Αέρια Χρωματογραφία Headspace για τον Προσδιορισμό 12 Πτητικών Αρωματικών Υδρογονανθράκων στο Έδαφος

Οι πτητικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες στο έδαφος (όπως 12 τυπικοί ρύποι, μεταξύ των οποίων το βενζόλιο, το τολουόλιο, το ξυλένιο και το χλωροβενζόλιο) προέρχονται κυρίως από ανθρώπινες δραστηριότητες όπως οι βιομηχανικές εκπομπές,πετρελαϊκές διαρροέςΟι ουσίες αυτές παρουσιάζουν αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά τοξικότητας, επιμονής και βιοσυσσώρευσης και μπορούν να μεταδοθούν μέσω της τροφικής αλυσίδας.που συνιστούν άμεση απειλή για την ασφάλεια των γεωργικών προϊόντων και την ανθρώπινη υγεία, με ορισμένους κινδύνους καρκινογένεσης και τερατογένεσης.

This article references the standard method "Soil and Sediment—Determination of Volatile Aromatic Hydrocarbons—Headspace/Gas Chromatography" (HJ 742-2015) and utilizes the Wayeal’s gas chromatograph GC6100, εξοπλισμένο με ανιχνευτή FID και αυτοαποδεικτήρα κεφαλαίου, για τον εντοπισμό πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων στο έδαφος.

Κλειδιά:Αεριώδεις αρωματικοί υδρογονάνθρακες· Κεφαλαία· Χρωματογραφία αερίου· Ανιχνευτής FID· Έδαφος

1. Μέθοδος πειράματος

1.1 Διαμόρφωση οργάνων

Πίνακας 1 Κατάλογος διαμορφώσεων συστήματος χρωματογραφίας αερίων

1.2 Πειραματικά υλικά και βοηθητικός εξοπλισμός

Τυποποιημένο υλικό αναφοράς που αγοράζεται εξωτερικά, αποθηκεύεται υπό φωτεινές συνθήκες,αεροστεγείς συνθήκες σε θερμοκρασίες κάτω των 4°C για ψύξη.

Μεθανόλη: χρωματογραφική ποιότητα.

Χλωριούχο νάτριο: εγγυημένη ποιότητα αντιδραστήρα (ψημένο σε θερμοκρασία 400 °C σε φούρνο με μούφλα για 4 ώρες πριν από τη χρήση, ψυγμένο σε θερμοκρασία δωματίου σε αποξηρατήρα,και στη συνέχεια αποθηκεύεται σε μπουκάλι γυαλιού για μεταγενέστερη χρήση).

Φωσφορικό οξύ: GR

Άμμος κουαρτζίου: ποιότητα αναλυτικού αντιδραστήρα, 20 ∆50 ματιών

Ανταλλακτικός κουνιστήρας: συχνότητα ταλάντευσης 150 μοχλών/λεπτο.

Αναλυτική ισορροπία.

αέριο φορέα: άζωτο υψηλής καθαρότητας·

Γεννήτρια υδρογόνου·

γεννήτρια αέρα·

Πλήρως αυτοματοποιημένος δειγματοληπτής κεφαλικού χώρου: ακρίβεια ελέγχου θερμοκρασίας ±1°C.

Φιαλίδια για το κεφάλι: Φιαλίδια για το κεφάλι από γυαλί (20 ml).

1.3 Προϋποθέσεις δοκιμής

1.3.1 Προϋποθέσεις αναφοράς για τον δειγματοληπτή κεφαλαίου

Θέρμανση και θερμοκρασία ισορροπίας: 85°C

Χρόνος θέρμανσης και ισορροπίας: 50 λεπτά

Θερμοκρασία βαλβίδας έγχυσης: 100°C

Θερμοκρασία της γραμμής μεταφοράς: 110°C

Όγκος της ένεσης: 1,0 ml (κυκλώματος δειγματοληψίας).

1.3.2 Προϋποθέσεις αναφοράς για χρωματογράφο αερίων

Χρωματογραφική στήλη: κερί τριχοειδούς στήλης, 30 m × 0,32 mm × 0,5 μm.

Πρόγραμμα θερμοκρασίας: αρχική θερμοκρασία στήλης 35°C διατηρείται για 6 λεπτά· θερμαίνεται στους 150°C με ταχύτητα 5°C/min και διατηρείται για 5 λεπτά· στη συνέχεια θερμαίνεται στους 200°C με ταχύτητα 20°C/min και διατηρείται για 5 λεπτά.

Στροφή στήλης: 1 mL/min

Θερμοκρασία του σημείου ένεσης: 250°C

Θέρμανση ανιχνευτή: 250°C

Δυνατότητα ροής αέρα: 300 ml/min

Δυνατότητα ροής υδρογόνου: 40 ml/min

Δυνατότητα ροής μακιγιάζ: 10 ml/min

Χωρισμένη ένεση: αναλογία χωρισμού 5:1

1.4 Προετοιμασία του διαλύματος

1.4.1 Ποτισμένο διάλυμα χλωριούχου νατρίου

Μετράται 500 ml υπεκαθαρού νερού, ρυθμίζεται το pH σε ≤2 χρησιμοποιώντας φωσφορικό οξύ, προστίθενται 180 g χλωριούχου νατρίου, διαλύεται και αναμιγνύεται προσεκτικά.

1.4.2 Γραμμικές τυποποιημένες λύσεις εργασίας

Μετρήστε 25μL, 50μL, 100μL, 250μL και 500μL του τυποποιημένου διαλύματος πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων (1000μg/mL) χωριστά σε δοχεία μεγέθους 5 ml προγεμισμένα με μικρή ποσότητα μεθανόλης.Στη συνέχεια, αραιώνεται με μεθανόλη σε όγκο για να ληφθούν τυποποιημένα διαλύματα με συγκεντρώσεις 5μg/ml., 10μg/mL, 20μg/mL, 50μg/mL και 100μg/mL, αντίστοιχα.και 10μL από κάθε ένα από τα προαναφερθέντα γραμμικά πρότυπα εργασιακά διαλύματα διαδοχικά σε πέντε φιαλίδιαΑυτό το παρασκεύασμα παράγει μια σειρά καμπύλης βαθμονόμησης πέντε σημείων με μάζες συνθέσεων-στόχους των 50ng, 100ng, 200ng, 500ng και 1000ng, αντίστοιχα.

2Αποτελέσματα και συζήτηση

2.1 Ποιοτική ανάλυση των προτύπων αναφοράς

Σχήμα 1 Χρωματογράφημα κενό

Σχήμα 2 Χρωματογράφημα κλασικού διαλύματος πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων (500ng)

Πίνακας 2 Χρωματογραφικές παράμετροι των πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων (500ng)

Σημείωση: Όπως φαίνεται στο παραπάνω χρωματογράφημα, η ανάλυση μεταξύ των χρωματογραφικών κορυφών όλων των πτητικών αρωματικών ενώσεων υδρογονανθράκων υπερβαίνει το 1.5, που πληρούν τις απαιτήσεις της πειραματικής ανάλυσης.

2.2 Γραμμική

Fig 3 Standard Curves and Correlation Coefficients of Volatile Aromatic Hydrocarbons

Note: The standard working curve for the volatile aromatic hydrocarbons tested in this analysis was constructed at mass levels of 50ng, 100ng, 200ng, 500ng, and 1000ng. All components showed excellent linearity with correlation coefficients exceeding 0.999, meeting the requirements for experimental analysis.

2.3 Precision

Σχήμα 3 Τυπικές καμπύλες και συντελεστές συσχέτισης των πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων

Σημείωση: Η τυποποιημένη καμπύλη εργασίας για τους πτητικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες που δοκιμάστηκαν στην παρούσα ανάλυση κατασκευάστηκε σε επίπεδα μάζας 50ng, 100ng, 200ng, 500ng και 1000ng.Όλα τα συστατικά έδειξαν εξαιρετική γραμμικότητα με συντελεστές συσχέτισης άνω του 0.999, που πληρούν τις απαιτήσεις της πειραματικής ανάλυσης.

2.3 ακρίβεια

Σχήμα 4 Χρωματογράφημα κλασικού διαλύματος πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων (50ng)

Σχήμα 5 Χρωματογράφημα κλασικού διαλύματος πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων (200ng)

Σχήμα 6 Χρωματογράφημα κλασικού διαλύματος πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων (1000ng)

Πίνακας 3 Παραμέτρους χρωματογραφίας ακρίβειας

Σημείωση: Διεξήχθησαν έξι αναπαραγωγικές αναλύσεις για πτητικά αρωματικά υδρογονάνθρακα σε επίπεδα μάζας 50ng, 200ng και 1000ng.,Οι σχετικές αποκλίσεις των χρωματογραφικών κορυφών για όλες τις ενώσεις πληρούσαν τις προδιαγραφές των προτύπων.

2.4 Όριο ανίχνευσης

Σχήμα 7 Χρωματογράφημα ορίου ανίχνευσης διαλύματος (50ng)

Πίνακας 4 Μέθοδος LOD και κατώτερο όριο προσδιορισμού για κάθε συστατικό των πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων.

Το πρότυπο διάλυμα πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων (50ng) εγχύθηκε επανειλημμένα οκτώ φορές.τα όρια ανίχνευσης μεθόδου για τους 12 πτητικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες κυμαίνονται από 00,7 μg/kg έως 3,0 μg/kg και τα κατώτερα όρια προσδιορισμού κυμαίνονται από 2,8 μg/kg έως 12,0 μg/kg, τα οποία πληρούν όλες τις απαιτήσεις του προτύπου.

2.5 Δοκιμή δειγμάτων

Σχήμα 8 Χρωματογράφημα δείγματος εδάφους

Ζυγίζετε 2g του δείγματος σε ένα φιαλίδιο, προσθέτετε αμέσως 10, 0 ml κορεσμένου διαλύματος χλωριούχου νατρίου και σφραγίστε αμέσως.Κουνήστε το φιαλίδιο σε εναλλασσόμενο κουνητήρα με 150 χτυπήματα/ λεπτό για 10 λεπτάΗ ανάλυση έδειξε ότι δεν εντοπίστηκαν ενώσεις της σειράς του βενζενίου στο δείγμα εδάφους.

2.6 Δοκιμή ανάκτησης με αυξημένη ένταση

Σχήμα 9 Χρωματογράφημα δείγματος χώματος με σπείρες (επίπεδο σπείρας: 100μg/kg).

Πίνακας 5-1 Αποκάλυψη δείγματος εδάφους με σπικάρισμα (επίπεδο σπικάρισμα: 25μg/kg).

Πίνακας 5-2 Αποκάλυψη δείγματος εδάφους με αυξημένη ποσότητα (επίπεδο αυξημένης ποσότητας: 100μg/kg)

Πίνακας 5-3 Αποκάλυψη δείγματος εδάφους με αυξημένη ένταση (επίπεδο αυξημένης έντασης: 500μg/kg)

Οι αναλύσεις διεξήχθησαν σε δείγματα εδάφους που περισώθηκαν σε επίπεδα 25μg/kg, 100μg/kg και 500μg/kg. Τα διαστήματα ανάκτησης περισώσεων για τις 12 ουσίες-στόχους ήταν 92,4%· 99,8%, 87,7%· 103,7% και 94,9%· 101,6%,αντίστοιχα.

3Συμπεράσματα

Η μέθοδος αυτή χρησιμοποίησε τη χρωματογραφία αερίων του κεφαλικού διαστήματος GC6100 της Wayeal, εξοπλισμένη με ανιχνευτή FID και αυτοαποδεικτικό κεφαλικού διαστήματος, για την ανίχνευση πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων στο έδαφος.Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι η ανάλυση μεταξύ των κορυφών χρωματογραφίας όλων των πτητικών αρωματικών ενώσεων υδρογονανθράκων είναι μεγαλύτερη από 1.5Όταν η κλασική μάζα καμπύλης εργασίας κυμαινόταν από 50 έως 1000ng, η μάζα της καμπύλης εργασίας ήταν η μάζα που απαιτείται για την δοκιμαστική ανάλυση, και η μάζα της καμπύλης εργασίας ήταν η μάζα που απαιτείται για την δοκιμαστική ανάλυση.όλα τα συστατικά του τυποποιημένου διαλύματος παρουσίασαν εξαιρετική γραμμικότητα με συντελεστές συσχέτισης άνω του 0.999Τα αποτελέσματα των δοκιμών ακρίβειας, τα όρια ανίχνευσης μεθόδου, τα κατώτερα όρια ποσοτικοποίησης,και τα πειράματα ανάκτησης με αιχμές συμμορφώνονται όλα με τις προδιαγραφές του προτύπουΗ μέθοδος αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση πτητικών αρωματικών υδρογονανθράκων στο έδαφος.