اندازه‌گیری نیتریت در نمونه‌های آبی متفاوت با استخراج فاز جامد مغناطیسی و پردازش تصاویر به کمک یک گوشی تلفن همراه

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

2 دانشجوی کارشناسی گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

چکیده

در مطالعه حاضر، یک روش پردازش تصویر با یک رنگ‌سنج دست‌ساز برای اندازه‌گیری مقادیر اندک نیتریت در نمونه‌های آبی متفاوت ارائه شده است. روش پیشنهادی مبتنی بر یک تلفن همراه هوشمند برای به‎دست آوردن مقادیر فضای رنگی RGB مربوط به تصاویر دیجیتالی است. برای تبدیل نیتریت به یک فراورده رنگی از 4-‎نیتروآنیلین و ‎-αنفتول استفاده شد. سپس، استخراج فاز جامد مغناطیسی برای استخراج رنگ آزو ‎به‎دست آمده، مورداستفاده قرار گرفت. در استخراج فاز جامد مغناطیسی، گرافن مغناطیسی به‌عنوان جاذب و استون به‌عنوان حلال شوینده به‌کار برده شد. پس از تهیه تصاویر دیجیتالی فاز استخراجی با یک گوشی تلفن همراه و آزمون آن‎ها با استفاده از نرم‌افزار Color Grab، مقادیر R در به‌دست آوردن نشانک تجزیه‌ای مرتبط با غلظت نیتریت مورد استفاده قرار گرفت. عامل‎های تجربی موثر بر واکنش و بازده استخراج نیز بررسی شد. تحت شرایط بهینه، حد تشخیص و حد کمی روش به ترتیب 2/1 و 4 میکروگرم بر لیتر به‎دست آمدند. نمودار معیارگیری در گستره 10 تا 300 میکروگرم بر لیتر با ضریب همبستگی 0/993 خطی شد. انحراف استاندارد نسبی برای غلظت‌های 100 و 30 میکروگرم بر لیتر به ترتیب 2/2 و 3/9 به‌دست آمد. روش پیشنهادی با موفقیت برای اندازه‌گیری نیتریت موجود در نمونه‌های آبی متفاوت به‎کار برده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of nitrite in various aqueous samples using magnetic solid phase extraction and image analysis via a mobile phone

نویسندگان [English]

  • leila khoshmaram 1
  • ali karimi 2
  • fatemeh sadeghi 3
1 Assistant Prof. in Department of Chemistry, Faculty of Basic Sciences, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
2 B.Sc. student in Department of Chemistry, Faculty of Basic Sciences, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
3 M.Sc. student in Department of Chemistry, Faculty of Basic Sciences, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
چکیده [English]

In this study, an image analysis method using a homemade colorimeter for determination of trace amount of nitrite in various water samples is provided. The proposed method is based on using a smartphone to obtain RGB values of digital images. 4-nitroaniline and α-naphthol were used to convert nitrite to a colored product. Magnetic solid phase extraction was then used to extract azo dye. In magnetic solid phase extraction, magnetic graphene was used as adsorbent and acetone as a desorption solvent. After taking the extraction phase digital images using a cell phone and their analyzing using Color Grab software, R values were used to obtain analysis signal related to nitrite concentration. The experimental parameters affecting the reaction and extraction efficiency were investigated. Under optimum conditions, the detection limit and the quantitative limit of the method were obtained 1.2 and 4 μg l-1, respectively. The calibration graph was linear in the range of 10-300 μg l-1 with a correlation coefficient of 0.993. The relative standard deviations for 100 and 30 μg l-1 were 2.2 and 3.9, respectively. The proposed method was successfully applied for the determination of nitrite in various water samples.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Image analysis
  • mobile phone
  • Magnetic Solid phase Extraction
  • Nitrite
  • Water samples
[1] Alloway, B.J.; Heavy Metals in Soils. Blackie and Son Ltd., Glasgow and London, and John Wiley and Sons. Inc., New York, 1990.‏
[2] Baveja, A.K.; Nair, J.; Gupta, V.K; Analyst 106(1266), 955-959, 1981.
[3] Zuo, Y.; Wang, C.; Van, T.; Talanta 70(2), 281-285, 2006.‏
[4] Mehmeti, E.; Stanković, D.M.; Hajrizi, A.; Kalcher, K.; Talanta 159, 34- 39, 2016.‏
[5] Singh, P.; Beg, Y. R.; Nishad, G.R.; Talanta, DOI: 10.1016/j.talanta.2018.08.028, 2018.
[6] Sadeghi, E.; Sharafi, K.; Almasi, A.; Dayhim, M.; Azizi, E.; Ghayebzadeh, M.; Iran. J. Health & Environ. 7(4), 491-498, 2015.
 [7] Narayana, B.; Sunil, K.; Eurasian J. Anal. Chem. 4(2), 204-214, 2009.
[8] Kodamatani, H.; Yamazaki, S.; Saito, K.; Tomiyasu, T.; Komatsu, Y.; J. Chromatogr. A 1216(15), 3163-3167, 2009.‏
[9] Kubáň, P.; Nguyen, H.T.A.; Macka, M.; Haddad, P.R.; Hauser, P.C.; Electroanalysis 19, 2059-2065, 2007.‏
[10] Akyüz, M.; Ata, Ş.; Talanta 79(3), 900-904, 2009.‏
[11] Liu, Y.; Gu, H.Y.; Microchim. Acta 162(1-2), 101-106, 2008.‏
[12] Kozub, B.R.; Rees, N.V.; Compton, R.G.; Sensor. Actuat. B-Chem. 143(2), 539-546, 2010.‏
[13] Ozmen, H.; Polat, F.; Cukurovali, A.; Anal. Let. 39, 823-833, 2006.    
[14] Tarigh, G.D.; Shemirani, F.; Talanta 128, 354-359, 2014.
[15] Kompany-Zareh, M.; Mansourian, M.; Ravaee, F.; Anal. Chim. Acta 471(1), 97-104, 2002.
[16] Oliveira, L.F.; Canevari, N.T.; Guerra M.B.B., Pereira F.M.V.; Schaefer, C.E.G.R.; Pereira-Filho, E.R.; Microchem. J. 109, 165-169, 2013.
[17] Lima, M.J.; Nascimento, C.F.; Rocha, F.R.; Anal. Methods 9(14), 2220-2225, 2017.
[18] Firdaus, M.L.; Alwi, W.; Trinoveldi, F.; Rahayu, I.; Rahmidar, L.; Warsito, K.; Procedia Environ. Sci. 20, 298-304, 2014.
[19] Hemmati, M.; Rajabi, M.; Asghari, A.; Microchim. Acta 185(3), 160, 2018.
[20] Herrero-Latorre, C.; Barciela-García, J.; García-Martín, S.; Peña-Crecente, R.M.; Otárola-Jiménez, J.; Anal. Chim. Acta 892, 10-26, 2015.
[21] Wierucka, M.; Biziuk, M.; TrAC Trends in Anal. Chem. 59, 50-58, 2014.
[22] Hao, L.; Wang, C.; Ma, X.; Wu, Q.; Wang, C.; Wang, Z.; Anal. Methods 6, 5659-5665, 2014.