Solid Phase Microextraction/Capillary GC: Rapid, Sensitive Detection of Gasoline in Fire Debris
Aplikace | 1998 | MerckInstrumentace
Solid phase microextraction (SPME) spojená s kapilární plynovou chromatografií (GC) představuje moderní a šetrnou metodu pro detekci zbytků hořlavých kapalin v požárovém materiálu. Díky bezrozpouštědlové extrakci, minimálnímu objemu analyzované vzorku a vysoké citlivosti nachází SPME/GC uplatnění především v forenzních laboratořích, kde je klíčové rychlé odhalení zbytků benzinu či jiných uhlovodíků bez rizika kontaminace či zdravotního ohrožení analytika.
Cílem popsané práce bylo vyvinout rychlou, citlivou a ekonomickou metodu pro stanovení benzinu ve vzorcích požárového materiálu a porovnat ji s konvenčními postupy pasivního headspace odběru a rozpouštědlové extrakce. Studie demonstrovala možnost detekovat až 0,04 μL benzinu, což je čtyřnásobně nižší hranice detekce než u pasivních metod.
Autoři prováděli následující kroky:
Základní přístroje a komponenty:
Ve srovnání s pasivní koncentrací na aktivním uhlíku metoda headspace SPME vykázala:
Metoda navíc eliminovala nutnost manipulace s toxickými rozpouštědly a výrazně zkrátila dobu přípravy vzorku (20 minut versus 16 hodin u tradičních postupů).
SPME/GC nabízí v praxi:
Očekávané směry dalšího vývoje zahrnují:
Headspace SPME spojená s kapilární GC představuje efektivní a bezpečnou alternativu k tradičním metodám koncentračního odběru vzorků v forenzní chemii. Metoda umožňuje detekovat velmi nízké objemy benzinu, zkracuje dobu analýzy a eliminuje použití toxických rozpouštědel, což přináší významné úspory času i nákladů.
GC, SPME, Spotřební materiál
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie, Nebezpečné látky
VýrobceMerck
Souhrn
Význam tématu
Solid phase microextraction (SPME) spojená s kapilární plynovou chromatografií (GC) představuje moderní a šetrnou metodu pro detekci zbytků hořlavých kapalin v požárovém materiálu. Díky bezrozpouštědlové extrakci, minimálnímu objemu analyzované vzorku a vysoké citlivosti nachází SPME/GC uplatnění především v forenzních laboratořích, kde je klíčové rychlé odhalení zbytků benzinu či jiných uhlovodíků bez rizika kontaminace či zdravotního ohrožení analytika.
Cíle a přehled studie
Cílem popsané práce bylo vyvinout rychlou, citlivou a ekonomickou metodu pro stanovení benzinu ve vzorcích požárového materiálu a porovnat ji s konvenčními postupy pasivního headspace odběru a rozpouštědlové extrakce. Studie demonstrovala možnost detekovat až 0,04 μL benzinu, což je čtyřnásobně nižší hranice detekce než u pasivních metod.
Použitá metodika
Autoři prováděli následující kroky:
- Ohřev pevného objemu benzinu při 40 °C po dobu 30 minut.
- Odběr hlavové vůně (headspace) pomocí 100 μm polydimethylsiloxanového SPME vlákna po dobu 20 minut.
- Desorpce analyzátů v injektoru GC (splitless režim, 10 s) a následná separace na kapilární kolóně.
Použitá instrumentace
Základní přístroje a komponenty:
- SPME vlákno: 100 μm polydimethylsiloxan (Supelco).
- Kapilární kolona: 30 m × 0,25 mm ID, film 0,25 μm polydimethylsiloxan.
- Plynový chromatograf s FID detektorem (300 °C).
- Oven program: 35 °C (2 min) → 220 °C při 10 °C/min (2 min) → 300 °C při 30 °C/min (5 min).
- Přísun nosného plynu (helium) 1,0 mL/min (split 50:1).
- Vyhřívaný čistící přístroj na vlákno (Hamilton heated syringe cleaner).
Hlavní výsledky a diskuse
Ve srovnání s pasivní koncentrací na aktivním uhlíku metoda headspace SPME vykázala:
- Průměrné zvýšení odezvy pro tři testované složky: 1,0× (ethylbenzen), 3,8× (n-butylbenzen) a 11,2× (2-methylnaphthalen).
- Schopnost kvalitativně analyzovat již 0,04 μL benzinu oproti 0,1 μL u pasivního odběru.
- Potenciál pro přesnou kvantitativní analýzu díky reprodukovatelným extrakčním podmínkám.
Metoda navíc eliminovala nutnost manipulace s toxickými rozpouštědly a výrazně zkrátila dobu přípravy vzorku (20 minut versus 16 hodin u tradičních postupů).
Přínosy a praktické využití metody
SPME/GC nabízí v praxi:
- Rychlou forenzní analýzu požárového materiálu s minimálním rizikem kontaminace.
- Nižší náklady na spotřební materiál a energii.
- Snadnou automatizaci pomocí autosamplerů a kompatibilitu s běžnými GC systémy.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry dalšího vývoje zahrnují:
- Rozšíření aplikace na jiné hořlavé kapaliny (např. nafta, alkoholové směsi).
- Optimalizaci povlaků SPME vláken pro selektivní zachytávání specifických těkavých sloučenin.
- Integraci s hmotnostní spektrometrií pro vyšší selektivitu a nižší meze detekce.
Závěr
Headspace SPME spojená s kapilární GC představuje efektivní a bezpečnou alternativu k tradičním metodám koncentračního odběru vzorků v forenzní chemii. Metoda umožňuje detekovat velmi nízké objemy benzinu, zkracuje dobu analýzy a eliminuje použití toxických rozpouštědel, což přináší významné úspory času i nákladů.
Reference
- Furton K.G., Almirall J.R., Bruna J.C., Journal of Forensic Sciences, in press.
- Yang X., Peppard T., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 42:1925–1930 (1994).
- Zhang Z., Pawliszyn J., Analytical Chemistry, 65:1843–1852 (1993).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Bulletin 922 SPME/GC for Forensic Applications: Explosives, Fire Debris, and Drugs of Abuse Solid phase microextraction is a fast, solventless alternative to conventional sample extraction techniques. In SPME, analytes establish equilibria among the sample matrix, the headspace above the sample,…
Klíčová slova
spme, spmefiber, fibersupelco, supelcourine, urineheadspace, headspacecocaine, cocainesampling, samplingdescription, descriptionexplosives, explosivesamphetamine, amphetaminemicroextraction, microextractionamphetamines, amphetaminesmanual, manualanalytes, analytesdebris
Solid Phase Microextraction of Semivolatile Compounds
1998|Merck|Aplikace
Application Note 6 Solid Phase Microextraction of Semivolatile Compounds An SPME fiber coated with 7µm of polydimethylsiloxane is ideal for extracting semivolatile compounds from water. The SPME technology eliminates the use of solvents in extracting water samples for organic compound…
Klíčová slova
benzo, benzobutylphthalate, butylphthalatemanual, manualsampling, samplinganthracene, anthracenefluoranthene, fluoranthenespme, spmediethylphthalate, diethylphthalatedimethylphthalate, dimethylphthalatepyrene, pyrenesemivolatile, semivolatiledibenz, dibenzmicroextraction, microextractionoctylphthalate, octylphthalateghi
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
Solid Phase Microextraction: Theory and Optimization of Conditions
1998|Merck|Příručky
Bulletin 923 Solid Phase Microextraction: Theory and Optimization of Conditions Solid phase microextraction, a simple, effective adsorption/ desorption technique, eliminates the need for solvents or complicated apparatus for concentrating volatile or nonvolatile compounds in liquid samples or headspace. SPME is…
Klíčová slova
spme, spmefiber, fibercoating, coatingholder, holderanalyte, analytepdms, pdmsdesorption, desorptionsampling, samplingsupelco, supelcohplc, hplcdescription, descriptionextraction, extractionpolar, polarnonpolar, nonpolarcarboxen