SPME hat drei grundlegendeExtraktionModi: Direct Ectraction SPME, Headspace SPME und membrangeschütztes SPME.

1) Direkte Extraktion

Bei der direkten Extraktionsmethode wird die Quarzfaser mit dem beschichtetExtraktionDie stationäre Phase wird direkt in die Probenmatrix eingebracht und die Zielkomponenten werden direkt von der Probenmatrix in die stationäre Extraktionsphase übertragen. Im Laborbetrieb werden üblicherweise Rührmethoden eingesetzt, um die Diffusion analytischer Komponenten aus der Probenmatrix an den Rand der stationären Phase der Extraktion zu beschleunigen. Bei Gasproben reicht die natürliche Konvektion des Gases aus, um das Gleichgewicht der analytischen Komponenten zwischen den beiden Phasen zu beschleunigen. Bei Wasserproben ist die Diffusionsgeschwindigkeit der Komponenten in Wasser jedoch um drei bis vier Größenordnungen niedriger als in Gasen. Daher ist eine effektive Mischtechnologie erforderlich, um eine schnelle Diffusion der Komponenten in der Probe zu erreichen. Zu den am häufigsten verwendeten Mischtechniken gehören: Beschleunigung der Probenflussrate, Schütteln des Extraktionsfaserkopfes oder Probenbehälters, Rotorrühren und Ultraschall.

Diese Mischtechniken beschleunigen einerseits die Diffusionsgeschwindigkeit der Komponenten in der großvolumigen Probenmatrix und reduzieren andererseits den sogenannten „Verlustzoneneffekt“, der durch eine sich bildende Flüssigkeitsfilm-Schutzhülle entsteht die Außenwand der stationären Extraktionsphase.

2) Headspace-Extraktion

Im Headspace-Extraktionsmodus kann der Extraktionsprozess in zwei Schritte unterteilt werden:
1. Die analysierte Komponente diffundiert und dringt von der flüssigen Phase in die Gasphase ein;
2. Die analysierte Komponente wird von der Gasphase in die stationäre Extraktionsphase überführt.
Durch diese Modifikation kann verhindert werden, dass die stationäre Extraktionsphase durch hochmolekulare Substanzen und nichtflüchtige Substanzen in bestimmten Probenmatrizen (z. B. menschliche Sekrete oder Urin) verunreinigt wird. Bei diesem Extraktionsprozess ist die Extraktionsgeschwindigkeit von Schritt 2 im Allgemeinen viel größer als die Diffusionsgeschwindigkeit von Schritt 1, sodass Schritt 1 zum Kontrollschritt der Extraktion wird. Daher weisen flüchtige Komponenten eine viel schnellere Extraktionsrate auf als halbflüchtige Komponenten. Tatsächlich ist die Gleichgewichtszeit der Headspace-Extraktion für flüchtige Komponenten unter den gleichen Probenmischungsbedingungen viel kürzer als die der direkten Extraktion.

3) Membranschutzextraktion

Der Hauptzweck des Membranschutzes SPME besteht darin, die zu schützenExtraktionschützt die stationäre Phase vor Schäden bei der Analyse sehr verschmutzter Proben. Im Vergleich zur Headspace-Extraktion SPME ist diese Methode vorteilhafter für die Extraktion und Anreicherung schwerflüchtiger Komponenten. Darüber hinaus sorgt die Schutzfolie aus speziellen Materialien für eine gewisse Selektivität des Extraktionsprozesses.