Indoor Air Monitoring of Volatile Organic Compounds by Thermal Desorption - GCMS
Aplikace | 2020 | ShimadzuInstrumentace
Monitorování těkavých organických sloučenin (VOC) vnitřního ovzduší je klíčové pro ochranu zdraví osob, protože tyto sloučeniny pocházejí z nátěrů, čisticích prostředků či stavebních materiálů a mohou způsobit podráždění dýchacích cest, poškození jater či centrálního nervového systému.
Cílem této studie bylo vyvinout robustní metodu termické desorpce spojené s GC-MS pro kvalifikativní i kvantitativní analýzu cílených VOC ve vnitřním ovzduší na úrovni ppbv. Metoda používá režim FASST, který umožňuje současné získání dat ve SCAN i SIM módu. Aplikace metody byla demonstrována na porovnání profilů VOC ve třech typech místností v závislosti na jejich umístění a stavu renovace.
Opakovatelnost měření vyhovovala s %RSD <5 % (max. 6,1 % pro toluen). Limit kvantifikace (2,5 ng) poskytl poměr signálu k šumu >47. Kalibrační křivky cílových složek vykázaly linearitu R2 >0,99. Ve vzorcích z čtyř místností bylo zjištěno:
Metoda umožňuje současnou kvalifikaci i kvantifikaci VOC na úrovni ppbv v souladu s ISO 16000-6 a Compendium TO-17. Vysoká citlivost a robustnost dává možnost detailního mapování kvality vnitřního ovzduší pro průmyslové i výzkumné aplikace.
TD-GC-MS s FASST režimem prokázala vysokou spolehlivost, citlivost a linearitu pro cílené VOC ve vnitřním ovzduší. Současné použití SCAN i SIM usnadňuje detekci nečekaných složek a splňuje požadavky pro hodnocení kvality ovzduší.
GC/MSD, Termální desorpce, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Monitorování těkavých organických sloučenin (VOC) vnitřního ovzduší je klíčové pro ochranu zdraví osob, protože tyto sloučeniny pocházejí z nátěrů, čisticích prostředků či stavebních materiálů a mohou způsobit podráždění dýchacích cest, poškození jater či centrálního nervového systému.
Cíle a přehled studie
Cílem této studie bylo vyvinout robustní metodu termické desorpce spojené s GC-MS pro kvalifikativní i kvantitativní analýzu cílených VOC ve vnitřním ovzduší na úrovni ppbv. Metoda používá režim FASST, který umožňuje současné získání dat ve SCAN i SIM módu. Aplikace metody byla demonstrována na porovnání profilů VOC ve třech typech místností v závislosti na jejich umístění a stavu renovace.
Použitá instrumentace a metodika
- Vzorkovač: čerpadlo GL Sciences (P/N 2702-17576) s průtokem 66,7 mL/min, objem vzorku 4 L.
- Adsorbent: trubice TenaxTA (P/N 223-57102-91).
- Termická desorpce: TD-30, desorpční teplota 250 °C/10 min, proud 70 mL/min, druhá past TenaxTA ochlazená na ‑25 °C, desorpce 250 °C/2 min.
- GC-MS: Shimadzu GCMS-QP2020 NX, kolona SH-I-624Sil MS (60 m×0,32 mm, df 1,8 µm), program teplot: 35 °C (5 min) → 5 °C/min → 280 °C (5 min), nosný plyn helium, režim injekce split (poměr 10:1).
- Detekce: FASST (SCAN/SIM), rozsah m/z 20–600, teplota iontového zdroje 230 °C, interface 200 °C.
- Kalibrace: pět bodů (2,5–50 ng) vtroušení standardů do trubic s methanolovým roztokem, opakovaná měření (n=5).
Hlavní výsledky a diskuse
Opakovatelnost měření vyhovovala s %RSD <5 % (max. 6,1 % pro toluen). Limit kvantifikace (2,5 ng) poskytl poměr signálu k šumu >47. Kalibrační křivky cílových složek vykázaly linearitu R2 >0,99. Ve vzorcích z čtyř místností bylo zjištěno:
- Místnost B1 (bez renovace) nízké koncentrace VOC.
- Místnost A (vedle laboratoře) zvýšený výskyt rozpouštědel (aceton, acetonitril, hexan, ethylacetát) pravděpodobně z laboratorních aktivit.
- Místnost B2 (po malování) výrazně nejvyšší koncentrace toluenu, mesitylenu a alifatických uhlovodíků typických pro barvy.
- Místnost C (2 měsíce po renovaci) střední úrovně VOC, naznačující postupnou difuzi z materiálů.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje současnou kvalifikaci i kvantifikaci VOC na úrovni ppbv v souladu s ISO 16000-6 a Compendium TO-17. Vysoká citlivost a robustnost dává možnost detailního mapování kvality vnitřního ovzduší pro průmyslové i výzkumné aplikace.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Automatizace odběru a analýzy vzorků pro dlouhodobé monitorování v reálném čase.
- Rozšíření metodiky o vysokorozlišovací hmotovou spektrometrii pro identifikaci stopových látek.
- Integrace s datovou analytikou a machine learningem pro předpověď kvality ovzduší.
- Vyvinutí metody pro kvantifikaci celkových VOC (TVOC) pomocí odpovídajících kolon.
Závěr
TD-GC-MS s FASST režimem prokázala vysokou spolehlivost, citlivost a linearitu pro cílené VOC ve vnitřním ovzduší. Současné použití SCAN i SIM usnadňuje detekci nečekaných složek a splňuje požadavky pro hodnocení kvality ovzduší.
Reference
- United States Environmental Protection Agency. Introduction to Indoor Air Quality. EPA, online.
- ISO 16000-6:2011. Determination of volatile organic compounds in indoor air by active sampling on Tenax TA, thermal desorption and GC-MS.
- EPA Compendium Method TO-17. Determination of VOCs in ambient air using active sampling onto sorbent tubes, thermal desorption and GC-MS, 1999.
- Kozicki J. et al. Emission of Volatile Organic Compounds from Dispersion and Cementitious Waterproofing Products. Sustainability 10, 2178 (2018).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Volatile Organic Compounds in the Environment Using the Restore Function of TD-GC/MS
2019|Shimadzu|Aplikace
C146-E383 Technical Report Analysis of Volatile Organic Compounds in the Environment Using the Restore Function of TD-GC/MS Naru Maruoka1, Masato Takakura1, Akira Aono1 A b s tra c t: Measuring the concentration of volatile organic compounds (VOCs) in the air…
Klíčová slova
loq, loqrestore, restoredichlorobenzene, dichlorobenzenedesorption, desorptioninitial, initialtube, tubeoptimization, optimizationchloroethene, chloroethenexylene, xylenetemperature, temperatureboiling, boilingchloride, chloridetrap, trapfunction, functionanalysis
Analysis of VOC and SVOC Emissions from Automotive Interior Materials Using GCMS-QP2050 in Accordance with VDA 278
2024|Shimadzu|Aplikace
GC-MS TD-30R/GCMS-QP™2050 Analysis of VOC and SVOC Emissions from Automotive Interior Materials Using GCMS-QP2050 in Accordance with VDA 278 Application News Yui Higashi, Kei Usui, and Masato Takakura User Benefits The GCMS-QP2050 features a new interface that enables good…
Klíčová slova
tic, tichexadecane, hexadecaneinterior, interiortoluene, toluenetvoc, tvocautomotive, automotivenews, newsequivalents, equivalentssvoc, svocxylene, xyleneemissions, emissionsvoc, voccurve, curvedicyclohexylamine, dicyclohexylaminepentadecane
Analysis of VOC and SVOC Emissions from Automotive Interior Materials Using GCMS-QP2050 in Accordance with ISO 12219-11
2025|Shimadzu|Aplikace
GC-MS TD-30R/GCMS-QP2050 Application News Analysis of VOC and SVOC Emissions from Automotive Interior Materials Using GCMS-QP2050 in Accordance with ISO 12219-11 Masato Takakura, and Yuto Nakasuji User Benefits The GCMS-QP2050 features a new interface that enables good peak shape…
Klíčová slova
tic, tichexadecane, hexadecaneinterior, interiortoluene, toluenetvoc, tvocautomotive, automotiveequivalents, equivalentssvoc, svocnews, newsxylene, xyleneemissions, emissionscurve, curvevoc, vocdicyclohexylamine, dicyclohexylaminepentadecane
Extractable Study of Pharmaceutical Packaging and Delivery System Used for Ophthalmic Drug Product
2024|Shimadzu|Aplikace
Gas Chromatograph Mass Spectrometer GCMS-TQ™8040 NX, AOC™ -20i and TD-30R Extractable Study of Pharmaceutical Packaging and Delivery System Used for Ophthalmic Drug Product Application News Hemant Kesarkar, Sanket Chiplunkar, Prashant Hase, Durvesh Sawant, Aseem Wagle, Rahul Dwivedi, Dheeraj Handique, Pratap…
Klíčová slova
ccp, ccpphthalate, phthalateextractables, extractablesblq, blqbenzene, benzenefluoranthene, fluorantheneaet, aettetratriacontane, tetratriacontaneextractable, extractableppb, ppbbenzo, benzoreflux, refluxnews, newssct, sctheneicosane