Thermal Desorption of Gasoline Range Hydrocarbons from Soil using a Pyroprobe

Význam tématu

Rychlé a spolehlivé zjištění kontaminace půdy těkavými uhlovodíky je klíčové pro hodnocení rizik v životním prostředí a rozhodování o sanaci. Termická desorpce pomocí Pyroprobe umožňuje minimální přípravu vzorku a vysokou citlivost při detekci benzínové frakce, aniž by došlo k nežádoucímu rozkladu půdních organických látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo ověřit možnost desorpce uhlovodíků přidávaných do suché půdy (spike 100 ppm) při relativně nízké teplotě 200 °C. Studie porovnává chromatogramy spiked vzorku a blanku, aby bylo potvrzeno, že metoda účinně uvolňuje kontaminanty, aniž by vznikaly pyrolyzáty z přirozené organické hmoty.

Použitá metodika a instrumentace

Sample preparation byla omezena na odvážení 20 mg vysušené půdy, přidání směsi uhlovodíků (100 ppm) a zavedení do křemenné trubičky zajištěné vaty z křemenného vlákna. Analytická sekvence:

• Termická desorpce v Pyroprobe: 200 °C po dobu 30 s (rozhraní Pyroprobe udržováno na 200 °C po 4 min)
• Sorpční past: desorpce 325 °C po 4 min
• Přenos: trubička a kapalinová linie udržovány na 325 °C
• GC/MS: kolona 5 % fenyl (30 m × 0,25 mm × 0,25 mm), nosný plyn helium, split 50:1 při 200 °C; program: 40 °C po 2 min, poté 10 °C/min do 300 °C; rozsah m/z 35–600

Hlavní výsledky a diskuse

Desorpce spiked půdy při 200 °C umožnila jasnou identifikaci přidaných uhlovodíků bez rušení signálu matrice. Chromatogram blanku ukázal jen drobné píků, které se neshodují s analyty z kontaminace. Při zvýšení teploty na 300 °C se objevily pyrolyzáty (furany, fenoly), které mohou komplikovat analýzu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlý screening kontaminace půdních vzorků s minimální přípravou
• Vysoká citlivost a selektivita na benzinové uhlovodíky
• Snížení rizika vzniku nežádoucích pyrolyzátů díky nízké teplotě desorpce
• Jednoduché začlenění do rutinního provozu laboratoře

Budoucí trendy a možnosti využití

V budoucnu lze metodu rozšířit o vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii, automatizovat vzorkovací postupy nebo implementovat přenosné mikrozasobníky pro terénní analýzy. Dalším směrem je integrace s datovými nástroji strojového učení pro rychlou klasifikaci kontaminantů.

Závěr

Termická desorpce půdy pomocí Pyroprobe při 200 °C představuje efektivní a šetrný přístup k detekci benzínových uhlovodíků. Metoda kombinuje minimální přípravu vzorku s kvalitním oddělením analytů a nízkým pozadím matrice, což usnadňuje rychlou a spolehlivou interpretaci výsledků.

Použitá instrumentace

• Pyroprobe s křemennou trubičkou a coil filamentem
• Sorpční past pro zachycení těkavých látek
• GC/MS systém s 5 % fenyl kolónou (30 m × 0,25 mm × 0,25 mm)

Reference

• D. White a L. Beyer, J. Anal. Appl. Pyrolysis, 50 (1999) 63–76