Validace metody USEPA 524.2 pomocí koncentrátoru Evolution Purge and Trap a autosampleru Centurion WS

Metoda USEPA 524.2 vyžaduje odběr vzorků pomocí purge and trap systému v kombinaci s plynovým chromatografem (GC) a hmotnostním spektrometrem (MS) pro separaci a analýzu. Obsahuje rozsáhlý seznam sloučenin a vyžaduje nižší detekční limity vzhledem k použití při testování pitné vody. Požaduje se 20% relativní standardní odchylka pro faktory odezvy sloučenin v celé kalibrační křivce, zatímco kalibrační kontrolní standardní analyty musí být v rozmezí 30 % očekávané koncentrace. V současné době tato metoda vyžaduje objem proplachování 5 ml nebo 25 ml a dobu desorpce čtyři minuty. Tyto požadavky metody mohou představovat pro analytika výzvu kvůli množství vlhkosti, které se vytváří.

Mezi negativní účinky zvýšené vodní páry patří nestabilita chromatografie, eluce pásů a špatný tvar píku, abychom jmenovali alespoň některé. Vedlejším účinkem této nestability je opakované provádění testů vzorků a ztráta produktivity laboratoře. Kromě toho je běžnou praxí pro zmírnění vlhkosti zvýšení splitovacího poměru na vstupu GC. To představuje další obtíž, protože zvýšení splitovacího poměru může vést ke snížení citlivosti. Osmiportový ventil EST Analytical v koncentrátoru Evolution purge and trap pomáhá omezit vystavení vodě, protože správa vody v systému není součástí desorpční cesty. Tato funkce také umožňuje laboratořím používat menší splitovací poměr na vstupu GC, čímž se zvyšuje citlivost.

Experimentální část:

Pro tuto studii byl použit koncentrátor EST Analytical Evolution purge and trap a autosampler Centurion WS. Koncentrátor byl vybaven Vocarb 3000 trap a připojen k GC Agilent 7890A a 5975C inert XL MS. GC byl konfigurován s kolonou Restek Rxi-624 Sil MS 30 m x 0,25 mm x 1,4 µm. Parametry purge and trap a GC/MS použité pro tuto studii jsou uvedeny níže.

Parametry purge & trap

• Koncentrátor: EST Evolution
• Typ zachycovače (trap): Vocarb 3000
• Teplota pece: 130 °C
• Teplota transfer line: 130 °C
• Teplota pasti (trapu): 35 °C
• Teplota trapu pro redukci vlhkosti (MoRT): 39 °C
• Doba proplachování: 11 min
• Průtok proplachování: 40 ml/min
• Dry purge: teplota okolí
• Průtok dry purge: 40 ml/min
• Doba dry purge: 1,0 min
• Regulace desorpčního tlaku: ZAPNUTO
• Desorpční tlak: 5 psi
• Doba desorpce: 4 min
• Zpoždění předehřátí desorpce: 15 s
• Teplota desorpce: 250 °C
• Teplota vypalování MoRT: 210 °C
• Teplota vypalování: 260 °C
• Teplota vypalování nádoby na proplachování: 110 °C
• Doba vypalování: 6 min
• Průtok vypalování: 70 ml/min

Autosampler (EST Centurion WS):

• Typ vzorku: Voda
• Objem vody: 25 ml
• Objem interního standardu: 5 µl

Parametry GC/MS

• Systém: Agilent 7890A GC / 5975C inert XL MS
• Vstup: Režim split, 220 °C, poměr split 40:1, tlak 12,153 psi
• Kolona: Restek Rxi-624Sil MS, 30 m × 0,25 mm × 1,4 µm
• Program pece: 45 °C (1 min) → ramp 15 °C/min → 220 °C, udržovat 1,33 min (celková doba analýzy ~14 min)
• Průtok kolonou: 1 ml/min helia
• Celkový průtok: 44 ml/min
• Teplota zdroje: 230 °C
• Teplota kvadrupólu: 150 °C
• Teplota přenosové linky: 180 °C
• Rozsah skenování: m/z 35–300, 5,2 skenů/s
• Zpoždění rozpouštědla: 0,7 min

Kalibrační křivka byla stanovena s lineárním rozsahem 0,25 až 40 µg/l pomocí standardů USEPA Method 524.2 od společnosti Restek. Po stanovení křivky byly detekční limity metody ověřeny provedením série sedmi opakovaných standardů 0,25 µg/l a vypočítány pomocí postupu popsaného v 40 CFR část 136 příloha B. Nakonec bylo zkoumáno sedm standardů 20 µg/l za účelem ověření přesnosti a správnosti analýzy. Výsledky této studie jsou uvedeny v tabulkách 1 a 2, zatímco obrázek 1 představuje chromatogram GC/MS standardu 20 µg/l.

EST Analytical: Tabulka 1 Linearita sloučenin a odezvový faktor

EST Analytical: Tabulka 2 MDL, přesnost a procentuální výtěžnost

EST Analytical: Obrázek 1 Chromatogram standardu o koncentraci 20 µg/L

Závěry:

Tato studie prokázala účinnost purge & trap systému odběru vzorků Evolution/Centurion. Výsledky splnily všechna kritéria metody USEPA 524.2 pro linearitu i detekční limity. Vzhledem k tomu, že systém Evolution během čtyřminutového procesu desorpce obchází vodní zachycovací past, byl vliv vody na experimenty omezený. Kromě toho splitovací poměr 40:1 na vstupu GC poskytoval vynikající detekční limity, protože systém byl citlivější na požadavky metody na nízkou úroveň standardu. Nižší splitovací poměr má další výhodu v podobě snížení spotřeby helia v laboratoři ve srovnání s vyššími poměry jiných systémů. Výsledky přesnosti a procenta zpětného získání nakonec prokázaly spolehlivost systému při produkci přesných experimentálních výsledků.