Monitoring VOCs in Stationary Source Emissions Using Sorbent Tubes with Analysis by TD-GC/MS in Accordance with Chinese EPA Method HJ 734-2014
Aplikace | 2017 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Volatilní organické sloučeniny (VOC) hrají klíčovou roli v atmosférických reakcích vedoucích k tvorbě ozónu a částicového znečištění, mají toxické účinky a podléhají přísným emisním limitům. Monitoring VOC ve stacionárních zdrojích je tedy pro regulaci kvality ovzduší a ochranu zdraví zásadní.
Studie hodnotí výkon automatizovaného kryogenem nevyžadujícího systému termické desorpce (TD) v kombinaci s GC/MS značky Markes International pro analýzu VOC ve stacionárních emisích podle čínské metody MEP HJ 734-2014. Cílem je ověřit citlivost, linearitu, opakovatelnost a možnosti kvantitativního zpětného sběru vzorku.
Vzorky byly odebírány nasáváním 300 mL vzduchu přes sorpční trubice naplněné vícevrstvým sorbentem. Po kondicionaci trubic byly standardy aplikovány v rozmezí 5–100 ng na trubici, odpovídající 4–83 ppbv. Termická desorpce probíhala ve dvou stupních: zahřívání sorpčních trubic na 300 °C, převedení analyzátů do chladicí pasti při –30 °C, následné rychlé nahřátí pasti a transfekce do GC kolony. Separace probíhala na Agilent DB-1 (30 m×0,25 mm, 1 µm) nebo DB-624 (60 m×0,32 mm, 1,4 µm) při optimalizovaných rampách teplot. Detekce byla zajištěna hmotnostním spektrometrem v režimu celkového skenu (full scan). Vysoké dělicí poměry a zpětný sběr splitu umožňují opakovanou analýzu téhož vzorku a validaci výsledků.
Analýza 100 ng standardů prokázala ostré a dobře separované piky pro 22 cílových sloučenin včetně polárního isopropanolu a vyšších n-alkenů. Linearita v rozsahu 4,2–83,3 ppbv dosáhla R2 > 0,99 pro většinu sloučenin. Mez detekce se pohybovaly 0,002–0,016 µg/m3. Opakovatelnost retence měla RSD < 0,1 %, RSD ploch < 8 %. Při vysoce koncentrovaných vzorcích (833 ppbv) byl použit split až 33:1 a prokázáno minimální carry-over (< 0,5 %). Kvantitativní zpětný sběr rozděleného proudu ukázal shodu se skupinou sloučenin v rámci teoretických hodnot při více analýzách.
Očekává se další rozšíření automatizace a integrace TD-GC/MS systémů s on-line detekcí, miniaturizace sorpčních modulů, pokročilá datová analýza v reálném čase a rozšíření spektra cílových látek včetně toxických a polutantů nové generace.
Automatizovaný termodesorpční systém TD100-xr v kombinaci s GC/MS splňuje požadavky čínské metody HJ 734-2014 a nabízí vysokou citlivost, přesnost i spolehlivost pro monitorování VOC ve stacionárních zdrojích. Funkce kvantitativního zpětného sběru splitu významně usnadňuje validaci metod a opakování analýz bez nutnosti dodatečného odběru.
GC/MSD, Termální desorpce
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceMarkes
Souhrn
Význam tématu
Volatilní organické sloučeniny (VOC) hrají klíčovou roli v atmosférických reakcích vedoucích k tvorbě ozónu a částicového znečištění, mají toxické účinky a podléhají přísným emisním limitům. Monitoring VOC ve stacionárních zdrojích je tedy pro regulaci kvality ovzduší a ochranu zdraví zásadní.
Cíle a přehled studie / článku
Studie hodnotí výkon automatizovaného kryogenem nevyžadujícího systému termické desorpce (TD) v kombinaci s GC/MS značky Markes International pro analýzu VOC ve stacionárních emisích podle čínské metody MEP HJ 734-2014. Cílem je ověřit citlivost, linearitu, opakovatelnost a možnosti kvantitativního zpětného sběru vzorku.
Použitá metodika
Vzorky byly odebírány nasáváním 300 mL vzduchu přes sorpční trubice naplněné vícevrstvým sorbentem. Po kondicionaci trubic byly standardy aplikovány v rozmezí 5–100 ng na trubici, odpovídající 4–83 ppbv. Termická desorpce probíhala ve dvou stupních: zahřívání sorpčních trubic na 300 °C, převedení analyzátů do chladicí pasti při –30 °C, následné rychlé nahřátí pasti a transfekce do GC kolony. Separace probíhala na Agilent DB-1 (30 m×0,25 mm, 1 µm) nebo DB-624 (60 m×0,32 mm, 1,4 µm) při optimalizovaných rampách teplot. Detekce byla zajištěna hmotnostním spektrometrem v režimu celkového skenu (full scan). Vysoké dělicí poměry a zpětný sběr splitu umožňují opakovanou analýzu téhož vzorku a validaci výsledků.
Použitá instrumentace
- Termický desorber TD100-xr (Markes International)
- Kondicionační jednotka TC-20 (Markes International)
- Aktivní pumpa ACTI-VOC pro vzorkování vzduchu (Markes International)
- GC/MS Agilent s kolonkami DB-1 a DB-624
- Volumetrické nástroje pro přípravu standardů a interních standardů
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza 100 ng standardů prokázala ostré a dobře separované piky pro 22 cílových sloučenin včetně polárního isopropanolu a vyšších n-alkenů. Linearita v rozsahu 4,2–83,3 ppbv dosáhla R2 > 0,99 pro většinu sloučenin. Mez detekce se pohybovaly 0,002–0,016 µg/m3. Opakovatelnost retence měla RSD < 0,1 %, RSD ploch < 8 %. Při vysoce koncentrovaných vzorcích (833 ppbv) byl použit split až 33:1 a prokázáno minimální carry-over (< 0,5 %). Kvantitativní zpětný sběr rozděleného proudu ukázal shodu se skupinou sloučenin v rámci teoretických hodnot při více analýzách.
Přínosy a praktické využití metody
- Vyšší citlivost a nízké meze detekce v souladu s legislativními požadavky
- Automatizace přípravy a analýzy, zvýšení propustnosti laboratoře
- Možnost opakovaných analýz téhož vzorku díky zpětnému sběru splitu
- Flexibilita separace použitím různých GC kolonek
- Současná analýza širokého spektra polárních i nepolárních VOC
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozšíření automatizace a integrace TD-GC/MS systémů s on-line detekcí, miniaturizace sorpčních modulů, pokročilá datová analýza v reálném čase a rozšíření spektra cílových látek včetně toxických a polutantů nové generace.
Závěr
Automatizovaný termodesorpční systém TD100-xr v kombinaci s GC/MS splňuje požadavky čínské metody HJ 734-2014 a nabízí vysokou citlivost, přesnost i spolehlivost pro monitorování VOC ve stacionárních zdrojích. Funkce kvantitativního zpětného sběru splitu významně usnadňuje validaci metod a opakování analýz bez nutnosti dodatečného odběru.
Reference
- Chinese EPA Method HJ 734-2014: Determination of volatile organic compounds in stationary source emissions
- Chinese EPA Method HJ 644-2013: Ambient air – Determination of VOC by sorbent adsorption and TD-GC/MS
- US EPA Method TO-15: Determination of VOCs in ambient air using canisters and GC/MS
- US EPA Method TO-17: Determination of VOCs using sorbent tubes and TD-GC/MS
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Monitoring VOCs in Ambient Air Using Sorbent Tubes with Analysis by TD-GC/MS in Accordance with Chinese EPA Method HJ 644-2013
2017|Markes|Aplikace
Application Note 116 Monitoring VOCs in Ambient Air Using Sorbent Tubes with Analysis by TD-GC/MS in Accordance with Chinese EPA Method HJ 644-2013 Application Note Abstract This application note demonstrates the excellent performance offered by Markes International’s automated cryogen-free thermal…
Klíčová slova
air, airppbv, ppbvmarkes, markesdesorption, desorptiontrichloromethane, trichloromethanesorbent, sorbentthermal, thermalsplit, splittetrachloromethane, tetrachloromethanecollection, collectionvocs, vocsabundance, abundancelit, littubes, tubestio
Innovative Cryogen-Free Ambient Air Monitoring in Compliance with US EPA Method TO-15
2017|Markes|Aplikace
Application Note 081 Innovative Cryogen-Free Ambient Air Monitoring in Compliance with US EPA Method TO-15 Application Note Environmental, Canister, TO-15, Air Monitoring, Air Toxics Abstract This application note describes the GC/MS analysis of humidified canister air toxics samples at various…
Klíčová slova
kori, koricanister, canisterabundance, abundanceair, aircia, ciarrf, rrfretention, retentioncanisters, canisterssampling, samplingmin, minxylene, xylenevinyl, vinylnaphthalene, naphthaleneppbv, ppbvpropene
Markes TD100-xr
|Markes|Brožury a specifikace
TD100-xr Enabling confident, high‑throughput, automated thermal desorption analysis TD100-xr ™ Introducing the TD100-xr automated thermal desorber for GC and GC–MS – an unrivalled platform for the analysis of trace-level volatile and semi-volatile organic compounds (VOCs and SVOCs) in air and…
Klíčová slova
markes, markestube, tubesplit, splitvoc, voccollection, collectiontubes, tubescaps, capsextended, extendedthermal, thermaltrap, trapcircled, circleddifflok, diffloksample, sampledesorption, desorptionair
Markes UNITY-xr
|Markes|Brožury a specifikace
UNITY-xr The most versatile and powerful thermal desorption unit UNITY-xr ™ Introducing the UNITY-xr thermal desorber for GC and GC–MS – the most versatile instrument for the analysis of trace‑level volatile and semi-volatile organic compounds (VOCs and SVOCs) in air…
Klíčová slova
unity, unitycanister, canistertube, tubedesorption, desorptionvoc, voccollection, collectionmarkes, markescia, ciasplit, splitthermal, thermaleic, eicair, airtubes, tubesautomated, automatedoutlet