Determination of Off-Odor Compounds in Drinking Water Using an SPME Device with Gas Chromatography and Mass Spectrometry
Aplikace | 2018 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Nežádoucí pachy a chutě ve vodě, způsobené sloučeninami geosminu a 2-methylisoborneolu (2-MIB), mají i při koncentracích na úrovni ng/L výrazný negativní dopad na kvalitu pitné vody. Jejich nízké olfaktorické prahy (1–5 ng/L) a přísné regulační limity (max. 10 ng/L) kladou vysoké nároky na citlivost, přesnost a reprodukovatelnost analytických metod. Včasná detekce a kvantifikace těchto mikropachových látek je klíčová pro prevenci a kontrolu kvality zásobování pitnou vodou.
Cílem studie bylo vyvinout plně automatizovanou, vysoce citlivou a rychlou metodu pro stanovení geosminu a 2-MIB v pitné vodě pomocí zařízení SPME Arrow v kombinaci s GC/MS detekcí. Metoda měla splňovat čínské národní standardy GB5749-2006 a GB/T 32470-2016 a současně minimalizovat použití organických rozpouštědel a zjednodušit pracovní postup.
Pro extrakci byla použita hlavyhladinná statická SPME Arrow technika za následujících podmínek:
Kalibrační křivky pro oba analyty vykázaly lineární závislost v rozsahu 1–100 ng/L s koeficientem determinace R2 > 0,999. Metoda detekční limity stanovila na 0,37 ng/L pro 2-MIB a 0,22 ng/L pro geosmin (MDL ze 8 měření nízké koncentrace). Intradení přesnost (n=5) dosáhla RSD 1,65 % pro 2-MIB a 3,7 % pro geosmin, mezidení denní reproducibilita byla <8,6 % RSD. Signál/šum při 0,5 ng/L činil ~4,6 pro 2-MIB a ~6 pro geosmin. Stanovení ve vzorcích pitné vody vykázalo recovery 116 % pro 2-MIB a 98,4 % pro geosmin s RSD <4 %.
Tato metoda nabízí:
Očekávané směry dalšího rozvoje zahrnují:
Popsaná SPME Arrow GC/MS metoda pro stanovení geosminu a 2-MIB je rychlá, citlivá, reprodukovatelná a ekologická. Splňuje požadavky českých i čínských norem na sledování pachových složek v pitné vodě a je vhodná pro rutinní i on-line monitoring vodních zdrojů.
GC/MSD, SPME, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Nežádoucí pachy a chutě ve vodě, způsobené sloučeninami geosminu a 2-methylisoborneolu (2-MIB), mají i při koncentracích na úrovni ng/L výrazný negativní dopad na kvalitu pitné vody. Jejich nízké olfaktorické prahy (1–5 ng/L) a přísné regulační limity (max. 10 ng/L) kladou vysoké nároky na citlivost, přesnost a reprodukovatelnost analytických metod. Včasná detekce a kvantifikace těchto mikropachových látek je klíčová pro prevenci a kontrolu kvality zásobování pitnou vodou.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout plně automatizovanou, vysoce citlivou a rychlou metodu pro stanovení geosminu a 2-MIB v pitné vodě pomocí zařízení SPME Arrow v kombinaci s GC/MS detekcí. Metoda měla splňovat čínské národní standardy GB5749-2006 a GB/T 32470-2016 a současně minimalizovat použití organických rozpouštědel a zjednodušit pracovní postup.
Použitá metodika
Pro extrakci byla použita hlavyhladinná statická SPME Arrow technika za následujících podmínek:
- Vzorek vody (5 mL) byl nasýcen NaCl (1,5 g) a doplněn 5 µL interního standardu (2-isobutyl-3-methoxypyrazin, 10 ng/mL).
- Vlastní extrakce probíhala při 60 °C po dobu 30 minut.
- Termální desorpce SPME Arrow v injektoru probíhala při 250 °C splitless po dobu 5 minut.
- Kvantifikace byla založena na SIM režimu (selektivní iontový monitoring) s kalibrací v rozsahu 1–100 ng/L.
Použitá instrumentace
- Agilent PAL3 RSI/RTC se SPME Arrow adaptérem a Heatex agitátorem
- SPME Arrow (DVB/CAR/PDMS, 1,1 mm OD, p/n 5191-5861)
- Agilent 7890B GC a 5977B single quadrupole MS
- Kolona DB-5MS UI (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm)
- Carrier plyn: He, 1,0 mL/min; teplotní program GC: 60 °C (2 min) → 270 °C (10 °C/min, 2 min)
- MS podmínky: transfer line 280 °C, ion source 250 °C, SIM m/z 95,107,108 pro 2-MIB; 111,112,125 pro geosmin.
Hlavní výsledky a diskuse
Kalibrační křivky pro oba analyty vykázaly lineární závislost v rozsahu 1–100 ng/L s koeficientem determinace R2 > 0,999. Metoda detekční limity stanovila na 0,37 ng/L pro 2-MIB a 0,22 ng/L pro geosmin (MDL ze 8 měření nízké koncentrace). Intradení přesnost (n=5) dosáhla RSD 1,65 % pro 2-MIB a 3,7 % pro geosmin, mezidení denní reproducibilita byla <8,6 % RSD. Signál/šum při 0,5 ng/L činil ~4,6 pro 2-MIB a ~6 pro geosmin. Stanovení ve vzorcích pitné vody vykázalo recovery 116 % pro 2-MIB a 98,4 % pro geosmin s RSD <4 %.
Přínosy a praktické využití metody
Tato metoda nabízí:
- Vysokou citlivost a selektivitu díky SPME Arrow a SIM režimu
- Bezolovnaté, ekologické zpracování vzorků bez organických rozpouštědel
- Plnou automatizaci a vysokou propustnost analýz
- Malé objemy vzorku a sníženou maticovou interferenci
- Splnění národních hygienických standardů pro pitnou vodu
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry dalšího rozvoje zahrnují:
- Online a vzdálený monitoring kvality vody s integrací SPME systémů
- Vyšší míra miniaturizace a modulárního designu extrakčních zařízení
- Využití vysoce přesné hmotnostní spektrometrie pro širší spektrum pachových látek
- Nové sorbentní materiály pro zlepšení selektivity a výtěžnosti extrakce
- Automatizované sítě stanic pro nepřetržité sledování kvality vodních zdrojů
Závěr
Popsaná SPME Arrow GC/MS metoda pro stanovení geosminu a 2-MIB je rychlá, citlivá, reprodukovatelná a ekologická. Splňuje požadavky českých i čínských norem na sledování pachových složek v pitné vodě a je vhodná pro rutinní i on-line monitoring vodních zdrojů.
Reference
- Kong Y., Cao Z. Determination of Off-Odor Compounds in Drinking Water Using an SPME Device with GC/MS. Agilent Technologies Application Note, 2018, 5994-0626EN.
- Čínská hygienická norma GB5749-2006 pro pitnou vodu.
- Čínská národní metodika GB/T 32470-2016 pro stanovení geosminu a 2-MIB v pitné vodě.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Odor Compounds in Water by SPME Arrow Gas Chromatography/Mass Spectrometry
2018|Agilent Technologies|Aplikace
GC/MS Application Note www.palsystem.com Determination of Odor Compounds in Water by SPME Arrow Gas Chromatography/Mass Spectrometry Determination of Odor Compounds in Water by SPME Arrow Gas Chromatography/Mass Spectrometry Jianxia Lv, CTC Analytics AG, Beijing, China Abstract In this application the…
Klíčová slova
arrow, arrowspme, spmectc, ctcanalytics, analyticsodor, odorgeosmin, geosminwater, waterpal, palpatented, patentedoff, offdetermination, determinationmethod, methodswitzerland, switzerlandcoincidental, coincidentaldrinking
Comparison of Novel SPME Arrow with Traditional SPME Fiber for the Trace-level Analysis of Taste and Odor Compounds in Drinking Water
2021|Shimadzu|Postery
Geosmin Comparison of Novel SPME Arrow with Traditional SPME Fiber for the Trace-level Analysis of Taste and Odor Compounds in Drinking Water Alan Owens, Andy Sandy, Rick Karbowski, Ruth Marfil-Vega, Nicole Lock Shimadzu Scientific Instruments, Inc., Columbia, MD 21046 1.…
Klíčová slova
mib, mibspme, spmearrow, arrowgeosmin, geosmindrinking, drinkingodor, odorboldquantification, boldquantificationothersreference, othersreferencearea, areadying, dyinggcms, gcmsrati, ratirss, rssratio, ratioblooms
Implementation of novel SPME Arrow for the trace-level analysis of taste and odor compounds in drinking water
2021|Shimadzu|Postery
Madeleine DiGregorio – [email protected] Implementation of novel SPME Arrow for the trace-level analysis of taste and odor compounds in drinking water Madeleine DiGregorio, Alan Owens, Andy Sandy, Rick Karbowski, Ruth Marfil-Vega, Nicole Lock Shimadzu Scientific Instruments, Inc., Columbia, MD 21046…
Klíčová slova
geosmin, geosminmib, mibarrow, arrowspme, spmeodor, odorutilities, utilitiestrace, tracemethylisoborneol, methylisoborneolinternal, internalratio, ratioearthy, earthyasses, asseslevel, levelmusty, mustycurves
Implementation of novel SPME Arrow for the trace-level analysis of taste and odor compounds in drinking water
2021|Shimadzu|Postery
Madeleine DiGregorio – [email protected] Implementation of novel SPME Arrow for the trace-level analysis of taste and odor compounds in drinking water Alan Owens, Andy Sandy, Rick Karbowski, Ruth Marfil-Vega, Nicole Lock, Eberhardt Kuhn Shimadzu Scientific Instruments, Inc., Columbia, MD 21046…
Klíčová slova
geosmin, geosminmib, mibarrow, arrowspme, spmeodor, odorutilities, utilitiestrace, tracemethylisoborneol, methylisoborneolinternal, internalratio, ratioearthy, earthyasses, asseslevel, levelmusty, mustycurves