Solid Phase Microextraction/Capillary GC Analysis of Nitrogen-Containing Herbicides in Water
Aplikace | 1998 | MerckInstrumentace
Monitorování obsahu dusíkatých herbicidů ve vodách je zásadní pro ochranu životního prostředí a zdraví člověka. Tradiční extrakční postupy často vyžadují velké objemy rozpouštědel a komplikovanou přípravu vzorků. Metoda pevné fáze mikroextrakce (SPME) v kombinaci s kapilární plynovou chromatografií (GC) nabízí bezodpařovací, rychlý a citlivý přístup k analýze stopových koncentrací pesticidů.
Hlavním cílem studie bylo ověřit možnost kvantitativního stanovení 22 dusíkatých herbicidů ve vodných vzorcích v rozsahu 0,1 až 1000 ng/ml. Výzkum porovnával výsledky detekce pomocí SPME/GC spojené s plamenovou ionizací (FID), dusík-fosforovou detekcí (NPD) a hmotovým spektrometrem s iontovým pastich (MS), a to ve světle požadavků US EPA Method 507/508.
Vzorky vody (4 ml) obsahující 1 g NaCl a herbicidy byly upraveny na pH 2 nebo neutrální hodnotu. Extrakce probíhala imerzním nasazením 85 μm polyakryláty potaženého vlákna při pokojové teplotě se stálým mícháním po dobu 50 minut. Desorpce analyzátů v injektoru GC proběhla při 230 °C po 5 minutách.
Korekční koeficienty lineární regrese byly u 21 z 22 analyzátů vyšší než 0,99. Preciznost extrakcí se pohybovala v rozmezí ±2 až ±20 %, což splňuje požadavky na ±30 %. Mez detekce SPME/GC/FID dosahovaly 200–19 000 ng/l, SPME/GC/NPD 10–6000 ng/l a SPME/GC/MS 0,01–15 ng/l. Přidání soli obecně zvýšilo extrakci, kromě nitroanilinů, Goal a oxadiazonu. Zvýšení účinnosti extrakce pH 2 bylo patrné zejména u nitroanilinů a Goal. Kombinace pH 2 a soli optimalizovala extrakci triazinů, substituovaných uracilů a thiokarbamátů, zatímco u některých látek byla výhodnější neutrální pH bez soli.
SPME/GC/MS a SPME/GC/NPD prokázaly vyšší citlivost než standardní postupy US EPA. Metoda eliminuje potřebu organických rozpouštědel, zkracuje dobu přípravy vzorků a umožňuje opakovatelnou extrakci stopových množství pesticidů. Uplatnění nalezne v environmentálním monitoringu, v laboratořích kvality vody a průmyslové analýze.
Očekává se další rozvoj automatizovaných SPME systémů a nových sorpčních vláken pro širší spektrum sloučenin. Integrace s vysokorozlišovacím hmotovým spektrem a přenosné přístroje pro terénní měření mohou dále rozšířit aplikace. Další výzvou je adaptace metody na stanovení dalších mikrozkazitelů a organických znečišťujících látek.
Pevná fáze mikroextrakce v kombinaci s kapilární GC představuje účinný, ekologický a vysoce citlivý nástroj pro analýzu dusíkatých herbicidů ve vodách. Metoda splňuje přísné požadavky na linearitu, detekční limity i preciznost a nabízí perspektivu dalšího rozšíření v environmentální analytice.
GC, GC/MSD, SPME, Spotřební materiál
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceMerck
Souhrn
Význam tématu
Monitorování obsahu dusíkatých herbicidů ve vodách je zásadní pro ochranu životního prostředí a zdraví člověka. Tradiční extrakční postupy často vyžadují velké objemy rozpouštědel a komplikovanou přípravu vzorků. Metoda pevné fáze mikroextrakce (SPME) v kombinaci s kapilární plynovou chromatografií (GC) nabízí bezodpařovací, rychlý a citlivý přístup k analýze stopových koncentrací pesticidů.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem studie bylo ověřit možnost kvantitativního stanovení 22 dusíkatých herbicidů ve vodných vzorcích v rozsahu 0,1 až 1000 ng/ml. Výzkum porovnával výsledky detekce pomocí SPME/GC spojené s plamenovou ionizací (FID), dusík-fosforovou detekcí (NPD) a hmotovým spektrometrem s iontovým pastich (MS), a to ve světle požadavků US EPA Method 507/508.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky vody (4 ml) obsahující 1 g NaCl a herbicidy byly upraveny na pH 2 nebo neutrální hodnotu. Extrakce probíhala imerzním nasazením 85 μm polyakryláty potaženého vlákna při pokojové teplotě se stálým mícháním po dobu 50 minut. Desorpce analyzátů v injektoru GC proběhla při 230 °C po 5 minutách.
- SPME vlákno: 85 μm polyakryláta
- Kapilární kolona PTE-5, 30 m × 0,25 mm ID, film 0,25 μm
- GC podmínky pro MS: počáteční teplota 40 °C (5 min), rampy až na 275 °C; nosič helium 40 cm/s; injekce splitless
- GC/FID a GC/NPD: program 100–300 °C při 10 °C/min, nosič 1,0 ml/min
Hlavní výsledky a diskuse
Korekční koeficienty lineární regrese byly u 21 z 22 analyzátů vyšší než 0,99. Preciznost extrakcí se pohybovala v rozmezí ±2 až ±20 %, což splňuje požadavky na ±30 %. Mez detekce SPME/GC/FID dosahovaly 200–19 000 ng/l, SPME/GC/NPD 10–6000 ng/l a SPME/GC/MS 0,01–15 ng/l. Přidání soli obecně zvýšilo extrakci, kromě nitroanilinů, Goal a oxadiazonu. Zvýšení účinnosti extrakce pH 2 bylo patrné zejména u nitroanilinů a Goal. Kombinace pH 2 a soli optimalizovala extrakci triazinů, substituovaných uracilů a thiokarbamátů, zatímco u některých látek byla výhodnější neutrální pH bez soli.
Přínosy a praktické využití metody
SPME/GC/MS a SPME/GC/NPD prokázaly vyšší citlivost než standardní postupy US EPA. Metoda eliminuje potřebu organických rozpouštědel, zkracuje dobu přípravy vzorků a umožňuje opakovatelnou extrakci stopových množství pesticidů. Uplatnění nalezne v environmentálním monitoringu, v laboratořích kvality vody a průmyslové analýze.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj automatizovaných SPME systémů a nových sorpčních vláken pro širší spektrum sloučenin. Integrace s vysokorozlišovacím hmotovým spektrem a přenosné přístroje pro terénní měření mohou dále rozšířit aplikace. Další výzvou je adaptace metody na stanovení dalších mikrozkazitelů a organických znečišťujících látek.
Závěr
Pevná fáze mikroextrakce v kombinaci s kapilární GC představuje účinný, ekologický a vysoce citlivý nástroj pro analýzu dusíkatých herbicidů ve vodách. Metoda splňuje přísné požadavky na linearitu, detekční limity i preciznost a nabízí perspektivu dalšího rozšíření v environmentální analytice.
Reference
- Boyd-Boland A. a Pawliszyn J. Analyst, 121:929-938 (1996).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
New Applications for SPME/Capillary GC: Screening for Amphetamines in Urine; Identifying Tobacco Varieties; Monitoring Nitrogen-Containing Herbicides in Water
1999|Merck|Aplikace
TheReporter Reprinted from Volume 14, No. 6, 1995 T295016 © 1999 Sigma-Aldrich Co. For more information, or current prices, contact your nearest Supelco subsidiary listed below. To obtain further contact information, visit our website (www.sigma-aldrich.com), see the Supelco catalog, or…
Klíčová slova
spme, spmetobacco, tobaccosolanone, solanoneneophytadiene, neophytadienephenylacetaldehyde, phenylacetaldehydeinvestigators, investigatorsgeranyl, geranylvarieties, varietiesheadspace, headspacenicotyrine, nicotyrineurine, urinebenzaldehyde, benzaldehydenicotine, nicotinesencor, sencorherbicides
Solid Phase Microextraction of Organophosphate Insecticides and Analysis by Capillary GC/MS
1999|Merck|Aplikace
Application Note 94 Solid Phase Microextraction of Organophosphate Insecticides and Analysis by Capillary GC/MS SPME was used to extract an aquatic sample for analysis of organophosphate insecticides by gas chromatography/ mass spectrometry (GC/MS). An SPME fiber coated with 85µm of…
Klíčová slova
organophosphate, organophosphatespme, spmeinsecticides, insecticidessampling, samplingmanual, manualstirophos, stirophosbolstar, bolstartokuthion, tokuthionmerphos, merphostrichloronate, trichloronatemethyl, methylronnel, ronnelethoprop, ethopropnaled, naledfensulfothion
Monitor BTEX Compounds and Fuels in Water, Using Solid Phase Microextraction and Capillary GC
1995|Merck|Aplikace
Application Note 81 Monitor BTEX Compounds and Fuels in Water, Using Solid Phase Microextraction and Capillary GC BTEX compounds, kerosene, diesel fuel, or gasoline in water or aqueous suspensions of soil can be monitored by solid phase microextraction (SPME) and…
Klíčová slova
btex, btexmanual, manualsampling, samplingspme, spmesuspensions, suspensionsvarian, variangasoline, gasolinefuels, fuelssoil, soilxylene, xylenehydrocarbons, hydrocarbonsassortment, assortmentaqueous, aqueouseach, eachkerosene
Identification of Tobacco Varieties, Using Solid Phase Microextraction/Capillary GC
1998|Merck|Aplikace
Application Note 84 Identification of Tobacco Varieties, Using Solid Phase Microextraction/Capillary GC Sampling the headspace over a tobacco sample by solid phase microextraction (SPME) affords a fast, sensitive means of identifying the variety, through comparison of individual analytes. Figure A.…
Klíčová slova
spme, spmesolanone, solanoneneophytadiene, neophytadienephenylacetaldehyde, phenylacetaldehydesampling, samplingmicroextraction, microextractiongeranyl, geranylmanual, manualnicotyrine, nicotyrinebenzaldehyde, benzaldehydenicotine, nicotinesolid, solidfiber, fiberionone, iononeacetone