The Determination of Low Level Benzene, Toluene, Ethyl Benzene, and Xylenes (BTEX) in Drinking Water by Headspace Trap GC/MS

Význam tématu

Benzén, toluen, ethylbenzen a xyleny (BTEX) patří mezi běžné organické znečišťující látky v pitné vodě s toxickými a karcinogenními účinky. Regulace EPA stanovuje přísné limity pro jejich detekci na nízkých úrovních, což je klíčové pro ochranu veřejného zdraví.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této aplikace bylo vyvinout a ověřit metodu využívající headspace trap GC/MS pro stanovení BTEX v pitné vodě s cílem dosáhnout detekčních limitů pod limity EPA 524.2 a zároveň splnit či překročit další požadavky této normy.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza kombinovala odpařování vzorku a soustředění analyzovaných látek pomocí PerkinElmer TurboMatrix Headspace Trap s inline pastí (Carbopack B & X) a následnou separaci na GC/MS systému Clarus SQ 8S se sloupcem Elite 624 (20 m × 0,18 mm × 1,0 μm). Mass spektrometr pracoval v režimu full scan (35–350 amu). Klíčové parametry:

• Headspace: 80 °C, rovnováha 8 min, suchá purge 2 min, jehla 110 °C, přenosová linka 120 °C.
• GC: počáteční teplota 40 °C (0,5 min), nárůst 35 °C/min do 185 °C, doba běhu 4 min.
• MS: ionizace elektronovým nárazem, filtrační delay 1,5 min, skenovací doba 0,15 s.

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekční limity výrazně pod požadovanou hodnotou: signál/šum pro 0,02 ppb standard až do hodnoty 670 u xylenů.
• Linearita kalibrace (0,02–60 ppb) s koeficientem r²>0,999 pro všechny analyty.
• Vysoká opakovatelnost: RSD do 3,9 % při 1 ppb.
• Rychlá analýza: celkový čas 4 minuty, 72 vzorků za 12h.
• Efektivní odstranění vody systematickou suchou purge, což zabraňuje interferencím.

Přínosy a praktické využití metody

• Snížené detekční limity a molekulární potvrzení pomocí MS minimalizují falešně pozitivní výsledky.
• Krátké analytické cykly zvyšují propustnost laboratoře.
• HS Trap technologie snižuje nároky na údržbu a zajišťuje stabilní výkon.
• Vhodné pro smluvní i výzkumné laboratoře zabývající se kontrolou kvality pitné vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace headspace trap systémů pro nepřetržitý monitoring vody.
• Rozšíření metodiky na další těkavé organické polutanty.
• Nasazení pokročilých MS technik (tandemové MS) pro zvýšení selektivity.
• Integrace umělé inteligence pro rychlejší zpracování a vyhodnocení dat.

Závěr

Metoda HS Trap GC/MS s využitím PerkinElmer Clarus SQ 8S nabízí robustní, rychlou a citlivou analýzu BTEX v pitné vodě, překračuje požadavky EPA 524.2 a poskytuje spolehlivou identifikaci i při nízkých koncentracích.

Reference

V aplikaci nebyly specificky uvedeny externí literární zdroje.