این روش تاکنون جهت جداسازی و اندازه‌گیری ترکیبات آلاینده آب‌های طبیعی از قبیل هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای آفت‌کش‌های آلی فسفردار، آفت‌کش‌های آلی کلردار، کلروبنزن‌ها، تری‌هالومتان‌ها، ترکیبات بنزنی استخلاف‌دار، آلکان‌ها و آلکن‌ها به کاربرده شده است و نتایج رضایت بخشی از آنالیز این نمونه‌ها با کروماتوگرافی گازی حاصل شده است [۳۷-۳۶].
از این روش همراه با اسپکتروسکوپی جذب اتمی کوره‌ای و شعله‌ای و پلاسمای جفت­شده القایی برای استخراج و اندازه‌گیری کاتیون‌هایی از قبیل کادمیم، سرب، سلنیم و جیوه از آب استفاده شده است. این روش به علت حجم کم حلال آلی استخراج کننده مصرفی، دارای فاکتور تغلیظ بالا بوده و در نتیجه جهت آنالیز مقادیر خیلی کم این ترکیبات در آب‌ها، بسیار کارا می‌باشد.

به‌طورکلی امکان استخراج هرگونه هیدروفوبی که در درون محلول آبی وجود داشته باشد، با این روش وجود دارد. تاکنون توانایی این روش جهت استخراج هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای و آفت‌کش‌های آلی فسفردار، کلروبنزن‌ها و تری‌هالومتان‌ها به اثبات رسیده است.
در مواردی که قطبیت گونه‌ها و حلالیت آنها در آب کم است، بدون نیاز به واکنش‌های ثانویه می‌توان عمل استخراج را انجام داد. ولی در مواردی که حلالیت گونه‌ها در آب نسبتاً بالا باشد و یا نظیرکاتیون‌ها، محلول درآب باشند، لازم است به نحوی حلالیت آنها در آب کاهش یابد. به عنوان مثال برای کاتیون‌ها با بهره گرفتن از لیگاندهای آلی با هیدروفوبیسیته مناسب، کمپلکس‌های کم محلول در آب ایجاد کرده و عمل استخراج انجام می‌گیرد. کاتیون‌هایی از قبیل کادمیم، سرب، سلنیم و جیوه با این روش استخراج شده‌اند یا در مورد ترکیباتی مثل فنل‌ها و الکل‌ها می‌توان با مشتق‌سازی آنها به‌وسیله فرایند استری کردن، حلالیت را کاهش داده و عمل استخراج را انجام داد [۳۸].
حلال پخش­کننده معمولاً تتراکلریدکربن و حلال استخراجی استون می­باشد.

۲-۳-۳- اصول میکرو استخراج مایع - مایع پخشی

میکرو استخراج مایع- مایع پخشی در واقع شاخه‌ای از استخراج مایع- مایع معمولی می‌باشد که در جهت کاهش مصرف حلال‌های آلی مضر طرح‌ریزی شده است. به‌طور کلی در روش میکرو استخراج مایع- مایع پخشی سه جزء حلال آبی، حلال آلی استخراج‌کننده و حلال آلی پخش‌کننده به گونه‌ای با هم مخلوط می‌شوند که حلال آلی استخراج‌کننده به‌صورت قطرات بسیار ریز، در بین لایه‌های حلال آبی پخش شود. اندازه این قطرات به حدی است که جرم این قطرات توانایی غلبه بر نیروهای بین مولکولی آب را نداشته و نمی‌توانند بدون حضور یک نیروی خارجی به یکدیگر متصل شده و ته‌نشین شوند. البته لازم به ذکر است که نیروهای جاذبه کوچک برهمکنش‌های مولکولی حلال آب با مولکول‌های حلال استخراج‌کننده نیز در پایداری این سیستم تأثیرگذار است. بر اثر پخش حلال آلی استخراج‌کننده در درون آب، سطح تماس مولکول‌های آب و حلال آلی به میزان بسیار زیادی در مقایسه با استخر اج مایع- مایع معمولی افزایش می‌یابد. این امر سبب می‌شود که زمان لازم برای به تعادل رسیدن گونه استخراج‌شونده (که یا ذاتاً هیدروفوب است و یا به کمک فرایندهای کمپلکس‌کردن و یا مشتق‌سازی هیدروفوب شده است) بین آب و حلال آلی کاهش یابد و به حد ثانیه برسد [۳۹].
به‌طور کلی مراحل انجام میکرو استخراج مایع- مایع پخشی بدین شکل می‌باشد که ابتدا یک محلول همگن از حلال آلی استخراج‌کننده و حلال آلی پخش‌کننده با نسبتی معین تهیه می‌گردد. سپس مقدار مشخصی از این محلول به کمک یک سرنگ به سرعت به درون محلول آبی حاوی آنالیت تزریق می‌گردد. درنتیجه محلول کدر (ابری) می‌شود که این کدورت به علت پخش ذرات ریز حلال استخراج‌کننده در درون محلول آبی می‌باشد (شکل ). این مخلوط تا حدود زیادی پایدار می‌باشد و می‌تواند ساعت‌ها به همین حالت باقی بماند. سپس این مخلوط سانتریفوژ می‌گردد و در نتیجه ذرات ریز حلال استخراج‌کننده که دارای دانسیته بیشتری نسبت به آب، می‌باشند ته‌نشین می‌گردند. سپس این فاز ته‌نشین شده که حاوی آنالیت نیز می‌باشد، جهت آنالیز با روش‌های دستگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شکل ۲-۴ مراحل میکرو استخراج مایع- مایع پخشی

اصول کلی توزیع ماده بین دو فاز غیرقابل اختلاط همانند استخراج مایع- مایع معمولی است، با این تفاوت که سطح تماس بسیار افزایش یافته است. در ضمن میزان ضرایب توزیع آنالیت‌ها نیز احتمالا متفاوت از ضرایب توزیع بین دو حلال آلی و آبی به تنهایی است، زیرا وجود حلال پخش‌کننده باعث تغییراتی هر چند کوچک در خواص حلال آبی و آلی می‌گردد [۴۰].

۲-۳-۴-محاسبه­ی فاکتورهای موثر در روش میکرواستخراج مایع- مایع پخشی

مقدار ماده استخراج شده در فاز ته نشین شده را می توان از روابط ریاضی استخراج مایع- مایع، بدست آورد.

همچنین ضریب توزیع به‌صورت غلظت ماده استخراج‌شده به غلظت آنالیت در فاز آبی پس از تعادل تعریف می‌شود.

با جایگذاری رابطه‌ی ( در رابطه‌ی ( معادله‌ی زیر به‌دست می‌آید: