ANALYSIS OF A FORMALDEHYDE SCAVENGING COMPOUND USING SELECTED ION FLOW TUBE MASS SPECTROMETRY (SIFT-MS)
Aplikace | | AnatuneInstrumentace
Formaldehyd je vysoce reaktivní a karcinogenní těkavá organická sloučenina běžná v pracovním i domácím prostředí. Jeho rychlá, přesná a kontinuální detekce je nezbytná pro ochranu zdraví a splnění legislativních požadavků. Tradiční chromatografické metody vyžadují složité přípravy vzorků, derivatizaci a velké objemy plynu, což omezuje možnost sledování v reálném čase.
Cílem prezentované studie bylo ověřit schopnost nového klecového materiálu selektivně zachytit formaldehyd z plynné fáze i za přítomnosti jiných těkavých organických látek (VOC) a vody. Pro sledování účinnosti sorpce byla využita metoda Selected Ion Flow Tube Mass Spectrometry (SIFT-MS), která umožňuje přímou, kvantitativní analýzu VOC v reálném čase bez chromatografického dělení.
Analytická technika SIFT-MS pracuje s měkkou ionizací v iontové trubici. Reakce vzorku s předem vybranými reagenčními ionty probíhají za konstantního průtoku nosného plynu (helia nebo dusíku), produktové ionty jsou detekovány v dvojitém kvadrupólu. Metoda umožňuje měření až osmi druhů reagenčních iontů (H3O+, NO+, O2+, OH-, O2-, O-, NO2-, NO3-) a využívá známé rychlostní konstanty reakcí pro kvantifikaci.
Testy s různým množstvím sorbentu (10 – 100 mg) ukázaly, že s rostoucí hmotností se prodlužuje doba až do vyčerpání sorpční kapacity a zároveň klesá minimální koncentrace formaldehydu rychleji. Selektivita vůči formaldehydu byla potvrzena i při přítomnosti strukturálně příbuzných aldehydů (acetaldehyd, akrolein) a komplexních BTEX směsí. V „megamixu“ obsahujícím i methacrolein a crotonaldehyd se sorbent choval výhradně vůči formaldehydu.
Vlhké podmínky (přídavek 1 mL vody) vedly k částečné absorpci formaldehydu do vodní fáze, ale klecový materiál nadále odstraňoval podstatnou část zbytku formaldehydu, zatímco nepolární VOC zůstaly neovlivněné.
Metoda umožňuje:
Očekává se rozšíření aplikací SIFT-MS pro on-line kontrolu výroby, kvality ovzduší a životního prostředí. Klecové sorbenty lze dále upravovat pro zachytávání jiných škodlivin. Integrace s automatizovanými monitorovacími systémy a využití strojového učení pro predikci sorpčních parametrů otevře nové možnosti řízení procesů.
Kombinace vysoce selektivního klecového materiálu a SIFT-MS přístupu představuje rychlý a přesný způsob sledování a odstranění formaldehydu z plynné fáze. Metoda dokazatelně funguje i v přítomnosti vody a širokého spektra interferujících látek, což ji činí hodnotným nástrojem pro průmyslovou i environmentální analýzu.
SIFT-MS
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceSyft Technologies
Souhrn
Význam tématu
Formaldehyd je vysoce reaktivní a karcinogenní těkavá organická sloučenina běžná v pracovním i domácím prostředí. Jeho rychlá, přesná a kontinuální detekce je nezbytná pro ochranu zdraví a splnění legislativních požadavků. Tradiční chromatografické metody vyžadují složité přípravy vzorků, derivatizaci a velké objemy plynu, což omezuje možnost sledování v reálném čase.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem prezentované studie bylo ověřit schopnost nového klecového materiálu selektivně zachytit formaldehyd z plynné fáze i za přítomnosti jiných těkavých organických látek (VOC) a vody. Pro sledování účinnosti sorpce byla využita metoda Selected Ion Flow Tube Mass Spectrometry (SIFT-MS), která umožňuje přímou, kvantitativní analýzu VOC v reálném čase bez chromatografického dělení.
Použitá metodika a instrumentace
Analytická technika SIFT-MS pracuje s měkkou ionizací v iontové trubici. Reakce vzorku s předem vybranými reagenčními ionty probíhají za konstantního průtoku nosného plynu (helia nebo dusíku), produktové ionty jsou detekovány v dvojitém kvadrupólu. Metoda umožňuje měření až osmi druhů reagenčních iontů (H3O+, NO+, O2+, OH-, O2-, O-, NO2-, NO3-) a využívá známé rychlostní konstanty reakcí pro kvantifikaci.
- Instrumentace: Syft Technologies Voice 200ultra s LabSyft softwarem verze 1.7.1
- Nosný plyn: helium vysoce čisté kvality
- Příprava vzorků: klecový materiál naplněný do fritovaných trubek GERSTEL, uzavřených křemennou vatou
- Aplikace vzorku: přívod z 1 L Tedlar sáčku s definovanou směsí plynů, průtok 20 mL/min
Hlavní výsledky a diskuse
Testy s různým množstvím sorbentu (10 – 100 mg) ukázaly, že s rostoucí hmotností se prodlužuje doba až do vyčerpání sorpční kapacity a zároveň klesá minimální koncentrace formaldehydu rychleji. Selektivita vůči formaldehydu byla potvrzena i při přítomnosti strukturálně příbuzných aldehydů (acetaldehyd, akrolein) a komplexních BTEX směsí. V „megamixu“ obsahujícím i methacrolein a crotonaldehyd se sorbent choval výhradně vůči formaldehydu.
Vlhké podmínky (přídavek 1 mL vody) vedly k částečné absorpci formaldehydu do vodní fáze, ale klecový materiál nadále odstraňoval podstatnou část zbytku formaldehydu, zatímco nepolární VOC zůstaly neovlivněné.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- Okamžitý monitoring formaldehydu v reálném čase bez derivatizace
- Stanovení průlomových objemů a kapacity sorbentu
- Vysoce selektivní čištění vzduchu v průmyslových a laboratorních provozech
- Rychlé ověřování účinnosti nových sorbentů a ochranných materiálů
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření aplikací SIFT-MS pro on-line kontrolu výroby, kvality ovzduší a životního prostředí. Klecové sorbenty lze dále upravovat pro zachytávání jiných škodlivin. Integrace s automatizovanými monitorovacími systémy a využití strojového učení pro predikci sorpčních parametrů otevře nové možnosti řízení procesů.
Závěr
Kombinace vysoce selektivního klecového materiálu a SIFT-MS přístupu představuje rychlý a přesný způsob sledování a odstranění formaldehydu z plynné fáze. Metoda dokazatelně funguje i v přítomnosti vody a širokého spektra interferujících látek, což ji činí hodnotným nástrojem pro průmyslovou i environmentální analýzu.
Reference
- US EPA IRIS Toxicological Review of Formaldehyde
- Děkujeme Ming Liu, University of Liverpool, za poskytnutý materiál
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Automated Selected Ion Flow Tube Mass Spectrometry (SIFT-MS)
2017|GERSTEL|Technické články
Anatune Ltd Unit 4, Wellbrook Court, Girton Road, Cambridge, CB3 0NA, UK Tel: +44 (0) 1223279210 Fax: +44 (0) 1223279253 Email: [email protected] Internet: www.anatune.co.uk Copyright © 2017 Anatune Ltd. All Rights Reserved. Anatune is a trademark of Anatune Ltd. Automated…
Klíčová slova
headspace, headspaceppmv, ppmvsift, siftstatic, staticanalysis, analysisconcentration, concentrationintercept, interceptaqueous, aqueousslope, slopesyringe, syringemeasured, measuredgerstel, gersteltemperature, temperatureworth, worthvocs
Preliminary Investigation of a Range of Selected Ion Flow Tube Mass Spectrometry (SIFT-MS) Applications
2015|GERSTEL|Technické články
Anatune Ltd Unit 4, Wellbrook Court, Girton Road, Cambridge, CB3 0NA, UK Tel: +44 (0) 1223279210 Fax: +44 (0) 1223279253 Email: [email protected] Internet: www.anatune.co.uk Copyright © 2018 Anatune Ltd. All Rights Reserved. Anatune is a trademark of Anatune Ltd. Preliminary…
Klíčová slova
sift, siftconcentration, concentrationpreliminary, preliminaryreagent, reagentppbv, ppbvmeasurements, measurementsair, airxylenes, xylenesrelease, releaseselected, selectedvehicle, vehiclevial, vialtube, tubeanalysed, analysedreaction
Analysis of Vehicle Interior Air Quality (VIAQ) using SIFT-MS
2017|Syft Technologies|Aplikace
Anatune Ltd Unit 4, Wellbrook Court, Girton Road, Cambridge, CB3 0NA, UK Tel: +44 (0) 1223279210 Fax: +44 (0) 1223279253 Email: [email protected] Internet: www.anatune.co.uk Copyright © 2017 Anatune Ltd. All Rights Reserved. Anatune is a trademark of Anatune Ltd. Analysis…
Klíčová slova
sift, siftacetaldehyde, acetaldehydeacrolein, acroleinlimit, limitviaq, viaqinterior, interiorformaldehyde, formaldehydeacetone, acetoneset, setbutanal, butanalpropanal, propanalpentanal, pentanalethylbenzene, ethylbenzenestyrene, styrenetube
AS201 Wellbrook Court | Girton Road | Cambridge | CB3 0NA | | tel: +44 (0) 1223 279210 | fax: +44 (0) 1223 279253 [email protected] | anatune.co.uk HIGH-SPEED FORMALDEHYDE ANALYSIS FOR THE PROCESS-LINE AND LABORATORY: SIFT-MS V.S. Langford,1 M. Perkins,2…
Klíčová slova
formaldehyde, formaldehydesift, siftheadspace, headspacemonomer, monomerconcentration, concentrationfrom, frommhe, mhemass, masstechnique, techniquetube, tubedifferent, differentresidual, residualhigh, highgas, gasinjection