Quantitative Determination of Trace Analytes in Solid Materials by Thermal Extraction GC
Aplikace | 2001 | GERSTELInstrumentace
Direct thermal extraction GC představuje moderní a efektivní přístup k detekci stopových organických sloučenin v pevných materiálech. Metoda nabízí výrazně nižší meze detekce v porovnání s kapalně-fázovými extrakcemi, eliminuje potřebu organických rozpouštědel a minimalizuje interference matricí. Tyto vlastnosti jsou klíčové pro kvalitativní a kvantitativní analýzu v oblasti elektroniky, potravinářství, obalových materiálů či recyklovaných polymerů.
Autoři popisují vývoj a validaci kvantitativní přímé termické extrakce pevných vzorků pomocí GC. Studie demonstruje optimalizaci parametrů a kalibraci na dvou příkladech: stanovení reziduálních uhlovodíků v polyethylenových obalových fóliích a detekce zbytkových aromatických látek, především limonenu, v recyklovaném PET.
Všechny analýzy byly provedeny na GC Agilent 6890 s FID detektorem, vybavené PTV vtokem (Gerstel CIS4) a automatickým termodesorpčním modulem TDS2/TDSA (Gerstel). Jako sorbent byly použity Tenax TA™ trubice (4 mm ID × 178 mm). Klíčové parametry:
Optimalizace průtoku ukázala, že 60 mL/min poskytuje nejlepší obnovu uhlovodíků do C25. Pro 30minutovou extrakci při 100 °C byl zjištěn extrahovatelný obsah přibližně 200 µg/g fólie s RSD 6,5 %. V případě limonenu z PET bylo dosaženo úplné extrakce při 200 °C, 5 min a výsledná koncentrace činila ~7 µg/g s RSD 2 %. Kalibrace externími standardy (decane pro uhlovodíky, limonen pro PET) prokázala lineární závislost v rozmezí 100 ng–4 000 ng (uhlovodíky) a 1 ng–10 µg (limonen).
Další rozvoj metody může zahrnovat rozšíření na širší spektrum polymerů, integraci s hmotnostní spektrometrií pro vyšší selektivitu, vývoj miniaturizovaných desorpčních modulů a využití v oblasti environmentálních analýz či farmaceutického průmyslu. Standardizace postupu a jeho začlenění do regulačních norem by mohly posílit důvěryhodnost výsledků.
Direct thermal extraction GC je spolehlivá a univerzální metoda pro kvantitativní stanovení stopových organických látek v pevných matricích. Správná optimalizace teploty, průtoku, doby extrakce a kalibračních podmínek vede k reprodukovatelným a citlivým výsledkům bez nutnosti použití rozpouštědel.
GC, Termální desorpce
ZaměřeníPrůmysl a chemie, Materiálová analýza
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Direct thermal extraction GC představuje moderní a efektivní přístup k detekci stopových organických sloučenin v pevných materiálech. Metoda nabízí výrazně nižší meze detekce v porovnání s kapalně-fázovými extrakcemi, eliminuje potřebu organických rozpouštědel a minimalizuje interference matricí. Tyto vlastnosti jsou klíčové pro kvalitativní a kvantitativní analýzu v oblasti elektroniky, potravinářství, obalových materiálů či recyklovaných polymerů.
Cíle a přehled studie / článku
Autoři popisují vývoj a validaci kvantitativní přímé termické extrakce pevných vzorků pomocí GC. Studie demonstruje optimalizaci parametrů a kalibraci na dvou příkladech: stanovení reziduálních uhlovodíků v polyethylenových obalových fóliích a detekce zbytkových aromatických látek, především limonenu, v recyklovaném PET.
Použitá metodika a instrumentace
Všechny analýzy byly provedeny na GC Agilent 6890 s FID detektorem, vybavené PTV vtokem (Gerstel CIS4) a automatickým termodesorpčním modulem TDS2/TDSA (Gerstel). Jako sorbent byly použity Tenax TA™ trubice (4 mm ID × 178 mm). Klíčové parametry:
- Teplota extrakce: 100 °C (fólie), 200 °C (PET)
- Doba desorpce: 30 min (fólie), 5 min (PET)
- Průtok nosného plynu: optimalizováno na 60 mL/min
- Split ratio: 30:1 (fólie), splitless až 30:1 (PET)
- Kolona: HP-5, 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace průtoku ukázala, že 60 mL/min poskytuje nejlepší obnovu uhlovodíků do C25. Pro 30minutovou extrakci při 100 °C byl zjištěn extrahovatelný obsah přibližně 200 µg/g fólie s RSD 6,5 %. V případě limonenu z PET bylo dosaženo úplné extrakce při 200 °C, 5 min a výsledná koncentrace činila ~7 µg/g s RSD 2 %. Kalibrace externími standardy (decane pro uhlovodíky, limonen pro PET) prokázala lineární závislost v rozmezí 100 ng–4 000 ng (uhlovodíky) a 1 ng–10 µg (limonen).
Přínosy a praktické využití metody
- Minimální mez detekce až v řádu ppb–ppm
- Eliminace organických rozpouštědel a souvisejících nákladů
- Automatizace procesu a konzistentní podmínky analýzy
- Snížené interference matricí a vyšší přesnost kvantifikace
- Vhodné pro aplikace v QA/QC, kontrole obalových materiálů a recyklovaných polymerů
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj metody může zahrnovat rozšíření na širší spektrum polymerů, integraci s hmotnostní spektrometrií pro vyšší selektivitu, vývoj miniaturizovaných desorpčních modulů a využití v oblasti environmentálních analýz či farmaceutického průmyslu. Standardizace postupu a jeho začlenění do regulačních norem by mohly posílit důvěryhodnost výsledků.
Závěr
Direct thermal extraction GC je spolehlivá a univerzální metoda pro kvantitativní stanovení stopových organických látek v pevných matricích. Správná optimalizace teploty, průtoku, doby extrakce a kalibračních podmínek vede k reprodukovatelným a citlivým výsledkům bez nutnosti použití rozpouštědel.
Reference
- Pfannkoch, E.; Whitecavage, J. Quantitative Determination of Trace Analytes in Solid Materials by Thermal Extraction GC. Gerstel AppNote 1/2001.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Residual Limonene (Hydrocarbon) Analysis in Recycled PET using Thermal Desorption
|CDS Analytical|Aplikace
#101a Residual Limonene (Hydrocarbon) Analysis in Recycled PET using Thermal Desorption Application Note Food & Flavor Author: C. Zawodny Plastic bottles that are recycled can contain adsorbed flavor compounds. Recycled PET (Polyethylene terephthlate) is used as packaging for many consumer…
Klíčová slova
limonene, limonenerecycled, recycledthermal, thermalmonene, monenetube, tubevolatiles, volatilesciple, ciplepet, pettda, tdaandand, andandnanograms, nanogramsmonoterpenes, monoterpenessolids, solidsverified, verifiedplastic
Comparison of the Sensitivity of Static Headspace GC, Solid Phase Microextraction, and Direct Ther mal Extraction for Analysis of Volatiles in Solid Matrices
2000|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 6/2000 Comparison of the Sensitivity of Static Headspace GC, Solid Phase Microextraction, and Direct Thermal Extraction for Analysis of Volatiles in Solid Matrices Edward Pfannkoch, Jackie Whitecavage Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J, Linthicum, MD 21090, USA KEYWORDS…
Klíčová slova
thermal, thermalvolatiles, volatilesspme, spmeextraction, extractiontime, timeheadspace, headspacegerstel, gersteldirect, directsensitivity, sensitivityptv, ptvvariety, varietytechniques, techniquessolid, solidabove, abovematrices
Thermal Desorption GC Analysis of High Boiling, High Molecular Weight Hydrocarbons
2004|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 6/2004 Thermal Desorption GC Analysis of High Boiling, High Molecular Weight Hydrocarbons Edward A. Pfannkoch, Jacqueline A. Whitecavage, and Jeffrey Christenson Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J, Linthicum, MD 21090, USA SUMMARY Thermal desorption is a valuable and…
Klíčová slova
desorption, desorptiongerstel, gerstelthermal, thermaltds, tdsboiling, boilinghydrocarbons, hydrocarbonstransfer, transferdiesters, diestersvolatiles, volatilesliquid, liquidtubes, tubesinlet, inletsemivolatiles, semivolatileshigh, highonto
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, tdstrapped, trappedpreliminary, preliminarygalaxoide, galaxoideveridoflorol