Simultaneous Analysis of Greenhouse Gases by Gas Chromatography

Význam tématu

Emise skleníkových plynů CO2 CH4 N2O mají zásadní dopad na klimatickou změnu. Pravidelný monitoring jejich koncentrací v atmosféře umožňuje sledovat trendy emisí a podporuje opatření ke snížení skleníkového efektu při ochraně životního prostředí.

Cíle a přehled studie / článku

Článek popisuje dvě konfigurace plynové chromatografie na přístrojích Agilent 7890GC určené k simultánní analýze CO2 CH4 N2O a dále rozšiřitelné o SF6 v reálných vzorcích. Srovnávají se dvě varianty systému:

• SP1-7890-0468: jeden kanál s dvojicí detektorů FID a mikroECD
• SP1-7890-0467: oddělené kanály pro N2O a CO2/CH4 s využitím FID mikroECD a TCD

Použitá metodika a instrumentace

Výchozí metoda zahrnuje:

• Automatické dávkování pomocí ventilové konfigurace 6- nebo 10-portového ventilu a kapilární smyčky o objemu 1 mL
• Kolonové systémy s řízením průtoku (21 mL/min dusíku nebo helia při 60 °C)
• Methanizér pro převod CO2 na CH4 před detekcí FID
• Detektory: kvadraturní ECD pro N2O vysoké citlivosti, FID pro CH4/CO2, TCD pro rozšíření rozsahu CO2 ve druhém systému
• Dynamický blendovací systém používající dusík jako ředidlo pro přípravu vícero úrovňových kalibrací

Hlavní výsledky a diskuse

Obě konfigurace dosahují:

• Detekční meze N2O kolem 30 ppb, CH4 od 0,2 ppm, CO2 od 0,4 ppm (FID) a až 20 ppm (TCD)
• Vynikající linearitu kalibrace (korelační koeficienty >0,9995)
• Opakovatelnost (RSD) pod 0,7 % pro všechny analyty
• Vysokou citlivost pro stopové hladiny včetně SF6 ~0,5 ppb s poměrem signál-šum >100

Přínosy a praktické využití metody

Navržená řešení umožňují:

• Simultánní analýzu klíčových skleníkových plynů z jednoho vpichu vzorku
• Flexibilní volbu ventilových konfigurací a automatizované vzorkování (pouze SP1-7890-0468 s 6-portovým ventilem)
• Rozšíření o další analyty jako SF6 bez zásadních modifikací
• Využití v monitoringu kvality venkovního a laboratorního vzduchu, v průmyslové a výzkumné praxi

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• Integrace vícekanálových detekčních modulů pro širší spektrum skleníkových plynů
• Další miniaturizace a automatizace vzorkovacího systému pro terénní aplikace
• Využití pokročilých datových analytických nástrojů pro vyhodnocení dlouhodobých emisních trendů
• Kombinace s hyphenovanými technikami pro simultánní stanovení organických i anorganických analyzovaných látek

Závěr

Obě konfigurace Agilent 7890GC pro simultánní analýzu CO2 CH4 N2O (a volitelně SF6) poskytují vysoce citlivá a přesná řešení s nízkými detekčními mezerami a vynikající opakovatelností. Výběr mezi jedním a dvěma kanály závisí na požadavcích na rychlost analýzy a flexibilitu metody.

Reference

Agilent Technologies Application Note October 13 2010 Simultaneous Analysis of Greenhouse Gases by Gas Chromatography