Name: 대기 에어로졸의 추출 및 계면 활성제의 특성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 34 s
Description: 배우세요 대기 에어로졸에서 계면 활성제를 추출하고 농도와 표면장력 곡선을 측정하는 방법을. 이 기법은 복잡한 매트릭스에서 계면 활성제를 분리하여 구름 형성과 기후 연구에 중요한 환경 역할을 밝히는 데 활용됩니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

이 작품은 소나타, 프랑스 회사 직원 국립 드 라 공들인 (ANR-13 IS08-0001)와 미국 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 공동 프로젝트에 의해 투자되었다. 크리스틴 Baduel는 ANR-16 ACHN-0026 프로젝트를 통해 프랑스 국립 연구 기관 (ANR)에 의해 지원된다. 또한 저자는 따뜻하게 마리나 Frapa, Rogoznica의, 크로아티아의 에어로졸 샘플링과 도움을 루디어 보스코빅 자그레브 연구소, 크로아티아 마리자 마거스, 아나 Cvitešić, 상하 프르카 밀로사벼빅과 이레나 Ciglenecki을, 감사합니다.

<ol><li>Köhler, H. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/1936/TF/tf9363201152#!divAbstract">The nucleus in and the growth of hygroscopic droplets.</a> Trans. Faraday Soc. 32, 1152-1161 (1936).</li>
<li>Noziere, B. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27013716">CLOUDS. Don't forget the surface.</a> Science. 351, 1396-1397 (2016).</li>
<li>Onaizi, S. A., Nasser, M. S., Twaiq, F. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s00396-014-3223-y">Adsorption and thermodynamics of biosurfactant, surfactin, monolayers at the air-buffered liquid interface.</a> Colloid Polym Sci. 292, 1649-1656 (2014).</li>
<li>Ekström, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.biogeosciences.net/7/387/2010/">A possible role of ground-based microorganisms on cloud formation in the atmosphere.</a> Biogeosci. 7, 387-394 (2010).</li>
<li>Baduel, C., Nozière, B., Jaffrezo, J. -L. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/251667128_SummerWinter_Variability_of_the_Surfactants_in_Aerosols_from_Grenoble_France">Summer/winter variability of the surfactants in aerosols from Grenoble, France.</a> Atmos. Environ. 47, Grenoble, France. 413-420 (2012).</li>
<li>Gérard, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anionic%2C+Cationic%2C+and+Nonionic+Surfactants+in+Atmospheric+Aerosols+from+the+Baltic+Coast+at+Ask%C3%B6%2C+Sweden%3A+Implications+for+Cloud+Droplet+Activation%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Anionic, Cationic, and Nonionic Surfactants in Atmospheric Aerosols from the Baltic Coast at Askö, Sweden: Implications for Cloud Droplet Activation.</a> Environ. Sci. Technol. 50, 2974-2982 (2016).</li>
<li>Renard, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.atmos-chem-phys.net/16/12347/2016/">Screening of cloud microorganisms isolated at the Puy de Dôme (France) station for the production of biosurfactants.</a> Atmos Chem Phys. 16, 12347-12358 (2016).</li>
<li>Nozière, B., Baduel, C., Jaffrezo, J. -L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+dynamic+surface+tension+of+atmospheric+aerosol+surfactants+reveals+new+aspects+of+cloud+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Comm%22%5BJournal%5D)">The dynamic surface tension of atmospheric aerosol surfactants reveals new aspects of cloud activation.</a> Nature Comm. 5, 4335(2014).</li>
<li>Ruehl, C. R., Davies, J. F., Wilson, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+interfacial+mechanism+for+cloud+droplet+formation+on+organic+aerosols%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">An interfacial mechanism for cloud droplet formation on organic aerosols.</a> Science. 351, 1447-1450 (2016).</li>
<li>Jimenez, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://science.sciencemag.org/content/326/5959/1525">Evolution of Organic Aerosols in the Atmosphere.</a> Science. 326, 1525-1529 (2009).</li>
<li>Latif, M. T., Brimblecombe, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surfactants+in+Atmospheric+Aerosols%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Surfactants in Atmospheric Aerosols.</a> Environ. Sci. Technol. 38, 6501-6506 (2004).</li>
<li>Amirov, R. R., Skvortsova, E. A., Saprykova, Z. A. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1023/A:1025158220651">Complexation of Cobalt(II) with Thiocyanate Ions in Aqueous Solutions of Nonionogenic Surfactants.</a> Russ. J. Coord. Chem. 29, 554-558 (2003).</li>
<li>Jaafar, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surfactants+in+the+sea-surface+microlayer+and+atmospheric+aerosol+around+the+southern+region+of+Peninsular+Malaysia%5BTitle%5D)+AND+%22Mar.+Pollut.+Bull%22%5BJournal%5D)">Surfactants in the sea-surface microlayer and atmospheric aerosol around the southern region of Peninsular Malaysia.</a> Mar. Pollut. Bull. 84, 35-43 (2014).</li>
<li>Mustaffa, N., Latif, M., Ali, M., Khan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Source+apportionment+of+surfactants+in+marine+aerosols+at+different+locations+along+the+Malacca+Straits%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Sci+Pollut+Res%22%5BJournal%5D)">Source apportionment of surfactants in marine aerosols at different locations along the Malacca Straits.</a> Environ Sci Pollut Res. 21, 6590-6602 (2014).</li>
<li>Motomizu, S., Fujiwara, S., Fujiwara, A., Toei, K. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac00240a011">Solvent extraction-spectrophotometric determination of anionic surfactants with ethyl violet.</a> Anal. Chem. 54, 392-397 (1982).</li>
<li>Yamamoto, K., Motomizu, S. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1987/an/an9871201405#!divAbstract">Solvent extraction-spectrophotometric determination of anionic surfactants in sea water.</a> Analyst. 112, 1405-1408 (1987).</li>
<li>Schmitt, T. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSchmitt%2C+TM+%22Analysis+of+Surfactants+%28Surfactant+Science%29%22">Analysis of Surfactants (Surfactant Science)</a>. 96, 2nd edn, Marcel Decker, Inc. 421-443 (2001).</li>
<li>Hummel, D. O. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHummel%2C+DO+%22Handbook+of+Surfactant+Analysis%3A+Chemical%2C+Physico-chemical+and+Physical+Methods%22">Handbook of Surfactant Analysis: Chemical, Physico-chemical and Physical Methods</a>. , Wiley. 203(2000).</li>
<li>Method to measure surfactant in fluid. US patent. , (2013).</li>
<li>Bzdek, B. R., Power, R. M., Simpson, S. H., Reid, J. P., Royall, C. P. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/sc/c5sc03184b#!divAbstract">Precise, contactless measurements of the surface tension of picolitre aerosol droplets.</a> Chem Sci. 7, 274-285 (2016).</li>
<li>Desai, J. D., Banat, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+production+of+surfactants+and+their+commercial+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol.+Mol.+Biol.+R%22%5BJournal%5D)">Microbial production of surfactants and their commercial potential.</a> Microbiol. Mol. Biol. R. 61, 47-64 (1997).</li>
<li>Christofi, N., Ivshina, I. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+surfactants+and+their+use+in+field+studies+of+soil+remediation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Microbial surfactants and their use in field studies of soil remediation.</a> J. Appl. Microbiol. 93, 915-929 (2002).</li>
<li>Facchini, M. C., Mircea, M., Fuzzi, S., Charlson, R. J. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nature/journal/v401/n6750/abs/401257a0.html">Cloud albedo enhancement by surface-active organic solutes in growing droplets.</a> Nature. 401, 257-259 (1999).</li>
<li>Mircea, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.atmos-chem-phys.net/5/3111/2005/">Importance of the organic aerosol fraction for modeling aerosol hygroscopic growth and activation: a case study in the Amazon Basin.</a> Atmos. Chem. Phys. 5, 3111-3126 (2005).</li>
<li>Varga, B., Kiss, G., Ganszky, I., Gelencsér, A., Krivácsy, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+of+water-soluble+organic+matter+from+atmospheric+aerosol%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">Isolation of water-soluble organic matter from atmospheric aerosol.</a> Talanta. 55, 561-572 (2001).</li>
<li>Kiss, G., Tombácz, E., Hansson, H. -C. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10874-005-5079-5">Surface Tension Effects of Humic-Like Substances in the Aqueous Extract of Tropospheric Fine Aerosol.</a> J Atmos Chem. 50, 279-294 (2005).</li>
<li>Salma, I., Ocskay, R., Varga, I., Maenhaut, W. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2005JD007015/abstract">Surface tension of atmospheric humic-like substances in connection with relaxation, dilution, and solution pH.</a> J. Geophys. Res. 111, D23205(2006).</li>
<li>Taraniuk, I., Graber, E. R., Kostinski, A., Rudich, Y. <a target="_blank" href="http://www.phy.mtu.edu/~kostinsk/hulis_grl.pdf">Surfactant properties of atmospheric and model humic-like substances (HULIS).</a> Geophys. Res. Lett. 34, L16807(2007).</li>
<li>Morris, H. S., Grassian, V. H., Tivanski, A. V. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/sc/2015/c4sc03716b#!divAbstract">Humidity-dependent surface tension measurements of individual inorganic and organic submicrometre liquid particles.</a> Chemical Science. 6, 3242-3247 (2015).</li>
<li>Roslan, R. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surfactants+in+the+sea-surface+microlayer+and+their+contribution+to+atmospheric+aerosols+around+coastal+areas+of+the+Malaysian+peninsula%5BTitle%5D)+AND+%22Mar.+Pollut.+Bull%22%5BJournal%5D)">Surfactants in the sea-surface microlayer and their contribution to atmospheric aerosols around coastal areas of the Malaysian peninsula.</a> Mar. Pollut. Bull. 60, 1584-1590 (2010).</li>
<li>Orlović-Leko, P., Kozarac, Z., Ćosović, B., Strmečki, S., Plavšić, M. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10874-011-9189-y">Characterization of atmospheric surfactants in the bulk precipitation by electrochemical tools.</a> J Atmos Chem. 66, 11-26 (2010).</li>
<li>Frka, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.tellusb.net/index.php/tellusb/article/view/18490">Surface-active substances in atmospheric aerosol: an electrochemical approach.</a> Tellus B. 64, 12(2012).</li>
</ol>

저자가 공개하는 게 없다.

프로토콜에서 모든 중요한 단계가 설명되어있다. 이들 필터의 에어로졸의 컬렉션을 포함한다 (이중 추출 사용 : SPE를 추출하여 물 추출) 그들로부터 계면 활성제를 추출하고, 추출 (표면 장력 농도 측정)의 분석. 전체 방법, 품질 관리가 빈 필터 (의 추출 및 분석 방법의 적용에 의해 1) 제작 된 편차 &lt;5 mN의 m -1 색채에 대한 검출 한계 미만 표면 장력 흡광도 초순수 비해 2) 농도의 소정 범위의 광 추출 효율과 재현성 / 반복성 포함한 불확실성 추출 계면 활성제의 %를 결정함으로써 법), 3) 비색법에 잠재적 간섭 물질을 선택하여, 해당 방법의 검출을 확인함으로써, 즉 계면 활성제의 타겟 타입 (anioNIC, 양이온 성 및 비이 온성) 참고 문헌 4에 완전히 설명 된대로 다른 보이지 않는 6) 문헌 6에서와 같이 완전히 상세한 비색법에 에어로졸 추출물 잠재적 간섭 물질 (무기 염, 작은 산)을 선택하여. 우리가 알기로,이 문서에 제시된 대기 샘플에서 계면 활성제의 추출 방법은 현재 대기 화학에서 가장 선택적입니다. 특히 훨씬 더 선택적 화합물의 조사 이전에 수행되는 간단한 물 추출 이상이다. (11) (23)가 이러한 에어로졸 샘플에서 고농도에있는 농도의 지표 성과 방해 무기 염 및 작은 유기 산, 이온 성 성분을 제거하기 위해 도시 된 바와 같이, (24) 제 2 추출 단계는 중요ements. (6)이 추출 방법은 또한 표면 및 벌크 시료에 존재하는 모든 계면 활성제를 제거하는 것으로 나타났다. 얻어진 추출물을 따라서 이들 화합물의 정확한 특성화를 허용하도록 충분히 집중된다. 그러나, 계면 활성제 이외에, 다른 비극성 또는 약간 극성 화합물이 대기 에어로졸로부터 추출되는 것이 가능하다. 예를 들어, 일반적으로 샘플링 영역에 따라 유사한 방법 (25)에 의해 추출 된 &quot;부식 형상 물질&quot;(HULIS)는 상기 추출물에 존재할 수있다. 이들 화합물은 단지 약간 우리 활성제 시료 26, 27에있어서 계면 활성제와 비교된다 (28)는 이렇게 측정 한 표면 장력 또는 CMC 크게 기여해서는 안된다. 그러나, 그들은 폴리 산이며 음이온 conce을 방해 할 수<html> ntration 측정. 향후 (그들은 에틸 바이올렛, 음이온 성 계면 활성제를 사용하는 적정 염색 반응 여부 IE) 계면 활성제 농도에 대한 기여도를 결정해야 할 것이다. 기여도가 큰 경우, 추가 단계는 예를 들어 HULIS 아니라 계면 활성제를 포함하는 것 UV-마주 또는 형광에 의해 활성화 된 모든 화합물을 제거하기 위해, 추출 방법에 추가 할 수 있습니다. 지금까지, 에어로졸의 표면 장력의 측정이 논문에 제시된 하나 이상의 에어로졸 계면 활성제 표면 장력 곡선의 다른 방법을 사용할 수 없다. 그것은 대기 샘플과 일치 샘플 볼륨을 필요로 하나가 그대로 걸려 물방울 기술은 이러한 측정을 권장합니다. 직접 추출없이 미크론 크기의 입자의 표면 장력을 측정하는 광학 기술이 개발되고있다. 10,엉덩이 = &quot;외부 참조&quot;&gt; (20), (29)는 지금까지, 그들은 실험실에서 생산 된 입자에만 적용하지만 잠재적으로 언젠가 대기들에 적용될 수있다. 계면 활성제 농도 측정 본 연구에 제시된 비색법 우리의 방법과 같이, 추출 배로 대기 에어로졸 샘플 11, 13, 14, 30 만 물 추출물과하지에 이미 적용되었다. 상기 밑줄로, 제 2 추출 단계는 농도 측정을 방해 무기 염 및 작은 유기산 화합물 등을 제거하고, 이것은 중요한 차이이다. 6 초기 해수 큰 수성 샘플 위해 개발 된 전기 화학적 기술은 또한 ATMOS에서 계면 활성제의 농도를 측정하는 데 사용되어왔다pheric 에어로졸. 얻어진 계면 활성제 농도가 선택한 기준 화합물에 의존하는 모든 계면 활성제의 검출 감도가 동일하다고 가정한다, 즉 31, 32이 방법은 상대적이다. 이 방법에 대해보고 된 검출 한계는 0.02 mg을 L -1 비색 방법에 의해 음이온 성 및 양이온 성 계면 활성제에 대해 0.05 μM의 검출 한계는 0.03 μM 따라서, 기준으로서 테트라 octylphenolethoxylate를 사용하고 유사한 경우. 그러나 때문에 비색법으로 비이 온성 계면 활성제 및 총 농도를 결정의 불확실성, 두 가지 방법 (인터 - 교정)를 비교하는 흥미로운 것이다. 제시된 방법에 몇 점을 더욱 향상시킬 수있다. 모든 비이 온성 계면 활성제 및 재치 동일한 감도를 검출 할 코발트 티오 아닌 다른 염료는 매우 USEF 것UL 및 현재 농도 측정 불확실성의 주요 원천을 줄일 수 있습니다. 이들 화합물은 대기 시료에서 검출 한계에 종종 현재 20 %로 추정 양이온 계면 활성제의 추출 효율도 개선 될 수있다. 이것은 특정 SPE 열을 사용하여, 예를 들어, 수행 할 수있다. 추출 및 적정 조건은 더욱 향상 될 수있다. 예를 들어, 평행 한 세 가지 SPE 셋업에 사용하는 각각의 추출 효율을 개선하고, 방법 (이하 오염 리스크)의 품질을 향상시킬 수있는, 계면 활성제의 종류에 최적화. 시료의 질량 분석 할위한 SPE 카트리지의 최적 흡착제 밀도는 결정되어 있었다. 적정 반응 (PH, 첨가제)에 대한 조건은 추가로 상기 즉, 농도 측정의 감도를 향상 검출 한계를 낮추기 위해 최적화 될 수있다. 분석 자체의 품질을 개선하지 않으면 서 추가 수정은로서는, 에어로졸보다는 수집 된 모든 입자에서 다른 크기 분획에 본 발명의 방법 (즉, 하위 집단)를 적용하는 것과 대기 계면 활성제에 대한 정보 가져다 여기에 제시된. 분석의 다른 유형은 또한 계면 활성제 또는 UV-비스 흡수, 형광, 또는 편광의 화학 구조를 결정하기 위해, 고도로의 존재를 나타 내기 위해 이러한 LC / HR MS 탠덤 MS 나 NMR, 같은 추출에 적용될 수있다 추출물의 공액 또는 키랄 화합물.

구름은 대부분의 환경과 생태계의 문학에 대한, 지구 대기에 필수적이며, 기후 시스템. 그러나 그들의 형성 메커니즘의 일부 측면은 아직 잘 이해되지 않으며, 특히 응축 핵으로서 작용하는 에어로졸 입자에 존재하는 화학 물질의 기여. 이론 1 에어로졸 입자 표면에 존재하는 활성 화합물 또는 계면 활성제가 강하게 형성 그들의 에너지 따라서, 그 표면 장력을 낮춤으로써 구름 방울 형성을 향상시키는 것을 예측한다. 그러나 이러한 효과는 수십 년 동안 관찰에 어려운 유지하고 구름 형성에 계면 활성제의 역할은 현재 모든 클라우드 조사와 대기 및 기후 모델에 대기 지역 사회의 큰 부분에 의해 거부와 무시됩니다. 구름 형성에 어로 졸 계면 활성제의 역할에 대한 이해의 부족에 대한 이유 중 하나는 ISO에 대한 방법의 부재있다후반 그들을 특징. 다른 환경에서 샘플 달리 대기압 샘플의 분석은 매우 작은 샘플 부피와 질량 (여기서, 일반적으로 10 내지 100 μg의 사이), 화학적 복잡성 (염 광물의 혼합물, 및 다양한 유기 물질) 등의 반복 도전 2 대향. 이러한 과제를 극복하고 에어로졸의 이해를 개선하는 것은 특히 대기 에어로졸 샘플로부터 이들 화합물 2) 에어로졸 단계에서 절대 농도를 결정 추출 3) 그 표면 장력 곡선을 결정하는) 몇 가지 방법이 최근 1 우리 그룹에 의해 개발 된 계면 활성제 자신의 임계 미셀 농도 (CMC)를 포함하여 물에 계면 활성제가 표면 포화에 시작되는 농도는 벌크 미셀을 형성한다. 이러한 방법의 최신 버전이 논문에 제시되어있다. 완에 사용될 수있는 추가 개선 및 특성화의 다른 유형제시된 것과 lement이 논의 될 것이다. 이러한 방법의 최근 어플리케이션이 이미 대기 에어로졸 3, 4, 5, 6 및 작용 모드에서의 계면 활성제 농도를 결정하고, 그 자체 (3)이 역할을 증명함으로써 이러한 분석은 구름 형성 계면 활성제의 역할에 대한 이해를 향상시킬 수있는 방법을 도시 한 그들의 생물학적 기원, 3, 4, 7 증명 고전 인스트루먼트 관찰 부족을 설명 구름 방울 형성, 3, 6. 8, 9, 10

<table><tbody><tr><td>석영 필터</td><td>Fioroni</td><td></td><td>(예 : &Oslash; 47 mm 또는 &Oslash; 150 mm, Grammage 85 g / m2</td></tr> <tr><td>알루미늄 호일 또는 오븐에서 구운 유리 페트리 접시</td><td></td><td></td><td>(773 K, 6&nbsp; h)</td></tr><tr><td>핀셋, 가위</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Desiccator</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">SPE (Solid Phase Extraction) 설정</td></tr><tr><td>SPE 진공 매니폴드 Ac-Elut</td><td>Varian&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>펌프 Laboxat</td><td>Knf LAB</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Nitrogen dryer set-up (hand-made)</td></tr><tr><td>Compressed Nirogen 4.5 in bottle B50, 200 bar at 15 &deg; C</td><td>Linde</td><td></td><td></td></tr><tr><td>장력계</td><td>데이터 물리학</td><td>OCA 15EC</td><td></td></tr><tr><td>장력계 소프트웨어</td><td></td><td>OCA 버전 4-4.1</td><td></td></tr><tr><td>UV-Vis 분광계</td> 용 SCA 소프트웨어 <td>Agilent</td><td>8453</td><td></td></tr><tr><td>Stir-plates</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan = "4">Glassware</td></tr><tr><td>Glass Petri dish</td><td></td><td></td><td>물 추출 단계를 위한</td></tr><tr><td>비커</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>15 mL, 30 mL, 60 mL 유리 병 코르크</td><td></td><td></td><td></td>가 있는</tr><tr><td>SPE</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>자기 교반용</td><td></td><td></td><td></td></tr> 튜브 <tr><td>유리 세척용</td><td>초음파 욕조</td><td></td><td></td></tr><tr><td>마이크로피펫 (0.5 - 5&nbsp; mL, 0.100 - 1&nbsp; mL, 10 - 100 &mu; L)</td><td>Rainin Pipette-Life XLS</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">일회용 소형 장비</td></tr><tr><td>주사기 필터 0.45 &mu; m PVDF</td><td>Fisherbrand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SPE C18 카트리지 Strata C18-E 카트리지 500 mg / 3 mL&nbsp;</td><td>Phenomenex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>플라스틱 주사기</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>바늘</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>4 mL 바이알</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>파스퇴르 유리 피펫</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>마이크로 피펫 팁</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr> < td colspan = "4 ">< 강> 화학 물질 < / 강></td></tr> <tr><td>나트륨 도데 실 설페이트 (SDS) &ge; 98.5 % 생물 시약</td><td>시그마- 알드리치</td><td>L3771</td><td></td></tr><tr><td>디옥틸 설포숙시네이트 나트륨 염 (AOT) &ge; 97%</td><td>시그마- 알드리치</td><td>323586</td><td></td></tr><tr><td>벤질테트라데실디메틸암모늄 (제피라민)&nbsp; &ge; 99.0% 무수 플루카</td><td>시그마- 알드리치</td><td>13401</td><td></td></tr><tr><td>세틸트리메틸암모늄 클로라이드 용액(CTAC) 25 중량% in H2O</td><td>Sigma- Aldrich</td><td>292737</td><td></td></tr><tr><td>(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐-폴리에틸렌 글리콜(트리톤 X114) 실험실 등급</td><td>시그마-알드리치</td><td>X114</td><td></td></tr><tr><td>폴리에틸렌 글리콜 도데실 에테르(Brij35) 플루카 바이오 케미카</td><td>시그마-알드리치</td><td>858366</td><td></td></tr><tr><td>L-&알파;-포스파티딜콜린 난황 XVI-E 동결건조 분말 &ge; &nbsp; 99%</td><td>Sigma- Aldrich</td><td>P3556</td><td></td></tr><tr><td>Bacillus subtilis &ge에서 계면활성; 98%</td><td>Sigma- Aldrich</td><td>S3523</td><td></td></tr><tr><td>R-95Dd 람놀리피드(95% 디르함놀리피드, 5% 모노함지질)</td><td>Sigma- Aldrich</td><td>L510025</td><td></td></tr><tr><td>에틸 바이올렛 양이온 트리아릴메탄 염료</td><td>Sigma- Aldrich</td><td>228842</td><td></td></tr><tr><td>Patent Blue VF 염료 함량 50%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>198218</td><td></td></tr><tr><td>암모늄 티오시아네이트 &ge; 99% 퓨리스. p.a., ACS 시약</td><td>시그마-알드리치</td><td>31120</td><td></td></tr><tr><td>코발트(II) 질산염 육수화물 &ge; 98% ACS 시약</td><td>시그마-알드리치</td><td>239267</td><td></td></tr><tr><td>아세트산 무수물 &ge; 99% 시약플러스</td><td>시그마-알드리치</td><td>320102</td><td></td></tr><tr><td>아세트산나트륨 &ge; 99.0% 무수 시약 플러스</td><td>시그마-알드리치</td><td>S8750</td><td></td></tr><tr><td>에틸렌디아민테트라아세트산 99.4&마이너스; 100.6% ACS 시약 분말</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E9884</td><td></td></tr><tr><td>황산나트륨 무수 &ge; 99.0% 과립 puriss. p.a. ACS 시약 Fluka</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>71960</td><td></td></tr><tr><td>에탄올 puriss. p.a. ACS 시약 reag. Ph. Eur. 96% (v/v)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>32294</td><td></td></tr><tr><td>아세토니트릴 &ge; 99.9% HiPerSolv CHROMANORM 리그. HPLC</td><td>VWR BDH Prolabo</td><td>20060.32</td>에 대한 (유럽 약전 시약) 등급 구배는 <td>후드 아래에서 조작</td></tr><tr><td>클로로포름 99 % 0.8&마이너스로 안정; 1% 에탄올</td><td>Alfa Aesar</td><td>L13200-0F</td><td>후드 아래에서 조작</td></tr><tr><td>가능 톨루엔 > 99%</td> <td>Chimie Plus</td><td>24053</td><td>후드 아래에서 조작</td></tr> 초순수 <tr><td>세척</td><td></td><td></td><td></td>용 변성 에탄올</tr> 초<tr><td>순수</td><td>초순수 시스템 Purelab Classic, Elga</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

대기 에어로졸의 추출 및 계면 활성제의 특성

Extraction and Characterization of Surfactants from Atmospheric Aerosols

대기 에어로졸에 존재하는 표면 활성 화합물, 또는 계면 활성제는, 지구의 대기, 기상학, 수 문학의 중심 과정에서 액체 상태의 물이 구름의 형성에 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 기후 시스템에있다. 이러한 화합물의 특정 추출 및 특성이 수십 년 동안 부족했기 때문에하지만, 아주 작은 따라서 구름 형성과 지구의 생태계와의 잠재적 인 링크의 완전한 이해를 방지 행동과 기원의 정체성, 특성, 모드에 알려져있다. 본 논문에서는 최근 대기 에어로졸 샘플로부터의 모든 계면 활성제는 1) 타겟 추출 및 그 긴급 포함한 에어로졸 단계에서 절대 농도) (2)의 결정 및 물 3) 자신의 정적 표면 장력 곡선위한 방법을 개발 선물합니다 미셀 농도 (CMC). 이러한 방법은도 9 참조 활성제로 검증되고 난ncluding 음이온 성, 양이온 및 비 이온들. 결과의 예는 나중에 설명하는 개선되게 이외 ​​특성화 크로아티아위한 제안에서 해안 사이트에서 수집 된 미세 에어로졸 입자 (직경 &lt;1 ㎛)에서 발견 활성제 제시된다.

주 : 대기 시료에인가되기 전에,이 섹션에 제시된 모든 프로토콜 9 참조 계면 활성제 표면 장력 곡선 최소 표면 장력 테스트되었고, 수득 된 CMC를 문헌 우수한 일치 하였다. 21 22 1. 농도 의 각각 섹션 2와 3에 기재된 바와 같이 미세 에어로졸은 (&lt;직경 1 ㎛ 또는 &quot;PM1 &#39;) 샘플이 샘플을 처리하고 추출한 2월 2015 년 Rogoznica의 크로아티아 해안 사이트 석영 섬유 필터에 모았다 이 원고. 음이온 성, 양이온 성 및 비이 온성 계면 활성제 에어로졸 샘플 볼륨의 전체 계면 활성제의 농도, C 서핑, P (M)의 농도는 제 4 T에 따라 측정했다그 결과는도 1에 제시하고, 측정 된 계면 활성제 중에서 음이온 성 및 비이 온성 계면 활성제의 지배를 증거. 추출 된 활성제의 샘플과 표면 장력 곡선 2. 표면 장력 도 2에 도시 된 바와 같이, 제 5, 및 농도 측정에 기재된 표면 장력 측정을 결합하여, 동일한 샘플 절대 표면 장력 곡선 결과. 이러한 곡선은 에어로졸 샘플 계면 활성제 농도와 이들 샘플의 표면 장력 ( &quot;σ 분&quot;)를 표시하고 그래픽 CMC 값 (도 2)를 판별 할 수있다. <img alt="그림 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55622/55622fig1.jpg" /> 그림1 : Rogoznica의 크로아티아 수집 미세 에어로졸 (PM1)에서의 계면 활성제 농도. 음이온 (파란색), 양이온 (적색), 비 이온 계면 활성제 (녹색), 총 계면 활성제 농도 에어로졸 위상 (각 계면 활성제의 농도의 합), C 서핑, P (M)에 대한 농도를, 색채 측정 2월 2015 년 Rogoznica의 크로아티아의 해안에서 수집 사이트 미세 (&lt;1 ㎛)의 대기 에어로졸 메소드 결과는 명확하게, 음이온 및 비 이온 계면 활성제의 우위를 나타낸다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55622/55622fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55622/55622fig2.jpg" /> 에어로졸의 계면에서의 일반적인 표면 장력 곡선과 CMC :도 2Rogoznica의, 크로아티아. 표면 장력 농도 측정을 조합 한 2015년 3월 2일의 샘플 절대 계면 활성제 표면 장력 곡선. 흑점은 계면 추출물의 측정 된 표면 장력을 나타낸다. 곡선의 끝에서 오렌지 점은 계산 된 에어로졸 샘플 농도 (단계 4.4.6), 및 &quot;σ 분&quot;의 표면 장력을 나타낸다. CMC의 그래픽 결정이 설명된다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55622/55622fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

방법은 대기 에어로졸 본 활성제의 타겟 추출 및 그들의 임계 미셀 농도 (CMC)를 포함하여 물 절대 농도 및 표면 장력 곡선의 측정을 위해 제공된다.

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in ...

본 절차의 전반적인 목표는 대기 에어로졸과 같은 환경 시료에서 모든 계면활성제를 추출하고, 그 농도와 표면 장력 곡선을 결정하는 것입니다. 이 방법은 모든 생물체 내의 계면활성제 농도 및 표면 장력 거동에 관한 핵심적인 질문에 답을 제시할 수 있습니다. 특히 추출 단계에서 이 기술이 갖는 장점은 특성 분석을 위해 복잡한 매질로부터 계면활성제를 분리해 낸다는 점입니다.계면활성제가 대기 에어로졸의 구름 응결핵으로의 변환을 촉진할 것으로 예상되기 때문에, 이 기술의 영향은 대기 중 구름 형성 전반에 대한 이해로 확장됩니다. 대기 에어로졸 내의 계면활성제에 대한 통찰력을 제공하는 이 방법은 토양 시료나 미생물 배양액과 같은 시스템에도 적용될 수 있습니다. 따라서 이 방법의 개발 아이디어는 대기 시료 내 계면활성제를 선택적으로 추출하는 방법이 부족하다는 점으로부터 시작되었습니다.지금까지는 수성 추출법만이 사용되었습니다. 먼저, 미리 준비한 필터 샘플을 밀폐된 유리 페트리 접시에 넣고 6°C에서 2시간 동안 초순수에 침지시킵니다. 30분마다 페트리 접시를 수평으로 유지한 채 흔들어 줍니다.냉장고에서 샘플을 꺼낸 후 깨끗한 시린지 필터로 여과합니다. 그리고 여과된 용액을 무게를 미리 측정한 60 milliliter 유리병에 넣습니다. 이어서 페트리 접시를 5 milliliter의 초순수로 헹굽니다.그다음 시린지 필터로 물을 여과하여 60 milliliter 유리병에 든 용액에 추가합니다. 용액이 담긴 유리병의 무게를 측정하여 여과된 물의 부피와 계면활성제 농도를 결정합니다. 고상 추출을 위해 펌프에 연결된 SPE 진공 매니폴드에 SPE 실리카 기반 C18 카트리지를 장착합니다.카트리지를 6 mL의 acetonitrile으로 세척하고, 펌프의 진공도를 조절하여 유속을 분당 1 mL로 설정합니다. 그다음 카트리지를 6 mL의 초순수로 세척하고, 펌프를 정지시켜 수위가 카트리지 바로 위에 유지되도록 합니다. 이어서 여과된 샘플을 1 mL/min 미만의 속도로 SPE 카트리지에 통과시킵니다.그런 다음 세척을 위해 1 mL의 초순수를 카트리지에 통과시킵니다. 그리고 SPE 장치에 더 강한 진공을 가하여 카트리지를 건조합니다. 카트리지 아래에 시료 추출물을 받기 위한 수집 용기를 배치합니다.분당 1 mL 미만의 유속으로 아세토니트릴 4 mL를 흘려보내 컬럼에 흡착된 계면활성제 분획을 용출합니다. 수집된 추출물을 4 mL 바이알로 옮깁니다. 건조한 추출물이 얻어질 때까지 완만한 질소 기류에 노출시켜 아세토니트릴 용액을 증발시키며, 이 과정은 보통 약 1시간이 소요됩니다.그 다음 추출물을 60 µL의 초순수에 다시 녹입니다. 60 µL의 추출물을 10 mL의 순수로 희석한 후, 아세테이트 완충 용액 200 µL, EDTA 용액 100 µL, 황산나트륨 용액 500 µL, 그리고 Ethyl Violet 용액 200 µL를 병에 넣고 각 시약을 추가할 때마다 용액을 흔들어 섞어줍니다. 이어서, 용액에 톨루엔 2.5 mL와 마그네틱 바를 넣습니다.용액을 500 RPM으로 1시간 동안 교반합니다. 교반을 멈추고 두 층이 분리될 때까지 기다린 후, 파스퇴르 유리 피펫으로 상층의 톨루엔 층을 제거하여 UV-VIS 분석을 위해 4 mL 차광 바이알로 옮깁니다. 음이온 계면활성제의 검량선을 작성하기 위해, 0에서 5 µM 사이 농도의 dioctyl sulfosuccinate sodium salt 또는 AOT 수용액 12가지를 조제하고, 각각의 용액에 대해 이전 단계들을 동일하게 적용합니다.처리된 12가지 AOT 용액 각각을 1.5에서 2 mL씩 1 cm 분광 광도계 석영 셀에 넣습니다. 그 후 UV-VIS 분광 광도계를 사용하여 612 nm에서 흡광도를 측정합니다. 음이온 계면활성제의 검정 곡선을 얻으려면, 각 AOT 용액에 대해 측정된 흡광도를 농도의 함수로 플롯합니다.대기 시료 내 음이온 계면활성제의 절대 농도를 결정하기 위해, 추출된 톨루엔 용액의 612 nanometers에서의 흡광도를 측정합니다. 다음으로, 음이온 분획에서 얻은 흡광도를 음이온 계면활성제 검량선에 대입하여 에어로졸 시료 내 음이온 계면활성제의 농도를 결정합니다. 그 후, 음이온, 양이온 및 비이온 분획에 대해 얻은 농도를 모두 합산하여 에어로졸 시료의 총 계면활성제 농도를 계산합니다.텐시오미터 카메라와 소프트웨어를 실행합니다. 직경 0.30 millimeter 바늘을 장착한 시린지에 측정할 용액을 채운 후, 텐시오미터 홀더에 거치합니다. 바늘 끝이 카메라 시야 내에 들어와 있는지 육안으로 확인합니다.다음으로, 피스톤을 밀어 직경 1~3 mm 사이의 액적을 생성합니다. 소프트웨어를 사용하여 액적이 떨어지기 전에 사진이나 동영상을 촬영합니다. 그 후 소프트웨어의 분석 기능을 실행하여 액적의 형상을 Young-Laplace 방정식에 맞추고 표면 장력 값을 구합니다.곡선의 나머지 부분을 도식화하려면 초순수를 첨가하여 추출물을 2배로 희석한 후, 희석된 용액으로 표면 장력 측정을 반복하십시오. 2015년 2월 크로아티아 Rocosnietza 해안 지점에서 수집된 미세 에어로졸의 계면활성제 농도는 음이온, 양이온 및 비이온 계면활성제 간의 분포를 보여줍니다. 표면 장력 측정값과 농도 측정값을 결합하여 여기에 제시된 시료 내 계면활성제에 대한 절대 표면 장력 곡선을 도출하였습니다.이 곡선들은 에어로졸 샘플 내의 계면활성제 농도, 해당 샘플들의 표면 장력, 그리고 계면활성제의 임계 미셀 농도(CMC)를 나타냅니다. 이 기술을 숙달하여 적절하게 수행한다면, 샘플 배치당 10시간 이내에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도할 때는 유리 기구를 세척할 때 비누를 사용하지 않는 것이 중요하며, 농도와 표면 장력을 일치시키기 위해 공시료(blank)를 제작해야 합니다.안내된 절차에 따라, 이 과정은 관장액이나 ACMS와 같은 계면활성제 추출물에 적용하여 계면활성제의 화학적 구조를 규명하는 데 활용될 수 있습니다. 이 방법의 개발을 통해 CMC 상의 계면활성제 농도를 수치 및 환경 매개변수와 비교할 수 있으며, 이를 통해 일반 환경 내 계면활성제의 기원을 결정하거나 구름 형성에 미치는 역할 등을 파악할 수 있습니다. 이 영상을 시청한 후에는 대기 에어로졸과 같은 환경 시료에서 계면활성제를 추출하고, 그 농도와 표면 장력 곡선을 측정하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.아세토니트릴 및 톨루엔과 같은 용매를 사용하는 것은 매우 위험하다는 점에 유의하십시오. 본 절차를 수행하는 동안에는 항상 흄 후드 내에서 작업하고 개인 보호 장구를 착용하는 등의 예방 조치를 취해야 합니다.

extraction-characterization-surfactants-from-atmospheric

Research

연구

JoVE Journal

Environment

환경

인지질의 지방산 토양 미생물 커뮤니티의 구조에 대한 정보를 제공한다. 우리는 단상 클로로포름 혼합물을 고체상 추출 칼럼을 사용하여 추출한 지질의 분류 및 모세관 가스 크로마토 그래피로 분석 지방산 메틸 에스테르를 생성하기 위해 메탄과 토양 시료로부터 추출하기위한 방법을 제시한다.

추출 및 토양의 미생물 인지질 지방산의 분석

이 논문은 많은 샘플을 가진 연구에서 토양 미생물 군집 구조를 결정하기 위해 총 지질과 지표 지질의 상대적 양을 특성화하는데 사용하기 위해 미생물의 세포막으로부터 지질 추출을위한 노력과 정확성을 균형있게 유지하면서 처리량을 증가시키는 방법을 기술한다.

많은 샘플을 이용한 실험에서 토양 미생물을 특성화하기위한 지질 추출 및 분석 방법

이 문서는 흐름 튜브 반응 기 및 관련된 데이터 수집에 대 한 작업 절차를 설명합니다. 그것은 실험을 설정 하 고, 데이터를 기록 하 고 유기 연 무질의 화학 및 물리적 특성에 대 한 유용한 정보를 제공 하는 입자 질량 정보 뿐 아니라 수 직경 분포를 생성에 대 한 프로토콜을 보여줍니다.

생산 및 흐름 튜브 반응 기에서 유기 미 립 자 물질의 측정

투명 폴리머 입자와 과격 한 중 합 스틸 렌, 퍼플-n구성 된 유화 제를 사용 하 여 microcapsules의 제조에 대 한 프로토콜-옥 탄, 그리고 수성 SDS (나트륨 dodecylsulfate) 솔루션 제시.

빈 폴리스 티 렌 입자와 탄화수소와 탄 화 불 소 오일을 구성 된 야누스 방울의 과격 한 중 합에 의해 Microcapsules의 준비

환경 미 립 자 물질의 생물 학적 구성을 이해 하는 것은 인간의 건강과 질병 확산에 중요 한 영향의 연구에 대 한 중요 하다입니다. 여기, 우리 사용 bioaerosol 샘플링 방법의 세 가지 유형 및 공 수 미생물의 생물 학적 분석 더 나은 다른 환경 조건 하에서 공 수 미생물 지역 사회를 탐구.

구성 및 다른 환경 조건에서 Bioaerosols의 유통 분석

우리는 사이클로펜탄에 잠긴 물방울의 계면에 대한 요온 계면 활성제의 존재에서 수화물의 형성을 연구하는 프로토콜을 제시한다. 이 프로토콜은 저비용, 프로그래밍 가능한 온도 조절기 구축으로 구성됩니다. 온도 제어 시스템은 시각화 기술 및 내부 압력 측정과 결합됩니다.

저비용 통합 모듈형 펠티에 장치를 사용하여 오일-워터 인터페이스에서 수화물 결정화에 대한 계면활성제 효과 연구

이 프로토콜은 진공 보조 흡착제 추출 방법을 사용하여 생물학적 샘플에서 휘발성 유기 화합물을 추출하는 방법, Entech 샘플 준비 레일을 사용한 질량 분광법과 결합 된 가스 크로마토그래피 및 데이터 분석을 설명합니다. 또한 생물학적 샘플 및 안정한 동위원소 프로빙의 배양을 기술한다.

진공 보조 흡착제 추출을 통해 인간 관련 샘플에서 활발히 생산된 미생물 휘발성 유기 화합물 포획

우리는 미생물을 생산하는 생체 계면 활성제의 스크리닝 및 확인에 관련된 방법을 설명합니다. 크로마토그래피 특성화 및 생체계면활성제의 화학적 동정을 위한 방법, 잔류 오일 회수를 증진시키는 생체계면활성제의 산업적 응용성을 결정하기 위한 방법들 또한 제시된다.

생체 계면활성제의 조합을 사용한 향상된 오일 회수

증발에 대기 강제력의 효과를 연구하기 위해 작은 기후 제어 풍동에 인터페이스 토양 탱크의 설계 및 구성에 대한 프로토콜이 제시된다. 토양 탱크 및 풍동 모두 환경 조건 인 시츄 측정을위한 연속적인 센서 기술로 계측된다.

증발에 대기 강제력의 효과를 탐구 : 대기 경계층과 얕은 표면 하의의 실험 통합

실시간 PCR을 통해 해안 퇴적물의 박테리아 16S rRNA 유전자 및 전사체를 정량화하는 프로토콜이 제공됩니다. 이 방법론에는 DNA와 RNA의 공동 추출이 포함됩니다. DNA가 없는 RNA의 제조; 및 표준 곡선 구조를 포함한 RT-q-PCR을 통한 16S rRNA 유전자 및 전사체 정량화.

실시간 PCR에 의한 연안 퇴적물 및 정량 16S의 rRNA의 유전자 및 성적 증명서에서 동시 DNA-RNA 추출

배우세요 대기 에어로졸에서 계면 활성제를 추출하고 농도와 표면장력 곡선을 측정하는 방법을. 이 기법은 복잡한 매트릭스에서 계면 활성제를 분리하여 구름 형성과 기후 연구에 중요한 환경 역할을 밝히는 데 활용됩니다.

대기 에어로졸의 추출 및 계면 활성제의 특성

더 많은 동영상 탐색