萃取

固相微萃取

固相微萃取 (solid phase microextraction, SPME)
國立臺灣師範大學化學系學士班 俞姿宇

固相微萃取(SPME, 讀做”spee-mee”)是一種重要的樣品前處理方法,可以與多種分析儀器串聯使用2,像是在氣相層析儀 (gas chromatography, GC)、質譜等分析儀器的進樣。SPME 優於一般傳統的萃取方法就是不需要使用溶劑,成本低廉,萃取時間短、樣品需求量少,而且可應用在食品、環境分析,不論是否揮發的物質都能使用,靈敏度高,偵測極限可達 ppb。此方法由加拿大滑鐵盧大學 Pawliszyn 教授在 1989 年發表,將採樣、萃取、濃縮、進樣整合成單一步驟即可完成,萃取裝置很簡單,如圖一,外觀像一個針筒,但是在接觸樣品的前端是熔融矽纖維,纖維上塗覆 10 μm – 100 μm 的固定相,暴露在樣品中,等待分析物吸附上去。纖維若無損壞可重複使用。1

超臨界流體之應用(Supercritical Fluid Applications)

超臨界流體之應用(Supercritical Fluid Applications)
臺北市立第一女子高級中學一年級梁懿貴

氣體可藉由加壓使其液化,氣體的溫度越高,所需的壓力也就會越大。但是當氣體的溫度到達一定的程度時,會出現任何壓力都沒辦法使氣體液化的現象,而此液化的上限溫度稱為臨界溫度。在此臨界溫度下,使氣體液化的最低壓力則稱為臨界壓力。當流體的壓力與溫度都高於臨界溫度與臨界壓力時,會呈現一種無法區分液體、氣體的物質狀態,稱為超臨界流體(Supercritical Fluid)。

超臨界流體的密度一般都介於0.1到1.0g/ml之間,其物理性質界於氣、液相間,具有氣體的可壓縮性和高擴散性,及液體的流動性和溶解能力,並兼具低黏度、低表面張力的特性,因此容易滲入到多孔性組織中。除此之外,當流體接近臨界點時,微小的溫度或壓力變化都可使密度產生改變,使得超臨界流體具有可被微調的特性。而其化學性質則異於其氣、液相,例如二氧化碳在氣體狀態下並不具有萃取能力,但當進入超臨界狀態後,卻具有溶解有機物的能力。

磁體製作的新里程碑

磁體製作的新里程碑
國立臺灣大學科學教育發展中心特約編譯葉承効/臺灣大學科學教育發展中心陳藹然博士責任編輯

磁體在現今的許多產業中,都佔有重要角色,但磁體製作所面對的問題是材料的取得問題。(圖片來源:Hi-Res Images of Chemical Elements)

磁體在現今的許多產業中,都佔有重要角色,如通訊、電子、發電等產業都需要大量的磁體作為配件。但磁體製作所面對的問題是材料的取得問題。現今的磁體都需要具備體積小、效能高且又有足夠的穩定性。而這樣的磁體大多需要釹(neodymium)、鏑(dysprosium)等稀土金屬(rare-earth metal)為原料,但是這些金屬的產量極少,也造成製作成本水漲船高。在製作過程中,又要同時配合許多高科技條件的配合,如奈米粒子、高溫與濺鍍(sputtering)技術,才能製成品質較佳的磁體。

現在許多磁體研究者,為了因應原料價格飛漲與市場壟斷的隱憂,也分別開發不同的磁體製作方式。2013年1月在波士頓所舉辦的材料研究研討會中,研究成果顯示學者們並非是著重在稀土金屬製作磁體過程的創新,而是從製作過程的精準性下手。