Analysis of Algae using Pyrolysis and THM
Aplikace | | CDS AnalyticalInstrumentace
Analytická pyrolytická chemie umožňuje efektivní rozklad složitých biologických materiálů za vysokých teplot a následnou chromatograficko-hmotnostní analýzu jejich volatilních fragmentů. Využití těchto metod je klíčové pro charakterizaci potenciálních biopaliv a pro stanovení složení biomasy, zejména u rychle rostoucích a ekologicky významných mikroorganismů, jako jsou řasy.
Studie se zaměřuje na porovnání dvou přístupů k analýze sušených řas: klasické pyrolyticko-GC/MS při 600 °C a termálně asistované hydrolýzy/methylace (THM) při nižší teplotě 400 °C s použitím TMAH. Cílem je ukázat rozdíly v chromatografických profilech, zejména v identifikaci mastných kyselin a dalších organických sloučenin.
Vzorky řas byly sušené a analýzy probíhaly na pyrolyzátoru CDS Pyroprobe spojeném s GC/MS.
Pyrolytický režim při 600 °C vedl k rozkladu biopolymerů řas s bohatým pyrogramem obsahujícím aromáty, nitrily a alifatické fragmenty. Profil mastných kyselin byl však roztříštěn a převažovaly jednoduché alkany a alkeny. Naproti tomu THM analýza uchovala molekulární integritu mastných kyselin, které se v chromatogramu objevily převážně jako methylestery, což významně zjednodušilo interpretaci.
Výsledné profily umožňují rychlou charakterizaci lipidové složky řas, což je klíčové pro hodnocení jejich výtěžnosti jako suroviny pro biopaliva. THM přístup zefektivňuje identifikaci mastných kyselin bez nutnosti komplikované přípravy vzorku.
Očekává se rozšíření kombinovaných termálních technik s vyspělou detekcí (např. tandemové MS) a využití datových analýz pro rychlou automatizovanou klasifikaci biomasy. Dále lze očekávat integraci pyrolytických přístupů do online monitoringu kultivací řas.
Srovnání pyrolytického režimu a THM ukázalo, že každá metoda má své přednosti: klasická pyrolytická GC/MS poskytuje komplexní fragmentační profil, zatímco THM zjednodušuje a zpřesňuje stanovení mastných kyselin. Volba techniky závisí na analytických cílech – buď na široké charakterizaci či na detailní identifikaci lipidů.
1. Challinor JM, Review: The development and application of thermally assisted hydrolysis and methylation reactions, J. Anal. Appl. Pyrolysis, 61 (2001) 3-34.
GC/MSD, Pyrolýza
ZaměřeníŽivotní prostředí, Průmysl a chemie
VýrobceCDS Analytical
Souhrn
Význam tématu
Analytická pyrolytická chemie umožňuje efektivní rozklad složitých biologických materiálů za vysokých teplot a následnou chromatograficko-hmotnostní analýzu jejich volatilních fragmentů. Využití těchto metod je klíčové pro charakterizaci potenciálních biopaliv a pro stanovení složení biomasy, zejména u rychle rostoucích a ekologicky významných mikroorganismů, jako jsou řasy.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřuje na porovnání dvou přístupů k analýze sušených řas: klasické pyrolyticko-GC/MS při 600 °C a termálně asistované hydrolýzy/methylace (THM) při nižší teplotě 400 °C s použitím TMAH. Cílem je ukázat rozdíly v chromatografických profilech, zejména v identifikaci mastných kyselin a dalších organických sloučenin.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky řas byly sušené a analýzy probíhaly na pyrolyzátoru CDS Pyroprobe spojeném s GC/MS.
- Pyrolytická analýza: 600 °C, 15 s
- THM analýza: 400 °C, 20 s, přidání 2 µl 25% roztoku TMAH v methanolu, expozice 5 min
- GC kolona: 5 m × 0,25 mm, 5% phenyl
- Přenosové teploty: injektor 350 °C, transfer line a vnitřní pece 300 °C
- Program teploty: 40 °C (2 min), poté 10 °C/min do 300 °C (5 min), rozmezí MS 35–550 m/z
Hlavní výsledky a diskuse
Pyrolytický režim při 600 °C vedl k rozkladu biopolymerů řas s bohatým pyrogramem obsahujícím aromáty, nitrily a alifatické fragmenty. Profil mastných kyselin byl však roztříštěn a převažovaly jednoduché alkany a alkeny. Naproti tomu THM analýza uchovala molekulární integritu mastných kyselin, které se v chromatogramu objevily převážně jako methylestery, což významně zjednodušilo interpretaci.
Přínosy a praktické využití metody
Výsledné profily umožňují rychlou charakterizaci lipidové složky řas, což je klíčové pro hodnocení jejich výtěžnosti jako suroviny pro biopaliva. THM přístup zefektivňuje identifikaci mastných kyselin bez nutnosti komplikované přípravy vzorku.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření kombinovaných termálních technik s vyspělou detekcí (např. tandemové MS) a využití datových analýz pro rychlou automatizovanou klasifikaci biomasy. Dále lze očekávat integraci pyrolytických přístupů do online monitoringu kultivací řas.
Závěr
Srovnání pyrolytického režimu a THM ukázalo, že každá metoda má své přednosti: klasická pyrolytická GC/MS poskytuje komplexní fragmentační profil, zatímco THM zjednodušuje a zpřesňuje stanovení mastných kyselin. Volba techniky závisí na analytických cílech – buď na široké charakterizaci či na detailní identifikaci lipidů.
Reference
1. Challinor JM, Review: The development and application of thermally assisted hydrolysis and methylation reactions, J. Anal. Appl. Pyrolysis, 61 (2001) 3-34.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of algae using Pyrolysis and THM
|CDS Analytical|Aplikace
JSB is an authorised partner of #120 Analysis of algae using Pyrolysis and THM Analytical pyrolysis provides a means to analyze complex materials, even biological samples, using GCMS. Microbes,…
Klíčová slova
thm, thmpyrolysis, pyrolysisjsb, jsbalgae, algaemethylation, methylationsisted, sistedhydrolysis, hydrolysisthermally, thermallyesters, esterstopped, toppedtetramethyl, tetramethylwarmed, warmedbiopolymers, biopolymerspyrogram, pyrogramment
Solving Analytical Problems using Multi-functional Pyrolyzer®
|Frontier Lab|Příručky
Solving Analytical Problems ® ® using Multi functional Pyrolyzer Multi-functional Version Version 1.3 1.3 - Polymer processing - Forensic - Energy - Additives - Coatings - Elastomers - Adhesives - Inks and paints - Paper and fibers - Consumer products…
Klíčová slova
ega, egazone, zonepyrolyzer, pyrolyzeracid, acidobtained, obtainedink, inkadditives, additivesfrom, fromthermal, thermalshot, shottmsh, tmshtmah, tmahanalyzed, analyzedunknown, unknownirradiation
Pyrolysis of Switchgrass at Elevated Pressure
|CDS Analytical|Aplikace
#111a Pyrolysis of Switchgrass at Elevated Pressure Application Note Energy Author: T. Wampler Plant materials like switchgrass, straw and wood are comprised of two important biopolymers - cellulose and lignin. Cellulose is a polysaccharide made from glucose, while lignin is…
Klíčová slova
pyrolysis, pyrolysisswitchgrass, switchgrasspyroprobe, pyroprobeelevated, elevatedenergy, energypressure, pressureinstrument, instrumentnote, notemore, moreinformation, informationconditions, conditionsapplication
Thermochemolysis – A Simple and Rapid Methylation Method Based on TMAH for Gas Chromatographic Analysis of Linseed Oil and Amber
2013|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 5/2013 Thermochemolysis – A Simple and Rapid Methylation Method Based on TMAH for Gas Chromatographic Analysis of Linseed Oil and Amber Yunyun Nie, Eike Kleine-Benne GERSTEL GmbH & Co.KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, 45473 Mülheim an der Ruhr, Germany Oluwadayo O.…
Klíčová slova
thermochemolysis, thermochemolysispyrolysis, pyrolysistmah, tmahfame, fameamber, amberlinseed, linseedgerstel, gerstelmethylation, methylationtdu, tdufatty, fattymethylated, methylatedacids, acidsambers, ambersoil, oilcomposition