XXIII. Mezinárodní konference o separační chemii a analýze toxických látek: ODHAD KONCENTRACE LÁTEK VE VZDUCHU ODEBRANÉM NA SORPČNÍ TRUBIČKU TENAX

Význam tématu

Nebezpečné látky ve formě plynů, par a aerosolů představují v případě mimořádných událostí vážné riziko inhalací pro zasahující jednotky i obyvatelstvo. Schopnost rychle a spolehlivě stanovit koncentraci těchto látek ve vzduchu je klíčová pro bezpečné rozhodování, efektivní řízení zásahu a ochranu zdraví.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout jednoduchou a univerzální metodiku pro odhad koncentrace organických látek ve vzduchu adsorbovaných na trubičky se sorbentem Tenax, přičemž se využívá vztahu mezi bodem varu látky a kalibračním faktorem měření pomocí termodesorpce a GC/MS.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky ovzduší odebírané pasivně nebo prosáváním vzduchu (0,5 l/min, 10 l) na trubičky Tenax TA byly zpracovány v termodesorpčním přístroji TD100 (Agilent) následovaně analyzovány na GC/MS 7890A/5975C. Kalibrace probíhala v dynamické jednotce s přípravou směsí 12 standardních látek (1–50 ppb). Parametry termodesorpce a teplotního programu GC byly optimalizovány pro lineární závislost ploch chromatografického píku na koncentraci.

Hlavní výsledky a diskuse

Pro jednotlivé látky v rozsahu bodu varu 40–180 °C byly zjištěny lineární kalibrační závislosti A = k·c + q s relativní odchylkou 5–15 % a mezem stanovitelnosti 0,3–0,5 ppb. Dále byla potvrzena výrazná lineární korelace mezi logaritmem kalibračního faktoru FC a bodem varu TV podle rovnice log FC = –0,0047·TV + 0,11 (R = 0,991). Na základě toho byla odvozena obecná rovnice pro odhad logaritmu koncentrace log c = log (A/V) – 0,0047·TV + 0,11, kterou lze adaptovat na jiná zařízení určením vlastních parametrů K a Q dvěma zástupnými látkami.

Přínosy a praktické využití metody

Navržený postup umožňuje odhadnout koncentraci libovolné organické látky zachycené na sorpční trubičce Tenax bez nutnosti samostatné kalibrace každého analytu. Tím se zásadně zjednodušuje operativní monitoring ovzduší při chemických haváriích, kdy není dostupné široké spektrum standardů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodiku lze rozšířit o další proměnné ovlivňující sorpci (vlhkost, průtok, typ sorbentu) a integrovat s miniaturizovanými mobilními GC/MS systémy. Dále se předpokládá využití prediktivních algoritmů a chemometrie k dalšímu zpřesnění odhadů pro neznámé látky.

Závěr

Popsaný přístup založený na vztahu mezi bodem varu a kalibračním faktorem nabízí efektivní a přenosný nástroj pro rychlý odhad koncentrace organických sloučenin ve vzduchu odebraném na trubičku Tenax. Přesnost odhadů se shoduje s praktickými požadavky nasazení v terénu a umožňuje operativní rozhodování při chemických incidentech.