Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов: практическое руководство

6.5.2. Твердофазная микроэкстракция

Метод пробоподготовки на основе твердофазной микроэкстракции (ТФМЭ), предложенный Павлишиным в 1989-1990 гг., очень быстро завоевал необычайную популярность, особенно при анализе загрязненных вод [62]. В обзорах [63, 64] изложены теория и технология ТФМЭ, а применение этого метода извлечения микропримесей загрязняющих веществ из воды с последующим их определением с помощью газовой хроматографии описано в обзорах [65, 66] и фундаментальном обзоре фирмы Супел- ко, США, (электронная версия), выпускающей оборудование для ТФМЭ/ГХ анализа [67J.

Метод ТФМЭ, который чаще всего применяют в комбинации с газовой хроматографией (ГХ/ПИД или ГХ/МС), основан на извлечении загрязняющих веществ из матрицы (вода, воздух, почва, биосреды и др.) с помощью микрошприца, в игле которого (внутренний диаметр 0,7 мм) свободно движется прикрепленный к плунжеру тонкий кварцевый стержень, покрытый пленкой полимерной жидкости (полидиметилсилоксан, поли- акриат, карбовакс и др.) или сорбентом (активный уголь, силикагель, кар- боксен — углеродные молекулярные сита и др.).

Шприцем для ТФМЭ прокалывают прокладку герметически запечатанного сосуда с анализируемой водой (позиция 1 на рис. 11.33), после чего кварцевый стержень выдвигают из иглы и погружают в воду на 15—30 мин при периодическом встряхивании сосуда (позиция 2). Затем стержень убирают в иглу, и микрошприц вынимают из сосуда с пробой (позиция 3). Для осуществления анализа шприцем прокалывают прокладку испарителя газового хроматографа (или дозатора жидкостного хроматографа) — позиция 4, экспонируют выдвинутое из иглы волокно в испарителе или дозаторе в течение нескольких секунд (позиция 5), после чего вынимают шприц (стержень вдвинут в иглу). Под действием тока газа-носителя (или подвижной фазы в ВЭЖХ) происходит термодесорбция (температура испарителя 200—250°С) целевых соединений в хроматографическую колонку (позиция 6).

Метод ТФМЭ быстр, прост и эффективен как способ пробоподготовки при извлечении летучих и малолетучих органических соединений практически из любых матриц (природные и сточные воды, почвы, твердые отходы, биосреды, загрязненный воздух, пищевые продукты и др.) [67]. В табл. II.30 приведены многочисленные примеры определения ЛОС и нефтепродуктов (бензины, керосины, дизельное топливо и др.) в питьевой, природной и сточной водах методом ТФМЭ/ГХ или ПФА/ТФМЭ/ГХ [67].

В качестве конкретного примера использования метода ТФМЭ/ГХ (при

погружении микрошприца с волокном в

анализируемую воду) или

Схема ТФМЭ-извлечения микропримесей загрязняющих веществ из воды и хроматографического анализа целевых компонентов 1128]

Рис. 11.33. Схема ТФМЭ-извлечения микропримесей загрязняющих веществ из воды и хроматографического анализа целевых компонентов 1128].

Рис. 11.34. Определение дизельного топлива в загрязненной воде методом ТФМЭ/ГХ/ПИД |67]. Пояснения в тексте.

ПФА/ТФМЭ/ГХ (анализ паров над водным раствором) можно привести анализ экстракта дизельного топлива рис. 11.34. Хроматоргамма углеводородов получена на капиллярной колонке из плавленого кварца (30 м х 0,25 мм) с полиметилсилоксаном Equity-1 (пленка 0,25 мкм) при программировании температуры колонки от 40°С (4 мин) до 325°С со скоростью подъема температуры 8°С/мин. Температура испарителя 275°С, детектора (ПИД) 325°С. Газ-носитель гелий (1,2 мл/с при температуре 40°С). Ввод пробы (1 мл экстракта) с делителем потока (200:1).

Таблица 11.30. Определение нефтепродуктов и ДОС в воде методом ТФМЭ/ГХ

Объект анализа

Соединения

Условия экстракции (волокно, время экспозиции, темпер.)

Анализ

Литера

тура

Подземные воды

Бензин, ВТЕХ*

ПДМС (56 мкм), 2-6 мин

гх/пид

68

Вода

ВТЕХ

То же

гх/пид

69

Вода

ВТЕХ

ПДМС (100 мкм), 30 мин

гх/пид

70

Сточные воды

Органические

соединения

Полиакрилат (85 мкм)

гх/пид

71

Вода

л ос

ПФА/ТФМЭ

(различные волокна), 16 мин

гх/мс

72

Вода

ВТЕХ

ПДМС (100 мкм), 35 мин

гх/пид

73

Вода

ВТЕХ

ПДМС (100 мкм)

гх/пид

74

Питьевая вода

ЛОС

ПДМС (100 мкм)

гх/мс

75

Поверхностные воды Алкилбензолы

ТФМЭ

гх/пид

76

Вода

ВТЕХ

ПФА/ТФМЭ (ПДМС, 100 мкм)

гх/пид

77

Водные растворы

ВТЕХ

Капилляр, длина 1 м

гх/пид

78

Вода

ВТЕХ

ПДМС (100 мкм), 25°С, 5 мин

гх/пид

79

Вода

ВТЕХ, растворители

ПДМС (88 мкм)

гх/пид

80

Питьевая вода

ЛОС

ПФА/ТФМЭ (ПДМС. 100 мкм), 10 мин

гх/мс

81

Вода

ВТЕХ

ПФА/ТФМЭ

гх/пид

82

Вода

ВТЕХ, гербициды

ПФА/ТФМЭ (ПЭГ), 30°С

гх/пид

83

Вода Ароматические углеводороды

ТФМЭ

гх/пид

84

Вода

ВТЕХ, МТБЭ”

Карбоксен/ПДМС (75 мкм), ДВБ/ПДМС (65 мкм), 1-25 мин

гх/мс

85

Вода

Органические соединения

ПФА/ТФМЭ

гх

86

Вода

То же

ТФМЭ

гх

87

Подземные воды

Утечка топлива

ТФМЭ

гх

88

Сточные воды

Нефтепродукты

ПДМС (100 мкм), 45 мин

гх/пид

89

Вода

Малолетучие

органические

соединения

ТФМЭ (различные волокна), 30 мин

гх/мс

90

Вода

То же

ПФА/ТФМЭ

гх/мс

91

Вода

Стирол

ПФА/ТФМЭ

(Полиактилат, 85 мкм)

гх/пид

92

Вода

Бензин, ЛОС

ТФМЭ

гх/мс

93

Питьевая вода

Органические соединения

ТФМЭ

гх/мс

94

Вода

Малолетучие

органические

соединения

ТФМЭ

гх

95

Вода

ВТЕХ

ТФМЭ/ПДМС (100 мкм), 5 мин

гх/пид

96

Вода

ВТЕХ

ТФМЭ

гх/пид

97

Вода

ВТЕХ

ПДМС (100 мкм), 10 мин

гх/пид

98

Вода

ВТЕХ

ПФА/ТФМЭ (ПДМС, 100 мкм), силикагель, активный уголь, 25°С, 15 мин

гх/пид

99

Вода

Нефтепродукты

ПФА/ТФМЭ (ПДМС, 100 мкм), 30 мин

гх/пид

100

Тадлица II.30 (продолжение)

Объект анализа

Соединения

Условия экстракции (волокно, время экспозиции, темпер.)

Анализ

Литера

тура

Вода

ВТЕХ

ТФМЭ

гх/пид

101

Вода

ВТЕХ

ТФМЭ

гх/пид

102

Вода

Нефтепродукты

ТФМЭ

гх/пид

103

Вода

Углеводороды С3—С3(,

Тефлоновая пленка (130 мкм), 30 мин

И К. (4000- 2690 см-')

104

Вода

ЛОС,ВТЕХ

ПДМС (56 мкм), 2 мин

гх/пид/эзд

105

Вода

То же

ПДМС (56 и 100 мкм), 2-40 мин

гх/пид

106

Вода

То же

ПДМС (100 мкм)

ГХ/МС

107

Вода

ЛОС,ВТЕХ

ПФА/ТФМЭ

(ПДМС, 56 мкм), 1-5 мин

гх/пид

108

Вода, почва

Нитротолуолы

ТФМЭ

гх/пид

109

Вода

ЛОС

ПДМС (100 мкм), 14 мин

ГХ/МС

110

Вода

Ароматические

углеводороды

Силикагель Cg (30 мкм) на металлическом стержне, 20 мин

гх/пид

111

Вода

Углеводороды Q-Сц

ПДМС (100 мкм). 10 мин

гх/пид

112

Вода, почва

ВТЕХ.

Хлоруглеводороды

ПФА/ТФМЭ (ПДМС 100 мкм), 5 мин

гх

113

Вода.воздух

ЛОС

ТФМЭ

ГХ/МС

114

Вода, почва

ЛОС и малолетучие соединения

ПФА/ТФМЭ (ПДМС, 100 мкм), 20°С, 30 мин

гх/пид

115

Вода

Ароматические

углеводороды

ПДМС. 30-50 мин

УФ-СПФ

220-300 нм

116

Вода

Углеводороды С616

ПДМС

(7, 30 и 100 мкм) 10 мин

гх/пид

117

Вода

ВТЕХ

ПФА/ТФМЭ (ПДМС, 100 мкм), 40°С, 50 мин

гх/пид

118

Вода

ВТЕХ

ПФА/ТФМЭ (ПДМС, 50 мкм), 33-80°С, 2-5 мин

ГХ/МС

119

Вода

ВТЕХ

Полиакрилат/ПДМС

гх/пид

120

Вода

Сточные

ВТЕХ

ТФМЭ

гх/пид

121

воды (отстойник)

ЛОС. ВТЕХ. ПАУ

ПДМС (100 мкм)

ГХ/МС

122

Вода

То же

ПФА/ТФМЭ

ик

123

Вода

ЛОС

ПФА/ТФМЭ (ПДМС. 30 мкм)

гх

124

Вода

ВТЕХ

ПФА/ТФМЭ (ПДМС, 15 мкм), 2 мин

гх/пид

125

Вода

ЛОС

ПДМС (100 мкм), 30 мин, различные температуры

гх/пид

126

Вода

Смесь углеводородов

ТФМЭ

гх/пид

127

  • * ВТЕХ - аббревиатура, применяемая в США: бензол, толуол, этилбензол, ксилолы. ** МТБЭ - метил-трет-бутиловый эфир.
  • *** Д ВБ — дивинилбензол.

В аналогичных условиях на капиллярной колонке (30 м х 0,25 мм) с по- лисилоксанами (пленка 0,25 мкм) получали хроматограммы углеводородов нефти Cs—С40, загрязняющих поверхностные воды [67J. Разделение нефтепродуктов (хроматограмма на рис. 11.35) осуществляли при программировании температуры от 40°С (8 мин) до 325°С (16 мин) со скоростью подъема температуры колонки 12°С/мин. Расход газа-носителя гелия 1,2 мл/с при 40°С, детектор ПИД (325°С). Ввод пробы (1 мкл экстракта) без делителя потока (2 мин). Температура испарителя 275°С. Из последней хроматограммы (рис. 11.35) видно, что высококипящие углеводороды нефти можно разделить на капиллярных колонках с полисилоксанами при

Определение нефтепродуктов в поверхностных водах методом ТФМЭ/ГХ/ПИД [671. Условия в тексте

Рис. 11.35. Определение нефтепродуктов в поверхностных водах методом ТФМЭ/ГХ/ПИД [671. Условия в тексте.

программировании их температуры в широком интервале (вплоть до 325°С) за 40 мин.

Этим же методом ТФМЭ/ГХ/ПИД анализировали речную воду, загрязненную моторными маслами [67J. Анализ проводили на той же колонке с полиметилсилоксаном (см. выше) в тех же условиях программирования температуры колонки. Линейная скорость газа-носителя гелия 30 см/с при температуре 40°С. Ввод пробы (1 мкл экстракта) в испаритель (275°С) газового громатографа с ПИД (325°С) с делителем потока (200:1). Полученная в этих условиях хроматограмма представлена на рис. 11.36.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы