Determination of Volatile Organic Compounds in the Cabins of Vehicles by Agilent 8890 GC/5977B MSD and Thermal Desorption Sampler

Význam tématu

Těkavé organické sloučeniny VOC v kabinách vozidel představují významné zdravotní riziko. Dlouhodobá expozice těmto látkám je spojena s řadou chronických onemocnění, proto platí přísné legislativní limity a standardy pro jejich měření. Analýza VOC ve vnitřním prostoru vozidel je zásadní pro hodnocení kvality ovzduší a ochranu zdraví cestujících.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit schopnost systému Agilent 8890 GC/5977B MSD v kombinaci s automatizovaným termickým desorpčním systémem Markes TD 100-xr analyzovat koncentrace devíti cílových VOC v kabinách vozidel podle metody HJ T 400 2007. Studie prakticky demonstrovala, že tento přístrojový řetězec dokáže splnit mezinárodní požadavky a poskytuje reprodukovatelné a citlivé výsledky.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorkování

• Pumpování 3 l vzduchu při 50 ml/min na trubičku s Tenax TA
• Automatizovaný termický desorbér Markes TD 100-xr

Chromatografie a detekce

• GC Agilent 8890 s analytickou kolonou HP-5 ms 30 m × 0.25 mm × 0.25 µm
• Teplotní program pece: 40 °C po 5 minutách, následně nárůst 10 °C/min až na 200 °C
• MSD Agilent 5977B v režimu SCAN a elektronová ionizace EI při 230 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatografická separace většiny VOC byla vynikající. Styren a o-xylén elují částečně souběžně, ale lze je rozlišit podle různých kvantifikačních iontů. m/p-xylény jsou kvantifikovány jako jedna sloučenina. Kalibrace v rozsahu 10–1000 ng na trubičku vykázala linearitu s R2 nad 0.9996. Opakovatelnost pro plochy píků (RSD) byla nižší než 4 % a pro retenční časy pod 0.05 %. Mez detekce LOD se pohybovala mezi 1 a 3 ng na trubičku, což odpovídá 0.5–0.8 µg/m3 vzduchu.

Přínosy a praktické využití metody

Díky automatizaci a bezrozpouštědlovému postupu je analýza méně pracná, rychlá a šetrná k životnímu prostředí. Metoda dosahuje vysoké citlivosti, linearity a opakovatelnosti, což ji činí vhodnou pro rutinní QA/QC v automobilovém průmyslu a regulačních laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Použití polarních kolonků pro lepší separaci styrenu a xylénů
• Rozšíření rozsahu sledovaných VOC a semi VOC
• Vývoj mobilních a online terminálů pro okamžitý monitoring kabiny vozidla
• Propojení dat s modely expozice a hodnocení zdravotních rizik

Závěr

Systém Agilent 8890 GC/5977B MSD v kombinaci s Markes TD 100-xr úspěšně splňuje požadavky metody HJ T 400 2007. Prokázal vynikající citlivost, opakovatelnost a linearitu a díky automatizovanému vzorkování představuje efektivní nástroj pro analýzu VOC v kabinách vozidel.

Reference

1. HJ T 400 2007 Stanovení těkavých organických sloučenin v kabinách vozidel China Ministry of Environmental Protection
2. ISO 12219 1 2012 Interior Air of Road Vehicles Part 1 Whole Vehicle Test Chamber Specification and Method for the Determination of Volatile Organic Compounds in Cabin Interiors International Organization for Standardization
3. ISO 12219 3 2012 Interior Air of Road Vehicles Part 3 Screening Method for the Determination of the Emissions of Volatile Organic Compounds from Vehicle Interior Parts and Materials MicroScale Chamber Method International Organization for Standardization
4. VDA 278 Thermal Desorption Analysis of Organic Emissions for the Characterization of NonMetallic Materials for Automobiles Verband Der Automobilindustrie
5. ISO 12219 4 2013 Interior Air of Road Vehicles Part 4 Method for the Determination of the Emissions of Volatile Organic Compounds from Vehicle Interior Parts and Materials Small Chamber Method International Organization for Standardization
6. ISO 12219 2 2012 Interior Air of Road Vehicles Part 2 Screening Method for the Determination of the Emissions of Volatile Organic Compounds from Vehicle Interior Parts and Materials Bag Method International Organization for Standardization
7. GB T 27630 2011 Guideline for Air Quality Assessment of Passenger Car China State Administration of Quarantine Ministry of Environmental Protection
8. Definition and procedure for the determination of the method detection limit Revision 2 United States Environmental Protection Agency 2016