Preparing Gas Phase Standards from Neat Chemicals to Support Air Monitoring in the Workplace

Aplikace | 2016 | ENTECHInstrumentace
Příprava vzorků
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
ENTECH

Význam tématu


V pracovním prostředí je klíčové přesně měřit koncentrace těkavých organických látek v rozmezí od desetiny až po stovky PPMv, aby bylo možné dodržet PEL (Permissible Exposure Levels) stanovené organizacemi jako OSHA. Komerčně dostupné vysokotlaké standardy zpravidla dosahují maximálně 1 PPMv a nelze je snadno použít k ověření metod sběru vzorků do canistrů či HDS osobních monitorů. Představený postup umožňuje laboratorím vyrábět vlastní plynové standardy z čistých chemikálií za nízkého tlaku, a tím pokrýt i vyšší koncentrace potřebné pro kalibraci GC–MS systémů a validaci systémů pro monitorování vzduchu v delších časových intervalech.

Cíle a přehled studie / článku


Článek popisuje praktický protokol pro generování nízko- i vysokokoncentrovaných standardů v rozsahu PPMv až sub-PPBv pomocí softwaru ESP 2.0 a inertních nerezových canistrů s povlakem Silonite. Hlavním cílem je předvést:
  • Vytvoření kapalných ‘‘koktejlů’’ z čistých standardů
  • Diluce koktejlu do 6L canistrů a následné druhotné ředění
  • Přípravu standardů pro kalibraci TO-15 GC–MS a HDS osobních monitorů
  • Možnost přípravy BFT (bromofluorotoluen) standardu v helia pro ověření vzorkovačů

Použitá metodika a instrumentace


Pro přípravu standardů byly použity následující nástroje:
  • ESP 2.0 (Entech Standards Preparation, Ver 2.0) – software pro výpočet objemů a vah
  • Silonite potažené nerezové canistry (6 L, 15 L) a Bottle-Vac vzorkovače
  • Entech 4700 Precision Diluter pro přípravu sub-PPBv standardů
  • Entech Digital Dilution System (DDS) s přesností na 0,1 % při tlacích do 50 psia
  • HDS osobní monitory (50 cc) s inertním povlakem pro konstantní odběr vzorku
  • GC–MS systému pro metody TO-15 (předkoncentrace, akreditace podľa EPA/OSHA)
  • Vysokotlaké i laboratorní plyny (helia, dusík) a tlakové regulátory
  • Stříkačky (min. 250 µl) pro přesné dávkování neat kapalin

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda umožňuje:
  • Generovat koktejly až ze 100 různých neat sloučenin s libovolnými váhovými faktory pro cílené koncentrace vůči PEL
  • Přímé injektování koktejlu do čerstvě naplněné canistry (2–4 psig) a dosažení stabilizovaných standardů za 2–3 hodiny
  • Ve 4 násobných sekundárních ředěních dosáhnout 0,05–2× PEL pro multi-bodovou kalibraci
  • Přípravu BFT standardu v helia pro HDS monitory: 5 µl injekce do 15 L canistry vedlo k ~1 PPMv, dostatečnému pro plnění stovek 50 cc odběrových buněk
  • Ověření inertnosti samplerů přidáním interního standardu (např. fluorobenzen) a dlouhodobou stabilitou analyzovaných sloučenin

Přínosy a praktické využití metody


Metoda přináší následující výhody:
  • Flexibilní výroba nízko- a vysokokoncentrovaných standardů bez nutnosti drahých Vysokotlakých lahví
  • Možnost rozšířit analýzu o nekomerčně dostupné látky pro TO-15 laboratoře
  • Ekonomická příprava standardů přímo v laboratoři
  • Podpora kalibrace osobních HDS monitorů pro dlouhodobé měření ve směsných plynách
  • Zvýšení spolehlivosti QA/QC skrze validaci inertnosti silonitových povlaků a přesnost DDS

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávané směry rozvoje:
  • Další rozšíření databáze ESP 2.0 o stabilní izotopy a nové chemikálie
  • Automatizace přípravy koktejlů a ředění s vyšší průchodností vzorků
  • Integrace s moderními analytickými platformami a LIMS
  • Vývoj pokročilejších diffusion samplerů pro přesnější kontrolu relativní vlhkosti
  • Uplatnění ve stále citlivějších GC–MS metodách pro sub-PPBv monitoring v životním prostředí

Závěr


Popsaná procedura umožňuje laboratořím vyrábět vlastní plynové standardy v PPMv až sub-PPBv rozsahu pomocí softwaru ESP 2.0 a inertních Silonite canistrů. Díky flexibility váhových faktorů a možnostem sekundárního ředění pokrývá metodu TO-15 i kalibraci osobních HDS monitorů. Přináší výrazné úspory nákladů i zvýšenou kvalitu QA/QC a otevírá cestu k analýze dosud nepřístupných sloučenin.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Helium Diffusion Sampling for Personal Monitoring by EPA Method TO15
HDS™ Personal Monitor - The Next Generation in IH Monitoring
Improving Canister Sampling Accuracy and Reliability Using Helium Diffusion Sampling into Silonite Coated Stainless Steel Canisters
Sampling with MiniCans and Bottle-Vacs