Innovative Cryogen-Free Ambient Air Monitoring in Compliance with US EPA Method TO-15
Aplikace | 2017 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Monitorování těkavých organických sloučenin (VOC) v okolním ovzduší je klíčové pro hodnocení rizik zdraví a životního prostředí. Standardní metody sběru a analýzy, jako je EPA Method TO-15, vyžadují předkoncentraci vzorku a účinné oddělení vody, aby bylo dosaženo nízkých detekčních limitů.
Tato studie představuje inovační, kompletně bezkryogenové řešení pro odběr a analýzu canisterových vzorků ovzduší podle US EPA Metody TO-15. Cílem bylo ověřit spolehlivost přístrojového uspořádání při různých úrovních vlhkosti (50 %, 75 %, 100 %) a pro 65 cílových látek od propenu po naftalen.
Vzorky byly odebírány do pasivně napuštěných ocelových canistrů a následně automaticky předkoncentrovány a vysušeny bez použití kapalného dusíku.
Analýza 200 mL standardu 65 látek při 10 ppbv prokázala excelentní tvar píků a téměř shodné chromatogramy napříč vlhkostmi. Metodické limity detekce (MDL) činily v průměru 14 pptv, přičemž některé sloučeniny dosáhly až 4 pptv. Linearita v rozsahu 0,1–25 ppbv vykázala součinitele R2 kolem 0,999. Opakovatelnost relativních odezvových faktorů byla na úrovni 7–9 % RSD, dobře pod limitem 30 % stanoveným metodou TO-15.
Bez-kryogenové řešení s elektrickým chlazením výrazně snižuje náklady a riziko ucpání tokových cest ledem. Automatizovaný odběr a interní standardizace zvyšují propustnost laboratoře a konzistenci výsledků i pro vlhké a velmi těkavé sloučeniny.
Očekává se nasazení technologie v regulačním monitoringu městského a průmyslového ovzduší, rozšíření seznamu analyzovatelných látek (např. jemné kyslíkaté VOC) a integrace do online systémů. Další směr představuje miniaturizace a mobilní verze přístrojů pro rychlé terénní měření.
Bezkryogenový předkoncentrační systém CIA Advantage–Kori-xr–UNITY-xr v kombinaci s GC/MS úspěšně splňuje požadavky US EPA Method TO-15. Nabízí vysokou citlivost, výbornou linearitu i opakovatelnost při různých úrovních vlhkosti, aniž by bylo potřeba kapalných plynů.
1. US EPA Compendium Method TO-15, 1999, Determination of volatile organic compounds in air by GC/MS.
2. Popis Peltierovy chlazení pro termodesorpční systémy, Markes International Application Note.
3. Chinese EPA Method HJ 759, Monitoring of VOCs in ambient air by canisters.
4. Metodika výpočtu MDL podle 99% konfidenčního intervalu pro sedm opakování.
GC/MSD, Termální desorpce
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceMarkes
Souhrn
Význam tématu
Monitorování těkavých organických sloučenin (VOC) v okolním ovzduší je klíčové pro hodnocení rizik zdraví a životního prostředí. Standardní metody sběru a analýzy, jako je EPA Method TO-15, vyžadují předkoncentraci vzorku a účinné oddělení vody, aby bylo dosaženo nízkých detekčních limitů.
Cíle a přehled studie
Tato studie představuje inovační, kompletně bezkryogenové řešení pro odběr a analýzu canisterových vzorků ovzduší podle US EPA Metody TO-15. Cílem bylo ověřit spolehlivost přístrojového uspořádání při různých úrovních vlhkosti (50 %, 75 %, 100 %) a pro 65 cílových látek od propenu po naftalen.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky byly odebírány do pasivně napuštěných ocelových canistrů a následně automaticky předkoncentrovány a vysušeny bez použití kapalného dusíku.
- CIA Advantage canister autosampler (Markes International)
- Kori-xr vodní kondenzátor (–30 °C až +300 °C) pro selektivní odstranění vlhkosti
- UNITY-xr termodesorbér s elektricky chlazeným refokačním trapem
- GC/MS systém s kvadrupólovou detekcí, kolona Agilent J&W DB-624 (60 m × 0,32 mm × 1,8 μm)
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza 200 mL standardu 65 látek při 10 ppbv prokázala excelentní tvar píků a téměř shodné chromatogramy napříč vlhkostmi. Metodické limity detekce (MDL) činily v průměru 14 pptv, přičemž některé sloučeniny dosáhly až 4 pptv. Linearita v rozsahu 0,1–25 ppbv vykázala součinitele R2 kolem 0,999. Opakovatelnost relativních odezvových faktorů byla na úrovni 7–9 % RSD, dobře pod limitem 30 % stanoveným metodou TO-15.
Přínosy a praktické využití metody
Bez-kryogenové řešení s elektrickým chlazením výrazně snižuje náklady a riziko ucpání tokových cest ledem. Automatizovaný odběr a interní standardizace zvyšují propustnost laboratoře a konzistenci výsledků i pro vlhké a velmi těkavé sloučeniny.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se nasazení technologie v regulačním monitoringu městského a průmyslového ovzduší, rozšíření seznamu analyzovatelných látek (např. jemné kyslíkaté VOC) a integrace do online systémů. Další směr představuje miniaturizace a mobilní verze přístrojů pro rychlé terénní měření.
Závěr
Bezkryogenový předkoncentrační systém CIA Advantage–Kori-xr–UNITY-xr v kombinaci s GC/MS úspěšně splňuje požadavky US EPA Method TO-15. Nabízí vysokou citlivost, výbornou linearitu i opakovatelnost při různých úrovních vlhkosti, aniž by bylo potřeba kapalných plynů.
Reference
1. US EPA Compendium Method TO-15, 1999, Determination of volatile organic compounds in air by GC/MS.
2. Popis Peltierovy chlazení pro termodesorpční systémy, Markes International Application Note.
3. Chinese EPA Method HJ 759, Monitoring of VOCs in ambient air by canisters.
4. Metodika výpočtu MDL podle 99% konfidenčního intervalu pro sedm opakování.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of US EPA TO-15 for Ambient Air Monitoring Using Cryogen- Free Thermal Desorption and Gas Chromatography Coupled to a Single Quadrupole Mass Spectrometer (GC/MSD)
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Analysis of US EPA TO-15 for Ambient Air Monitoring Using CryogenFree Thermal Desorption and Gas Chromatography Coupled to a Single Quadrupole Mass Spectrometer (GC/MSD) Authors Hannah Calder and Helen Martin Markes International Ltd, Llantrisant, UK Tarun Anumol…
Klíčová slova
counts, countskori, korixylene, xylenerrf, rrfcanister, canistervinyl, vinylair, airpropene, propenemethyl, methylhexachlorobutadiene, hexachlorobutadienechloride, chloridecia, cianaphthalene, naphthaleneppbv, ppbvchloroomethane
EPA TO-15 Analysis Using Hydrogen Carrier Gas and the Agilent HydroInert Source
2023|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental EPA TO-15 Analysis Using Hydrogen Carrier Gas and the Agilent HydroInert Source Ambient air testing using cryogen-free thermal desorption and gas chromatography coupled to a single quadrupole mass spectrometer (GC/MS) with hydrogen gas Authors Abstract Laura Miles,…
Klíčová slova
hydrogen, hydrogenrrf, rrfhydroinert, hydroinertmethyl, methylkori, koricanister, canisterair, airnaphthalene, naphthalenepropene, propenexylene, xyleneketone, ketonevinyl, vinylcia, ciaisopropanol, isopropanolvocs
Analysis of 65 Volatile Organic Compounds in Ambient Air by Canister Sampling Using an Agilent 8890/5977 GC/MSD
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Semiconductor and Environmental Analysis of 65 Volatile Organic Compounds in Ambient Air by Canister Sampling Using an Agilent 8890/5977 GC/MSD A method using both scan and SIM mode that fully meets the requirements in the HJ 759-2023 standard…
Klíčová slova
trap, trapmethyl, methyldisulfide, disulfidechloroethene, chloroethenepurge, purgekori, korinmol, nmolethyltoluene, ethyltolueneacetate, acetateistd, istdpropene, propenetrichloromethane, trichloromethaneacrolein, acroleincarbon, carbonsampling
A rapid method for the analysis of air toxics based on US EPA TO-15
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 10729 A rapid method for the analysis of air toxics based on US EPA TO-15 Authors: Terry Jeffers1, David Lee2 and Dwain Cardona3 Thermo Fisher Scientific, West Palm Beach, FL, USA 1 2 Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK…
Klíčová slova
hap, hapair, airchloride, chloridecia, ciathermo, thermounity, unitymdl, mdlcarbon, carbonmarkes, markestame, tameetbe, etberrf, rrfdiisopropyl, diisopropylname, namecanister
