The Benefit of Field-Portable GC/MS as a Rapid Screening Tool for Semi Volatile Organic Compounds in Water

Význam tématu

Rychlá detekce pololátkových organických sloučenin (SVOCs) ve vodě je klíčová pro ochranu životního prostředí i zajištění kvality vody. Přenosné GC/MS přináší laboratorní přesnost přímo do terénu, což zkracuje dobu analýzy a umožňuje včasné zásahy.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit schopnost přenosného GC/MS Torion T-9 v kombinaci s kompaktním modulem pro přípravu vzorků provádět rychlý screening fenolových sloučenin a ftalátů ve vodě během méně než pěti minut.

Použitá metodika

• Extrahovalo se 0,2–0,5 mL vzorku vody směsí organických rozpouštědel (např. dichlormethan, hexan) s osolením (0,5–3 % NaCl) a manuálním protřepáním.
• Vzorek se nanesl na kovovou cívku (coil wire filament) nebo vstupy pro SPME, headspace, needle trap, purge&trap a termickou desorpci.
• Po odpaření rozpouštědla byla cívka vložena do vstupu GC/MS.

Použitá instrumentace

• Torion T-9 přenosné GC/MS s nízkomateriálovým termálním sloupcem (LTM) a toroidální iontovou pastí, zahřátou na 175–210 °C, hmotnostní rozmezí 45–500 amu, skenovací rychlost 10–15 scan/s.
• Vzorkovací modul SPS-3 pro SPME, headspace, needle trap, purge&trap a termickou desorpci.

Hlavní výsledky a diskuse

• Identifikace devíti fenolů (včetně chlorovaných a nitroderivátů) a šesti ftalátových esterů v modelové vodě.
• Celková doba analýzy nepřesáhla pět minut.
• Deconvoluční algoritmus podpořil přesnou separaci a identifikaci i při omezené kapacitě sloupce.
• Kvantifikace a detekční limity v reálných vzorcích budou předmětem budoucích studií.

Přínosy a praktické využití metody

• Laboratorní kvalita dat přímo v terénu bez složitých příprav.
• Rychlé rozhodování a zásahy při environmentálních incidentech či běžném monitoringu vody.
• Uživatelsky přívětivý provoz i pro méně zkušené operátory.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření dynamických rozsahů a stanovení LOD/LOQ v reálných vzorcích.
• Integrace automatizovaných systémů přípravy vzorků v terénu.
• Využití umělé inteligence pro pokročilou analýzu spekter a online přenos výsledků.
• Adaptace na další třídy sloučenin a různé typy matric (půda, ovzduší, potraviny).

Závěr

Přenosná GC/MS technologie Torion T-9 spolu s rychlými metodami přípravy vzorků prokázala laboratorní úroveň výkonu i v terénních podmínkách. Fenoly a ftalátové estery byly detekovány s vysokou přesností během několika minut.

Reference

1. Contreras JA a kol. Hand-Portable Gas Chromatograph-Toroidal Ion Trap Mass Spectrometer for Detection of Hazardous Compounds; J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2008.
2. Truong TV a kol. Trace Analysis in the Field Using Gas Chromatography-Mass Spectrometry; Scientia Chromatographica 2014.
3. PerkinElmer. T-9 Portable GC/MS Product Note. 2011.
4. PerkinElmer. SPS-3 Sample Preparation Module for Torion T-9. 2013.
5. EPA Test Method 8081B: Analysis of Organochlorine Pesticides by GC. 2007.