Analysis of Volatile Organic Compounds in Indoor Air

Význam tématu

Analýza těkavých organických sloučenin (VOCs) v interiérovém ovzduší je klíčová pro hodnocení kvality životního prostředí a zdravotních rizik. Přesná a spolehlivá identifikace stopových množství těchto látek přispívá k prevenci expozice škodlivým látkám a k optimalizaci ventilačních systémů.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem studie bylo vyvinout a ověřit metodu GC–MS spojenou s tepelnou desorpcí (TD) pro simultánní stanovení 11 vybraných VOCs v interiérovém ovzduší. Studie demonstruje optimalizaci přístrojových podmínek, separaci sloučenin na kapilární kolóně SH-I-624Sil MS a citlivou detekci pomocí režimu SIM/FASST.

Použitá instrumentace

• GC–MS systém: Shimadzu GCMS-QP 2020 NX spojený s TD-30 moduly
• Kapilární kolona: SH-I-624Sil MS, 60 m × 0,32 mm I.D., 1,80 µm
• Teploty: zdroj iontů 230 °C, interface 200 °C, přenosová linka 220 °C
• Desorpční jednotka: trubice 250 °C (10 min), pastorek –25 °C, následná desorpce 250 °C (2 min)
• Přenosová ventilová spojka: 75 °C, ventil 185 °C
• Režimy měření: FASST (Scan/SIM), SIM pro cílové ionty

Použitá metodika

Vzorek vzduchu se adsorboval na tepelně desorbovatelnou pastorek, poté se desorpoval do GC–MS. Kolona pracovala v konstantním tlaku (200 kPa), program teploty od 35 °C s nárůstem 5 °C/min až na 280 °C. Detekce probíhala v režimu rychlého skenování a vybraných iontů pro zajištění vysoké citlivosti a selektivity.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila spolehlivé rozlišení a kvantifikaci 11 VOCs: chloroform, benzen, 1,2-dichloroethan, ethylakrylát, methylisobutylketon, toluen, ethylbenzen, xyleny (m-, p-, o-), 1,2-dichlorbenzen a hexadecan. Detekční limity se pohybovaly v nízkém ppb rozsahu, reproducibilita byla lepší než 5 % RSD. Režim SIM zvýšil citlivost pro nízkokoncentrované analyty, zatímco FASST zajistil komplexní screening.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda přináší vysokou citlivost i selektivitu, nízké detekční limity a rychlou přípravu vzorku. Je vhodná pro environmentální monitorování v budovách, laboratorní QA/QC, hodnocení emisí materiálů a posuzování vnitřního klimatu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Budoucí vývoj může zahrnovat integraci multidimenzionální GC, automatizovanou kalibraci pomocí standardních plynů a miniaturizované přenosné GC–MS systémy pro on-site monitoring. Vznikají také senzorické platformy pro kontinuální sledování VOCs.

Závěr

Popsaná metoda GC–TD–MS nabízí spolehlivý nástroj pro kvantitativní a kvalitativní analýzu VOCs v interiérovém ovzduší. Dosahuje nízkých detekčních limitů, vysoké rychlosti analýzy a odolnosti vůči matričním interferencím.

Reference

• Application News M313 (JP, ENG), Shimadzu Corporation, First Edition: Sep. 2022, ERAS-1000-0392