L.: J. Sep. Sci. 2001, 24, 544-550.
[43] Knutsson M., Lundh J., Mathiasson L., Jonsson J.A. and Sundin P.: Anal. Letters 1996,29,1619-1635.
[44] Jung V., Chimuka L., Jonsson J.A., Niedack N., Bowens P. and Alsanius B.: Anal. Chim. Acta 2002, 474, 49-57.
[45] Knutsson M., Nilve G., Mathiasson L. and Jonsson J.A.: J. Agric. Food Chem. 1992,40, 2413-2417.
[46] Knutsson M., Mathiasson L. and Jonsson J.A.: Chromatographia 1996, 42, 165-170.
[47] Nilve G., Knutsson M. and Jonsson J.A.: J. Chromatogr. A 1994, 668, 75-82.
[48] Shen Y., Obuseng V., Gronberg L. and Jonsson J.A.: J. Chromatogr. A 1996, 725, 189-197.
[49] Delgado Zamarreno M.M., Sanchez Perez A., Bustamante Rangel M. and Hernandez Mendez J.: Anal. Chim. Acta 1999, 386, 99-106.
[50] Jonsson J.A., Megersa N., Larsson N. and Berhanu T.: to be published.
[51] Norberg J. and Thordarson E.: Analyst 2000, 125, 673-676.
[52] Barri T., Bergstrom S.; Norberg J. and Jonsson J.A.: Anal. Chem. 2004, 76, 1928-1934.
[53] Hauser B. and Popp P.: J. Sep. Sci. 2001, 24, 551-560.
[54] Schellin M. and Popp P.: J. Chromatogr. A 2003, 1020, 153-160.
[55] Pedersen-Bjergaard S. and Rasmussen K.E.: Anal. Chem. 1999, 71, 2650-2656.
[56] Rasmussen K.E. and Pedersen-Bjergaard S.: Trends Anal. Chem. 2004, 23, 1-10.
[57] Pedersen-Bjergaard S. and Rasmussen K.E.: J. Chromatogr. B 2005, 817, 3-12.
[58] Trtic-Petrovic T. and Jonsson J.A.: J. Chromatogr. B. 2005, in press.
[59] Cukrowska E., Chimuka L., Nsengimana H. and Kwaramba V.: Anal. Chim. Acta 2004, 523, 141-147.
[60] Zhao L. and Lee H.K.: Anal. Chem. 2002, 74, 2486-2492.
[61] Djane N.-K., Ndung'u K., Malcus F., Johansson G.and Mathiasson L.: Fresenius J. Anal. Chem. 1997, 358, 822-827.
[62] Resell A., Palet C. and Valiente M.: Anal. Chim. Acta. 1998, 370, 141-149.
[63] Ndung'u K.; Djane N.-K. and Mathiasson L.: J. Chromatogr. A 1998, 826, 103-108.
[64] Armalis S., Kriksciuniene I., Kubilene E.; Djane N.-K., Ndung'u K.; and Mathiasson L.: Intern. J. Environ. Anal. Chem. 1999, 74, 233-242.
[65] Djane N.-K., Ndung'u K., Johnson C., Sartz H., Tornstrom T. and Mathiasson L.: Talanta 1999, 48, 1121-1132.
[66] Ndung'u K. and Mathiasson L.: Anal. Chim. Acta 2000, 404, 319-328.
[67] Trtic-Petrovic T. and Jonsson J.A.: Desalination 2002, 148, 247-251.
[68] Chimuka L., Cukrqwska E., Soko L. and Naicker K.: J. Sep. Sci. 2003, 26, 601-608.
[69] Parthasarathy N., Buffle J. and Cuenod F.: Chem. Anal. (Warsaw) 1999, 44, 455-470.
[70] Parthasarathy N., Pelletier M. and Buffle J.: J. Chromatogr. A 2004, 1025, 33-40.
[71] Slaveykova V.I., Parthasarathy N., Buffle J. and Wilkinson K.J.: Sci. Total Environ. 2004, 328, 55-68.
[72] Brumbaugh W.G., Petty J. D.; Huckins J.N. and Manahan S.E.: Water Air Soil Pollut. 2002, 133, 109-119.
[73] Nilve G., Audunsson G. and Jonsson J.A.: J. Chromatogr 1989, 471, 151-160.
[74] Shen Y., Strom L., Jonsson J.A and Tyler G.: Soil Biol. Biochem. 1996, 28, 1163-1169.
[75] Martensson L., Magnusson M., Shen Y. and Jonsson J.A.: Agric., Ecosyst. Environ. 1999, 75, 101-108.
[76] Norberg J., Zander A. and J6nsson J.A.: Chromatographia 1997, 46, 483-488.
[77] Miliotis T., Knutsson M., Jonsson J.A. and Mathiasson L.: Int. J. Environ. Anal. Chem. 1996, 64, 35-45.
[78] Dzygiel P. and Wieczorek P.: J. Chromatogr. A 2000, 889, 93-98.
[79] Dzygiel P. and Wieczorek P.: J. Sep. Sci. 2001, 24, 561-566.
[80] Chimuka L., Nindi M.M. and Jonsson J.A.: Int. J. Environ. Anal. Chem. 1997, 68, 429-445.
[81] Megersa N. and Jonsson J.A.: Analyst 1998, 123, 225-231.
[82] Megersa N., Solomon T. and Jonsson J.A.: J. Chromatogr. A. 1999, 830, 203-210.
[83] Megersa N., Solomon T., Chandravanshi B.S. and Jonsson J.A.: Bull. Chem. Soc. Ethiopia 2000, 14, 9-24.
[84] Megersa N., Chimuka L., Solomon T. and Jonsson J.A.: J Separation Sci 2001, 24, 567-576.
[85] Mulugeta M. and Megersa N.: Talanta 2004, 64, 101-108.
[86] Sandahl M., Mathiasson L. and Jonsson J.A.: J. Chromatogr. A 2000, 893, 123-131.
[87] Sandahl M., Mathiasson L. and Jonsson J.A.: J. Chromatogr. A 2002, 975, 177-183.
[88] Kuosmanen K., Hyotylainen T., Hartonen K., Jonsson J.A. and Riekkola M.-L.: Anal. Bioanal. Chem. 2003, 375, 389-399.
[89] Kuosmanen K., Hy6tylainen T., Hartonen K. and Riekkola M.-L.: Analyst 2003, 128, 434-439.
[90] Zhou Q.-X., Jiang G.-B., Liu J.-F. and Cai Y.-Q.: Anal. Chim. Acta 2004, 509, 55-62.
[91] Liu J.-F., Liang X.. Jiang G.-B., Cai Y.-Q., Zhou Q.-X. and Liu G.-G.: J. Sep. Sci. 2003, 26, 823-828.
[92] Carabias Martinez R., Rodriguez Gonzalo E., Santiago Toribio M.P. and Hernandez Mendez J.: Anal. Chim. Acta 1996, 321, 147-155.
[93] Norberg J., Thordarson E., Mathiasson L. and Jdnsson J.A.: J. Chromatogr. A 2000, 869, 523-529.
[94] Guo X. and Mitra S.: J. Chromatogr. A 2000, 904, 189-196.
[95] Kou D. and Mitra S.: Anal. Chem. 2003, 75, 6355-6360.
[96] Schellin M., Hauser B. and Popp P.: J. Chromatogr. A 2004, 1040, 251-258.
[97] Hauser B., Schellin M. and Popp P.: Anal. Chem. 2004, 76, 6029-6038.
[98] Schellin M. and Popp P.: J. Chromatogr. A 2005, 1072, 37-43.
[99] San Juan A., Guo X. and Mitra S.: J. Sep. Sci. 2001, 24, 599-605.
[100] Ciucanu I. and Chiriac A.: J. Sep. Sci. 2002, 25, 447-452.
[101] Hauser B. and Popp P.: J. High Resol. Chromatogr. 1999, 22, 205-212.
[102] Segal A., Gorecki T., Mussche P., Lips J. and Pawliszyn J.: J. Chromatogr. A 2000, 873, 13-27.
[103] Hauser B. and Popp P.: J. Chromatogr. A 2001, 909, 3-12.
[104] Hauser B., Popp P. and Paschke A.: Intern. J. Environ Anal. Chem. 1999, 74, 107-121.
[105] Zhu L., Zhu L. and Lee H.K.: J. Chromatogr. A 2001, 924, 407-414.
[106] Chao J.-B., Liu J.-F., Wen M.-J., Liu J.-M., Cai Y.-Q. and Jiang G.-B.: J. Chromatogr. A 2002, 955, 188-189.
[107] Liu J.-F., Chao J.-B., Jiang G.-B., Cai Y.-Q. and Liu J.-M.: J. Chromatogr. A 2003, 995, 21-28.
[108] Liu J.-F., Liang X., Chi Y.-G., Jiang G.-B., Cai Y.-Q., Zhou Q.-X. and Liu G.-G.: Anal. Chim. Acta 2003, 487, 129-135.
[109] Zhou Q.-X., Liu J.-F., Jiang G.-B., Liu G.-G. and Cai Y.-Q.: J. Sep. Sci. 2004, 27, 576-580.
[110] Zhao L., Zhu L. and Lee H.K.: J. Chromatogr. A 2002, 963, 239-248.
[111] Hou L., Wen X., Tu C. and Lee H.K.: J. Chromatogr. A 2002, 979, 163-169.
[112] Quintana J. B., Rodil R. and Reemtsma T.: J. Chromatogr. A 2004, 1061, 19-26.
[113] Wen X., Tu C. and Lee U.K.: Anal. Chem. 2004, 76, 228-232.
[114] Zhu L., Ee K.H., Zhao L. and Lee H.K.: J. Chromatogr. A 2002, 963, 335-343.
[115] Shen G. and Lee H.K..: Anal. Chem. 2002, 74, 648-654.
[116] Psillakis E. and Kalogerakis N.: J. Chromatogr. A 2003, 999, 145-153.
[117] Basheer C., Lee H.K. and Obbard J.P.: J. Chromatogr. A 2002, 968, 191-199.
[118] Basheer C., Balasubramanian R. and Lee H.K.: J. Chromatogr. A 2003, 1016, 11-20.
[119] Hou L., Shen G. and Lee H.K.: J. Chromatogr. A 2003, 985, 107-116.
[120] Muller S., M6der M., Schrader S. and Popp P.: J. Chromatogr. A 2003, 985, 99-106.
[121] Lambropoulou D.A. and Albanis T.A.: J. Chromatogr. A 2004, 1061, 11-18.
[122] King S., Meyer J.S. and Andrews A.R.J.: J. Chromatogr. A 2002, 982, 201-208.
[123] Psillakis E., Mantzavinos D. and Kalogerakis N.: Anal. Chim. Acta 2004, 501, 3-10.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPG4-0008-0020