Measurement of VOCs by Thermal Desorption GC-MS Using Hydrogen Carrier Gas

Význam tématu

Volatilní organické sloučeniny (VOCs) jsou sledovány v různých environmentálních a průmyslových aplikacích jako indikátory znečištění. Tradičně se při GC/MS analýzách používá helium jako nosný plyn, avšak jeho dostupnost se stala problémem. Použití vodíku jako alternativy nabízí ekonomickou a stálou variantu při zachování analytické výkonnosti.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat možnost měření běžných VOCs (toluenu, ethylbenzenu, xylenů, styrenu, p-dichlorbenzenu a tetradekanu) pomocí termické desorpce spojené s GC/MS s vodíkem jako nosným plynem a ověřit linearitu a opakovatelnost metody.

Použitá metodika a instrumentace

• Termická desorpce: TD-30R (Shimadzu) s desorpční teplotou 280 °C po dobu 10 min; pastí ochlazenou na –20 °C.
• GC/MS: GCMS-QP2020 NX s kolonkou SH-I-5Sil MS (30 m × 0,25 mm I.D., 0,25 µm); přenosová a rozhraní teplota 250 °C.
• Nosný plyn: vodík pod tlakem 80,0 kPa, split 1:20, řízení konstantního tlaku.
• MS parametry: ionizační zdroj 200 °C, scan m/z 20–600, doba události 0,3 s.

Hlavní výsledky a diskuse

• Opakovatelnost: při 100 ng na vzorek dosažena relativní standardní odchylka ≤ 5 % pro všechny analyty.
• Linearita: kalibrační křivky v rozsahu 10–1000 ng vykázaly koeficienty determinace R2 > 0,996.
• Citlivost: vodík nabízel mírně nižší citlivost než helium, avšak výsledky splnily analytické požadavky.
• Throughput: eliminace přípravy s rozpouštědlem zrychlila a zefektivnila proces analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

• Snížení provozních nákladů díky dostupnosti vodíku.
• Zjednodušení přípravy vzorků bez organických rozpouštědel.
• Vhodné pro monitoring ovzduší, kvality vnitřního prostředí a průmyslovou kontrolu VOCs.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda může být rozšířena na širší spektrum VOCs a komplikovanější směsi. Integrace s online vzorkovači a automatizace přípravy vzorků zvýší efektivitu a spolehlivost. Dále se očekává vývoj specializovaných adsorpčních pastí a optimalizace desorpčních protokolů.

Závěr

Termická desorpce spojená s GC/MS s vodíkovým nosným plynem na přístroji GCMS-QP2020 NX představuje praktickou a nákladově efektivní alternativu k heliu. Metoda poskytuje vynikající linearitu, přesnost a umožňuje vysoký průtok vzorků, což ji činí ideální pro rutinní analýzu VOCs.