Preliminary Studies on the Recovery of SVOC from Soil using Pressurized Fluid Extraction with Methanol/Water
Aplikace | 2001 | GERSTELInstrumentace
Analýza půdy kontaminované polotěkavými organickými látkami (SVOC) je klíčová pro hodnocení environmentálního rizika a efektivní sanaci. Tradiční extrakční metody s chlorovanými organickými rozpouštědly jsou časově náročné, spotřebují velké množství toxických látek a zvyšují riziko laboratorní kontaminace a zdravotních dopadů.
Cílem bylo ověřit možnost použití zrychlené extrakce pod tlakem (Accelerated Solvent Extraction, ASE) s vodno-methanolovým médiem a následné sorpce analytů na PDMS-potažených stir barech (Gerstel Twister™) pro přímé zavedení do GC/MS analýzy. Studie se zaměřila na 62 sloučenin z EPA SW-846 Method 8270 (Appendix 9), od fenolů až po vysoce těkavé polyaromatické uhlovodíky.
První extrakce přinesla nad 90 % celkového signálu pro 40 nejméně těkavých sloučenin a přes 75 % pro středně těkavé fenantény a chryseny. Vyšší polyaromatické uhlovodíky vyžadovaly druhou extrakci k dosažení úplného odzisku. Acidifikace byla klíčová pro efektivní sorpci fenolů na PDMS. Detekční limity dosahovaly úrovně pg/g v půdě a pg/mL ve vodném extraktu. Opakovatelnost (RSD) 10–30 % poukázala na prostor pro optimalizaci podmínek.
Nový protokol minimalizuje potřebu chlorovaných organických rozpouštědel, zkracuje doby přípravy vzorků, snižuje rizika pro operátora i okolní prostředí a umožňuje dosahovat nízkých detekčních limitů. Metoda je vhodná pro rutinní analýzy SVOC v environmentálních laboratořích.
Další kroky zahrnují optimalizaci teploty a tlaku, úpravu podílu polárního rozpouštědla, zavedení alternativních rozpouštědel (ethanol, acetonitril) a automatizaci celého procesu. Lze rozšířit aplikaci na další třídy látek (PCB, BNA). Integrace s pokročilými detekčními systémy slibuje další zlepšení citlivosti.
Kombinace ASE s vodno-methanolovým extrakčním médiem a sorpčním koncentrátorem PDMS stir bar představuje efektivní a ekologičtější alternativu k tradičním metodám pro extrakci SVOC z půdy. Metoda poskytuje vysoké odzisky, malé spotřeby nebezpečných rozpouštědel a vynikající detekční limity.
GC/MSD, Termální desorpce, Příprava vzorků, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Analýza půdy kontaminované polotěkavými organickými látkami (SVOC) je klíčová pro hodnocení environmentálního rizika a efektivní sanaci. Tradiční extrakční metody s chlorovanými organickými rozpouštědly jsou časově náročné, spotřebují velké množství toxických látek a zvyšují riziko laboratorní kontaminace a zdravotních dopadů.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo ověřit možnost použití zrychlené extrakce pod tlakem (Accelerated Solvent Extraction, ASE) s vodno-methanolovým médiem a následné sorpce analytů na PDMS-potažených stir barech (Gerstel Twister™) pro přímé zavedení do GC/MS analýzy. Studie se zaměřila na 62 sloučenin z EPA SW-846 Method 8270 (Appendix 9), od fenolů až po vysoce těkavé polyaromatické uhlovodíky.
Použitá metodika a instrumentace
- ASE Dionex Accelerated Solvent Extractor 200: extrakce 20% methanolu ve vodě, 100 °C, 1500 psi, 5 min.
- Příprava vzorku: 30 g pískového nosiče (Ottawa sand) navážené se SVOC standardem 167 ppb, acidifikace H2SO4 na pH ≤ 2.
- Gerstel Twister™: sorpce analytů přes noc při pokojové teplotě, oplach, sušení, přenos do termodesorpční trubice.
- GC/MSD: Agilent 6890/5973, termodesorpce TDS2/TDSA, PTV CIS4, kolona HP-5MS.
Hlavní výsledky a diskuse
První extrakce přinesla nad 90 % celkového signálu pro 40 nejméně těkavých sloučenin a přes 75 % pro středně těkavé fenantény a chryseny. Vyšší polyaromatické uhlovodíky vyžadovaly druhou extrakci k dosažení úplného odzisku. Acidifikace byla klíčová pro efektivní sorpci fenolů na PDMS. Detekční limity dosahovaly úrovně pg/g v půdě a pg/mL ve vodném extraktu. Opakovatelnost (RSD) 10–30 % poukázala na prostor pro optimalizaci podmínek.
Přínosy a praktické využití metody
Nový protokol minimalizuje potřebu chlorovaných organických rozpouštědel, zkracuje doby přípravy vzorků, snižuje rizika pro operátora i okolní prostředí a umožňuje dosahovat nízkých detekčních limitů. Metoda je vhodná pro rutinní analýzy SVOC v environmentálních laboratořích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další kroky zahrnují optimalizaci teploty a tlaku, úpravu podílu polárního rozpouštědla, zavedení alternativních rozpouštědel (ethanol, acetonitril) a automatizaci celého procesu. Lze rozšířit aplikaci na další třídy látek (PCB, BNA). Integrace s pokročilými detekčními systémy slibuje další zlepšení citlivosti.
Závěr
Kombinace ASE s vodno-methanolovým extrakčním médiem a sorpčním koncentrátorem PDMS stir bar představuje efektivní a ekologičtější alternativu k tradičním metodám pro extrakci SVOC z půdy. Metoda poskytuje vysoké odzisky, malé spotřeby nebezpečných rozpouštědel a vynikající detekční limity.
Reference
- Hawthorne S., Yang Y., Miller D. Extraction of Organic Pollutants from Environmental Solids with Sub- and Supercritical Water. Anal. Chem. 1994, 66, 2912–2920.
- Yang Y., Bowadt S., Hawthorne S., Miller D. Subcritical Water Extraction of Polychlorinated Biphenyls from Soil and Sediment. Anal. Chem. 1995, 67, 4571–4576.
- Pfannkoch E., Whitecavage J., Hoffmann A. Stir Bar Sorptive Extraction: Enhancing Selectivity of the PDMS Phase. Poster, Pittsburgh Conf. 2001.
- Gerstel Application Note 317. Extraction of BNA (Bases, Neutrals, and Acids) Using Accelerated Solvent Extraction (ASE).
- Gerstel Application Note 313. Extraction of PAH’s from Environmental Samples by Accelerated Solvent Extraction (ASE).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comparison of the Sensitivity of Solid Phase MicroExtraction (SPME) and Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) for the Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Water and Soil Samples
2001|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 8/2001 Comparison of the Sensitivity of Solid Phase MicroExtraction (SPME) and Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) for the Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Water and Soil Samples Arnd C. Heiden, Andreas Hoffmann, Bita Kolahgar Gerstel GmbH &…
Klíčová slova
spme, spmesbse, sbsepahs, pahsppt, pptfluoranthene, fluoranthenebenzo, benzopdms, pdmsfiber, fibertwister, twisteranthracene, anthracenenaphthalene, naphthalenegerstel, gerstelsorptive, sorptivepyrene, pyrenekow
Stir Bar Sorptive Extraction: Enhancing Selectivity of the PDMS Phase
2001|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 2/2001 Stir Bar Sorptive Extraction: Enhancing Selectivity of the PDMS Phase Edward Pfannkoch, Jacqueline Whitecavage Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J, Linthicum, MD 21090, USA Andreas Hoffmann Gerstel GmbH & Co. KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der…
Klíčová slova
pdms, pdmspartitioning, partitioningabundance, abundancestir, stirextraction, extractionsbse, sbsebar, barnonpolar, nonpolarenhance, enhancegerstel, gersteltime, timetwister, twistercompounds, compoundsphase, phasevery
Stir Bar Sorptive Extraction from Food Simulating Solvents: Preliminary Studies
2002|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 3/2002 Stir Bar Sorptive Extraction from Food Simulating Solvents: Preliminary Studies Edward Pfannkoch, Jacqueline Whitecavage Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J, Linthicum, MD 21090, USA KEYWORDS Food packaging, food simulants, SBSE ABSTRACT The FDA requires that any food-contact…
Klíčová slova
food, foodmethyl, methyletoh, etohstir, stirpackaging, packagingbutanal, butanalpdms, pdmsgerstel, gerstelsalicylate, salicylatesbse, sbsetwister, twisterbenzophenone, benzophenonesorptive, sorptivesiloxane, siloxaneindirect
Stir Bar Sorptive Extraction: Recovery of Organic Acids and Amines
2003|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 5/2003 Stir Bar Sorptive Extraction: Recovery of Organic Acids and Amines Edward A. Pfannkoch, Jacqueline A. Whitecavage, Vanessa R. Kinton Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J, Linthicum, MD 21090, USA KEYWORDS Stir Bar Sorptive Extraction, SBSE, organic acids,…
Klíčová slova
amines, aminestrioctylamine, trioctylamineacids, acidsdioctylamine, dioctylaminekow, kowneutral, neutraltributylamine, tributylaminetwister, twisterdibutylamine, dibutylamineoctylamine, octylaminemyristic, myristicform, formsbse, sbsestir, stirlog