Alkalmazott gázkromatográfia II.

Alkalmazott gázkromatográfia II.
WIREC Alkalmazott gázkromatográfia II. 2008. Rikker Tamás WESSLING Nemzetközi Kutató és Oktató Központ Kht.

Amiről szó lesz WIREC Az alkalmazás körülményei
Gyógyszeranalitikai alkalmazások Élelmiszeranalitikai alkalmazások Környezetanalitikai alkalmazások WIREC

A mai nap programja WIREC
Környezetanalitikai alkalmazások - szénhidrogének Metán, etán, etilén TPH VPH EPH PAH WIREC

Metán + Etén + Etán (Környezetanalitika - szénhidrogének)
Miért érdekesek? Anaerob bomlás termékei Pl.: Cl2C=CHCl ClHC=CHCl H2C=CHCl H2C=CH2 Depógázok Hulladéklerakókra épülő mikroerőművek üzemanyagai WIREC

A gázkromatográfiás rendszer paraméterei Detektor: FID; Analitikai oszlop: Porapack-N 100/120 (1,83 m x 2 mm ID, üveg); Vivőgáz: H2 (5.0); Vivőgáz sebessége: 25 cm3/min (35°C); Injektálás: 5 µl víz / 500 µl gáz; Injektor hőmérséklete: 150°C; Detektor hőmérséklete: 250°C; Hőmérsékletprogram: 35°C (6 min). QL: 0,01 mg/dm3 víz / 1 v/v ppm (1/10000 v/v %) gáz Napi 1 pontos külső kalibráció WIREC

WIREC

TPH (Környezetanalitika - szénhidrogének)
Total Petrol Hydrocarbons (Összes ásványolaj-eredetű szénhidrogén) MÓDSZERDEFINIÁLT PARAMÉTER!! A különböző módszerek, különböző kompromisszumok árán közelítik a definíciót A fogalom még a jogi elvárás szintjén sem egyértelmű WIREC

Két lehetséges megközelítés: Vizsgáljuk a lehető legtágabb halmazt egy lépésben (TPH) Daraboljuk fel jól kezelhető részekre (EPH + VPH) WIREC

TPH egy lépésben GC – szűkebb halmaz, minőségi információval IR – tág halmaz, szinte semmi minőségi információval WIREC

TPH egy lépésben GC Cél: motorhajtó / kenő szénhidrogének (C5-C40) vizsgálata vizekből talajokból Problémák: Az extrahálószer legyen jó oldószere a célvegyületeknek, vízzel ne elegyedjen, jól elválasztható legyen, ne forduljon elő a mintákban jelentős koncentrációban! NINCS MEGOLDÁS!! WIREC

TPH egy lépésben GC - klasszikus megoldás WIREC

TPH egy lépésben GC - klasszikus megoldás Kompromisszumok: Csak C9/C10-től működik, tehát benzines szennyezésekre nem alkalmazható, lassú, pontatlan WIREC

TPH egy lépésben GC - kreatív megoldás Extrahálószer: n-Hexán n-Pentán (bp:36°C) Egy extrakciós lépés, nagy fázisarány Intenzív nyomásprogramozás Vegyületcsaládokhoz illeszkedő standardizálás Viszonylag vastag megosztófázissal rendelkező oszlop HP-ULTRA 2 (30m x 0,2mm x 0,33µm) WIREC

WIREC

Benzin és gázolaj WIREC

Standardizálás 2,3,4-Trifluoro-toluol modellezi az aromásokat (mintához), n-Heptán az alifásokat (extrahálószerben) nC10 alattiakat a számítás szempontjából aromásnak tekintjük, a 2,3,4-TFT visszanyerésével korrigáljuk QL: 100 µg/dm3 ,ill mg/kg (1dm3 vízből, ill. 10 g talajból) WIREC

Két lehetséges megközelítés: Vizsgáljuk a lehető legtágabb halmazt egy lépésben (TPH) Daraboljuk fel jól kezelhető részekre (EPH + VPH) WIREC

VPH (Környezetanalitika - szénhidrogének)
Volatile Petrol Hydrocarbons (Illékony ásványolaj-eredetű szénhidrogének) MÓDSZERDEFINIÁLT PARAMÉTER!! Egy lehetséges értelmezés: Massachusetts Departement of Environmental Protection (MADEP WIREC

MADEP megoldás C5-C12 Alifás és aromás szénhidrogének Célvegyületek: Benzol, Toluol, Etil-benzol, Xilolok, Naftalin n-Pentán, 2-Metil-pentán, i-Oktán, n-Nonán Csoportok: C5-C8 alifások, C9-C12 alifások, C6-C10 aromások WIREC

MADEP megoldás Analitikai rendszer Purge & Trap – GC/PID-FID WIREC

MADEP megoldás A gázkromatográfiás rendszer paraméterei Detektor1: PID; Detektor2: FID; Analitikai oszlop: Restek RTX (105m x 0,53mm x 5µm); Vivőgáz: H2 (5.0); Vivőgáz sebessége: 6,8 cm3/perc constant flow; Injektálás: split 1:5; Injektor hőmérséklete: 250°C; Detektor1 hőmérséklete: 200°C; Detektor2 hőmérséklete: 250°C; Hőmérsékletprogram: 45°C (1 min), 3°C/min 100°C-ig, 8°C/min 160°C-ig, 20°C/min 230°C-ig (8min). WIREC

Kihajtás és csapdázás (Purge & Trap) elve vízből Kiűzés és csapdázás U alakú edény mintával való feltöltése Gázextrakció, adszopció csapdán Termodeszorpció (Injektálás) WIREC

PID 9,8 eV fotonok ionizálják a molekulákat Az alifások jellemzően ezen érték felett, az aromások pedig ez alatt ionizálódnak. Ez teszi szelektívvé a detektort WIREC

VPH MADEP WIREC

VPH változtatások Purge & Trap helyett Headspace (szélesebb koncentráció-tartomány, robosztusabb rendszer) 105 m x 0,53 mm x 5 µm oszlopgeometria helyett 75 m x 0,47 mm x 3 µm ( gyorsabb elválasztás, keskenyebb csúcsok) Rtx kevert fázis helyett Rtx-1 (tisztább elválasztás) Célvegyület a n-Hexán és a n-Dekán is (kockázatelemzés) WIREC

VPH kromatogramok PID FID WIREC

Egyéb alkil benzolok összesen
VPH eredmények Komponens Mértékegység Benzol µg/dm3 <0,2 Toluol <1,0 Etil-benzol Xilolok összesen <5,0 Egyéb alkil benzolok összesen <20,0 VAPH n-Hexán n-Dekán VALPH <25,0 VPH WIREC

VPH alternatíva WIREC P&T v. HS – GCMS/FID
Biztosabb célvegyület-meghatározás Problémásabb csoportanalízis WIREC

EPH (Környezetanalitika - szénhidrogének)
Extractable Petrol Hydrocarbons (Extrahálható ásványolaj-eredetű szénhidrogének) MÓDSZERDEFINIÁLT PARAMÉTER!! Egy lehetséges ( a legelterjedtebb) értelmezés: Massachusetts Departement of Environmental Protection (MADEP WIREC

EPH MADEP C10-C40 Alifás és monoaromás szénhidrogének A PAH-ok és erősen poláros vegyületek nem részei vizsgált vegyületek halmazának! WIREC

EPH MADEP Mintaelőkészítés: - n-Hexános extrakció 2x (talaj esetén aceton segédoldószerrel) - extraktum szárítása, koncentrálása - oszlopkromatográfiás tisztítás szilika fázison eluátum koncentrálása 1 cm3-re WIREC

EPH MADEP Alkalmazott standardok: - 1-klór-oktadekán, kísérő standard SSTD (az első lépésben kerül a mintához, min 50% visszanyerés elvárt) - 1,4-diklór-benzol, belső standard ISTD (az utolsó lépésben kerül a mintához, ez a számítás alapja) - 2-etil-naftalin, frakcionálást ellenőrző standard FCSTD (oszlopkromatográfiát ellenőrzi, max. 10% visszanyerés megengedett) - n-tetrakontán, frakcionálást kísérő standard FSSTD (oszlopkromatográfiát ellenőrzi, min. 90% visszanyerés elvárt) WIREC

EPH MADEP Mérési körülmények: - Injektálás: 2 µl splitless, (0,2 perc splitless idő) - Injektor hőmérséklete: 280 °C - Kolonna: HP-1 (15 m  0,25 mm  0,1µm) - Hőmérsékletprogram: 40 °C (2 perc), 15 °C/perc, 300 °C (7 perc) - Vivőgáz: hidrogén 5.0, 1,4 cm3/perc állandó sebesség - Detektor hőmérséklete: 300 °C QL: 10 µg/dm3 ,ill. 25 mg/kg 1 dm3 vízből, ill. 10 g talajból WIREC

EPH kromatogramok EPH CC WIREC

XPH (Környezetanalitika - szénhidrogének)
Gázkromatográfiás XPH mérések alkalmazhatósága WIREC

PAH (Környezetanalitika - szénhidrogének)
PolyAromatic Hydrocarbons (Poliaromás szénhidrogének) Mintatípustól (vonatkozó rendelettől) függően 1, 6, 16, 19 célvegyület meghatározása Korábban HPLC-FLD(UV) meghatározás, ma jellemzően GCMS WIREC

Mintaelőkészítés: - n-Hexános extrakció 2x (talaj esetén aceton segédoldószerrel) - extraktum szárítása, koncentrálása - oszlopkromatográfiás tisztítás szilika fázison (elágazás az EPH előkészítésből, diklórmetános eluátum) - eluátum koncentrálása 1 cm3-re WIREC

Alkalmazott standardok: deuterált PAH-ok (5), extrakciós standard ESTD (az első lépésben kerül a mintához, a számítás alapja) 2-fluoro-bifenil, injektálási standard ISTD (az utolsó lépésben kerül a mintához, ez az ESTD visszanyerésének számítási alapja) 2-etil-naftalin, frakcionálást ellenőrző standard FCSTD (oszlopkromatográfiát ellenőrzi, min. 90% visszanyerés elvárt) WIREC

Mérési körülmények: - Injektálás: 2 µl pulsed splitless (1,5 perc splitless idő) - Injektor hőmérséklet: 300 °C - Kolonna: HP-5MS (30 m x 0,25 mm x 0,25 µm) - Hőmérsékletprogram: 50 °C (1,5 perc), 20 °C/perc 100 °C-ig, 6 °C/perc 320 °C-ig (5 perc) - Vivőgáz: hélium 6.0, 1,1 cm3/perc állandó sebesség - Transzferline hőmérséklete: 300 °C - Analízismód: Szelektív ionkövetés (SIM) WIREC

Szelektív detektálás WIREC

TIC kromatogram WIREC

QEDIT WIREC

Alkalmazott gázkromatográfia II.

Hasonló előadás

Az előadások a következő témára: "Alkalmazott gázkromatográfia II."— Előadás másolata:

Hasonló előadás

Projectumról

Visszajelzés

Bejelentkezés

A társadalmi hálózaton keresztül belépni:

Alkalmazott gázkromatográfia II.

Hasonló előadás

Az előadások a következő témára: "Alkalmazott gázkromatográfia II."— Előadás másolata:

Hasonló előadás

Projectumról

Visszajelzés