JoVE Journal > Environment
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Türkçe

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Environment

Atmosferik Aerosoller ekstraksiyonu ve Yüzey Aktif Karakterizasyonu

Published: April 21, 2017
doi:
10.3791/55622
, , ,
1CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1,IRCELYON, F-69626, 2CNRS, ENS de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1,Institut des Sciences Analytiques, UMR 5280

Summary

Yöntem atmosferik aerosollerde, bu yüzey hedeflenen ekstraksiyon ve kritik misel konsantrasyonunun (CMC) içeren su içinde mutlak konsantrasyonları ve yüzey gerilimi eğrilerinin belirlenmesi için sunulmaktadır.

Abstract

Atmosferik aerosoller içinde mevcut yüzey-aktif bileşikler, ya da yüzey aktif maddeler, dünya atmosferinin, meteoroloji, hidrolojideki merkezi bir işlemde, sıvı su bulutların oluşumunda önemli bir rol oynaması beklenmektedir ve klima sistemleri için olan. Bu bileşiklerin spesifik çıkarma ve karakterizasyon yıllardır eksik olmasından dolayı Fakat, çok az böylece bulut oluşumu ve Dünya'nın ekosistemlerin ile potansiyel bağlantılarla dolu anlayış önlenmesi, aksiyon ve kökeni kimlik, özellikleri, moda bilinir.

Bu yazıda son atmosferik aerosol örneklerden elde edilen yüzey aktif maddeler arasında 1) hedef ekstraksiyon için ve kritik aerosol dahil aşamasında mutlak konsantrasyonları) 2 belirlenmesi ve su içinde 3) statik yüzey gerilimi eğrileri, için yöntemler geliştirilmiştir bulundular misel konsantrasyonunun (CMC). Bu yöntemler, 9 referanslar yüzey aktif maddeler ile doğrulanmıştır, iNCLUDING, anyonik, katyonik ve non-iyonik olanlar. sonuçlara örnekler ileri geliştirmeler ve tartışılmıştır anlatılandan daha başka özellik tayini için Hırvatistan ve önerileri bir kıyı bölgesinde toplanan ince aerosol parçacıklarının (çap <1 um) bulunan yüzey aktif maddeler için sunulmaktadır.

Introduction

Bulutlar çoğu ortam ve ekosistemlerin hidroloji için, dünya atmosferinde esastır ve iklim sistemi. Ancak oluşum mekanizmalarının özellikleri hala anlaşılmış değildir, özellikle yoğunlaşma bir çekirdek olarak işlev aerosol parçacıkları içinde mevcut kimyasal bileşiklerin katılım. Teori 1 aerosol parçacıklarının bulunan yüzey-aktif bileşikler, ya da yüzey aktif maddeler, güçlü bir oluşum enerjisi bu şekilde, yüzey gerilimini azaltarak, bulut damlacık oluşumunu arttırmak öngörür. Ama bu etkiler yıllardır gözlemlere yakalanması zor kalmıştır ve bulut oluşumu üzerindeki yüzey aktif rol şu an tüm bulut soruşturma ve atmosferik ve iklim modellerinde atmosferik toplumun büyük kısmı tarafından reddedildi ve göz ardı edilir.

bulut oluşumu aerosol yüzey aktif rolünün anlaşılması eksikliğin bir nedeni, iso yöntemi yokluğu olmuşturGeç ve onları karakterize. Diğer ortamlarda örnekler farklı olarak, atmosferik numunelerinin analizi, örneğin çok küçük bir numune hacmine ve kütle (burada, tipik olarak 10 ve 100 ug arasında) ve kimyasal karmaşıklığı (tuzlar, mineral karışımları, ve çok sayıda organik) gibi tekrarlayan zorluklarla 2 ile karşı karşıyadır. Bu zorlukların üstesinden gelmek ve aerosol daha iyi anlamak için, özellikle atmosferik aerosol örneklerinden bu bileşikler, 2), aerosol aşamasında mutlak konsantrasyonlarını belirlemek özü ve 3) yüzey gerilimi eğrileri belirlenmesi), bazı yöntemleri yakın zamanlarda 1'e grubumuzca geliştirilmiştir yüzey aktif kendi kritik misel konsantrasyonu (CMC) içeren su içinde, yüzey aktif maddeler yüzeyde doymuş ve başlangıç ​​konsantrasyondur toplu olarak, miseller oluşturmak üzere. Bu yöntemlerin son sürümleri bu yazıda sunulmuştur.

comp kullanılabilecek daha da geliştirilmesi ve karakterizasyonu diğer türleri,temsil edilenlere elemanının net, tartışılacaktır. Bu yöntemlerin son uygulamalar zaten atmosferik aerosoller, 3, 4, 5, 6 ve etki mekanizması olarak yüzey aktif madde konsantrasyonlarının belirlenmesi, kendisi 3 bu rolü olduğunu gösteren bu tür analizler bulut oluşumu yüzey aktif rolünün anlaşılması artırabilir göstermiştir bunların biyojenik kökenli, 3, 4, 7 gösteren ve klasik araçlar gözlem eksikliğini açıklayan bulut damlacık oluşumu, 3, 6. 8, 9, 10

Protocol

Tablo 1'de listelenen olarak 1. Protokolü Malzeme hazırlayın Malzeme Hazırlık / Yıkama Sarf (plastik şırıngalar, iğneler, 4-ml şişeler, Pasteur pipet, mikropipet ipuçları) ön-işlem olmaksızın doğrudan kullanılan ve kullanıldıktan sonra atılması için. Cam eşyalar (ultra saf su bardakları (); 15, 30, ve mantarlar ile 60 ml şişe, katı faz ekstraksiyonu (SPE), tüpleri ve manyetik karıştırma çubukları) (Sadece kolorimetrik yöntem için kullanılan küçük şişeler) etanol ile yıkanır. musluk suyu, etanol, musluk suyu ve ultra saf su ile durulama sekans dahilinde kullanılmıştır. Cam şişeler ve kap içeren mantarlar, manyetik karıştırıcı, ve SPE tu Dolgubes ve ultra saf su ile 15 dakika boyunca ultrasonik banyoda koyun. su çıkarıp ultra saf su ile durulayın. Oda sıcaklığında havada cam kurutun. Yakın tüm şişeler kurutulmuş ve toz toplama önlemek için kapağının altında depolamak kez. kontaminasyonunu önlemek için, su çıkarma ve kolorimetrik yöntem için ayrı cam kullanılır. Cımbız ve makas etanol ve daha sonra saf su ile yıkanır. basınçlı hava ile kurutun. Cam Petri kapları ve kapakları etanol ile sonra musluk suyu ve bir fırça ile yıkayın. musluk suyu ve ardından ultra saf su ile durulayın. Oda sıcaklığında havada kurutun. Bir kez kurutulduktan sonra, kutular ve stor kapatmakToz toplama önlemek için kapak altında e. SPE vakum manifoldu etanol ve daha sonra saf su ile yıkanır. basınçlı hava ile kurutun. Kuvars küvet (UV-Vis analizi için) etanol ile yıkayın ve musluk suyu ve ardından ultra saf su ile durulayın. basınçlı hava ile kurutun. Tablo 1: bunların hazırlanması ve yıkama da dahil olmak üzere, bir protokol için kullanılan malzemenin ve cam listesi. Aerosol Örneklerinde 2. taşınması Not: Burada sunulan ekstraksiyon yöntemi, en az 8 ug toplam ağırlığının Kuvars lifi filtreler üzerinde toplanan atmosferik aerosol örnekleri için geliştirilmiştir. atmosferde filtrelere aerosol örnekleri toplamak için yöntem burada ama sayısız açıklanmayacaktırTanımlar Bu referansların 2, 3, 4, 5, 6 sadece aşağıdaki adımlar altı çizilmiştir gibi, literatürde bulunabilir. Sayısı, her bir filtre. NOT: Tüm protokol boyunca filtreler temiz cımbız ile manipüle edilmeli ve onların kenarı tarafından tutulan. Ön-koşul, 6 saat boyunca 773 K'de bunların pişirilmesi ile örnek alınmadan önce filtre ve alüminyum folyolar, cam Petri kapları. Ön tartın, kontrollü sıcaklık ve nem koşulları altında, en az 1 ug bir hassas olan bir mikrobalans kullanılarak filtreler ön-örnek ağırlığı belirlemek için. (Esnasında başlangıçta düzenli boş numune alın ve numune alma döneminin sonunda, numune filtre tutucusu üzerine bir filtre yerleştirmek ancak gerçek örnek toplama için olduğu gibi aynı süre boyunca pompa kapalı tutarak <em> örn. örnek toplama 24 saat sürerse, boş filtre) 24 saat, pompa kapalıyken, Örnekleyicideki bırakılmalıdır. Gerçek numuneler için aynı protokol ile bu boşlukları analiz edin. En kısa örnekleme sonrasında mümkün olan, konteyner (destekli alüminyum folyo ya da cam Petri kapları) filtreler paketi ve analize kadar -18 ° C (255 K) bir dondurucuda muhafaza edin. tartılmadan önce 24 saat boyunca bir kurutucu içinde dengelenmeye filtreleri bırakın. örnekleme sonra ağırlığındaki her bir numune hacmi (Filtreler üzerinde toplanan bir aerosol kütlesi) belirlemek (ve ön örnekleme ağırlığı çıkarma) gibi ön-tartım esnasında aynı kontrollü sıcaklık ve bağıl nem altında. Aerosol Samples Yüzey 3. ekstraksiyonu Su çıkarma , Cam Petri kapları içinde 279 ± 1 K 2 saat boyunca ultra saf su içinde filtre örnekleri daldırın kapağını kapatın ve onları yassı tutarken e hakkında, Petri kapları sallamakçok 30 dakika. NOT: 47 mm'lik filtreler 35 mL, 7 mL, 150 mm olanlar daldırılır. 120 mm cam Petri kapları ile 150 mm filtre kabına yerleştirilir için önce temiz bir makas ile dört adet kesilmesi gerekmektedir. 3 x 1 ml saf su ile bir şırınga filtreleri (0.40 um PVDF) temizleyin. Temiz şırınga filtresi ile adım 3.1.1 'de elde edilen çözelti filtre edilir ve bir önceden tartılmış 60 mL'lik bir cam şişeye koyun. , Ultra saf suyun 5 mL 'si ile yıkayınız Petri şırınga filtresi ile filtre ve 60 mL bir cam şişe içinde çözeltisine ekleyin. Daha sonra, filtre, su hacmini ve aşama 4.4.5 yüzey aktif madde konsantrasyonunu belirlemek için çözelti içeren 60 mL glass şişe ağırlık. SPE (Katı Faz Ekstraksiyon) ekstraksiyon Kendisi bağlanır göre C18 kartuşları SPE vakum manifoldu üzerine (kartuşları hakkında ayrıntılı bilgi için Malzeme Listesi bakınız) SPE silis, takınBir pompaya. 1 mL / dakika bir akış oranı ile, 6 ml asetonitril akan ve pompa ile bir vakum uygulanarak kartuşları yıkayın. Ultra saf su 6 mL 'si ile tekrarlayın. Yeterince yüksek su seviyesini korumak ve ıslak kartuşu tutmak için pompayı durdurun. az 1 ml / dk'lık bir oranda SPE kartuşu içinden aşama 3.1.3 'de elde edilen bir örnek akış. Temizlik için kartuştan 1 ml ultra saf su akış ve SPE kurulumu daha güçlü bir vakum uygulanarak kartuşu kurutun. daha az, 1 mL / dakikalık bir akış hızında içinden asetonitril 4 mL akan sütun üzerine absorbe yüzey aktif fraksiyonu elute. Kuru bir yüzey aktif madde özü elde etmek üzere, bir N2 akışı ile elde edilen asetonitril çözeltisi buharlaştırıldı ve ultra saf su 60 uL kuru ekstresi yeniden çözülür. Not: Bu yöntem ile elde edilen 60 uL ekstraktlar daha sonra yüzey aktif maddelerin çeşitli özellik tayini için, ana çözelti olarak kullanılabilir. Ekstraksiyon verimleri belirlenmesi Not: Bunun için Bölüm 4'te mutlak konsantrasyonlarını ölçmek için olan tespit edilmesi gerekmektedir yüzey aktif maddelerin farklı tipleri için ekstre etme yönteminin verimlilik, aşağıdaki protokol, örneğin, örneğin, yüzey aktif maddeler referans uygulanması gereken, sodyum dodesil sülfat (SDS), dioktil sülfosüksinat, sodyum (AOT), benzyltetradecyl dimetilamonyum (zephiramine), setiltrimetil amonyum klorür (CTAC), (1,1,3,3-tetrametilbütil) fenil-polietilen glikol (polietilen glikol dodesil eter (Malzeme Listesi bakınız) Malzeme listesi), surfaktin, ramnolipid veya L-α-fosfatidilkolin bkz. Temiz kuvars filtreler üzerine referans sulu standart çözeltileri (1 ml ultra saf su içinde yüzey aktif maddelerin 10 -9 -4 10 mol) (gramajı 0.85 gm-2), bir mikropipet ile başak. Buna paralel olarak, bu çözüm, d aynı miktarda ilaveirectly "ilk solüsyonlar" olarak şişeler içinde. 24 saat boyunca bir kurutucu içinde (Petri tabaklara yerleştirilir) filtreleri kurutun ve Bölüm 3.1-3.2 protokole göre yüzey aktif maddeler ile filtreler ekstrakte edin. Bölüm 4. ekstraksiyon randımanının tarif edilen yöntemlerle (aşama 3.3.1 gelen şişeler içinde referans çözeltileri) ve (aşama 3.3.2 den) ekstre çözeltileri baş harfi referans bileşiklerin konsantrasyonunu ölçmek tez oranı olarak belirlenir konsantrasyonları. Not: Genellikle, SDS ve AOT (anyonik yüzey aktif maddeler) için bu çalışmada, bu etkinlik zephiramine ve CTAC (katyonik yüzey aktif maddeler) için, 65 ±% 10 olduğu tespit edildi, 20 ±% 5 idi ve için (1,1 , 3,3-tetrametilbütil) fenil-polietilen glikol (Malzeme listesi), polietilen glikol dodesil eter (Malzeme Listesi), surfaktin, ramnolipid ve L-α-fosfatidilkolin (iyonik olmayan yüzey aktif maddeler), 90 ±% 10 bakın. extractinumunelerdeki toplam yüzey aktif madde fraksiyonunun ile Not: Önerilen ekstraksiyon yöntemi, analiz numunelerinin (yüzey gerilimini azaltarak, yani tüm bileşikler) içerisinde mevcut olan bütün yüzey aktif kaldırır doğrulamak için, aşağıdaki test gerçekleştirilebilir. yüzey gerilimi ölçmek ilk ekstraksiyon (aşama 3.1.3) sonra bir referans bileşiğin (veya bir numune ekstraktının) bilinen bir çözelti (bakınız Bölüm 5). Bu yaklaşık 50 mN m-1 olması gerekir. Ikinci çıkarma aşamasından sonra kalan çözeltisinin yüzey gerilimini ölçmek örneğin, aşama 3.2.3 SPE kolonundan geçirildikten sonra toplandı. Bu değer, çoğu ya da örneklerde mevcut tüm yüzey-aktif bileşikler, ekstraksiyon ile kaldırılmış olduğunu gösteren, saf suyun bir 72.8 ± 1 mN m -1 yakın olmalıdır. Yüzey aktif madde aerosol faz Konsantrasyonlarının 4. belirlenmesi NOT:Kolorimetrik bir teknik, mutlak konsantrasyonları sağlar ve çevresel numuneler de yüzey aktif maddeler için yeterli duyarlılığa sahip bir aerosol fazlı yüzey aktif madde konsantrasyonlarının belirlenmesi için seçilmiştir. Farklı ayıraçlar, her yüzey aktif madde türü için kullanılacak olduğundan 11, 12, 13, 14 Ama ayrıca anyonik, katyonik ve non-iyonik yüzey aktif maddelerin konsantrasyonlarını ölçmek için gereklidir. Aşağıdaki protokol Tüm çözeltiler doğruluğu mikropipetlerle hazır olmalıdır ve tüm reaksiyonlar, cam şişelere gerçekleştirilmelidir. Anyonik yüzey aktif maddelerin Kolorimetrik titrasyonu pH'da su içinde asetat tamponu ihtiva eden bir çözelti hazırlayın = 5 (sodyum asetat çözeltisi, 0.2 M / asetik asit solüsyonu 0.2 M, hacim olarak 70/30) n olduğu örnek sayısı olan en az n 200 uL, bir hacme sahip analiz ettik. <li> n örnek sayısı analiz edilecek olan en azından nx 100 uL, bir hacim ile EDTA, 0.1 M bir çözelti hazırlayın. n örnek sayısı analiz edilecek olan en azından nx 500 uL, bir hacme sahip su içinde sodyum sülfat 1 M'lik bir çözelti hazırlayın. N örnek sayısı analiz edilecek olan en azından nx 200 uL, bir hacme sahip su içinde bir etil mor bir çözelti (Cı-31, H 42, N 3) 11, 15, 16, 17, 0.49 g L-1 hazırlayın. Bölüm 3'te elde edilen 60 uL örnek özütlerinden başlangıç ​​durumunda, bir kapak ile bir 60 mL cam şişede mikropipetler kullanılarak ultra-saf su ile 10 mL'ye kadar seyreltilmesi. Aksi takdirde, 10 ml numune almak ve asetat tampon çözeltisi, 200 uL ekleyin, etil EDTA çözeltisi, 100 uL, 500 sodyum sülfat çözeltisi ul 200 uLmikropipetler kullanılarak mor çözelti. Mikropipet, bir manyetik karıştırma çubuğu ile çözeltiye, 2.5 ml toluen ekleyin ve 500 rpm de 1 saat karıştırılır. yaklaşık 10 dakika boyunca ayarlamak için sulu ve organik fazlar bırakın. bunlar ayrıldığında, UV-vis analizi (Bölüm 4.4) gerçekleştirmek için, bir Pasteur cam pipet ile tolüen fazı (üst faz) çıkarın. Katyonik yüzey aktif maddelerin Kolorimetrik titrasyonu pH'da su içinde asetat tamponu ihtiva eden bir çözelti hazırlayın = 5 (sodyum asetat çözeltisi, 0.2 M / asetik asit solüsyonu 0.2 M, hacim olarak 70/30) en azından nx bir hacme n olduğu numune sayısıdır 1 mL olan analiz ettik. Disulfine mavi bir çözelti hazırlayın (Cı-27, H 32, N2 O 6S 2) 11, 18 2.58 g 90:10 su / etanol karışımı içinde L-1 (su hacmi ile ilk boya seyreltilmesi de ve daha sonra ekleme vn, analiz edilecek numune sayısı en az nx 500 uL, bir hacme sahip etanol olume). Bir kapağa sahip bir 30 mL glass şişe içinde 10 ml numune yerleştirin ve asetat tampon solüsyonunun 1 mL ve mikropipetler kullanılarak disulfine mavi çözeltisinin 500 uL ekleyin. Mikropipet, bir manyetik karıştırma çubuğu ile kloroform, 2.5 mL ekleyin ve 500 rpm de 1 saat karıştırılır. UV-Vis analiz gerçekleştirmek için bir şırınga ile, kloroform (alt faz) kaldırmak için yaklaşık 10 dakika ayırmak için, sulu ve organik fazlar ayrıldıktan sonra (Bölüm 4.4). Iyonik olmayan yüzey aktif maddelerin Kolorimetrik titrasyonu NOT: iyonik olmayan yüzey aktif titrasyonu için, tüm iyonik olmayan yüzey aktif maddeler ile reaksiyona sokulması, bir boya tespit etmek mümkün değildi, ama kobalt tiosiyanat (Co (NCS) 2) bileşiklerinin en geniş ile reaksiyona olarak seçilmiştir. 12, 19 Bir … hazırlamakn örnek sayısı analiz edilecek olan nx 10 mL su içinde NX amonyum tiyosiyanat ve nx 2.8 g kobalt nitrat heksahidrat ve 6.2 g karıştırılarak kobalt tiyosiyanat çözeltisi. kapaklı bir 15 mL glass şişede örnek 3 mL yerleştirin ve bir mikropipet ile kobalt tiosiyanat solüsyonu 1 ml. 500 rpm'de 1 saat için bir mikropipet, bir manyetik karıştırma çubuğu, ve karıştırılır, kloroform 2 mL ekleyin Sulu ve organik fazlar ayrıldıktan sonra, UV-Vis absorpsiyon analizi (Bölüm 4.4) gerçekleştirmek için bir şırınga kullanarak, kloroform (alt faz) kaldırmak için yaklaşık 10 dakika ayırmak. UV-Vis spektroskopisi yoluyla Kalibrasyon eğrileri ve miktar tayini SDS veya AOT gibi bir referans bileşiği bilinen çözümlerin, serisi 612 nm'de absorbans ölçülerek anyonik yüzey aktif maddeler için bir kalibrasyon eğrisi (konsantrasyon eğrileri karşı absorbans) oluşturulması. Not: konsantrasyonları ile tipik olarak 12 çözeltiler(Bazı tekrar dahil olmak üzere) 0 ile 5 uM arasında eğrisi elde etmek için kullanılmalıdır. Benzersiz bir kalibrasyon eğrisi tüm anyonik yüzey aktif maddeler için bir ε eğimi = 0.37 ± 0.02 uM cm-1 ve 0.054 uM bir tespit limiti, anyonik bileşikler (SDS ve AOT) hem de elde edilmelidir. Benzer bir yaklaşım, katyonik yüzey aktif maddeler için bir kalibrasyon eğrisi oluşturulması, fakat 628 nm'de absorbans ölçülerek ve bu Zephiramine veya CTAC olarak referans bileşikleri kullanılarak. Not: eğim = 0.35 ± 0.05 uM cm £ 1 olmalıdır ve tüm katyonik yüzey aktif maddeler için tespit limiti 0.059 uM. Benzer bir yaklaşım, iyonik olmayan yüzey aktif maddeler için bir kalibrasyon eğrisi oluşturulması, fakat 0 ila 20 uM konsantrasyonu aralığında, 317 nm'de absorbans ölçülerek ve referans bileşik olarak (Malzeme listesi) Polietilen glikol dodesil eter kullanılarak gerçekleştirilebilmektedir. yüzey aktif madde boyanın konsantrasyonlarını belirlemek içinBölüm 4.1, 4.2 ve 4.3 'de elde edilen organik çözeltiler karmaşık yer ~ 1.5-2 1 cm kuvars hücrede bu çözeltilerin ml ve UV-Vis, sırasıyla, 612, 628 ve 317 nm'de absorbans ölçümü. Her çözelti, ölçümden önce, (katyonik ve non-iyonik yüzey aktif maddeler yöntemleri için anyonik yüzey aktif madde yöntem ve kloroform için toluen) bir organik çözücü boş almak Not: boya farklı iyonik olmayan yüzey aktif maddeler ile, farklı kalibrasyon eğrileri verecek şekilde kobalt tiosiyanat ile anyonik ve katyonik yüzey aktif maddeler için farklı. Bu şekilde, gerçek konsantrasyonunu hafife yani ölçümlere hatalar her zaman aynı işaretin olmasını sağlayarak, en iyonik olmayan yüzey aktif konsantrasyonları hafife, burada önerilen, polietilen glikol dodesil eter olacak kullanılması. Referans olarak eğim kullanılarak polietilen glikol dodesil eter, bir ε eğimi = 0.013 ± 0.001 uM 1 ve 0.3 uM'lik bir algılama limitini vermelidir. Not: Farklı kalibrasyon dayanarak farklı iyonik olmayan yüzey aktif ve 6, bir faktör yaklaşık Bu yöntem ile non-iyonik yüzey aktif madde konsantrasyonuna sistematik düşük tahmin tahmin edilir yüzey aktif kobalt tiosiyanat ile hiç tespit olabilir gerçeği ile elde eğimler 2, toplam yüzey aktif madde konsantrasyonu belirsizlikler en kaynağı olan. Anyonik, katyonik konsantrasyonlarının toplamı olarak her numunede toplam yüzey aktif madde konsantrasyonu belirlemek ve non-iyonik yüzey aktif maddeler ayrı ayrı 6 ölçülür ve aşama 3.1.3 çıkarılan hacim verimi her konsantrasyon düzeltme yapıldıktan sonra ve belirlenen ilgili ekstraksiyon verimi ile 3.3 adım. Not: Bu, toplam konsantrasyonlarda toplam belirsizlikler çoğunlukla iyonik olmayan yüzey aktif madde konsantrasyonlarına belirsizlikler,% 33 olduğu tahmin edilmektedir. ortalama yüzey aktif madde konsantrasyonunun, belirlemeEkstre hacim (60 uL), aerosol, numune hacminin oranı ile ekstre için elde edilen konsantrasyon çarpılarak aerosol örneğinde, yerel yönetim bu. Su Surfaktan Mutlak Yüzey Gerilimi Eğrilerin 5. belirlenmesi Asılı damla tensiometresi tarafından Yüzey gerilimi ölçümleri NOT: Bu en küçük numune hacmi gerektiren bir yöntemdir aerosol numuneler için, yüzey gerilimi ölçümleri iyi, asılı damlacık yöntemiyle yapılır (tansiyometre hakkında ayrıntılı bilgi için, Malzeme Listesi bakınız). bu ölçümler 1.4 ve 2.4 mm arasında çaplarda damlacıklarının üzerinde gerçekleştirilir, ancak deneyler ölçülen yüzey gerilimi aynı yüzey aktif madde konsantrasyonu içeren mikron boyutlu damlacıkları ile aynı olduğunu göstermiştir. Ölçümler boyunca 10, 20, sıcaklık en azından sabit olmalıdır0, ± 3 K ve damlacık hacmi buharlaştırma etkileri ekarte etmek için sürekli olarak izlenmelidir. Her damlacık bir ölçüm yapmak için önce (yüzey gerilimi değeri daha fazla değişiklik göstermez) dengelenmeye bırakılması ve her bir ölçüm 3 ila 5 kez tekrarlanmalıdır. tansiyometre kamera ve yazılım (referanslar için Malzeme Listesi bakınız) başlatın. adımda protokol takip ultra saf su damlacıklarının yüzey gerilimini ölçmek 5.1.2-5.1.5 aşağıdaki göre gerilimölçer kalibre edin. Adım 3.2.6 ve yerleştirmek de elde edilen yüzey aktif madde çözeltisi ile iğne (<45 mN m-1 σ için) ya da bir çapı 0.51 mm (45 mN m-1 σ için)> bir çapı 0.30 mm'lik bir iğne ile 1 ml şırınga doldurun tansiyometre üzerine, iğne ucu kamera alanında olmasına dikkat ederek. pistonuna göre iğne ucu 1 ile 3 mm arasında çapa sahip olan bir damlacık üretir. o inci ile düşmeden önce bir resim veya damlacık bir video çekinE yazılımı. Genç-Laplace denklemine damlacık şeklinde ve uygun bir yüzey gerilim değeri elde etmek için bir yazılım analiz fonksiyonu çalıştırın. Yüzey gerilimi yüzey aktif damlacık dengeye ulaştığı emin olmak için, bir daha değişmiyorsa kadar bu işlem aynı damlacık için birkaç kez tekrarlanmalıdır Yukarıda belirtildiği. NOT: Bu yüzey gerilimi ölçümleri genel belirsizlikler tipik olarak ± (0.3-1.0) mN m-1 arasında bulunmaktadır. Komple yüzey gerilimi eğrileri ve CMC 5.1 protokol takip edilerek Aşama 3.2.6 'de elde edilen ilk ekstraktın yüzey gerilimini, ölçün. Bölüm 4'te eğri bir başlangıç ​​noktası temin edecek, bu ekstrenin Bu konsantrasyon ve yüzey gerilimi de protokoller izlenerek, aynı ekstratta toplam yüzey aktif madde konsantrasyonu ölçümü. Eğrinin kalan çizmek için, bir reklam tarafından bir 2 faktörü ile sulandırınmikropipet ile Ding ultra saf su. seyreltilmiş çözeltisinin yüzey gerilimini ölçün. Bir çözelti oluşana dek adımı tekrar 5.2.2 ulaşmıştır (ya da yakınında), saf su (72.8 ± 1 mN m-1) yüzey gerilimi vardır. Bu seyreltilmiş çözeltinin her yüzey gerilim değerleri ve seyreltme faktörü yüzey gerilimi bir eğriyi tanımlayan noktaları sağlar. örnek hacmi ekstresinin oranı ile özü konsantrasyonu çarparak ilk aerosol numunedeki yüzey aktif madde ortalama konsantrasyonunun belirlenmesi. Not: Aerosol numune hacmi 60 uL özü genellikle daha küçük olduğu için, bir aerosol sürfaktan konsantrasyonu ekstre konsantrasyonuyla, eğrinin x ekseninde böylece uzak noktada genellikle daha büyüktür. Yüzey gerilimi eğrisi (Şekil 2) çizilir. Bunun için, aerosol içinde (x ekseni = yüzey aktif madde concentrati karşılık gelen birinci noktasınıAdım 5.2.5 tespit aerosol numunede ile; y-ekseni = aşama 5.2.1 60 uL özütü solüsyonu ölçülen en düşük yüzey gerilimi). Daha sonra adım 5.2.1 (60 uL özütü solüsyonu ölçülen y-ekseni = en az yüzey gerilimi 60 uL özü x-ekseni = yüzey aktif madde) 60 uL özü tekabül eden ikinci nokta yerleştirin. Daha sonra, ekstre çözeltisi seyreltilmiş 120 uL aşama 5.2.2 (x ekseni = yüzey aktif madde konsantrasyonunun seyreltildi aerosol özü tekabül eden üçüncü noktasını = 60 uL özü bir 2 faktörü ile bölünen çözelti konsantrasyonu y-ekseni: en az bir yüzey gerilim) 120 uL özü çözeltisi içinde ölçülür ve bu durum son ölçülen yüzey gerilimi kadar (aşama 5.2.3) Yüzey gerilimi eğrisi oluşturuldu sonra, keskin eğimli ve minimum yüzey gerilimi seviyesi arasındaki kesişim belirleyerek grafiksel CMC belirlenmesi (bakınız Şekil 2). NOT: Sadece inci eğerözüt e yüzey aktif madde konsantrasyonu önemli ölçüde doğru olarak belirlenebilir (eğri keskin bir geçiş ile elde edilmiş) CMC CMC değerinin üzerinde ve minimum yüzey gerilimi göstermektedir. bu konsantrasyon, CMC daha düşük Ancak, CMC tam değer tespit edilemez ve ekstrenin yüzey gerilimi, sadece örnek birinin bir üst sınır verecektir.

Representative Results

Not: Atmosferik örneklerde uygulanan önce, bu bölümde yer alan tüm protokoller 9 referans yüzey aktif maddeler ve yüzey gerilim eğrileri, en az yüzey gerilimleri ile test edilmiştir ve elde edilen CMCs literatür ile mükemmel bir uyum içindedirler. 21, 22 1. konsantrasyonları sırasıyla Bölüm 2 ve 3'te tarif edildiği gibi ince aerosoller (çapı <1 um ya da "PM1") örnekleri Bu örnekler ele alınmış ve ekstre edilmiştir Şubat 2015 yılında Rogoznica'da, Hırvat kıyı bölgesinde Kuvars lifi filtreler üzerinde toplandı Bu el yazması. Anyonik, katyonik ve non-iyonik yüzey aktif maddeler ve bir aerosol numune hacmi içindeki toplam yüzey aktif madde konsantrasyonu, Cı sörf, s (M) konsantrasyonu, Bölüm 4, T göre ölçülmüştürO Sonuçlar Şekil 1 'de sunulmuştur ve ölçülen yüzey arasında anyonik ve iyonik olmayan yüzey aktif maddelerin hakimiyeti kanıt vardır. Ekstre edilmiş yüzey aktif maddeler için örnek ve Yüzey Gerilimi Eğrisinin 2. Yüzey Gerilimi Şekil 2'de gösterildiği gibi, Bölüm 5 ve konsantrasyon ölçümleri de tarif edildiği gibi yüzey gerilimi ölçümlerin birleştirilmesi, aynı numune için ortalama yüzey gerilim eğrileri ile sonuçlanmıştır. Bu eğriler, aerosol numunedeki yüzey aktif madde konsantrasyonu ve bu örneklerin yüzey gerilimini ( "σ dak") gösterir ve grafiksel CMC değerleri (Şekil 2) tespit edilmesini sağlar. şekil1: Rogoznica'da Hırvatistan'da toplanan ince aerosoller (PM1) içerisinde yüzey aktif konsantrasyonları. Anyonik (mavi), katyonik (kırmızı), non-iyonik yüzey aktif maddeler (yeşil) ve toplam yüzey aktif madde konsantrasyonu, aerosol fazda (her bir yüzey aktif madde konsantrasyonlarının toplamı), Cı-sörf, s (M) konsantrasyonları, kolorimetrik ölçülür Şubat 2015 yılında Rogoznica'da, Hırvat kıyı bölgesinde toplanan ince (<1 um) atmosfer aerosollerde yöntem sonuçlar açık bir şekilde, anyonik ve iyonik olmayan yüzey aktif maddelerin hakimiyeti göstermektedir. Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın. Aerosollerde yüzey aktif için tipik yüzey gerilimi eğrisi ve CMC: Şekil 2,Rogoznica, Hırvatistan. yüzey gerilimi ve konsantrasyon ölçümleri birleştirilmesi ile elde 03/02/2015 numunesinde yüzey aktif maddeler için mutlak yüzey gerilimi eğrisi. siyah noktalar yüzey aktif madde özütünün ölçülen yüzey gerilimi temsil eder. Eğrilerinin sonunda turuncu bir nokta hesaplanan aerosol numunedeki konsantrasyonunun (aşama 4.4.6) ve "σ min", yüzey gerilimini temsil etmektedir. CMC grafik belirlenmesi gösterilmektedir. Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.

Discussion

Protokolde, tüm kritik adımlar ayrıntılarıyla tanımlanmıştır. Bu filtreler üzerinde aerosoller toplanmasını içerir (bir çift ekstraksiyonu kullanılarak: SPE ekstraksiyon takip bir su çıkarma) onlardan sürfaktanların ekstre ve özler (yüzey gerilimi ve konsantrasyon ölçümleri) analizi.

Bütün yöntem, bir kalite kontrol boş filtreleri (ilgili çıkarma ve analiz yöntemi uygulanarak 1) yapılmıştır sapma <5 mN m-1 kolorimetrik için tespit limitinin altındaki yüzey gerilimi ve absorbansa, aşırı saf su ile karşılaştırıldığında , 2) bir konsantrasyon belirli bir aralıkta bir ekstraksiyon etkinliği ve tekrarlanabilirliği / tekrarlanabilirliği de dahil olmak üzere belirsizlikler, ekstre sürfaktanların% belirleyerek yöntemi), 3) kolorimetrik yöntem ile ilgili potansiyel girişimcileri kontrol ederek, bu yöntem, algılar kontrol ederek, yani yüzey aktif maddenin, sadece hedef türü (anionic, katyonik ve non-iyonik) ve referanslar 4 tam detaylı olarak başkalarının görmek yok, 6) referans 6'daki gibi tam detaylı kolorimetrik yöntem aerosol ekstrelerinden potansiyel girişimcileri (inorganik tuzlar, küçük asitler) kontrol ederek.

Bildiğimiz kadarıyla, bu yazıda atmosferik örneklerden yüzey aktif maddeler için ekstraksiyon yöntemi, şu anda atmosferik kimyadaki en seçici bir tanesidir. Özellikle çok daha seçici, bu bileşiklerin incelenmesi için geçmişte yapılan basit bir su çekimi daha uzundur. 11, 23 tür aerosol örnekleri büyük konsantrasyonlarda ve konsantrasyon Ağırlık, hacim, müdahale inorganik tuzlar ve küçük organik asitler gibi iyonik bileşenlerin ayrılması için gösterildiği gibi, 24 saniye ile ekstre etme aşaması önemlidirEMENTS. 6 Bu ekstraksiyon yöntemi, ayrıca yüzey kütle ve numunelerde mevcut tüm yüzey aktif maddeler, uzaklaştırmak için gösterilmiştir. Elde edilen ekstreler, böylece, bu bileşiklerin, doğru özellik tayini için izin verecek kadar konsantre edilir.

Bununla birlikte, yüzey aktif maddelere ek olarak, diğer polar olmayan ya da zayıf kutuplu bileşiklerinin, atmosferik aerosoller ayıklanır mümkündür. Örneğin, genellikle, örnekleme bölgesine bağlı olarak benzer yöntemlerle 25 ile ekstre edilmiştir "Hümik benzeri Maddeler" (HULIS), ekstreler içinde mevcut olabilir. Bu bileşikler, sadece hafif yüzey örneklerimizin, 26, 27, özelliği yüzey aktif karşılaştırılır, 28 bu şekilde ölçülen yüzey gerilimi ya da CMC'ye önemli ölçüde katkıda bulunmamalıdır. Ancak, bunlar poliasitler ve anyonik conce olumsuz etkileyebilir ntration ölçümleri. Gelecekte, (bunlar etil menekşe, anyonik yüzey aktif maddeler titre etmek için kullanılan boya ile reaksiyona olsun ya da örneğin) yüzey aktif madde konsantrasyonlarına katkı tespit edilmesi gerekecektir. katkıları önemli ise, ek adımları örneğin HULIS ancak yüzey aktif maddeler içerir, UV-Vis veya floresan ile aktif olan tüm bileşikleri ortadan kaldırmak için, öz çıkarma metoduna ilave edilebilir.

Şimdiye kadar, aerosoller yüzey geriliminin ölçümü için ve bu makalede sunulmuştur olandan aerosol yüzey aktif maddeler için yüzey gerilimi eğrisinin başka bir yöntem kullanılabilir. atmosferik numuneleri ile tutarlı örnek hacimleri gerektiren tek olarak asılı damla tekniği Bu ölçümler için tavsiye edilir. doğrudan herhangi bir çıkarma olmaksızın mikron boyutlu parçacıklar yüzey gerilimini ölçen optik teknikler, geliştirilmektedir. 10,eşek = "xref"> 20, 29 Bugüne kadar bunu laboratuvar üretilen parçacıklar için geçerlidir, ancak potansiyel birgün atmosferik olanlara uygulanabilir.

Yüzey aktif madde konsantrasyonunun ölçülmesi için bu çalışmada sunulan kolorimetrik yöntem eden yöntemde olduğu gibi, özler çift atmosferik aerosol örnekleri 11, 13, 14, 30, ancak sadece su ekstraktlarına olup daha önce tatbik edilmiştir. Yukarıda vurgulandığı gibi, ikinci özütleme aşaması, konsantrasyon ölçümleri müdahale inorganik tuzlar ve küçük organik asitler gibi bileşikleri çıkaran, bu önemli bir farktır. 6

ilk olarak deniz suyu ve daha büyük bir sulu numuneler için geliştirilmiş bir elektrokimyasal teknik, aynı zamanda atmos yüzey aktif konsantrasyonunu ölçmek için kullanılmıştırpheric aerosoller. Elde edilen yüzey aktif madde konsantrasyonları seçilen referans bileşikleri bağlıdır ve tüm yüzey aktif algılama hassasiyeti aynı olduğunu varsayalım, yani 31, 32 bu yöntem görecelidir. Bu teknik için rapor saptama limiti 0.02 mg L -1 kolorimetrik yöntemle anyonik ve katyonik yüzey aktif maddeler için yaklaşık 0.05 uM saptama sınırının böylece 0.03 uM, referans olarak tetra-octylphenolethoxylate kullanılarak ve benzer olduğunda. Ama nedeniyle kolorimetrik yöntemle noniyonik ve toplam yüzey aktif madde konsantrasyonlarının belirlenmesinde belirsizlikler, her iki yöntem (arası kalibrasyon) karşılaştırmak için ilginç olabilir.

sunulan yöntemlerde birkaç nokta daha da geliştirilebilir.

Tüm iyonik olmayan yüzey aktif maddeler ve wit aynı hassasiyeti tespit edecek kobalt tiosiyanat daha başka bir boya, çok usef olurul ve akım yoğunluğu ölçümlerinde belirsizliklerin kaynağını azaltır.

bu bileşikler, atmosferik numunede saptama sınırının sık sık olduğu gibi şu anda% 20 olduğu tahmin katyonik yüzey aktif maddeler, için ekstraksiyon etkinliği, aynı zamanda, geliştirilebilir. Bu, belirli bir SPE kolonu kullanılarak, örneğin, yapılabilir.

ekstraksiyon ve titrasyon koşullarının daha da geliştirilebilir. Örneğin, paralel üç farklı SPE kurulumlarda kullanılarak, her bir ekstraksiyon verimini artırmak ve prosedürü (daha az kirlenmesi riskleri) kalitesini artırmak olabilir, yüzey aktif maddelerin bir sınıfı için optimize edilmiştir. örnek kütle analiz edilmesi için SPE kartuşu optimum emici yoğunluğu da belirlenmiştir olabilir. Titrasyon reaksiyonları (pH katkı maddeleri) için koşullar aynı zamanda, bundan başka, örneğin, konsantrasyon ölçüm hassasiyeti artırmak tespit ila alt sınırları, optimize edilebilir.

<p clap = "jove_content"> ek testler veya aşamaları ekstre edilmiş olabilir olmayan yüzey aktif madde bileşikleri hariç tutmak için ekstraksiyon protokolü ilave edilebilir. Örneğin, örneklerde HULIS potansiyel varlığı optik teknikler (UV-Vis veya flüoresan) ile incelenebilir.

Analizinin kendisi kalitesinin iyileştirilmesi değil ise başka modifikasyonlar, hem, örneğin aerosol yerine toplanan parçacıkların farklı boyut fraksiyonları, mevcut yöntem (diğer bir deyişle alt-popülasyonları) uygulanması gibi atmosferik yüzey aktif maddeler, daha fazla bilgi getirecek burada sunulan. analizler diğer türleri de, yüzey aktif maddeler ya da UV-Vis emicilik, flüoresans veya polarimetre kimyasal yapısını belirlemek için özen göstermektedir varlığını göstermek için, örneğin LC / HR MS tandem MS ya da NMR gibi özleri de uygulanabilir ekstrelerinde konjüge ya da kiral bileşikler.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma Sonata, Fransız Agence Nationale de la Recherche (ANR-13-IS08-0001) ve ABD Ulusal Bilim Vakfı arasında ortak bir proje ile finanse edildi. Christine Baduel ANR-16-ACHN-0026 projesi ile Fransız Ulusal Araştırma Ajansı (ANR) tarafından finanse edilmektedir. Ayrıca yazarlar sıcak Marina Frapa, Rogoznica'ya, Hırvatistan aerosol örnekleme ile yardım için Rudjer Boskovic Zagreb Enstitüsü, Hırvatistan Marija Marguš, Ana Cvitesiç, Sanja Frka Milosavljević ve Irena Ciglenecki, teşekkür ederim.

Materials

Quartz filters Fioroni for example Ø47mm or Ø150mm, Grammage 85g/m2
Aluminium foils or glass Petri dishes backed in oven (773 K, 6h)
Tweezers, scissors
Desiccator
SPE (Solid Phase Extraction) set-up
SPE vacuum manifold Ac-Elut Varian 
Pump Laboxat Knf LAB
Nitrogen dryer set-up hand-made
Compressed Nirogen 4.5 in bottle B50, 200 bar at 15°C Linde
Tensiometer Dataphysics   OCA 15EC
Software SCA software for OCA version 4-4.1
UV-Vis spectrometer Agilent 8453
Stir-plates
Glassware
Glass Petri dishes for the water extraction step
Beakers
15 mL, 30 mL, 60 mL glass bottles with corks
Tubes for SPE
Magnetic stirring bars
Ultrasound bath for glassware washing
Micropipettes (0.5 – 5 mL, 0.100 – 1mL, 10 – 100 μL) Rainin Pipette-Life XLS
Disposable small  equipment
Syringe filters 0.40μm PVDF Fisherbrand
SPE C18 cartridges Strata C18-E cartridges 500 mg / 3 mL  Phenomenex
Plastic syringes
Needles
4 mL-vials
Pasteur glass pipettes
Micropipette tips
Chemicals
Sodium dodecyl sulfate (SDS) ≥ 98.5 % Bioreagent Sigma- Aldrich L3771
Dioctyl sulfosuccinate sodium salt (AOT) ≥ 97% Sigma- Aldrich 323586
Benzyltetradecyldimethylammonium (zephiramine)  ≥ 99.0 % anhydrous Fluka Sigma- Aldrich 13401
Cetyltrimethylammonium chloride solution (CTAC) 25 wt % in H2O Sigma- Aldrich 292737
(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenyl-polyethylene glycol (Triton X114) laboratory grade Sigma- Aldrich X114
Polyethylene glycol dodecyl ether (Brij35) Fluka Bio Chemika Sigma- Aldrich 858366
L-α-phosphatidylcholine from egg yolk type XVI-E  lyophilized powder ≥ 99 % Sigma- Aldrich P3556
Surfactin from Bacillus subtilis ≥ 98 % Sigma- Aldrich S3523
R-95Dd rhamnolipid (95 % dirhamnolipid, 5 % monorhamnolipid)  Sigma- Aldrich L510025
Ethyl violet cationic triarylmethane dye Sigma- Aldrich 228842
Patent Blue VF dye content 50 % Sigma-Aldrich 198218
Ammonium thiocyanate ≥ 99 % puriss. p.a.,  ACS reagent Sigma-Aldrich 31120
Cobalt(II) nitrate hexahydrate ≥ 98 % ACS reagent Sigma-Aldrich 239267
Acetic anhydride ≥ 99 % ReagentPlus Sigma-Aldrich 320102
Sodium acetate ≥ 99.0 % anhydrous Reagent Plus Sigma-Aldrich S8750
Ethylenediaminetetraacetic acid 99.4− 100.6 % ACS reagent powder Sigma-Aldrich E9884
Sodium sulfate anhydrous ≥ 99.0 % granulated puriss. p.a. ACS reagent Fluka Sigma-Aldrich 71960
Ethanol puriss. p.a. ACS Reagent  reag. Ph. Eur. 96% (v/v) Sigma-Aldrich 32294
Acetonitrile  ≥ 99.9 % HiPerSolv CHROMANORM Reag. Ph. Eur. (European Pharmacopoeia Reagent) grade gradient for HPLC VWR BDH Prolabo 20060.32 to be manipulated under hood
Chloroform 99 % stable with 0.8−1 % ethanol Alfa Aesar L13200-0F to be manipulated under hood
Toluene > 99 % Chimie Plus 24053 to be manipulated under hood
Denatured ethanol for washing
Ultra-Pure water Ultrapure water system Purelab Classic, Elga
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Köhler, H. The nucleus in and the growth of hygroscopic droplets. Trans. Faraday Soc. 32, 1152-1161 (1936).
  2. Noziere, B. CLOUDS. Don’t forget the surface. Science. 351, 1396-1397 (2016).
  3. Onaizi, S. A., Nasser, M. S., Twaiq, F. Adsorption and thermodynamics of biosurfactant, surfactin, monolayers at the air-buffered liquid interface. Colloid Polym Sci. 292, 1649-1656 (2014).
  4. Ekström, S., et al. A possible role of ground-based microorganisms on cloud formation in the atmosphere. Biogeosci. 7, 387-394 (2010).
  5. Baduel, C., Nozière, B., Jaffrezo, J. -. L. Summer/winter variability of the surfactants in aerosols from Grenoble, France. Atmos. Environ. 47, 413-420 (2012).
  6. Gérard, V., et al. Anionic, Cationic, and Nonionic Surfactants in Atmospheric Aerosols from the Baltic Coast at Askö, Sweden: Implications for Cloud Droplet Activation. Environ. Sci. Technol. 50, 2974-2982 (2016).
  7. Renard, P., et al. Screening of cloud microorganisms isolated at the Puy de Dôme (France) station for the production of biosurfactants. Atmos Chem Phys. 16, 12347-12358 (2016).
  8. Nozière, B., Baduel, C., Jaffrezo, J. -. L. The dynamic surface tension of atmospheric aerosol surfactants reveals new aspects of cloud activation. Nature Comm. 5, 4335 (2014).
  9. Ruehl, C. R., Davies, J. F., Wilson, K. R. An interfacial mechanism for cloud droplet formation on organic aerosols. Science. 351, 1447-1450 (2016).
  10. Jimenez, J. L., et al. Evolution of Organic Aerosols in the Atmosphere. Science. 326, 1525-1529 (2009).
  11. Latif, M. T., Brimblecombe, P. Surfactants in Atmospheric Aerosols. Environ. Sci. Technol. 38, 6501-6506 (2004).
  12. Amirov, R. R., Skvortsova, E. A., Saprykova, Z. A. Complexation of Cobalt(II) with Thiocyanate Ions in Aqueous Solutions of Nonionogenic Surfactants. Russ. J. Coord. Chem. 29, 554-558 (2003).
  13. Jaafar, S. A., et al. Surfactants in the sea-surface microlayer and atmospheric aerosol around the southern region of Peninsular Malaysia. Mar. Pollut. Bull. 84, 35-43 (2014).
  14. Mustaffa, N., Latif, M., Ali, M., Khan, M. Source apportionment of surfactants in marine aerosols at different locations along the Malacca Straits. Environ Sci Pollut Res. 21, 6590-6602 (2014).
  15. Motomizu, S., Fujiwara, S., Fujiwara, A., Toei, K. Solvent extraction-spectrophotometric determination of anionic surfactants with ethyl violet. Anal. Chem. 54, 392-397 (1982).
  16. Yamamoto, K., Motomizu, S. Solvent extraction-spectrophotometric determination of anionic surfactants in sea water. Analyst. 112, 1405-1408 (1987).
  17. Schmitt, T. M. . Analysis of Surfactants (Surfactant Science). 96, 421-443 (2001).
  18. Hummel, D. O. . Handbook of Surfactant Analysis: Chemical, Physico-chemical and Physical Methods. , 203 (2000).
  19. Pacheco e Silva, V., al, e. Method to measure surfactant in fluid. US patent. , (2013).
  20. Bzdek, B. R., Power, R. M., Simpson, S. H., Reid, J. P., Royall, C. P. Precise, contactless measurements of the surface tension of picolitre aerosol droplets. Chem Sci. 7, 274-285 (2016).
  21. Desai, J. D., Banat, I. M. Microbial production of surfactants and their commercial potential. Microbiol. Mol. Biol. R. 61, 47-64 (1997).
  22. Christofi, N., Ivshina, I. B. Microbial surfactants and their use in field studies of soil remediation. J. Appl. Microbiol. 93, 915-929 (2002).
  23. Facchini, M. C., Mircea, M., Fuzzi, S., Charlson, R. J. Cloud albedo enhancement by surface-active organic solutes in growing droplets. Nature. 401, 257-259 (1999).
  24. Mircea, M., et al. Importance of the organic aerosol fraction for modeling aerosol hygroscopic growth and activation: a case study in the Amazon Basin. Atmos. Chem. Phys. 5, 3111-3126 (2005).
  25. Varga, B., Kiss, G., Ganszky, I., Gelencsér, A., Krivácsy, Z. Isolation of water-soluble organic matter from atmospheric aerosol. Talanta. 55, 561-572 (2001).
  26. Kiss, G., Tombácz, E., Hansson, H. -. C. Surface Tension Effects of Humic-Like Substances in the Aqueous Extract of Tropospheric Fine Aerosol. J Atmos Chem. 50, 279-294 (2005).
  27. Salma, I., Ocskay, R., Varga, I., Maenhaut, W. Surface tension of atmospheric humic-like substances in connection with relaxation, dilution, and solution pH. J. Geophys. Res. 111, D23205 (2006).
  28. Taraniuk, I., Graber, E. R., Kostinski, A., Rudich, Y. Surfactant properties of atmospheric and model humic-like substances (HULIS). Geophys. Res. Lett. 34, L16807 (2007).
  29. Morris, H. S., Grassian, V. H., Tivanski, A. V. Humidity-dependent surface tension measurements of individual inorganic and organic submicrometre liquid particles. Chemical Science. 6, 3242-3247 (2015).
  30. Roslan, R. N., et al. Surfactants in the sea-surface microlayer and their contribution to atmospheric aerosols around coastal areas of the Malaysian peninsula. Mar. Pollut. Bull. 60, 1584-1590 (2010).
  31. Orlović-Leko, P., Kozarac, Z., Ćosović, B., Strmečki, S., Plavšić, M. Characterization of atmospheric surfactants in the bulk precipitation by electrochemical tools. J Atmos Chem. 66, 11-26 (2010).
  32. Frka, S., et al. Surface-active substances in atmospheric aerosol: an electrochemical approach. Tellus B. 64, 12 (2012).

Tags

SurfactantsAtmospheric AerosolsCloud FormationSolid Phase ExtractionC18 CartridgeSurface TensionSelective ExtractionWater ExtractionEnvironmental SamplesMicrobial Cultures

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Nozière, B., Gérard, V., Baduel, C., Ferronato, C. Extraction and Characterization of Surfactants from Atmospheric Aerosols. J. Vis. Exp. (122), e55622, doi:10.3791/55622 (2017).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image