ANALYSE VON HALBFLÜCHTIGEN ORGANISCHEN SUBSTANZEN
Werbung
ANALYSE VON HALBFLÜCHTIGEN ORGANISCHEN SUBSTANZEN Technologie-Vorteil: Agilent Intuvo 9000 GC mit Agilent 5977 MSD Einführung Halbflüchtige organische Substanzen (SVOCs) sind Moleküle mit intermediärer Flüchtigkeit, weshalb sie sowohl in der Dampf- als auch in der kondensierten Phase bei Umgebungstemperaturen und -drücken reichlich vorhanden sind1. Einige Verbindungen aus der Klasse der halbflüchtigen organischen Substanzen sind bekannte Umweltschadstoffe. Viele staatliche Aufsichtsbehörden haben für die Messung halbflüchtiger organischer Substanzen in zahlreichen umweltrelevanten und industriellen Matrizes Methoden erarbeitet und Leistungskriterien aufgestellt. Die Methode 8270D der Umweltschutzbehörde (USEPA) der USA enthält beispielsweise eine Liste von 243 Verbindungen, die für die Analyse mittels Gaschromatographie in Kombination mit Massenspektrometrie (GC/MS) geeignet sind. Die Methode 8270D enthält detaillierte Leistungsspezifikationen, die bei der quantitativen Analyse halbflüchtiger organischer Substanzen relevant sind. Dieses Applikatins-Beispiel zeigt, dass der Agilent Intuvo 9000 GC den in der USEPA 8270D festgelegten strengen Kalibrierungsspezifikationen für die quantitative Analyse halbflüchtiger organischer Substanzen in Umweltmatrizes mühelos gerecht werden kann. Weitere Informationen finden Sie unter: www.agilent.com/chem/intuvo Experimentelles Geräte • Agilent Intuvo 9000 GC • Agilent 5977 MSD mit inerter Ionenquelle mit 6 mm und Drawout-Linse • Agilent DB-5ms UI, 30 m × 0,25 mm, 0,5-µm-Säule Probenvorbereitung Es wurde eine Mischung aus 77 Zielsubstanzen ausgewählt, die aus Säuren, Basen, neutralen Verbindungen und sechs internen Standards zusammengesetzt war. Die Standards wurden in einer Konzentration von 0,1 bis 100 µg/ml in Dichlormethan vorbereitet, die internen Standards in einer Konzentration von 40 µg/ml. Ergebnisse und Diskussion Die Methode 8270D ermöglicht die Anwendung mehrerer verschiedener Kalibrierungsoptionen. Die einfachste ist die Berechnung der durchschnittlichen Response-Faktoren. Der Methode zufolge muss die relative Standardabweichung der Response-Faktoren von mindestens fünf Kalibrierungsstufen innerhalb von 20 % liegen. Abbildung 1 zeigt die prozentualen relativen Standardabweichungen von ResponseFaktoren für 71 von 77 Zielanalyten. Die Konzentrationen der blau gezeigten Verbindungen lagen im Bereich von 0,1 bis 100 µg/ml, mit Ausnahme von Benzoesäure, deren Ausgangskonzentration 4 µg/ml betrug. 30 Response-Faktor RSD (%) 25 20 Maximalwert 15 10 0 N-Nitrosodimethylamin Pyridin 2-Fluorphenol (Ersatz) Phenol-d5 (Ersatz) Phenol Anilin 2-Chlorphenol 1,3-Dichlorbenzol 1,4-Dichlorbenzol Benzylalkohol 1,2-Dichlorbenzol 2-Methylphenol Bis(2-Chlorisopropyl)ether 4-Methylphenol Hexachlorethan Nitrobenzol-d5 (Ersatz) Nitrobenzol Isophoron 2-Nitrophenol 2,4-Dimethylphenol Benzoesäure Bis(2-Chlorethoxy)methan 2,4-Dichlorphenol 1,2,4-Trichlorbenzol Naphthalin 4-Chloranilin Hexachlorbutadien 4-Chlor-3-methylphenol 2-Methylnaphthalin Hexachlorcyclopentadien 2,4,6-Trichlorphenol 2,4,5-Trichlorphenol 2-Fluorbiphenyl (Ersatz) 2-Chlornaphthalin 2-Nitroanilin Dimethylphthalat 2,6-Dinitrotoluol Acenaphthylen 3-Nitroanilin Acenaphthen 2,4-Dinitrotoluol Dibenzofuran Diethylphthalat 4-Chlorphenylphenylether Fluoren 4-Nitroanilin N-Nitrosodiphenylamin Azobenzol 4-Bromphenylphenylether Hexachlorbenzol Carbazol p-Terphenyl-d14 (Ersatz) Butylbenzylphthalat 3,3'-Dichlorbenzidin Benzo[a]anthracen Di-n-Octylphthalat Benzo[a]pyren Bis(2-Chlorethyl)ether N-Nitrosodi-n-propylamin Phenanthren Anthracen Di-n-Butylphthalat Fluoranthen Pyren Bis(2-Ethylhexyl)phthalat Chrysen Benzo[b]fluoranthen Benzo[k]fluoranthen Indeno[1,2,3-cd]pyren Dibenzo[a,h]anthracen Benzo[g,h,i]perylen 5 Abbildung 1. Prozentuale relative Standardabweichungen der Response-Faktoren unter dem Grenzwert von 20 % für die Kalibrierung gemäß 8270D. Bestimmte Verbindungen wie polyaromatische Kohlenwasserstoffe haben die Tendenz, bei höheren Konzentrationen den Detektor zu sättigen. In diesem Fall wird der lineare Bereich in der Regel angepasst, um eine Sättigung zu vermeiden. Die Konzentrationen der rot dargestellten Verbindungen in Abbildung 1 lagen im Bereich von 0,1 bis 50 µg/ml, mit Ausnahme von Benz[a]anthracen, dessen Ausgangskonzentration 0,8 µg/ml betrug. Die durchschnittliche prozentuale relative Standardabweichung aller Verbindungen in Abbildung 1 betrug 4,81 %. Korrelationskoeffizient Für die wenigen halbflüchtigen organischen Substanzen, die reaktiv oder instabil sind, wird die Kalibrierung vorzugsweise durch Kurvenanpassung durchgeführt. In diesem Fall muss der Korrelationskoeffizient laut 8270D größer als 0,99 sein. Abbildung 2 zeigt die Korrelationskoeffizienten nach gewichteter linearer Regression für die verbleibenden sechs Verbindungen. 1,002 1,000 0,998 0,996 0,994 0,992 0,990 0,988 0,985 0,983 Minimum Phenol, 2,4-dinitro- Phenol, 4-nitro- Phenol, 2-methyl, 4,6-dinitro- Phenol, 2,4,6-tribrom- Phenol, pentachlor- Benzidin Abbildung 2: Korrelationskoeffizienten Schlussfolgerung Für alle Zielanalyten, die in einer repräsentativen Mischung aus Säuren, Basen und neutralen halbflüchtigen organischen Substanzen enthalten waren, wurden die in Methode 8270D genannten Kalibrierungsanforderungen mit dem Agilent Intuvo 9000 GC und einem massenselektiven Detektor der Serie 5977 von Agilent mühelos erreicht. Ausführliche Informationen und die Methodik sind der Applikationsnote 5991‑7256EN zu entnehmen2. Literatur 1. Weschler, C. J.; Nazaroff, W. W., Semivolatile Organic Compounds in Indoor Environments, Atmos. Environ. 2008, 42, 9018-9040. 2. The analysis of semivolatile organic compounds using the Agilent 9000 Intuvo Gas Chromatograph, Agilent Technologies Application Note, Publikationsnummer 5991-7256EN. www.agilent.com/chem/intuvo Änderungen vorbehalten. © Agilent Technologies, Inc. 2016 Gedruckt in den USA, 01. August 2016 5991-7180DEE
