The selective transport of a target metal ion across a membrane from a donor to an acceptor solution is an attractive concept for preconcentration or separation in a flow injection (FI) system. However, we found that the transport of lead across a supported liquid membrane consisting of dicyclohexano-18-crown-6 in decanol embedded in Celgard 2400 was too slow to be practical for an FI atomic spectrometry system. On the other hand, the same chemistry in an on-line, solid-phase reactor (a mini-column containing Pb-Spec resin) gave a satisfactory performance. In an attempt to understand the kinetics of the system, we have calculated the rate of transport across the membrane. As flux is proportional to concentration on the donor side -which decreases with time -we performed a series of numerical simulations involving fixed time intervals of decreasing values. These calculations show that for the sizes of membranes in a typical FI system, transport is very slow compared with the adsorption of lead by the Pb-Spec resin: it takes about 100 min for the concentration in a 0.06 mL donor solution to decrease by a factor of 1000. The time required for the same decrease in concentration for a membrane having the same surface area and ligand concentration as the Pb-Spec column was calculated as approximately 9 s.Key words: supported liquid membrane, solid-phase extraction, flow-injection, lead.
Résumé :Le transport sélectif d'un ion métallique cible à travers une membrane à partir d'un donneur vers une solution accepteuse est un concept attrayant pour la préconcentration ou la séparation dans un système à injection continue (IC). Cependant, nous avons trouvé que le transport du plomb à travers une membrane liquide incrustée dans un support, cette membrane est constituée de dicyclohexano-18-couronne-6 dans le décanol incorporé dans du Celgard 2400, est trop lent pour être pratique dans un système de spectrométrie atomique à injection continue (IC). Par ailleurs la même chimie en continu dans un réacteur en phase solide (une mini colonne contenant une résine Pb-Spec), a donné une performance satisfaisante. Dans une tentative pour comprendre la cinétique du système, nous avons calculé la vitesse de transport à travers la membrane. Comme le flux est proportionnel à la concentration du côté du donneur, laquelle diminue avec le temps, nous avons réalisé une série de simulations numériques impliquant des intervalles de temps fixes de valeurs décroissantes. Ces calculs montrent que, compte tenu des dimensions des membranes dans un système typique à injection continue, le transport est très lent comparativement à l'adsorption du plomb par la résine Pb-Spec; il faut environ 100 minutes pour que la concentration dans 0,06 mL d'une solution donneuse décroisse d'un facteur de 1000. Le temps requis pour la même diminution de concentration dans le cas d'une membrane ayant la même superficie et la même concentration de ligand dans une colonne de Pb-Spec est selon les calculs approximativement de 9 s.