Analysis of 24 Polar and Non-Polar Volatile Organic Compound (VOCs) Emissions from Stationary Sources by ATD-GCMS

Význam tématu

Emise těkavých organických látek (VOC) ze stacionárních zdrojů představují významný podíl na tvorbě troposférického ozónu a znečišťování ovzduší. Kontinuální monitoring těchto látek je klíčový pro ochranu lidského zdraví a plnění legislativních požadavků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit citlivou a spolehlivou metodu pro kvali- a kvantitativní analýzu 24 polárních a nepolárních VOC pomocí termické desorpce a GC/MS. Metoda byla validována dle platných emisních standardů.

Použitá metodika

Standardní směs 24 VOC byla ředěna chromatografickým methanolem na koncentrace 5 až 100 µg/mL. Kalibrační roztoky o objemu 1 µL byly aplikovány na Carbotrap 300 trubice. Pro ověření přesnosti bylo šest vzorků natříškováno kalibračním standardem 5 µg/mL. Ladicí standard 4-bromofluorbenzen (BFB) byl použit pro kontrolu ladění přístroje.

Použitá instrumentace

• PerkinElmer TurboMatrix ATD (termická desorpce)
• PerkinElmer Clarus GC/MS s elektronovou ionizací
• Kolona Elite-624 (60 m × 0,32 mm × 1,8 µm)
• Parametry: teplota desorpce 280 °C, doba 5 min, tok 30 mL/min; GC: počáteční 40 °C, rampy 4 °C/min a 15 °C/min;
• MS: rozsah 33–300 amu, režim SIM pro zvýšení citlivosti

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární oblasti pro jednotlivé sloučeniny (5–100 ng) vykázaly koeficient determinace r2 > 0,998. Relativní směrodatná odchylka (RSD) se pohybovala mezi 1,04 % a 4,61 %. Signál-šum (S/N) při hranici stanovitelnosti dosahoval hodnot 36 až 1583, což potvrzuje vysokou citlivost metody. Chromatogram kalibračního standardu ukázal baseline separaci všech 24 analyzovaných látek.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednoduché vzorkování bez rozpouštědel a přímá desorpce z tuby
• Vysoká citlivost a reprodukovatelnost výsledků
• Splnění legislativních požadavků (např. HJ 734-2014)
• Široké spektrum sledovaných VOC v emisích z průmyslových zdrojů

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace online monitoringu emisí pro kontinuální data
• Využití tandemové a vysokorozlišovací MS pro vyšší selektivitu
• Miniaturizace desorpčního modulu a zrychlení analýzy
• Rozšíření spektra analyzovaných látek o další toxikologicky významné sloučeniny

Závěr

Komplexní analýza 24 polárních a nepolárních VOC emisí ze stacionárních zdrojů pomocí systému TurboMatrix ATD a Clarus GC/MS prokázala vysokou robustnost, citlivost a přesnost. Metoda je plně kompatibilní s regulačními standardy a vhodná pro rutinní i výzkumné aplikace v environmentální a průmyslové analytice.