Газовая хроматография

Нормативная документация:
ГОСТ Р ИСО 12884-2007. Воздух атмосферный. Определение общего содержания полициклических ароматических углеводородов (в газообразном состоянии и в виде твердых взвешенных частиц). Отбор проб на фильтр и сорбент с последующим анализом методом хромато-масс-спектрометрии.
Назначение и область применения методики:
Настоящий стандарт устанавливает требования к отбору, подготовке и анализу проб на содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в атмосферном воздухе. Стандарт применяют для отбора проб ПАУ в газообразном состоянии и в виде твердых частиц и определения их общего содержания. Метод позволяет проводить отбор больших по объему проб воздуха (до 350 м3) с помощью насоса достаточно высокой производительности (от 100 до 250 л/мин) и обнаруживать ПАУ на уровне массовой концентрации 0,05 нг/м3 или менее. Метод был подтвержден для продолжительности отбора проб до 24 ч.
В настоящем стандарте описаны процедуры отбора проб воздуха на фильтр и ловушку с сорбентом с последующим анализом на содержание ПАУ методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС).
Настоящий стандарт применяется к полициклическим ароматическим углеводородам (ПАУ), состоящим из двух и более конденсированных ароматических колец. Он не применим к полифенилам и другим соединениям, состоящим из неконденсированных ароматических колец.
Для анализа чаще всего используют масс-спектрометры с ионизацией электронным ударом (при энергии ионизации 70 эВ) в работающем режиме селективного мониторинга ионов (SIM). Однако возможно использование масс-спектрометров других типов (например, типа ионной ловушки) с другим способом ионизации (например химическая ионизация отрицательными ионами) в других режимах мониторинга ионов (например полное сканирование), если эта аппаратура обеспечивает эквивалентные метрологические характеристики метода. Для хроматографического разделения экстракта пробы рекомендуется использовать капиллярные газохроматографические колонки длиной от 30 до 50 м и диаметром 0,25 мм, со сшитой неподвижной фазой 5%- ным фенилметилсиликоном (с толщиной пленки 0,25 мкм) или эквивалентные колонки
Пробы отбирают непосредственно из атмосферного воздуха путем прокачки воздуха при максимальном расходе 225 л/мин (13,5 м3/ч) через соединенные последовательно фильтр и ловушку для паров, заполненную наполнителем из пенополиуретана (PUF) или стироловой/дивинилбензоловой полимерной смолы (XAD-2). Продолжительность отбора проб может изменяться в зависимости от целей мониторинга и пределов обнаружения. Общий объем отобранного воздуха не должен превышать 350 м3, за исключением случаев, когда перед отбором проб на сорбенты PUF или XAD-2 добавляют дейтерированные аналоги ПАУ либо другие подходящие стандартные вещества в качестве внутренних стандартов для проверки эффективности удерживания.
После прокачки через устройство отбора проб фиксированного объема воздуха проводят экстракцию фильтра вместе с картриджем с сорбентом в экстракторе Сокслета. Экстракт пробы концентрируют с использованием концентратора Кудерна-Даниша (либо другим аттестованным методом); при необходимости дальнейшее концентрирование проводят в токе азота и аликвоту анализируют методом хромато-масс-спектрометрии.
В результате анализа получают общее содержание каждого ПАУ, находящегося в газообразном состоянии и в виде твердых взвешенных частиц.
Для того, чтобы получить точные данные об общем содержании ПАУ в атмосферном воздухе, необходимо проводить совместную экстракцию фильтра и сорбента.
Расчет концентрации идентифицированного вещества осуществляется методом внутреннего стандарта, с предварительным построением градуировочного графика с использованием градуировочных растворов органических веществ с внутренним стандартом.

Необходимое оборудование:

• газовый хроматограф с масс-спектрометрическим детектором;
• кварцевые капиллярные колонки длиной от 30м до 50м внутренним диаметром 0,25мм со сшитой неподвижной фазой 5%-ным фенилметилсиликоном с толщиной пленки 25 мкм, или др.;
• чистые вещества для приготовления градуировочных растворов, стандартные образцы для проверки эффективности экстракции и внутренние стандарты;
• оборудование для отбора проб и вспомогательное оборудование.

Пример хроматограмм:

Возможные варианты реализации методики измерения:

• в стационарной лаборатории с полуавтоматическим (или ручным) отбором и автоматическим вводом пробы (или ручным), с последующей обработкой данных персоналом лаборатории.