Single-Injection Analysis of Formic Acid and Free Volatile Fatty Acids Using Flame Ionization Detector with In-jet Methanizer
Aplikace | 2023 | ShimadzuInstrumentace
Analýza krátkých mastných kyselin (C2–C7) je klíčová pro sledování biologických procesů ve vodním hospodářství, potravinářství a environmentálních aplikacích. Zvláště detekce volné kyseliny mravenčí je obtížná bez derivatizace, což zvyšuje složitost a riziko chyb.
Cílem studie bylo ověřit možnost simultánní analýzy kyseliny mravenčí spolu s dalšími volnými mastnými kyselinami (C2–C5) pomocí plamenné ionizační detekce (FID) s in-jet methanizérem (Jetanizer) na přístroji Shimadzu GC-2050 v jediné injekci.
Pro analýzu byla použita následující instrumentace a nastavení:
Bez methanizéru byla kyselina mravenčí při 1000 ppm neredukovatelná FID detekcí, zatímco ostatní kyseliny byly jasně detekovány již při 100 ppm. Zavedením Jetanizeru do FID pak:
Kalibrační křivky byly lineární (r2 > 0,994) v rozmezí 75–500 ppm pro C2–C5 a 200–1000 ppm pro kyselinu mravenčí.
Použití in-jet methanizéru (Jetanizer) umožňuje spolehlivou jednosekundovou analýzu kyseliny mravenčí společně s dalšími krátkými mastnými kyselinami na běžném GC-FID bez potřeby derivatizace. Metoda poskytuje lineární odezvy, vysokou citlivost a dobré rozlišení cílových sloučenin.
GC
ZaměřeníŽivotní prostředí, Průmysl a chemie
VýrobceShimadzu, ARC
Souhrn
Význam tématu
Analýza krátkých mastných kyselin (C2–C7) je klíčová pro sledování biologických procesů ve vodním hospodářství, potravinářství a environmentálních aplikacích. Zvláště detekce volné kyseliny mravenčí je obtížná bez derivatizace, což zvyšuje složitost a riziko chyb.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit možnost simultánní analýzy kyseliny mravenčí spolu s dalšími volnými mastnými kyselinami (C2–C5) pomocí plamenné ionizační detekce (FID) s in-jet methanizérem (Jetanizer) na přístroji Shimadzu GC-2050 v jediné injekci.
Použitá metodika a instrumentace
Pro analýzu byla použita následující instrumentace a nastavení:
- Shimadzu GC-2050 se split/splitless vstřikováním (AOC-30i autosampler) a FID detektorem vybaveným in-jet methanizérem (Jetanizer).
- Kolona SH-wax (30 m × 0,32 mm × 1 µm) s guard kolonkou.
- Teplotní program: 80 °C (2 min), 20 °C/min až 200 °C (držení 3 min).
- Injekce: 0,5 µL splitless.
- Nosné plyn: helium, 5 mL/min konstantní průtok.
- FID parametry: 400 °C; vzduch 250 mL/min; H₂ 32 mL/min; N₂ makeup 24 mL/min.
Hlavní výsledky a diskuse
Bez methanizéru byla kyselina mravenčí při 1000 ppm neredukovatelná FID detekcí, zatímco ostatní kyseliny byly jasně detekovány již při 100 ppm. Zavedením Jetanizeru do FID pak:
- došlo k úspěšné detekci a kvantifikaci kyseliny mravenčí při 89 S/N (100 ppm, splitless);
- byly dosaženy vysoké hodnoty S/N pro C3–C5 mastné kyseliny (1142–2260);
- u splitless režimu a vyššího průtoku kolony se zlepšila citlivost C2–C5 kyselin (např. acetik 481 S/N vs. 220 při normálním jetu);
- bylo ověřeno dostatečné rozlišení všech cílových sloučenin při přijatelné míře „tailingu“ (faktory 2,76–5,05).
Kalibrační křivky byly lineární (r2 > 0,994) v rozmezí 75–500 ppm pro C2–C5 a 200–1000 ppm pro kyselinu mravenčí.
Přínosy a praktické využití metody
- Eliminace nutnosti derivatizace do methyl formiátu; zkrácení analýzy a snížení chybovosti.
- Možnost využití běžného GC-FID v environmentálních a potravinářských laboratořích.
- Rychlá a spolehlivá měření klíčových mastných kyselin pro QA/QC a monitorování biologických procesů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Automatizace přípravy vzorku a integrace s dalšími detektory (např. DBDI, MS).
- Rozšíření metodiky na sledování dalších nízkomolekulárních organických kyselin.
- Aplikace v biopalivech, fermentacích a mikrobiologickém výzkumu.
Závěr
Použití in-jet methanizéru (Jetanizer) umožňuje spolehlivou jednosekundovou analýzu kyseliny mravenčí společně s dalšími krátkými mastnými kyselinami na běžném GC-FID bez potřeby derivatizace. Metoda poskytuje lineární odezvy, vysokou citlivost a dobré rozlišení cílových sloučenin.
Reference
- Henderson MH, Steedman TA. Analysis of C2–C6 monocarboxylic acids in aqueous solution using gas chromatography. J Chrom A. 1982;244:337–346.
- Shimadzu Scientific Instruments. Analysis of and Characterization of ARC’s In-jet Methanizer for Permanent Gases, Carbon Dioxide, and Light Hydrocarbons. Application News No. GC-2103.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High-Sensitivity Analysis of Formic Acid in Methanol Solution Using Jetanizer
2025|Shimadzu|Aplikace
Gas Chromatograph Nexis GC-2030/FID (Jetanizer ) Application News High-Sensitivity Analysis of Formic Acid in Methanol Solution Using Jetanizer Akara Hashimoto, Misato Ishimoto, and Hanamichi Miyabayashi User Benefits Using Jetanizer as a GC-FID nozzle makes it possible to accurately analyze…
Klíčová slova
jetanizer, jetanizerformic, formicacid, acidphosphoric, phosphoricmethanizer, methanizerinsert, insertfid, fidtreatment, treatmentnews, newscatalyst, catalystmethanol, methanolanalysis, analysismethanizers, methanizershighsensitivity, highsensitivitygreen
Simplified Analysis of Aqueous Short Chain Fatty Acids by GC/MS
2021|Shimadzu|Aplikace
GC-MS GCMS-QP™2020 NX, GCMS-TQ™ NX series Simplified Analysis of Aqueous Short Chain Fatty Acids by GC/MS Application News Y. Nakagawa User Benefits No derivatization or special consumables required Total run time of about 10 mins including the cooling…
Klíčová slova
acid, acidpropionic, propionicisobutyric, isobutyricacetic, aceticfatty, fattymin, minisovaleric, isovalericvaleric, valerichexanoic, hexanoicacids, acidsderivatization, derivatizationbutyric, butyricchain, chainshort, shortbrim
Analysis of Short-Chain Fatty Acids in Biological Samples Using GC-MS
2023|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-MS-E039 Application News No. M273A Gas Chromatograph Mass Spectrometry Analysis of Short-Chain Fatty Acids in Biological Samples Using GC-MS Short-chain fatty acids, such as acetic acid, are compounds that have been commonplace in our lives from long ago. While they…
Klíčová slova
acid, acidfatty, fattyformic, formicvaleric, valericisovaleric, isovalericisobutyric, isobutyricpropionic, propionicbutyric, butyricμmol, μmolacetic, aceticchain, chaincondensation, condensationshort, shortdmtmm, dmtmmplasma
Analysis of Short-Chain Fatty Acids in Biological Samples Using GC-MS
2017|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-MS-E039 Application News No. M273 Gas Chromatograph Mass Spectrometry Analysis of Short-Chain Fatty Acids in Biological Samples Using GC-MS Short-chain fatty acids, such as acetic acid, are compounds that have been commonplace in our lives from long ago. While they…
Klíčová slova
acid, acidfatty, fattyformic, formicisovaleric, isovalericvaleric, valericisobutyric, isobutyricpropionic, propionicbutyric, butyricμmol, μmolacetic, aceticchain, chaincondensation, condensationshort, shortplasma, plasmahuman