Trace Analysis of PAH´s and PCB´s in Soil through On-Line Direct Thermal Desorption
Aplikace | 1994 | GERSTELInstrumentace
Analýza stopových organických kontaminant v půdě je klíčová pro hodnocení rizika znečištěných průmyslových lokalit
a pro rychlé environmentální screeningy. Metody umožňující přímé uvolnění a detekci polutantů bez rozsáhlé
přípravy vzorku zkracují dobu analýzy a minimalizují riziko ztráty těkavých látek.
Cílem práce bylo vyvinout a otestovat plně automatizovaný systém pro přímou termickou desorpci půdních vzorků s následujícím
kryofokusováním ve vstřikovací jednotce a analýzou na GC/MS. Metoda se zaměřuje na stanovení těkavých a polotěkavých
kontaminant (PAH a PCB) v širokém rozmezí bodů varu, zachovává vlhkost vzorku a minimalizuje přípravu.
Vzorek pouze rozdrcen do zrna <4 mm, bez extrakce ani sušení
Umělé vzorky (křemenný písek) ukázaly obnovu 80–105 % pro všechny 16 EPA PAH, včetně vysokobodových
sloučenin (Dibenzo[a,h]anthracene).
Reálné půdní vzorky vykázaly:
Celkové iontové chromatogramy prokázaly potřebu MS detekce, extrahované a selektivní iontové chromatogramy
zajistily selektivitu pro PAH a PCB ve složité matrici půdy.
Zásadní výhody spočívají v rychlosti (cca 30 min desorpce), automatizaci a minimální manipulaci se vzorkem.
Metoda je vhodná pro screening kontaminací v laboratořích environmentální analýzy, QA/QC a průmyslové monitorování.
Přímá termodesorpční metoda s cryofokusací v CIS 3 je spolehlivý a relativně rychlý postup pro semikvantitativní analýzu těkavých
a polotěkavých organických polutantů v půdách. Metoda nabízí detekční limity a přesnost srovnatelné se standardními
extrakčními technikami, přičemž vyžaduje jen minimální přípravu vzorku.
GC/MSD, Termální desorpce, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Analýza stopových organických kontaminant v půdě je klíčová pro hodnocení rizika znečištěných průmyslových lokalit
a pro rychlé environmentální screeningy. Metody umožňující přímé uvolnění a detekci polutantů bez rozsáhlé
přípravy vzorku zkracují dobu analýzy a minimalizují riziko ztráty těkavých látek.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo vyvinout a otestovat plně automatizovaný systém pro přímou termickou desorpci půdních vzorků s následujícím
kryofokusováním ve vstřikovací jednotce a analýzou na GC/MS. Metoda se zaměřuje na stanovení těkavých a polotěkavých
kontaminant (PAH a PCB) v širokém rozmezí bodů varu, zachovává vlhkost vzorku a minimalizuje přípravu.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorek pouze rozdrcen do zrna <4 mm, bez extrakce ani sušení
- Termodesorpční jednotka TDS 2 (Gerstel)
- Cooled Injection System CIS 3 (Gerstel) s cryofokusací při –150 °C
- Gas chromatograph HP 5890 II (Hewlett-Packard)
- Mass selective detector HP 5972 (Hewlett-Packard)
- Kolona DB-5, 50 m × 0,25 mm × 0,25 μm
- Program teplot:
‒ TDS: –50 °C → 350 °C při 60 °C/min
‒ CIS: –150 °C → 400 °C při 12 °C/s
‒ Pece GC: 60 °C → 250 °C při 10 °C/min → 320 °C při 5 °C/min - Pneumatika: helium 210 kPa, split 1:100 pro ochranu cryotrapu
Hlavní výsledky a diskuse
Umělé vzorky (křemenný písek) ukázaly obnovu 80–105 % pro všechny 16 EPA PAH, včetně vysokobodových
sloučenin (Dibenzo[a,h]anthracene).
Reálné půdní vzorky vykázaly:
- PAH: průměrná obnova 17–113 %, detekce až u nízkých mg/kg
- PCB: obnova 21–50 % v závislosti na vzorku, detekční limity ~0,05 mg/kg
- Možnost stanovit kontaminanty bez sušení vzorku díky split režimu TDS
Celkové iontové chromatogramy prokázaly potřebu MS detekce, extrahované a selektivní iontové chromatogramy
zajistily selektivitu pro PAH a PCB ve složité matrici půdy.
Přínosy a praktické využití metody
Zásadní výhody spočívají v rychlosti (cca 30 min desorpce), automatizaci a minimální manipulaci se vzorkem.
Metoda je vhodná pro screening kontaminací v laboratořích environmentální analýzy, QA/QC a průmyslové monitorování.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření na další skupiny polutantů (pesticidy, NPEO, dioxiny)
- Vylepšení kryofokusace a rozšíření teplotního rozsahu pro těžší sloučeniny
- Integrace s robotizovanou přípravou vzorků a online reportováním výsledků
- Vývoj přenosných termodesorpčních modulů pro polní analýzy
Závěr
Přímá termodesorpční metoda s cryofokusací v CIS 3 je spolehlivý a relativně rychlý postup pro semikvantitativní analýzu těkavých
a polotěkavých organických polutantů v půdách. Metoda nabízí detekční limity a přesnost srovnatelné se standardními
extrakčními technikami, přičemž vyžaduje jen minimální přípravu vzorku.
Reference
- I Blankenhorn, D Meijer, RJ van Delft, Fresenius Journal of Analytical Chemistry 343 (1992) 497–504
- Analysenverfahren PAK, LMU RdErl. IIIA5-567, 25.3.1988
- DIONEX Application Note (1992)
- J Bundt, R Stegmann, GIT Spezial Chromatographie 2/1993, 64–69
- W Püttmann, CB Eckardt, RG Schäfer, Chromatographia 25 (1988) 279–287
- W Püttmann, W Goßel, Wissenschaft und Umwelt 3 (1988) 123–130
- EPA Method 610, Part VIII, Vol 49, No 209 (1984)
- VDI Richtlinie 3872 Blatt 2
- LMW Schriftenreihe Abfallwirtschaft Nr 13 (1987)
- Klärschlammverordnung Anhang 1, Bundesgesetzblatt 21/1992
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Design, Performance and Applicability of a Multi-Functional Thermodesorption System for Trace Analysis in Capillary GC
1994|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 1/1994 Design, Performance and Applicability of a Multi-Functional Thermodesorption System for Trace Analysis in Capillary GC Andreas Hoffmann, Ralf Bremer Gerstel GmbH & Co.KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany KEYWORDS Direct Thermal Desorption, Volatiles in Solids…
Klíčová slova
abundance, abundancethermodesorption, thermodesorptionlinalool, linaloolcis, cisdesorption, desorptiongerstel, gersteltime, timelimonene, limonenedihydro, dihydrothermal, thermaltds, tdspreliminary, preliminarytrapped, trappedgalaxoide, galaxoideveridoflorol
Comparison of Standard Liquid Extraction and Direct Thermal Desorption GC/MS Techniques for the Analysis of Charcoal Filters used for Indoor Air Purification in a PCB Contaminated Building
1996|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 2/1996 Comparison of Standard Liquid Extraction and Direct Thermal Desorption GC/MS Techniques for the Analysis of Charcoal Filters used for Indoor Air Purification in a PCB Contaminated Building Andreas Hoffmann Gerstel GmbH & Co.KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an…
Klíčová slova
desorption, desorptionthermal, thermalgerstel, gerstelfilter, filterlayers, layerspcbs, pcbscontaminated, contaminatedcharcoal, charcoalliquid, liquidindoor, indoorextraction, extractionpcb, pcbclophen, clophenpruzina, pruzinaair
Direct Thermal Analysis of Solids - A Fast Method for the Determination of Halogenated Phenols and Anisols in Cork
1994|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 2/1994 Direct Thermal Analysis of Solids - A Fast Method for the Determination of Halogenated Phenols and Anisols in Cork Andreas Hoffmann Gerstel GmbH & Co.KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany Wolf Rüdiger Sponholz Forschungsanstalt Geisenheim,…
Klíčová slova
cork, corkabundance, abundancecis, cisgrowth, growthrings, ringsgerstel, gerstelyears, yearstds, tdsage, agethermal, thermaldirect, directtime, timegrey, greydesorption, desorptionyoung
Applicability of a New Versatile Temperature Programmed Thermodesorption System in Single and Multi Column Capillary GC/MS
1992|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 1/1992 Applicability of a New Versatile Temperature Programmed Thermodesorption System in Single and Multi Column Capillary GC/MS Ralf Bremer, Andreas Hoffmann Gerstel GmbH & Co.KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany Jacques A. Rijks Foundation Education and…
Klíčová slova
programmed, programmedgerstel, gerstelmethylfuran, methylfurantds, tdsthermodesorption, thermodesorptionversatile, versatiletemperature, temperaturebutandione, butandionedetectorfid, detectorfidapplicability, applicabilitymethylbutanal, methylbutanalenrichment, enrichmentbutenal, butenalheptene, heptenetrimethylbenzenes