Analysis of 65 Volatile Organic Compounds in Ambient Air by Canister Sampling Using an Agilent 8890/5977 GC/MSD

Význam tématu

Volatilní organické sloučeniny (VOC) jsou klíčovým znečišťovatelem ovzduší i čistých prostorů v polovodičovém průmyslu. Přispívají k tvorbě fotochemického smogu, ohrožují kvalitu polovodičových produktů a vyžadují spolehlivou detekci v nízkých koncentracích.

Cíle a přehled studie / článku

Studie měla za cíl ověřit odběr vzorků atmosférického vzduchu do canisterů a jejich analýzu 65 VOC pomocí termické desorpce v systému Agilent 8890/5977 GC/MSD dle čínské normy HJ759-2023. Autoři se zaměřili na lineárnost, opakovatelnost, limity detekce a odolnost vůči vlhkosti.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (objem 300 mL, vlhkost 50 %) se odebíraly do pasivních canisterů. Analýza probíhala na termodesorpčním systému Markes Multi-Gas (moduly CIA Advantage-xr, Kori-xr, Unity-xr) vybaveném funkcí Dry Focus3 pro odvod zbytkové vlhkosti. Tříštěrbinový přenos analyzátů vedl do GC Agilent 8890 se separační kolónou DB-624UI (60 m × 0,25 mm × 1,4 µm) a detekcí na kvadrupólovém MSD Agilent 5977 EI.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineárnost: korelační koeficient R² > 0,991 pro všech 65 sloučenin (86 % > 0,999).
• Opakovatelnost: v režimu scan 0,3–6,8 % RSD, v režimu SIM 1,1–6,7 % RSD.
• Limity detekce (MDL): scan 0,013–0,113 nmol/mol, SIM 0,002–0,013 nmol/mol.
• Dry Focus3 efektivně odstraňuje vlhkost bez ztráty nejlabilnějších analyzátů a stabilizuje ionizační účinnost.

Přínosy a praktické využití metody

Díky vysoké citlivosti, opakovatelnosti a robustnosti poskytuje metoda univerzální řešení pro environmentální monitorování i kontrolu čistých místností v polovodičovém průmyslu. Umožňuje rychlou kvalifikaci a kvantifikaci širokého spektra VOC v rozsahu nízkých ppt až ppb.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj směřuje k automatizaci odběru a analýzy, on-line monitorování, rozšíření spektra cílových sloučenin, využití umělé inteligence pro pokročilou interpretaci dat a miniaturizaci přístrojů pro terénní měření.

Závěr

Systém Agilent 8890/5977 GC/MSD s termodesorpcí Markes Multi-Gas prokázal plnou kompatibilitu s metodou HJ759-2023 a poskytuje robustní a vysoce citlivou analýzu 65 VOC v atmosférickém vzduchu i čistých prostorách polovodičů.

Reference

1. GB/T 25915.8-2021 Cleanrooms and Associated Controlled Environments – Part 8: Classification of Air Cleanliness by Chemical Concentration (ACC).
2. HJ 734-2014 Stanovení VOC adsorpčními trubičkami a termickou desorpcí dle GC/MS.
3. Agilent Technologies Application Note 2021: Analýza organických odpadních plynů pomocí adsorpčních trubiček.
4. HJ 759-2023 Stanovení 65 VOC odběrem do canisterů a GC/MS.