Fast GC-MS Analysis of Semi-Volatile Organic Compounds: Migrating from Helium to Hydrogen as a Carrier Gas in US EPA Method 8270

Aplikace | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


V době globálního nedostatku helia a vzrůstajících cen této neobnovitelné suroviny je migrace analytických metod z heliového na vodíkový nosný plyn klíčová pro udržitelnost laboratoří. Přechod na vodík má potenciál snížit provozní náklady a zajistit nepřetržitý provoz přístrojů, avšak vyžaduje optimalizaci provozních podmínek a hardware u sofistikovaných metod GC-MS.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřila na přizpůsobení metody US EPA 8270 pro analýzu polovolatilních organických látek (SVOC) z heliového na vodíkový nosný plyn. Hlavními cíli byly zachování nebo zlepšení rozlišení, tvaru píků, citlivosti a zkrácení doby analýzy.

Použitá metodika a instrumentace


Provedly se následující úpravy:
  • Výměna kapilární kolony Thermo Scientific TraceGOLD TG-5MS (30 m × 0,25 mm × 0,5 μm) za užší verzi (20 m × 0,18 mm × 0,36 μm).
  • Instalace vodíkového kitu na hmotnostní spektrometr ISQ single quadrupole.
  • Stabilizační „bake out“ MS zdroje při zvýšeném průtoku vodíku (4 mL/min) a teplotě 350 °C, následně provozní podmínky 1 mL/min a 325 °C.
  • Použití split/splitless injektoru v režimu split a příprava vzorků v methylenchloridu s kalibrační křivkou 1–200 ppm.
  • Sběr dat v softwaru Xcalibur 2.0 a zpracování v Target 4.14.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Zlepšený tvar píků a rozlišení zejména pozdně eluujících polycyklických aromátů bez narušení separace klíčových sloučenin (benzo[g,h]fluoranthen).
  • Snížení doby analýzy díky vyšší lineární rychlosti vodíku a užší koloně, průměrná doba analýzy klesla o 10–15 %.
  • Citlivost (IDL) v rozmezí 0,082 ppm (helium) vs. 0,15 ppm (vodík), tedy komparabilní úroveň detekce.
  • Linearity > 0,99 pro většinu sloučenin; relativní RSD splňovaly požadavky EPA 8270.
  • Robustnost metody potvrzena stabilními iontovými poměry DFTPP a opakovatelnými kontrolními standardy po každých 10 vzorcích.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje laboratořím:
  • Odstranit závislost na dovozu a distribuci helia.
  • Snížit provozní náklady spojené s nákupem plynů.
  • Zkrátit dobu analýzy a zvýšit laboratorní kapacity.
  • Zachovat kvalitu identifikace a kvantifikace více než 120 SVOC podle EPA 8270.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Další optimalizace kolon a trysek pro zvýšení citlivosti a separační kapacity.
  • Integrace vodíkových generátorů pro plně autonomní dodávku nosného plynu bez nároků na filtry.
  • Možnosti rozšíření přístupu na jiné regulované metody GC-MS, např. EPA 8260 pro těkavé organické látky.
  • Vývoj workflow pro kombinovanou analýzu vodíkem a vodíkem obohaceným o inertní plyn pro specifické analyty.

Závěr


Migrace metody US EPA 8270 z helia na vodík byla úspěšná. Optimalizace kolony, nosného plynu a podmínek MS umožnila zlepšit tvar píků, rozlišení a udržet citlivost. Metoda přináší ekonomické a provozní výhody, které podporují širší adopci vodíku v GC-MS laboratořích.

Použitá instrumentace


  • Thermo Scientific TRACE 1310 GC
  • Thermo Scientific ISQ single quadrupole MS s vodíkovým kitem
  • Instant connect split/splitless injektor
  • TraceGOLD TG-5MS kolony (30 m × 0,25 mm × 0,5 μm a 20 m × 0,18 mm × 0,36 μm)
  • Softwary Xcalibur 2.0 a Target 4.14

Reference


  • EPA Method 8270D: Semivolatile Organic Compounds by GC/MS; United States Environmental Protection Agency; 2014.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

HIGH THROUGHPUT ANALYSIS OF MOSH AND MOAH IN FOOD AND PACKAGING
From Helium to Hydrogen: GC-MS Case Study on SVOC’s in water
Enable Hydrogen Carrier Gas Selections without Compromising GC/MS Performance
Agilent Inert Plus GC/MS System with HydroInert Source
Agilent Inert Plus GC/MS System with HydroInert Source
2022|Agilent Technologies|Technické články