Using Alternative Carrier Gas for US EPA 524.3
Aplikace | 2013 | Teledyne LABSInstrumentace
Metoda USEPA 524.3 je klíčová pro stanovení těkavých organických sloučenin (VOCs) ve vodě určené k pití. Tradičně se v plynové chromatografii používá vzácný plyn helium jako nosný i proplachový plyn, což se však potýká s nedostatkem a rostoucími cenami. Nahraditelné plyny jako vodík a dusík nabízejí obnovitelné, ekonomicky výhodné a udržitelné alternativy, které mohou snížit provozní náklady analytických laboratoří a omezit ekologickou stopu.
Hlavním cílem této aplikace bylo otestovat použitelnost vodíku jako nosného plynu a dusíku jako proplachového plynu při analýze VOCs ve vodě podle metodiky USEPA 524.3. Studie zahrnovala:
Analyzované vzorky se připravily na systému Teledyne Tekmar Atomx Multimatrix Autosampler, který kombinuje odstředivou extrakci, purge&trap koncentrátor a automatický zásobník až 80 vial. Pro separaci a detekci sloučenin byl použit Thermo Scientific TRACE 1310 GC s kapilární kolonkou Rtx-VMS (20 m×0,18 mm×1 µm) a ISQ MS detektorem.
Parametry klíčové instrumentace:
Kalibrační křivky pro všechny testované sloučeniny dosáhly koeficientu determinace r² ≥ 0,995. Na středním standardu 10 ppb se průměrné odchylky od teoretické hodnoty pohybovaly v rozmezí ±15 %, s většinou sloučenin pod ±10 % a RSD typicky pod 12 %. Kritéria přesnosti ±30 % (±50 % pro nejnižší bod) metodiky byla splněna pro všechny analyty. Ladicí test BFB potvrdil, že iontové poměry odpovídají požadavkům USEPA 524.3 i při použití vodíku jako nosného plynu.
Použití vodíku a dusíku nabízí:
Metoda může být dále rozšířena a optimalizována pro:
Studie prokázala, že vodík jako nosný plyn a dusík jako proplachový plyn jsou spolehlivou a ekonomickou alternativou k heliu pro analýzu VOCs podle USEPA 524.3. Výsledky splnily všechny požadavky na linearitu, přesnost i ladicí kritéria, což potvrzuje jejich praktickou použitelnost v moderních laboratořích zaměřených na kvalitu pitné vody.
GC/MSD, Purge and Trap, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific, Teledyne LABS
Souhrn
Význam tématu
Metoda USEPA 524.3 je klíčová pro stanovení těkavých organických sloučenin (VOCs) ve vodě určené k pití. Tradičně se v plynové chromatografii používá vzácný plyn helium jako nosný i proplachový plyn, což se však potýká s nedostatkem a rostoucími cenami. Nahraditelné plyny jako vodík a dusík nabízejí obnovitelné, ekonomicky výhodné a udržitelné alternativy, které mohou snížit provozní náklady analytických laboratoří a omezit ekologickou stopu.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem této aplikace bylo otestovat použitelnost vodíku jako nosného plynu a dusíku jako proplachového plynu při analýze VOCs ve vodě podle metodiky USEPA 524.3. Studie zahrnovala:
- Vytvoření kalibračního grafu pro koncentrace 0,5–50 ppb.
- Hodnocení přesnosti a preciznosti (n=8) na středním standardu 10 ppb.
- Ověření ladění hmotnostního spektrometru pomocí 4-bromofluorbenzenu (BFB).
Použitá metodika a instrumentace
Analyzované vzorky se připravily na systému Teledyne Tekmar Atomx Multimatrix Autosampler, který kombinuje odstředivou extrakci, purge&trap koncentrátor a automatický zásobník až 80 vial. Pro separaci a detekci sloučenin byl použit Thermo Scientific TRACE 1310 GC s kapilární kolonkou Rtx-VMS (20 m×0,18 mm×1 µm) a ISQ MS detektorem.
Parametry klíčové instrumentace:
- Nosný plyn: vodík, průtok 0,8 mL/min, tlak 5 psi, split 60:1.
- Plynový chromatograf: teplotní program 35 °C (3 min) ⇒ 14 °C/min ⇒ 100 °C ⇒ 25 °C/min ⇒ 210 °C (2 min hold).
- MS detekce: rozmezí 35–260 m/z, rychlost 0,15 s/scanu, zdroj 280 °C.
- Purge&trap veškeré parametry: purgovací tok 55 mL/min (8 min), sušící tok 100 mL/min (0,5 min), teploty a doby podle doporučení EPA 524.3.
Hlavní výsledky a diskuse
Kalibrační křivky pro všechny testované sloučeniny dosáhly koeficientu determinace r² ≥ 0,995. Na středním standardu 10 ppb se průměrné odchylky od teoretické hodnoty pohybovaly v rozmezí ±15 %, s většinou sloučenin pod ±10 % a RSD typicky pod 12 %. Kritéria přesnosti ±30 % (±50 % pro nejnižší bod) metodiky byla splněna pro všechny analyty. Ladicí test BFB potvrdil, že iontové poměry odpovídají požadavkům USEPA 524.3 i při použití vodíku jako nosného plynu.
Přínosy a praktické využití metody
Použití vodíku a dusíku nabízí:
- Snížení provozních nákladů díky nižší ceně obnovitelných plynů a možnosti výroby in-house pomocí generátorů.
- Zvýšení udržitelnosti laboratoří omezením závislosti na omezených zdrojích helia.
- Zkrácení doby analýzy a vyšší produktivitu díky plně automatizovanému vzorkování a přípravě na Atomx systému.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metoda může být dále rozšířena a optimalizována pro:
- Rozšíření spektra analyzovaných VOCs a nižší detekční limity.
- Aplikaci v dalších oblastech jako jsou analýzy půdních extraktů nebo biologických tekutin.
- Integraci pokročilých programů pro úsporné řízení plynů a minimalizaci zbytkových emisí.
Závěr
Studie prokázala, že vodík jako nosný plyn a dusík jako proplachový plyn jsou spolehlivou a ekonomickou alternativou k heliu pro analýzu VOCs podle USEPA 524.3. Výsledky splnily všechny požadavky na linearitu, přesnost i ladicí kritéria, což potvrzuje jejich praktickou použitelnost v moderních laboratořích zaměřených na kvalitu pitné vody.
Reference
- Method 524.3. Measurement of Purgeable Organic Compounds in Water by Capillary Column Gas Chromatography/Mass Spectrometry; U.S. EPA, Office of Ground Water and Drinking Water, U.S. Government Printing Office: Washington, D.C., 2009.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
US EPA Method 524.3 with the Teledyne Tekmar Atomx XYZ and Thermo Scientific™ TRACE™ 1310 GC and ISQ™ 7000 MS with an Advanced Electron Ionization (AEI) Source
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE: TECHNOLOGY: INDUSTRY: AN1805 P+T VOC ENV US EPA Method 524.3 with the Teledyne Tekmar Atomx XYZ and Thermo Scientific™ TRACE™ 1310 GC and ISQ™ 7000 MS with an Advanced Electron Ionization (AEI) Source Amy Nutter, Applications Chemist; Teledyne…
Klíčová slova
temp, tempbake, bakepurge, purgerinse, rinselpir, lpirupir, upiraccuracy, accuracytert, tertsweep, sweepmidpoint, midpointether, etheratomx, atomxdesorb, desorbtime, timeprecision
USEPA Method 524.4 Using the Teledyne Tekmar Atomx and Thermo Scientific™ GC/MS System with New Helium Saver Module
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
USEPA Method 524.4 Using the Teledyne Tekmar Atomx and Thermo Scientific™ GC/MS System with New Helium Saver Module Application Note Roger Bardsley, Applications Chemist; Teledyne Tekmar P a g e |1 Abstract Increasing concerns over the availability of helium, and…
Klíčová slova
temp, tempbake, bakepurge, purgerinse, rinsetert, tertsweep, sweepether, etherdesorb, desorbcondensate, condensateatomx, atomxrinses, rinsestime, timesample, samplemethanol, methanolbutylbenzene
US EPA Method 524.3 with the Teledyne Tekmar Atomx XYZ and the Thermo Scientific™ TRACE™ 1310 GC and ISQ™ LT MS System
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE: TECHNOLOGY: INDUSTRY: AN1907 P+T VOC ENV US EPA Method 524.3 with the Teledyne Tekmar Atomx XYZ and the Thermo Scientific™ TRACE™ 1310 GC and ISQ™ LT MS System Amy Nutter, Applications Chemist; Teledyne Tekmar P a g e…
Klíčová slova
temp, tempbake, bakepurge, purgerinse, rinselpir, lpirupir, upirtert, tertsweep, sweepxyz, xyzether, etheratomx, atomxdesorb, desorbprecision, precisionaccuracy, accuracymrl
US EPA Method 524.3 - Atomx XYZ and Agilent 7890B GC/5977A MS
2018|Agilent Technologies|Aplikace
APPLICATION NOTE: TECHNOLOGY: INDUSTRY: AN1802 P+T VOC ENV US EPA Method 524.3 - Atomx XYZ and Agilent 7890B GC/5977A MS Amy Nutter, Applications Chemist; Teledyne Tekmar P a g e |1 Abstract US EPA Method 524.3 was used to determine…
Klíčová slova
temp, tempbake, bakepurge, purgerinse, rinselpir, lpirupir, upirtert, tertsweep, sweepether, etheratomx, atomxdesorb, desorbprecision, precisionaccuracy, accuracymrl, mrltable