جداسازی و پیش تغلیظ مقادیر کم یون نیکل از نمونه‌های آبی و غذایی با استفاده از نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن اصلاح‌شده و اندازه گیری توسط اسپکترومتری جذب اتمی شعله‌ای

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

در تحقیق حاضر، از یکی از روش های جدید توسعه یافته برای پیش تغلیظ و اندازه‌گیری مقادیر کم نیکل از نمونه‌های آبی و غذایی، استخراج فاز جامد مغناطیسی با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4 اصلاح شده، استفاده شده است. اندازه گیری نیکل در این روش با استفاده از دستگاه جذب اتمی شعله‌ای انجام شده است. در این تحقیق اصلاح سطح نانوذرات توسط سورفاکتانت ستیل تری متیل آمونیوم برومید انجام شد و جهت افزایش انتخابگری از لیگاند &alpha- فوریل دی اکسیم به عنوان عامل کیلیت استفاده شد. پارامترهای مختلف موثر بر استخراج و پیش تغلیظ نیکل از قبیل pH محلول نمونه، غلظت لیگاند، مقدار جاذب، حجم نمونه، نوع و غلظت شوینده و اثر یون‌های مزاحم بررسی و بهینه شدند. تحت شرایط بهینه، منحنی کالیبراسیون در محدوده 1 تا 100 میکروگرم بر لیتر خطی بوده و حد تشخیص روش برابر 3/0 میکروگرم بر لیتر به‌دست آمد. این روش توسعه یافته با موفقیت برای تعیین مقدار نیکل در نمونه‌های آبی و غذایی (کاهو، هویج، اسفناج) به‌کار برده شد. مقادیر راندمان نسبی اندازه گیری نیکل در نمونه های آبی 0/103-3/97 درصد و در نمونه های غذایی 5/99-0/96 درصد به‌دست آمد. نتایج نشان می‌دهد نانو ذرات مغناطیسی می‌تواند به‌عنوان جاذب موثر و ارزان برای پیش تغلیظ و استخراج نیکل از نمونه‌های حقیقی بکار رود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Separation and preconcentration of trace amount of nickel from water and food samples by modified Fe3O4 magnetic nanoparticles and determination by flame atomic absorption spectrometry

نویسندگان [English]

  • fatemeh gholami
  • Reyhaneh Rahnama
چکیده [English]

  A new method for the separation and preconcentration of trace amounts of nickel in food and water samples by magnetic solid phase extraction (MSPE) with modified Fe3O4 magnetic nanoparticles and its determination by flame atomic absorption spectrometry has been developed. For this purpose, the modification of the nanoparticles was performed by surfactants cetyltrimethylammonium bromid. The extraction of nickel ions from the aqueous solution was performed with &alpha-Furildioxime as the chelating agent. The varius parameters affecting the extraction and preconcentration of nickel were investigated and optimized. Under the optimal conditions, the calibration curve showed an excellent linearity in the concentration range of 1-100 µg L-1 and the limit of detection was 0.3 µg L-1 of nickel. The developed method was successfully applied to the determination of nickel in food and water samples. The relative recoveries for determination of nickel in food and water samples was between 96/0-99/5% and 97/3-103/0%, respectively. The results showed that, magnetic nanoparticles can be used as a cheap and efficient adsorbent for the extraction and preconcentration of nickel from real samples.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Magnetic solid phase extraction
  • Fe3O4 magnetic nanoparticles
  • Nickel
  • Food and water samples
[1] M.N.V. Prasad, Heavy metal stress in plants: from biomolecules to ecosystems, Springer-Verlag, New York, 2004.

 [2] G. F. Nordberg, B. A. Fowler, M. Nordberg, L. T. Friberg (Eds.), Handbook on the Toxicology of Metals, 3rd ed. Academic Press Inc., Waltham, MA, USA, 2007.

[3] J. A. Nunes, B. L. Batista, J. L. Rodrigues, N. M. Caldas, J. A. Neto, F. Jr. Barbosa, J. Toxicol. Environ. Health A, 73 (2010) 878.

[4] M. Hiraide, J. I. Wasawa, H. Kawaguchi, Talanta, 44 (1994) 231.

[5] M. Feuerstein, G. Schlemmer, Atom Spect., 20 (1999) 149.

[6] C. R. Lan, M. H. Yang, Anal. Chim. Acta, 287 (1994) 111.

[7] D. Afzali, N. Jandaghi, M. A. Taher, J. Chil. Chem. Soc., 56 (2011) 591.

[8] N. Pourreza, J. Zolgharnein, A. R. Kiasat, T. Dastyar, Talanta, 81 (2010) 773.

[9] K. Rezaei, H. Nedjate, Hydrometallurgy, 68 (2003) 11.

[10] M. I. Leong, S. D. Huang, J. Chromatogr. A, 1211 (2008) 8-12.

[11] A. Afkhami, M. Bahram, Microchim. Acta, 155 (2006) 403.

[12] T. Madrakian, M. Alizolfigol, F.  Abolghazi, J. Serbian Chem.  Soc., 75 (2010) 669.

[13] S. Ozcan, N. Satiroglu, M. Soylak, J. Food Chem. Toxicol., 48 (2010) 2401.

[14] H. Shirkhanloo, H. Zavvar Mousavi, A. Rouhollahi, J. Serbian Chem. Soc., 76 (2011) 1583.

[15] Y. M .Hao, M. Chen, Z. B, Hu, J. Hazard. Mater., 184 (2010) 392.

[16] S. H. Huang, D. H. Chen, J. Hazard. Mater., 163 (2009) 174.

[17] A. Z. M. Badruddoza, A. S. H. Tay, P. Y. Tan, K. Hidajat, M. S. Uddin, J. Hazard. Mater., 185 (2011) 1177.

[18] A. Afkhami, R. Moosavi, T. Madrakian, Talanta, 82 (2010) 785.

[19] H. Tavallali, Int. J. Chem. Tech. Res., 3 (2011) 1641.

[20] T. Madrakian, Abbas Afkhami, Mohammad Rahimi, J. Radioanal. Nucl. Chem., DOI 10.1007/s10967-011-1453-8.

[21] A. E. Karatapanis, Y. Fiamegos, C. D. Stalikas, Talanta, 84 (2011) 834.

[22] M. Faraji, Y. Yamini, A. Saleh, M. Rezaee, M. Ghambarian, R. Hassani, Anal. Chim. Acta, 659 (2010) 172.

[23] C. Ricordi, D. W. Gray, B. J. Hering, D. B. Kaufman, G. L. Warnock, N. M. Kneteman, S. P. Lake, N. J. London, C. Socci, R. Alejandro, Acta Diabetol. Lat., 27 (1990) 185.

[24] H. Parham, B. Zargar, M. Rezazadeh, Mater. Sci. Eng. C, 32 (2012) 2109.

[25] S. Baytak, Acta Chim. Slov., 54 (2007) 385.

[26] F. Keyhanian, Sh. Shariati, M. Faraji, M. Hesabi, Arabian J. Chem., 2011, in press.

[27] M. E. Mahmoud, Talanta, 45 (1997) 309.

[28] Q. Zhou, Y. Ding, J. Xiao, Anal. Bioanal. Chem., 385 (2006) 1520.

[29] B. Chen, C. Hu, J. Shao, D. Li, J. Hazard. Mater., 164 (2009) 923.

 [30] R. S. Amais, J. S. Ribeiro, M. G. Segatelli, I. V. P. Yoshida, P. O. Luccas, C. R. T. Tarley, Sep. Purif. Technol., 58 (2007) 122.

[31] M. J. Schick, (Ed.) Non-ionic Surfactants, Marcel Dekker, New York, 1987.

[32] C. A. Sahin, M. Efecinar, N. Satiroglu, J. Hazard. Mater., 176 (2010) 672.

[33] E. L. Silva, P. D. Santos Roldan, M. F. Giné, J. Hazard. Mater., 171 (2009) 1133.

[34] J. A. Dean, T. C. Rains, Flame emission and atomic absorption spectrometry, Marcel Dekker, New York, 1975.

[35] M. Ghaedi, F. Ahmadi, M. Soylak, J. Hazard. Mater., 147 (2007) 226.

[36] U. Divrikli, A. A. Kartal, M. Soylak, L. Elci, J. Hazard. Mater., 145 (2007) 459.

[37] Sh. Dadfarnia, A. M. Haji Shabani, M. Shirani Bidabadi, A. A. Jafari, J. Hazard. Mater., 173 (2010) 534.

[38] M. Soylak, A. Aydin, Food Chem. Toxicol., 49 (2011) 1242.

[39] H. Chen, J. Jin, Y. Wang, Anal. Chim. Acta, 353 (1997) 181.