GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

ANALÝZA LÁTEK V OVZDUŠÍ METODOU GC/MS SE SORPČNÍMI TRUBIČKAMI TENAX

Vědecké články | 2008 | THE SCIENCE FOR POPULATION PROTECTIONInstrumentace
GC/MSD, Termální desorpce
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Bruker

Souhrn

Význam tématu


Analýza těkavých organických látek (VOC) v ovzduší je klíčová pro rychlou identifikaci rizikových chemikálií při mimořádných událostech, únikových situacích nebo průmyslových haváriích. Citlivé, spolehlivé a přenosné metody umožňují zásahovým a laboratorním týmům stanovit přítomnost nebezpečných látek přímo v terénu. Zvolená kombinace sorpčních trubiček Tenax s mobilním GC/MS přístrojem reaguje na požadavky na nízké limity detekce, snadnou manipulaci se vzorky a možnost následné kvantifikace.

Cíle a přehled studie


Hlavním cílem bylo optimalizovat postup odběru vzorků vzduchu pomocí sorpčních trubiček Tenax a následné analýzy na mobilním plynovém chromatografu s hmotnostním detektorem EM 640. Studie se zaměřila na:
  • Vyhodnocení vlivu doby prosávání a průtoku vzduchu na výtěžnost adsorpce různých modelových látek.
  • Nastavení optimálních parametrů odběru vhodných pro jednotky HZS vybavené odběrovým čerpadlem PCXR4 nebo chemickým průkazníkem CHP-71.
  • Stanovení možnosti semikvantitativního odhadu koncentrací identifikovaných látek ve vzduchu.

Použitá metodika a instrumentace


Celý postup probíhá ve dvou fázích – odběr vzorku a následná GC/MS analýza:
  • Odběr vzorku: laboratorní kalibrátor SYCOS K-DPG vyrábí standardizované koncentrace VOC v proudu filtrovaného vzduchu. Vzduch se prosává trubičkou Tenax (SKC), trubičky Tenax zachycují analyty adsorpcí.
  • Optimalizace parametrů: sledován vliv doby odběru (0–35 min) a průtoku (0,1–5 l/min) pro čtyři modelové látky (n-heptan, 1-butanol, methylethylketon, chlorbenzen).
  • Desorpce a analýza: termo-desorpční modul GC/MS EM 640 (Bruker) vybaven kolonkou HP-5 MS (25 m, Ø 0,32 mm, fáze 1 µm). Podmínky zahrnují zahřátí trubičky na 220 °C (1,5 min), injekci 20 s, program teplot 40 °C → 130 °C (5 °C/min) → 220 °C (20 °C/min).
  • Detekce a identifikace: hmotnostní spektra porovnává software DataAnalysis s knihovnami, plocha chromatografického píku koreluje s koncentrací látky.

Hlavní výsledky a diskuse


Optimální parametry odběru odpovídají kompromisu mezi citlivostí a univerzálností pro různé VOC:
  • Doba prosávání 20 min při průtoku 0,5 l/min (10 l vzduchu) poskytuje maximální výtěžnost adsorpce u těkavých i méně těkavých látek.
  • Při delším odběru dochází k mírné eluční ztrátě u netěkavých sloučenin, u polárních látek se po 5–15 min ustaluje adsorpční rovnováha.
  • Zvýšení průtoku nad 0,5 l/min nemá zásadní vliv na výtěžnost do 2 l/min, vyšší rychlosti již způsobují eluční ztráty.
Semikvantitativní kalibrace pro deset analytů prokázala lineární závislost plochy píku na koncentraci v rozsahu desítek ppb až jednotek ppm. Pro rychlý odhad koncentrace lze využít skupinové přepočtové koeficienty (1e6 cnts odpovídá 0,001–0,03 ppm v závislosti na těkavosti a polaritě látky).

Přínosy a praktické využití metody


Metodika byla implementována do řádu chemické služby HZS ČR a je běžně využívána výjezdovými skupinami a chemickými laboratořemi krajských HZS. Umožňuje:
  • Rychlou detekci a identifikaci VOC přímo v terénu.
  • Semi-quantitativní odhad koncentrací s dostatečnou přesností pro předběžné hodnocení rizika.
  • Snadnou manipulaci s trubičkami Tenax, přenosnost a možnost archivace vzorku bez chemických přeměn.

Budoucí trendy a možnosti využití


S dalším vývojem lze očekávat:
  • Zavedení miniaturizovaných termo-desorpčních modulů pro snížení spotřeby energie a rychlejší odezvu.
  • Rozšíření databází hmotnostních spekter o méně běžné nebo nově vznikající kontaminanty.
  • Integraci GC/MS s real-time datovými platformami a umělou inteligencí pro automatickou identifikaci rizikových látek.
  • Adaptaci postupu na odchyt těžších a vysoce polárních látek kombinací více sorbentů v sérii.

Závěr


Optimalizovaný postup odběru vzorků vzduchu na sorpční trubičky Tenax (20 min/0,5 l/min) a následná analýza GC/MS EM 640 představují robustní a univerzální metodiku pro identifikaci a předběžné kvantifikování organických nebezpečných látek v ovzduší. Implementace do praxe HZS ČR zaručuje rychlou odezvu i v terénních podmínkách a podporuje efektivní ochranu obyvatelstva.

Reference


  • Čapoun T., Krykorková J. Metodiky analýzy organických látek mobilním plynovým chromatografem s hmotnostním detektorem EM 640 I. Výzkumná zpráva, Institut ochrany obyvatelstva, MV-GŘ HZS ČR, Lázně Bohdaneč 2006.
  • Kalavská D., Holoubek I. Analýza vod. Bratislava: Alfa 1989.
  • Bellar T.A., Lichtenberg J. Adsorpce organických sloučenin na sorbenty. J. Amer. Water Works Assoc. 1974;66(12):739–744.
  • Bellar T.A., Lichtenberg J. Enviromentální monitoring, EPA 670/4-74009, USA 1974.
  • Uchytíl B. Stanovení těkavých organických látek plynovou chromatografií. Institut CO ČR, Lázně Bohdaneč 1993.
  • Řád chemické služby HZS ČR, Příloha č. 26. MV – GŘ HZS ČR, Praha 2007.
  • Čapoun T., Krykorková J., Urbanová D., Ločárková P. Metodiky analýzy organických látek mobilním plynovým chromatografem s hmotnostním detektorem EM 640 III. Výzkumná zpráva, Institut ochrany obyvatelstva, Lázně Bohdaneč 2008.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
OCHRANA ADSORPČNÍCH TRUBIČEK PŘED KONTAMINACÍ
PŘÍSPĚVKY THE SCIENCE FOR POPULATION PROTECTION 1/2011 OCHRANA ADSORPČNÍCH TRUBIČEK PŘED KONTAMINACÍ PROTECTION OF ADSORPTION TUBES AGAINST CONTAMINATION Tomáš ČAPOUN, Jana KRYKORKOVÁ, Dagmar URBANOVÁ [email protected] Došlo 10. 3. 2011, upraveno 15. 4. 2011, přijato 21. 4. 2011. Dostupné na http://www.population-protection.eu/…
Klíčová slova
příspěvky, příspěvkytrubičky, trubičkytrubiček, trubičektenax, tenaxlátek, látekzátkami, zátkamikontaminací, kontaminacívzduchu, vzduchuuložení, uloženíplastovými, plastovýmiochrany, ochranytrubička, trubičkaodběru, odběruuzavřené, uzavřenélaboratoři
PŘÍSPĚVEK K VYUŽITÍ TECHNIKY SPME PŘI ANALÝZE TĚKAVÝCH ORGANICKÝCH LÁTEK METODOU GC/MS
PŘÍSPĚVKY THE SCIENCE FOR POPULATION PROTECTION 0/2008 PŘÍSPĚVEK K VYUŽITÍ TECHNIKY SPME PŘI ANALÝZE TĚKAVÝCH ORGANICKÝCH LÁTEK METODOU GC/MS CONTRIBUTION TO USE THE TECHNIQUE OF SPME IN THE ANALYSIS OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS BY GC/MS METHOD Jana KRYKORKOVÁ, Tomáš ČAPOUN…
Klíčová slova
příspěvky, příspěvkylátek, láteksměsi, směsipíků, píkůpdms, pdmschromatografických, chromatografickýchvláken, vlákenpři, přiuhlovodíků, uhlovodíkůploch, plochalifatických, alifatickýchbipolární, bipolárnírelativních, relativníchlátky, látkydvb
STUDIUM KINETIKY SORPCE TĚKAVÝCH ORGANICKÝCH LÁTEK NA VLÁKNA SPME PŘI ANALÝZE METODOU GC/MS
PŘÍSPĚVKY THE SCIENCE FOR POPULATION PROTECTION 1/2009 STUDIUM KINETIKY SORPCE TĚKAVÝCH ORGANICKÝCH LÁTEK NA VLÁKNA SPME PŘI ANALÝZE METODOU GC/MS STUDY OF KINETICS OF SORPTION OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS ON THE SPME FIBRE IN THE ANALYSIS BY GC/MS METHOD Jana…
Klíčová slova
vlákna, vláknalátek, látekpříspěvky, příspěvkyextrakce, extrakcedobě, doběpolární, polárnípdms, pdmszávislost, závislostspme, spmepři, přijednotlivá, jednotlivávlákno, vláknomnožství, množstvíextrahovaného, extrahovanéhosorpce
XXIII. Mezinárodní konference o separační chemii a analýze toxických látek: ODHAD KONCENTRACE LÁTEK VE VZDUCHU ODEBRANÉM NA SORPČNÍ TRUBIČKU TENAX
ODHAD KONCENTRACE LÁTEK VE VZDUCHU ODEBRANÉM NA SORPČNÍ TRUBIČKU TENAX TOMÁŠ ČAPOUN, JANA KRYKORKOVÁ, MV – GŘ HZS ČR, Institut ochrany obyvatelstva XXIII. mezinárodní konference o separační chemii a analýze toxických látek, Lázně Bohdaneč, 1. – 2. 11. 2021 Úvod…
Klíčová slova
ovzduší, ovzdušílátky, látkyodhad, odhadkoncentrace, koncentracevzduchu, vzduchuvaru, varupropylacetát, propylacetátbutylacetát, butylacetátlátek, látekethylbenzen, ethylbenzendichlormethan, dichlormethantrubiček, trubičekethylacetát, ethylacetátbodu, bodutrichlorethylen
Další projekty
LCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.