Моделирование парофазной микроэкстракции летучих органических соединений из образцов воды пористыми покрытиями с использованием метода конечных элементов

В новом open access журнале Advances in Sample Preparation (издательство Elsevier) опубликована наша статья “Modeling headspace solid-phase microextraction of volatile organic compounds from water samples with porous coatings using finite element analysis” (Моделирование парофазной микроэкстракции летучих органических соединений из образцов воды пористыми покрытиями с использованием метода конечных элементов).

В рамках исследования разработана компьютерная модель в COMSOL Multiphysics®, которая позволяет получать профили твердофазной микроэкстракции (ТФМЭ) летучих органических соединений (ЛОС) из газовой фазы над водой с использованием покрытия на основе Карбоксена/полидиметилсилоксана при 25 °C. Разработанная модель, главным образом, основана на существующей теории и предыдущих исследованиях по численному моделированию ТФМЭ. Доказано, что подход Southworth для моделирования массопереноса аналитов из воды в газовую фазу позволяет получение профилей экстракции бензола, толуола, этилбензола и о-ксилола (БТЭК) из воды, наиболее близких к экспериментальным профилям. Разработанная модель была успешно применена для оптимизации параметров экстракции (скорость перемешивания, глубина введения волокна, давление, объем пробы и концентрация добавляемой соли). После незначительной модификации модель также была использована для оптимизации времени преинкубации. Разработанная модель может быть рекомендована для оптимизации методик количественного определения ЛОС в воде с использованием парофазной ТФМЭ.

Статья прошла слепое рецензирование, в рамках которого по замечаниям рецензентов нами был сделан дополнительный эксперимент, а сама статья существенно переработана, после чего была принята к публикации редактором.

Благодарим Комитет науки МОН РК (проект AP08052684 "Эффективная разработка методик анализа объектов окружающей среды на основе парофазной твердофазной микроэкстракции с использованием компьютерного моделирования") и Министерство образования и науки (грант Анель Капар для обучения в докторантуре) за поддержку данной работы.