What？！咖啡机除了煮咖啡，还可以用来……做实验

提到化学分析，我们通常都会联想到昂贵的设备、高纯度的试剂以及测试所需的大量时间。咖啡机作为厨房小家电，出现在分析实验室里的唯一原因，好像就是为实验猿们提供热气腾腾的咖啡。不过，最近有神人开始用咖啡机来做分析化学实验，What？！您没看错，西班牙巴伦西亚大学的Francesc A. Esteve-Turrillas课题组在《Analytical Chemistry》发表文章“Hard Cap Espresso Machines in Analytical Chemistry: What Else?”（Anal. Chem., 2016, 88, 6570-6576, DOI: 10.1021/acs.analchem.6b01400），让咖啡机变身为分析仪器，这让最近痴迷拿铁拉花的小编大吃一惊。

图片来源：Analytical Chemistry

从受污染的土壤样品中提取致癌污染物——多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）的传统方法：如索氏提取法（Soxhlet）、机械振动法（mechanical shaking）、超声辅助提取法（ultrasound-assisted extraction），以及目前改进的研究方法：如加压溶剂提取技术（pressurized solvent extraction）、微波辅助提取法（microwave-assisted extraction）、超临界流体萃取（supercritical fluid extraction）等，都需要耗费很长的提取时间（最短30分钟）和大量的溶剂。受到咖啡机萃取意式浓缩咖啡的灵感启发，研究者们创造性的使用咖啡机从土壤样品中提取多环芳烃，此方法（hard cap espresso extraction，HCE）可以显著减少溶剂使用、提取时间和仪器成本，提高提取效率，整个过程快捷又经济。

首先，研究者们将一粒包裹着5克污染土壤粉末的胶囊投入咖啡机，然后，将50毫升水-乙腈混合溶剂在萃取意式咖啡同样的压强和温度下通过土壤样品。整个过程只需11秒，远远少于经典方法的30分钟甚至更久。最后，将萃取得到的液体进行检测，就可以分析计算出该土壤中致癌污染物的含量。通常，这种方法测出的PAHs浓度是由标准方法得出的浓度的20%。该团队正在准备开发咖啡机在其他方面的应用，例如，利用咖啡机来检测食物或土壤样本中的矿物元素以及农药、药剂、清洁剂等有机化合物。

研究者们还讨论了不同条件对土壤样品萃取的影响，选用乙腈作溶剂因为其相对高的介电常数，足够高的沸点（82°C），能适应咖啡机72 ± 3 °C的萃取温度。研究发现使用40%乙腈-60%水（体积比）作溶剂，可以达到最好的萃取效果。萃取溶剂流速控制在4.6 ± 0.3 mL s⁻¹，样品质量5g。

准确度和精确度是化学分析仪器的重要指标。确定萃取条件后，作者通过加标回收率来确定不同材质的胶囊对测试准确度的影响。结果发现，不锈钢和塑料材质的胶囊都能保证很高的测量准确度。

最后，作者分析了两类含有多种致癌芳烃污染物的黏土，并和文献值进行了对比，说明该方法的具有较高的测量精确度。

图片来源：Analytical Chemistry

Science网站的新闻里还对这篇文章进行了推荐报道，有兴趣的童鞋可以去看看哦~

一壶咖啡，一个故事，一杯拿铁，一种情怀。原来，只要敢想，咖啡店也可以是实验室。

附，小编钟爱的咖啡机和小编做的拿铁，图片转自小编朋友圈哦~

1. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.6b01400

2. http://www.sciencemag.org/news/2016/06/common-espresso-machine-can-perform-complex-chemical-analysis

（本文由小希供稿）

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