Quantitation of PAHs in Used Engine Oil Using GCxGC and Time-of-Flight Mass Spectrometry

Aplikace | 2019 | LECOInstrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
LECO

Význam tématu


Analýza polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) v použitých motorových olejích je klíčová pro hodnocení účinnosti spalování, monitorování opotřebení motoru a environmentální řízení likvidace odpadu.

Cíle a přehled studie


  • Vyvinout a validovat kvantitativní metodu separace a detekce PAH v komplexní matrici použitých olejů.
  • Porovnat hladiny PAH v olejích z vozidel provozovaných na krátké, střední a dlouhé vzdálenosti.

Použitá metodika


  • Rozpouštění vzorků (10 mg/ml v toluenu) a přidání vnitřního standardu PAH.
  • Komplexní dvoudimenzionální plynová chromatografie (GC×GC) s termálním modulátorem.
  • Časově rozlišená hmotnostní spektrometrie (TOFMS) s akvizicí 200 spekter/s a rozsahem 45–500 m/z.
  • Vyhledávání a kvantifikace cílových analytů metodami Target Analyte Find (TAF) a NonTarget Deconvolution (PF) v softwaru ChromaTOF.

Použitá instrumentace


  • LECO GCxGC Quad Jet Thermal Modulator & L-PAL 3 autosampler.
  • Primární kolona Rxi-PAH (60 m × 0,25 mm × 0,10 µm).
  • Sekundární kolona Rxi-1HT (0,6 m × 0,25 mm × 0,10 µm).
  • LECO Pegasus BT 4D TOFMS; iontový zdroj 300 °C, přenosová linie 350 °C.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Lineární kalibrační křivky pro 16 standardních PAH s koeficientem R2 > 0,995 v rozsahu 5–2500 pg/µl.
  • Olej z krátkých tras vykazoval nejvyšší koncentrace menších PAH (např. naftalen, methylnaphthaleny) i po výměně oleje.
  • Detekce alkylovaných PAH (C0–C3 fenanthreny) díky vysoké hmotnostní přesnosti (> 0,001 amu).
  • GC×GC umožnila oddělení koelučních složek (nonadekan vs. 2,6-dimethylnaphthalene) a zvýšila spolehlivost identifikací.
  • Nalezeny heteroatomové sloučeniny (benzo[b]thiophen, 4-phenanthrenol) potvrděné vysokými skóre shody s knihovnami.

Přínosy a praktické využití metody


  • Spolehlivá kvantifikace regulovaných PAH v náročných matricích.
  • Možnost sledovat kvalitu spalování a předcházet environmentálním rizikům.
  • Automatizovaná dekonvoluce a vysoká hmotnostní rozlišitelnost zkracují dobu analýzy a zvyšují reprodukovatelnost.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace strojového učení pro automatizovanou interpretaci komplexních dat GC×GC-TOFMS.
  • Rozšíření analýzy o další třídy kontaminantů a jejich deriváty.
  • Použití ultra vysokého rozlišení hmotnostních analyzátorů pro zvýšenou citlivost a selektivitu.

Závěr


Metoda GC×GC-TOFMS na systému Pegasus BT 4D nabízí robustní přístup k separaci, kvantifikaci a identifikaci PAH v použitých motorových olejích. Kombinace vynikající chromatografie a vysoké hmotnostní přesnosti umožňuje detailní sledování vlivu provozních podmínek na obsah škodlivých látek.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Quantitation of PAH in Engine Oils Using GCxGC-TOFMS
Analysis of PAHs in Infant Formula and Blueberries Using QuEChERS and GCxGC-TOFMS
A fast, robust method for routine determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in drinking water by single quadrupole GC-MS
High-Throughput GC-TOFMS Analysis Using EPA Method 8270D