Trace Level Headspace Analysis of Benzene in Beverage Samples

Význam tématu

Detekce benzenu v nápojích na stopových úrovních (ppt–ppb) je klíčová pro zajištění bezpečnosti spotřebitelů a splnění regulačních limitů stanovených úřady FDA či EPA. Současně charakterizace složitých polymerních směsí v tiskových inks prostřednictvím GPC-IR umožňuje výrobním a vývojovým laboratořím získat přehled o složení, identifikovat použitá pojiva a aditiva a podpořit dodržování průmyslových i duševně-právních standardů.

Cíle a přehled studie / článku

1. Představit nový multifunkční headspace systém Markelov HS9000 s integrovaným adsorbentním trappem, schopný koncentrovat celý objem vyrovnaného parního prostoru a dosahovat citlivosti na úrovni ppt bez použití SIM detekce.
2. Demonstrovat analytické parametry (linearitu, přesnost) pro stanovení benzenu v nápojových vzorcích obsahujících vitamín C.
3. Ukázat využití GPC-IR hyphenované technologie pro oddělení složitých polymerních směsí ve stříbrné inkoustové pastě a identifikaci třech hlavních komponent.

Použitá metodika a instrumentace

• Headspace chromatografie: Markelov HS9000 se speciální dvouprůchodovou jehlou pro dynamické zametání parního prostoru, integrovaným adsorbentním trappem (mix Vocarb 3000, Carbopack B, Carboxen 1000/1001), GC/MS detekce.
• Klíčové parametry HS9000: teplota vzorku 70 °C, objem vzorku 5 ml, ekvilibrace 15 min, sweep flow 60 ml/min po dobu 30 s, následné suché zametání, desorpce při 260 °C.
• GPC-IR chromatografie: hyphenovaná technika GC-IR (např. Discover-IR-LC) s infračervenou detekcí rozdělených polymerních složek.

Hlavní výsledky a diskuse

– Linearita kalibrace benzenu v rozsahu 0.2–20 ppb prokázala R2 = 0.9998.
– Preciznost metody vyjádřená %RSD: 2.6 % při 5 ppb a 1.9 % při 0.5 ppb.
– Ve vodných a sycených nápojích systém eliminoval pěnění a minimalizoval přenos vlhkosti díky pre-trap kondenzátoru a režimu Dry Sweep.
– Dynamické zametání umožňuje soustředit celou vyrovnanou parní fázi, čímž se citlivost posunula na úroveň purge-&-trap bez ztráty principů statické headspace analýzy.
– GPC-IR oddělil a pomocí IR spektra identifikoval:
• Polymer A: alifatický polyesterový pryskyřicový pojivo
• Polymer B: alifatická polyuretanová elastomerická složka Spensol L-53
• Komponenta C: latentní cross-linker Desmodur LS-2800
• Aditivum C: ketoxim-blokovaný HDI trimer stabilní při laboratorní teplotě

Přínosy a praktické využití metody

• Markelov HS9000 umožňuje rutinní testování nápojů na přítomnost benzenu bez rizika pěnění a kontaminace vlhkostí v GC/MS, zvyšuje produktivitu a snižuje provozní náklady.
• Metoda kombinuje jednoduché ovládání statického HS s vysokou citlivostí dynamické adsorpce.
• GPC-IR přináší podrobnou chemickou povahu polymerních složek, což usnadňuje vývoj formulací, kontrolu kvality a ověřování dodavatelů surovin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace a rozšíření dynamického headspace na další těkavé organické sloučeniny v potravinářství i farmaceutickém průmyslu.
• Integrace dat headspace-GC/MS s LIMS pro on-line monitoring v potravinářských a nápojových provozech.
• Další rozvoj GPC-IR v oblasti komplexních materiálových analýz, pro rychlou identifikaci nových polymerních aditiv a sledování stability formulací.

Závěr

Markelov HS9000 představuje průlom v trace headspace analýze benzenu, kombinující citlivost purge-&-trap s robustností statického systému. Hyphenovaná GPC-IR technologie efektivně rozkládá a spektroskopicky identifikuje polymerní směsi ve stříbrných inkoustech, čímž podporuje kontrolu kvality a formulace moderních materiálů.

Reference

V textu nebyly explicitně uvedeny samostatné citace literatury.