Οδηγός εκχύλισης με υπερήχους EPA3550
Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια πράσινη, φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος εκχύλισης που μπορεί να εφαρμοστεί σε μικρά εργαστηριακά δείγματα, καθώς και για την εκχύλιση πολύτιμων ενώσεων σε κλίμακα εμπορικής παραγωγής. Η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των Ηνωμένων Πολιτειών (EPA) συνιστά ποικίλες μεθοδολογίες αναλυτικής χημείας και δοκιμών χαρακτηρισμού, περιβαλλοντική δειγματοληψία και παρακολούθηση, καθώς και την εφαρμογή διασφάλισης ποιότητας για την υποστήριξη του Νόμου περί Διατήρησης και Ανάκτησης Πόρων (RCRA). Για την υποβοηθούμενη από υπερήχους εκχύλιση, η EPA εξέδωσε τις ακόλουθες κατευθυντήριες οδηγίες:
ΜΕΘΟΔΟΣ 3550C – Εκχύλιση με υπερήχους
1. Πεδίο εφαρμογής και χρήση
Επιπλέον, οι μέθοδοι SW-846, με εξαίρεση τις περιπτώσεις στις οποίες απαιτείται η χρήση συγκεκριμένης μεθόδου για την ανάλυση παραμέτρων που ορίζονται από τη μέθοδο, προορίζονται να αποτελέσουν μεθόδους καθοδήγησης που περιέχουν γενικές πληροφορίες για την εκτέλεση μιας αναλυτικής διαδικασίας ή τεχνικής. Ένα εργαστήριο μπορεί να τις χρησιμοποιήσει ως βασικό σημείο εκκίνησης για τη σύνταξη της δικής του λεπτομερούς Τυποποιημένης Διαδικασίας Λειτουργίας (SOP), είτε για δική του γενική χρήση είτε για εφαρμογή σε συγκεκριμένο έργο. Τα δεδομένα επιδόσεων που περιλαμβάνονται στην παρούσα μέθοδο παρέχονται μόνο για σκοπούς καθοδήγησης και δεν προορίζονται να αποτελέσουν ούτε πρέπει να χρησιμοποιούνται ως απόλυτα κριτήρια αποδοχής ελέγχου ποιότητας (QC) για σκοπούς διαπίστευσης εργαστηρίων.
1.1 Η παρούσα μέθοδος περιγράφει μια διαδικασία εκχύλισης μη πτητικών και ημιπτητικών οργανικών ενώσεων από στερεά, όπως εδάφη, ιλύες και απόβλητα. Η διεργασία υπερήχων εξασφαλίζει στενή επαφή της μήτρας του δείγματος με τον διαλύτη εκχύλισης.
1.2 Η παρούσα μέθοδος χωρίζεται σε δύο διαδικασίες, ανάλογα με την αναμενόμενη συγκέντρωση των οργανικών ενώσεων. Η διαδικασία χαμηλής συγκέντρωσης (Ενότητα 11.3) αφορά μεμονωμένα οργανικά συστατικά που αναμένονται σε συγκέντρωση μικρότερη ή ίση με 20 mg/kg και χρησιμοποιεί μεγαλύτερη ποσότητα δείγματος και τρεις διαδοχικές εκχυλίσεις (οι χαμηλότερες συγκεντρώσεις εκχυλίζονται δυσκολότερα). Η διαδικασία μέσης/υψηλής συγκέντρωσης (Ενότητα 11.4) αφορά μεμονωμένα οργανικά συστατικά που αναμένονται σε συγκέντρωση μεγαλύτερη από 20 mg/kg και χρησιμοποιεί μικρότερη ποσότητα δείγματος και μία μόνο εκχύλιση.
1.3 Συνιστάται ιδιαίτερα τα εκχυλίσματα να υποβάλλονται σε κάποια μορφή καθαρισμού (π.χ. με χρήση μεθόδου της σειράς 3600) πριν από την ανάλυση.
1.4 Είναι κρίσιμης σημασίας να ακολουθείται επακριβώς η μέθοδος (συμπεριλαμβανομένων των οδηγιών του κατασκευαστή), ώστε να επιτυγχάνεται η μέγιστη απόδοση εκχύλισης. Για τη συζήτηση των κρίσιμων πτυχών της διαδικασίας εκχύλισης, βλ. Ενότητα 11.0. Συμβουλευτείτε τις οδηγίες του κατασκευαστή σχετικά με τις συγκεκριμένες ρυθμίσεις λειτουργίας.
1.5 Η παρούσα μέθοδος περιγράφει τουλάχιστον τρία συστήματα διαλυτών εκχύλισης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διαφορετικές ομάδες αναλυτών (βλ. Ενότητα 7.4). Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλα συστήματα διαλυτών, εφόσον μπορεί να αποδειχθεί επαρκής επίδοση για τους αναλύτες ενδιαφέροντος. Η επιλογή του διαλύτη εκχύλισης εξαρτάται από τους αναλύτες ενδιαφέροντος και κανένας μεμονωμένος διαλύτης δεν είναι καθολικά εφαρμόσιμος σε όλες τις ομάδες αναλυτών. Λόγω ανησυχιών σχετικά με την απόδοση της εκχύλισης με υπερήχους, ιδιαίτερα σε συγκεντρώσεις κοντά ή κάτω από περίπου 10 μg/kg, είναι επιτακτική ανάγκη ο αναλυτής να αποδεικνύει την επίδοση του συγκεκριμένου συστήματος διαλυτών και των συνθηκών λειτουργίας για τους αναλύτες και τις συγκεντρώσεις ενδιαφέροντος. Η απόδειξη αυτή ισχύει για κάθε σύστημα διαλυτών που χρησιμοποιείται, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που αναφέρονται συγκεκριμένα στην παρούσα μέθοδο. Κατ’ ελάχιστον, μια τέτοια απόδειξη θα περιλαμβάνει την αρχική απόδειξη επάρκειας που περιγράφεται στη Μέθοδο 3500, με χρήση καθαρής μήτρας αναφοράς. Η Μέθοδος 8000 περιγράφει διαδικασίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη κριτηρίων επιδόσεων για τέτοιες αποδείξεις, καθώς και για τα αποτελέσματα δειγμάτων μήτρας με προσθήκη γνωστής ποσότητας αναλυτών και εργαστηριακών δειγμάτων ελέγχου.
1.6 Η EPA επισημαίνει ότι υπάρχουν περιορισμένα δημοσιευμένα δεδομένα σχετικά με την απόδοση της εκχύλισης με υπερήχους όσον αφορά τα οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα σε χαμηλές συγκεντρώσεις της τάξης μερών ανά δισεκατομμύριο (ppb) και χαμηλότερες. Ως εκ τούτου, η χρήση της παρούσας μεθόδου ειδικά για αυτές τις ενώσεις θα πρέπει να υποστηρίζεται από δεδομένα επιδόσεων όπως αυτά που συζητούνται παραπάνω και στη Μέθοδο 3500.
1.7 Πριν από τη χρήση της παρούσας μεθόδου, συνιστάται στους αναλυτές να συμβουλεύονται τη βασική μέθοδο για κάθε τύπο διαδικασίας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη συνολική ανάλυση (π.χ. Μέθοδοι 3500, 3600, 5000 και 8000), για πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τις διαδικασίες ελέγχου ποιότητας, την ανάπτυξη κριτηρίων αποδοχής QC, τους υπολογισμούς και τη γενική καθοδήγηση. Οι αναλυτές θα πρέπει επίσης να συμβουλεύονται τη δήλωση αποποίησης ευθύνης στην αρχή του εγχειριδίου και τις πληροφορίες στο Κεφάλαιο Δύο, για καθοδήγηση σχετικά με την προβλεπόμενη ευελιξία στην επιλογή μεθόδων, συσκευών, υλικών, αντιδραστηρίων και αναλωσίμων, καθώς και σχετικά με τις ευθύνες του αναλυτή ως προς την απόδειξη ότι οι χρησιμοποιούμενες τεχνικές είναι κατάλληλες για τους αναλύτες ενδιαφέροντος, στη μήτρα ενδιαφέροντος και στα επίπεδα που αποτελούν αντικείμενο εξέτασης.
Επιπλέον, οι αναλυτές και οι χρήστες των δεδομένων ενημερώνονται ότι, εκτός εάν ορίζεται ρητά σε κάποιον κανονισμό, η χρήση των μεθόδων SW-846 δεν είναι υποχρεωτική για την εκπλήρωση των ομοσπονδιακών απαιτήσεων δοκιμών. Οι πληροφορίες που περιέχονται σε αυτή τη μέθοδο παρέχονται από την EPA ως καθοδήγηση για τον αναλυτή και τους φορείς που υπόκεινται στις σχετικές κανονιστικές διατάξεις, ώστε να διαμορφώνουν τις κρίσεις που απαιτούνται για την παραγωγή αποτελεσμάτων που πληρούν τους στόχους ποιότητας των δεδομένων για την προβλεπόμενη εφαρμογή.
1.8 Η χρήση αυτής της μεθόδου περιορίζεται σε αναλυτές με την κατάλληλη εμπειρία και εκπαίδευση ή σε άτομα υπό την επίβλεψή τους. Κάθε αναλυτής πρέπει να αποδεικνύει την ικανότητά του να παράγει αποδεκτά αποτελέσματα με αυτή τη μέθοδο. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι αποδείξεις αυτές αφορούν ειδικά τις προσδιοριζόμενες ουσίες ενδιαφέροντος και το χρησιμοποιούμενο σύστημα διαλυτών, καθώς και τις διαδικασίες για δείγματα χαμηλής και μέσης/υψηλής συγκέντρωσης.
Συσκευή υπερήχων πολλαπλών δειγμάτων “VialTweeter” για την ταυτόχρονη προετοιμασία δειγμάτων σε πολλαπλά σφραγισμένα φιαλίδια και δοκιμαστικούς σωλήνες
2. Σύνοψη της μεθόδου
2.1 Διαδικασία χαμηλής συγκέντρωσης – Το δείγμα αναμειγνύεται με άνυδρο θειικό νάτριο ώστε να σχηματιστεί σκόνη ελεύθερης ροής. Το μείγμα εκχυλίζεται με διαλύτη τρεις φορές, με εκχύλιση με υπερήχους. Το εκχύλισμα διαχωρίζεται από το δείγμα με διήθηση υπό κενό ή φυγοκέντρηση. Το εκχύλισμα είναι έτοιμο για τελική συμπύκνωση, καθαρισμό ή/και ανάλυση.
2.2 Διαδικασία μέσης / υψηλής συγκέντρωσης – Το δείγμα αναμειγνύεται με άνυδρο θειικό νάτριο ώστε να σχηματιστεί σκόνη ελεύθερης ροής. Η σκόνη αυτή εκχυλίζεται με διαλύτη μία φορά, με εκχύλιση με υπερήχους. Ένα μέρος του εκχυλίσματος συλλέγεται για καθαρισμό ή/και ανάλυση.
3. Ορισμοί
Ανατρέξτε στο Κεφάλαιο Ένα και στις οδηγίες του κατασκευαστή για ορισμούς που ενδέχεται να σχετίζονται με αυτή τη μέθοδο.
4. Παρεμποδίσεις
4.1 Οι διαλύτες, τα αντιδραστήρια, τα γυάλινα σκεύη και ο λοιπός εξοπλισμός επεξεργασίας δειγμάτων ενδέχεται να προκαλέσουν ψευδή ευρήματα ή/και παρεμποδίσεις στην ανάλυση των δειγμάτων. Πρέπει να αποδεικνύεται, με ανάλυση τυφλών δειγμάτων της μεθόδου, ότι όλα αυτά τα υλικά δεν προκαλούν παρεμποδίσεις υπό τις συνθήκες της ανάλυσης.
Ενδέχεται να απαιτείται ειδική επιλογή αντιδραστηρίων και καθαρισμός των διαλυτών με απόσταξη σε εξ ολοκλήρου γυάλινες διατάξεις. Ανατρέξτε σε κάθε μέθοδο που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί για ειδική καθοδήγηση σχετικά με τις διαδικασίες ελέγχου ποιότητας και στο Κεφάλαιο Τέσσερα για γενική καθοδήγηση σχετικά με τον καθαρισμό των γυάλινων σκευών.
4.2 Οι παρεμποδίσεις συνήθως αφορούν ειδικά τις προσδιοριζόμενες ουσίες ενδιαφέροντος. Επομένως, ανατρέξτε στη Μέθοδο 3500 και στις κατάλληλες μεθόδους προσδιορισμού για ειδική καθοδήγηση σχετικά με τις παρεμποδίσεις κατά την εκχύλιση.
5. Ασφάλεια
Αυτή η μέθοδος δεν καλύπτει όλα τα ζητήματα ασφάλειας που συνδέονται με τη χρήση της. Το εργαστήριο είναι υπεύθυνο για τη διατήρηση ασφαλούς εργασιακού περιβάλλοντος και ενημερωμένου αρχείου των κανονισμών OSHA σχετικά με τον ασφαλή χειρισμό των χημικών ουσιών που αναφέρονται σε αυτή τη μέθοδο. Ένα αρχείο αναφοράς με δελτία δεδομένων ασφάλειας υλικών (MSDSs) θα πρέπει να είναι διαθέσιμο σε όλο το προσωπικό που συμμετέχει σε αυτές τις αναλύσεις.
6. Εξοπλισμός και αναλώσιμα
Η αναφορά εμπορικών ονομασιών ή εμπορικών προϊόντων σε αυτό το εγχειρίδιο γίνεται μόνο για λόγους επεξήγησης και δεν συνιστά έγκριση από την EPA ή αποκλειστική σύσταση χρήσης. Τα προϊόντα και οι ρυθμίσεις των οργάνων που αναφέρονται στις μεθόδους SW-846 αντιστοιχούν στα προϊόντα και στις ρυθμίσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ανάπτυξη της μεθόδου ή αξιολογήθηκαν μεταγενέστερα από την Υπηρεσία. Επιτρέπεται να χρησιμοποιηθούν γυάλινα σκεύη, αντιδραστήρια, αναλώσιμα, εξοπλισμός και ρυθμίσεις διαφορετικά από όσα παρατίθενται σε αυτό το εγχειρίδιο, υπό την προϋπόθεση ότι έχει αποδειχθεί και τεκμηριωθεί η κατάλληλη επίδοση της μεθόδου για την προβλεπόμενη εφαρμογή.
Αυτή η ενότητα δεν παραθέτει τα συνήθη εργαστηριακά γυάλινα σκεύη (π.χ. ποτήρια ζέσεως και φιάλες).
6.2 Προετοιμασία με υπερήχους – Πρέπει να χρησιμοποιείται συσκευή τύπου κέρατος εξοπλισμένη με άκρο τιτανίου ή συσκευή που παρέχει κατάλληλη επίδοση. (π.χ. UP200Ht ή UP200St)
6.2.1 Συσκευή διάρρηξης με υπερήχους – Η συσκευή διάρρηξης πρέπει να έχει ελάχιστη ισχύ 300 watts και δυνατότητα παλμικής λειτουργίας. Συνιστάται συσκευή σχεδιασμένη για τη μείωση του ήχου της σπηλαίωσης. Ακολουθήστε τις οδηγίες του κατασκευαστή για την προετοιμασία της συσκευής διάρρηξης για την εκχύλιση δειγμάτων χαμηλών και μεσαίων/υψηλών συγκεντρώσεων. (π.χ. UP400S)
6.2.2 Χρησιμοποιήστε ηχοτρόδιο 3/4 ίντσας για τη διαδικασία της μεθόδου χαμηλής συγκέντρωσης και κωνικό μικροάκρο 1/8 ίντσας προσαρτημένο σε ηχοτρόδιο 1/2 ίντσας για τη διαδικασία της μεθόδου μεσαίας/υψηλής συγκέντρωσης.
6.3 Ηχομονωτικό κουτί – Για την αποφυγή βλάβης της ακοής, συνιστάται η χρήση ηχομονωτικού περιβλήματος (π.χ. ηχομονωτικό κουτί SPB-L). Με αυτόν τον τρόπο, ο θόρυβος σπηλαίωσης κατά την κατεργασία με υπερήχους μπορεί να μειωθεί σημαντικά.
Πρόσθετος εξοπλισμός
6.4.1 Κλίβανος ξήρανσης – Με δυνατότητα διατήρησης θερμοκρασίας 105 degC.
6.4.2 Ξηραντήρας.
6.4.3 Χωνευτήρια – Από πορσελάνη ή από αλουμίνιο μίας χρήσης.
6.5 Πιπέτες Pasteur – 1-mL, γυάλινες, μίας χρήσης.
6.7 Συσκευή διήθησης υπό κενό ή πίεση
6.7.1 Χωνί Buchner
6.7.2 Διηθητικό χαρτί
6.8 Συσκευή Kuderna-Danish (K-D)
6.8.1 Σωλήνας συμπύκνωσης – 10-mL, βαθμονομημένος. Χρησιμοποιείται εσμυρισμένο γυάλινο πώμα για την αποτροπή της εξάτμισης των εκχυλισμάτων.
6.8.2 Φιάλη εξάτμισης – 500-mL. Συνδέστε τη φιάλη στον σωλήνα συμπύκνωσης με ελατήρια, σφιγκτήρες ή ισοδύναμα μέσα.
6.8.3 Στήλη Snyder – Μακροκλίμακας, με τρεις σφαίρες.
6.8.4 Στήλη Snyder – Μικροκλίμακας, με δύο σφαίρες.
6.8.5 Ελατήρια – 1/2 ίντσας.
6.9 Σύστημα ανάκτησης ατμών διαλύτη.
ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτός ο γυάλινος εξοπλισμός συνιστάται για την ανάκτηση διαλύτη κατά τις διαδικασίες συμπύκνωσης που απαιτούν τη χρήση συμπυκνωτών εξάτμισης Kuderna-Danish. Η ενσωμάτωση αυτής της συσκευής ενδέχεται να απαιτείται από ομοσπονδιακούς, πολιτειακούς ή τοπικούς δημοτικούς κανονισμούς που διέπουν τις εκπομπές πτητικών οργανικών ενώσεων στην ατμόσφαιρα. Η EPA συνιστά την ενσωμάτωση αυτού του τύπου συστήματος ανάκτησης ως μέθοδο εφαρμογής ενός προγράμματος μείωσης των εκπομπών. Η ανάκτηση διαλύτη αποτελεί μέσο συμμόρφωσης με πρωτοβουλίες ελαχιστοποίησης των αποβλήτων και πρόληψης της ρύπανσης.
6.10 Κόκκοι βρασμού – Εκχυλισμένοι με διαλύτη, περίπου 10/40 mesh (καρβίδιο του πυριτίου ή ισοδύναμο υλικό).
6.11 Υδατόλουτρο – Θερμαινόμενο, με κάλυμμα ομόκεντρων δακτυλίων και δυνατότητα ελέγχου της θερμοκρασίας με ακρίβεια ± 5 degC. Το λουτρό θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε απαγωγό.
6.12 Ζυγός – Άνω φόρτωσης, με δυνατότητα ακριβούς ζύγισης στο πλησιέστερο 0,01 g.
6.13 Φιαλίδια – 2-mL, για αυτόματο δειγματολήπτη GC, με βιδωτά πώματα με επένδυση πολυτετραφθοροαιθυλενίου (PTFE) ή πώματα σύσφιξης.
6.14 Γυάλινα φιαλίδια σπινθηρισμού – 20-mL, με βιδωτά πώματα με επένδυση PTFE.
6.15 Σπάτουλα – Από ανοξείδωτο χάλυβα ή PTFE.
6.16 Στήλη ξήρανσης – Χρωματογραφική στήλη από βοριοπυριτικό γυαλί, εσωτερικής διαμέτρου 20-mm, με υαλοβάμβακα στον πυθμένα.
ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Οι στήλες με δίσκους από συντηγμένο γυαλί είναι δύσκολο να απορρυπανθούν αφού χρησιμοποιηθούν για την ξήρανση εκχυλισμάτων με υψηλά επίπεδα ρύπων. Διατίθενται προς αγορά στήλες χωρίς συντηγμένους δίσκους.
Χρησιμοποιήστε ένα μικρό επίθεμα υαλοβάμβακα για τη συγκράτηση του προσροφητικού υλικού. Πριν από την πλήρωση της στήλης με προσροφητικό υλικό, προπλύνετε το επίθεμα υαλοβάμβακα με 50 mL ακετόνης και στη συνέχεια με 50 mL του διαλύτη έκλουσης.
6.17 Συσκευή εξάτμισης με άζωτο (προαιρετική) – N-Evap, 12 ή 24 θέσεων (Organomation Model 112 ή ισοδύναμη).
7. Αντιδραστήρια και πρότυπα
7.2 Νερό ποιότητας αντιδραστηρίου απαλλαγμένο από οργανικές ουσίες. Όλες οι αναφορές σε νερό στην παρούσα μέθοδο αφορούν νερό ποιότητας αντιδραστηρίου απαλλαγμένο από οργανικές ουσίες, όπως ορίζεται στο Κεφάλαιο Ένα.
7.3 Θειικό νάτριο (κοκκώδες, άνυδρο), Na2SO4. Καθαρίστε το με θέρμανση στους 400 degC για 4 hrs σε αβαθή δίσκο ή με προκαθαρισμό του θειικού νατρίου με χλωριούχο μεθυλένιο. Εάν το θειικό νάτριο προκαθαριστεί με χλωριούχο μεθυλένιο, θα πρέπει να αναλυθεί ένα τυφλό δείγμα μεθόδου, ώστε να αποδειχθεί ότι δεν υπάρχει παρεμπόδιση από το θειικό νάτριο.
7.4 Διαλύτες εκχύλισης
Τα δείγματα θα πρέπει να εκχυλίζονται με σύστημα διαλυτών που παρέχει βέλτιστη, αναπαραγώγιμη ανάκτηση των αναλυτών ενδιαφέροντος από τη μήτρα του δείγματος, στις συγκεντρώσεις ενδιαφέροντος. Η επιλογή του διαλύτη εκχύλισης εξαρτάται από τους αναλύτες ενδιαφέροντος και κανένας μεμονωμένος διαλύτης δεν είναι καθολικά εφαρμόσιμος σε όλες τις ομάδες αναλυτών. Όποιο σύστημα διαλυτών και αν χρησιμοποιείται, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που αναφέρονται συγκεκριμένα στην παρούσα μέθοδο, ο αναλυτής πρέπει να τεκμηριώνει επαρκή επίδοση για τους αναλύτες ενδιαφέροντος, στα επίπεδα ενδιαφέροντος. Κατ’ ελάχιστον, η τεκμηρίωση αυτή περιλαμβάνει την αρχική απόδειξη επάρκειας που περιγράφεται στη Μέθοδο 3500, με χρήση καθαρής μήτρας αναφοράς. Η Μέθοδος 8000 περιγράφει διαδικασίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη κριτηρίων επίδοσης για τέτοιες αποδείξεις επάρκειας, καθώς και για τα αποτελέσματα εμπλουτισμένων δειγμάτων μήτρας και εργαστηριακών δειγμάτων ελέγχου.
Πολλά από τα συστήματα διαλυτών που περιγράφονται παρακάτω περιλαμβάνουν τον συνδυασμό ενός διαλύτη αναμίξιμου με το νερό, όπως η ακετόνη, και ενός διαλύτη μη αναμίξιμου με το νερό, όπως το χλωριούχο μεθυλένιο ή το εξάνιο. Σκοπός του αναμίξιμου με το νερό διαλύτη είναι να διευκολύνει την εκχύλιση υγρών στερεών, επιτρέποντας στο μείγμα διαλυτών να διεισδύσει στη στιβάδα νερού στην επιφάνεια των στερεών σωματιδίων. Ο μη αναμίξιμος με το νερό διαλύτης εκχυλίζει οργανικές ενώσεις με παρόμοια πολικότητα. Έτσι, ένας μη πολικός διαλύτης όπως το εξάνιο χρησιμοποιείται συχνά για μη πολικούς αναλύτες, όπως τα PCB, ενώ ένας πολικός διαλύτης όπως το χλωριούχο μεθυλένιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολικούς αναλύτες. Η πολικότητα της ακετόνης μπορεί επίσης να συμβάλει στην εκχύλιση πολικών αναλυτών σε συστήματα μειγμάτων διαλυτών.
Ο Πίνακας 1 παρέχει ενδεικτικά δεδομένα ανάκτησης για επιλεγμένες ημιπτητικές οργανικές ενώσεις που εκχυλίστηκαν από πιστοποιημένο υλικό αναφοράς (SRM) του NIST με χρήση διαφόρων συστημάτων διαλυτών εκχύλισης. Οι ακόλουθες ενότητες παρέχουν καθοδήγηση για την επιλογή διαλυτών για διάφορες κατηγορίες αναλυτών.
Όλοι οι διαλύτες θα πρέπει να είναι ποιότητας κατάλληλης για ανάλυση φυτοφαρμάκων ή ισοδύναμης. Οι διαλύτες μπορούν να απαερώνονται πριν από τη χρήση.
7.4.1 Οι ημιπτητικές οργανικές ενώσεις μπορούν να εκχυλιστούν με ακετόνη/εξάνιο (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) ή ακετόνη/χλωριούχο μεθυλένιο (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.2 Τα οργανοχλωριωμένα φυτοφάρμακα μπορούν να εκχυλιστούν με ακετόνη/εξάνιο (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) ή ακετόνη/χλωριούχο μεθυλένιο (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.3 Τα PCB μπορούν να εκχυλιστούν με ακετόνη/εξάνιο (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) ή ακετόνη/χλωριούχο μεθυλένιο (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2) ή εξάνιο (C6H14).
7.4.4 Μπορούν να χρησιμοποιηθούν άλλα συστήματα διαλυτών, υπό την προϋπόθεση ότι ο αναλυτής μπορεί να τεκμηριώσει επαρκή επίδοση για τους αναλύτες ενδιαφέροντος, στις συγκεντρώσεις ενδιαφέροντος, στη μήτρα του δείγματος (βλ. Μέθοδο 3500).
7.5 Διαλύτες αντικατάστασης – Κατά τη χρήση ορισμένων μεθόδων προσδιορισμού, ο διαλύτης εκχύλισης θα πρέπει να αντικατασταθεί με διαλύτη συμβατό με τον οργανολογικό εξοπλισμό που χρησιμοποιείται στη συγκεκριμένη μέθοδο προσδιορισμού. Για την επιλογή του κατάλληλου διαλύτη αντικατάστασης, ανατρέξτε στη μέθοδο προσδιορισμού που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί. Όλοι οι διαλύτες πρέπει να είναι ποιότητας κατάλληλης για ανάλυση φυτοφαρμάκων ή ισοδύναμης. Παραδείγματα διαλυτών αντικατάστασης δίνονται παρακάτω.
7.5.1 Εξάνιο, C6H14
7.5.2 2-Προπανόλη, (CH3)2CHOH
7.5.3 Κυκλοεξάνιο, C6H12
7.5.4 Ακετονιτρίλιο, CH3CN
7.5.5 Μεθανόλη, CH3OH
Το ηχομονωτικό κουτί SPB-L μειώνει σημαντικά τον θόρυβο σπηλαίωσης κατά την κατεργασία με υπερήχους.
8. Συλλογή, συντήρηση και αποθήκευση δειγμάτων
8.1 Βλ. το εισαγωγικό υλικό του Κεφαλαίου Τέσσερα, «Οργανικές προσδιοριζόμενες ουσίες», τη Μέθοδο 3500 και τις συγκεκριμένες μεθόδους προσδιορισμού που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν.
8.2 Τα στερεά δείγματα που πρόκειται να εκχυλιστούν με αυτή τη διαδικασία θα πρέπει να συλλέγονται και να αποθηκεύονται όπως οποιαδήποτε άλλα στερεά δείγματα που περιέχουν ημιπτητικές οργανικές ενώσεις.
9. Έλεγχος ποιότητας
9.2 Αρχική απόδειξη επάρκειας
Κάθε εργαστήριο πρέπει να αποδεικνύει την αρχική του επάρκεια για κάθε συνδυασμό προετοιμασίας δείγματος και μεθόδου προσδιορισμού που χρησιμοποιεί, παράγοντας δεδομένα αποδεκτής ακρίβειας και πιστότητας για τις προσδιοριζόμενες ουσίες-στόχους σε καθαρή μήτρα. Το εργαστήριο πρέπει επίσης να επαναλαμβάνει την απόδειξη επάρκειας κάθε φορά που εκπαιδεύονται νέα μέλη του προσωπικού ή πραγματοποιούνται σημαντικές αλλαγές στον εξοπλισμό οργάνων. Βλ. τη Μέθοδο 8000 για πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο διεξαγωγής της απόδειξης επάρκειας.
9.3 Αρχικά, πριν από την επεξεργασία οποιουδήποτε δείγματος, ο αναλυτής θα πρέπει να αποδεικνύει ότι όλα τα μέρη του εξοπλισμού που έρχονται σε επαφή με το δείγμα και τα αντιδραστήρια είναι απαλλαγμένα από παρεμποδίσεις. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της ανάλυσης ενός τυφλού δείγματος μεθόδου. Ως διαρκής έλεγχος, κάθε φορά που τα δείγματα εκχυλίζονται, καθαρίζονται και αναλύονται, καθώς και όταν αλλάζουν τα αντιδραστήρια, θα πρέπει να εκχυλίζεται και να αναλύεται ένα τυφλό δείγμα μεθόδου για τις ενώσεις ενδιαφέροντος, ως μέτρο προστασίας από τη χρόνια επιμόλυνση του εργαστηρίου.
9.4 Όλα τα τυφλά δείγματα μεθόδου, τα εμπλουτισμένα δείγματα μήτρας ή τα επαναληπτικά δείγματα θα πρέπει να υποβάλλονται στις ίδιες αναλυτικές διαδικασίες (Ενότητα 11.0) με εκείνες που χρησιμοποιούνται για τα πραγματικά δείγματα.
9.5 Με αυτή τη μέθοδο θα πρέπει να εφαρμόζονται οι καθιερωμένες πρακτικές διασφάλισης ποιότητας, όπως περιλαμβάνονται στα κατάλληλα έγγραφα συστηματικού σχεδιασμού και στις Τυποποιημένες Διαδικασίες Λειτουργίας (SOP) του εργαστηρίου. Θα πρέπει να καταγράφονται όλες οι συνθήκες λειτουργίας των οργάνων.
9.6 Ανατρέξτε επίσης στη Μέθοδο 3500 για τις διαδικασίες ελέγχου ποιότητας της εκχύλισης και της προετοιμασίας δειγμάτων, καθώς και στις μεθόδους προσδιορισμού που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν για τις διαδικασίες QC του προσδιορισμού.
9.7 Όταν αναφέρονται στην κατάλληλη μέθοδο προσδιορισμού, θα πρέπει να προστίθενται υποκατάστατα πρότυπα σε όλα τα δείγματα πριν από την εκχύλιση. Βλ. τις Μεθόδους 3500 και 8000 και τις κατάλληλες μεθόδους προσδιορισμού για περισσότερες πληροφορίες.
9.8 Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η χρήση οποιασδήποτε τεχνικής εκχύλισης, συμπεριλαμβανομένης της εκχύλισης με υπερήχους, θα πρέπει να υποστηρίζεται από δεδομένα που αποδεικνύουν την απόδοση του συγκεκριμένου συστήματος διαλυτών και των συνθηκών λειτουργίας για τις προσδιοριζόμενες ουσίες ενδιαφέροντος, στα επίπεδα ενδιαφέροντος, στη μήτρα του δείγματος.
10. Βαθμονόμηση και τυποποίηση
Δεν υπάρχουν βήματα βαθμονόμησης ή τυποποίησης που να συνδέονται άμεσα με αυτή τη διαδικασία εκχύλισης δειγμάτων.
11. Διαδικασία
Όπως αναφέρεται στην Ενότητα 1.4, η εκχύλιση με υπερήχους ενδέχεται να μην είναι εξίσου εξαντλητική μέθοδος με άλλες μεθόδους εκχύλισης για εδάφη/στερεά. Επομένως, είναι κρίσιμο να τηρείται πιστά αυτή η μέθοδος (συμπεριλαμβανομένων των οδηγιών του κατασκευαστή), ώστε να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση εκχύλισης. Για την επιτυχή χρήση αυτής της τεχνικής απαιτούνται κατ’ ελάχιστον τα εξής:
11.1 Χειρισμός δειγμάτων
11.1.2 Δείγματα αποβλήτων – Τα δείγματα που αποτελούνται από πολλαπλές φάσεις πρέπει να προετοιμάζονται πριν από την εκχύλιση με τη διαδικασία διαχωρισμού φάσεων που περιγράφεται στο Κεφάλαιο Δύο. Αυτή η διαδικασία εκχύλισης προορίζεται μόνο για στερεά.
11.1.3 Δείγματα ξηρών αποβλήτων που επιδέχονται άλεση – Αλέστε ή κατατεμαχίστε με άλλον τρόπο τα απόβλητα, ώστε είτε να διέρχονται από κόσκινο 1-mm είτε να μπορούν να εξωθηθούν μέσα από οπή 1- mm. Εισαγάγετε επαρκή ποσότητα δείγματος στη συσκευή άλεσης, ώστε να προκύψουν τουλάχιστον 10 g μετά την άλεση.
ΠΡΟΣΟΧΗ: Η ξήρανση και η άλεση θα πρέπει να πραγματοποιούνται σε απαγωγό, ώστε να αποφεύγεται η επιμόλυνση του εργαστηρίου.
11.1.4 Κολλώδη, ινώδη ή ελαιώδη υλικά που δεν επιδέχονται άλεση – Κόψτε, τεμαχίστε ή μειώστε με άλλον τρόπο το μέγεθος αυτών των υλικών, ώστε να επιτρέπεται η ανάμειξη και η μέγιστη έκθεση των επιφανειών του δείγματος για την εκχύλιση.
11.2 Προσδιορισμός του ποσοστού ξηρού βάρους – Όταν τα αποτελέσματα του δείγματος πρόκειται να υπολογιστούν επί ξηρού βάρους, θα πρέπει να ζυγίζεται ξεχωριστή ποσότητα δείγματος ταυτόχρονα με την ποσότητα που χρησιμοποιείται για τον αναλυτικό προσδιορισμό.
ΠΡΟΣΟΧΗ: Ο κλίβανος ξήρανσης θα πρέπει να βρίσκεται μέσα σε απαγωγό ή να διαθέτει απαγωγή αέρα. Ένα δείγμα επικίνδυνων αποβλήτων με υψηλό βαθμό ρύπανσης ενδέχεται να προκαλέσει σημαντική επιμόλυνση του εργαστηρίου.
Αμέσως μετά τη ζύγιση της υποποσότητας δείγματος που πρόκειται να εκχυλιστεί, ζυγίστε επιπλέον υποποσότητα 5–10 g του δείγματος σε προζυγισμένο χωνευτήριο. Ξηράνετε αυτή την υποποσότητα κατά τη διάρκεια της νύχτας στους 105 degC. Αφήστε τη να ψυχθεί σε ξηραντήρα πριν από τη ζύγιση.
Υπολογίστε το ποσοστό ξηρού βάρους ως εξής:
% ξηρού βάρους = (g ξηρού δείγματος / g δείγματος) x 100
Αυτή η υποποσότητα που έχει ξηρανθεί σε κλίβανο δεν χρησιμοποιείται για την εκχύλιση και θα πρέπει να απορρίπτεται κατάλληλα μόλις προσδιοριστεί το ξηρό βάρος.
11.3 Διαδικασία εκχύλισης χαμηλής συγκέντρωσης
Αυτή η διαδικασία εφαρμόζεται σε στερεά δείγματα που αναμένεται να περιέχουν οργανικούς αναλύτες σε συγκέντρωση μικρότερη ή ίση με 20 mg/kg.
Βήματα πριν από την επεξεργασία με υπερήχους
11.3.1 Τα ακόλουθα βήματα θα πρέπει να εκτελούνται γρήγορα, ώστε να αποφεύγεται η απώλεια των πιο πτητικών εκχυλίσιμων ουσιών.
11.3.1.1 Ζυγίστε περίπου 30 g δείγματος σε ποτήρι ζέσεως 400-mL. Καταγράψτε το βάρος στο πλησιέστερο 0,1 g.
11.3.1.2 Στο δείγμα κάθε παρτίδας που έχει επιλεγεί για εμπλουτισμό, προσθέστε 1,0 mL διαλύματος εμπλουτισμού της μήτρας. Συμβουλευτείτε τη Μέθοδο 3500 για οδηγίες σχετικά με την κατάλληλη επιλογή ενώσεων και συγκεντρώσεων για τον εμπλουτισμό της μήτρας. Δείτε επίσης τη σημείωση στην Ενότητα 11.3.
11.3.1.3 Προσθέστε 1,0 mL πρότυπου διαλύματος υποκατάστατων ενώσεων σε όλα τα δείγματα, τα εμπλουτισμένα δείγματα, τα δείγματα ελέγχου ποιότητας (QC) και τα τυφλά δείγματα. Συμβουλευτείτε τη Μέθοδο 3500 για οδηγίες σχετικά με την κατάλληλη επιλογή υποκατάστατων ενώσεων και συγκεντρώσεων. Δείτε επίσης τη σημείωση στην Ενότητα 11.3.
11.3.1.4 Εάν πρόκειται να εφαρμοστεί καθαρισμός με χρωματογραφία διαπερατότητας πηκτής (βλ. Μέθοδο 3640), ο αναλυτής θα πρέπει είτε να προσθέσει διπλάσιο όγκο διαλύματος εμπλουτισμού με υποκατάστατες ενώσεις (και διαλύματος εμπλουτισμού της μήτρας, όπου εφαρμόζεται), είτε να συμπυκνώσει το τελικό εκχύλισμα στο μισό του κανονικού όγκου, ώστε να αντισταθμίσει την απώλεια του μισού εκχυλίσματος λόγω της φόρτωσης της στήλης GPC. Δείτε επίσης τη σημείωση στην Ενότητα 11.3.
11.3.1.5 Μη πορώδη ή υγρά δείγματα (κολλώδους ή αργιλώδους τύπου) που δεν έχουν αμμώδη υφή με ελεύθερη ροή πρέπει να αναμειγνύονται με 60 g άνυδρου θειικού νατρίου, με χρήση σπάτουλας. Εάν χρειάζεται, μπορεί να προστεθεί περισσότερο θειικό νάτριο. Μετά την προσθήκη θειικού νατρίου, το δείγμα θα πρέπει να έχει ελεύθερη ροή. Δείτε επίσης τη σημείωση στην Ενότητα 11.3.
11.3.1.6 Προσθέστε αμέσως 100 mL διαλύτη εκχύλισης ή μείγματος διαλυτών (βλ. Ενότητα 7.4 και Πίνακα 2 για πληροφορίες σχετικά με την επιλογή διαλυτών).
11.3.2 Τοποθετήστε την κάτω επιφάνεια του άκρου της χοάνης διάρρηξης 3/4-inch περίπου 1/2-inch κάτω από την επιφάνεια του διαλύτη, αλλά πάνω από τη στιβάδα του ιζήματος.
ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Βεβαιωθείτε ότι η χοάνη υπερήχων / το ηχοτρόδιο έχει τοποθετηθεί σωστά σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή.
11.3.3 Εκχυλίστε το δείγμα με υπερήχους για 3 min, με τον ρυθμιστή εξόδου στο 100% (πλήρης ισχύς) ή στη ρύθμιση ισχύος που συνιστά ο κατασκευαστής, τον διακόπτη λειτουργίας στη θέση Παλμός (Pulse) (παλμική αντί για συνεχή παροχή ενέργειας) και τον ποσοστιαίο κύκλο λειτουργίας στο 50% (παροχή ενέργειας για το 50% του χρόνου και διακοπή της για το 50% του χρόνου). Μη χρησιμοποιείτε τον αισθητήρα υπερήχων με μικροάκρο.
11.3.4 Μεταγγίστε το εκχύλισμα και διηθήστε το μέσω διηθητικού χαρτιού (π.χ. Whatman No. 41 ή ισοδύναμου) σε χωνί Buchner συνδεδεμένο με καθαρή φιάλη διήθησης 500-mL. Εναλλακτικά, μεταγγίστε το εκχύλισμα σε φιάλη φυγοκέντρησης και φυγοκεντρήστε σε χαμηλή ταχύτητα για να απομακρυνθούν τα σωματίδια.
11.3.5 Επαναλάβετε την εκχύλιση δύο ακόμη φορές με δύο επιπλέον ποσότητες καθαρού διαλύτη των 100-mL. Απομακρύνετε τον διαλύτη με μετάγγιση μετά από κάθε εκχύλιση με υπερήχους. Μετά την τελική εκχύλιση με υπερήχους, αδειάστε ολόκληρο το δείγμα στο χωνί Buchner, εκπλύνετε το ποτήρι ζέσεως με διαλύτη εκχύλισης και προσθέστε το υγρό έκπλυσης στο χωνί.
Βήματα μετά την επεξεργασία με υπερήχους
11.3.6 Εάν χρειάζεται, συμπυκνώστε το εκχύλισμα πριν από την ανάλυση, ακολουθώντας τη διαδικασία στην Ενότητα 11.5. Διαφορετικά, προχωρήστε στην Ενότητα 11.7.
UP200St με μικροάκρο για κατεργασία δειγμάτων με υπερήχους
11.4 Διαδικασία εκχύλισης για μέτριες / υψηλές συγκεντρώσεις
Αυτή η διαδικασία εφαρμόζεται σε στερεά δείγματα που αναμένεται να περιέχουν περισσότερα από 20 mg/kg οργανικών αναλυτών.
Βήματα πριν από την επεξεργασία με υπερήχους
11.4.2 Στο δείγμα κάθε παρτίδας που έχει επιλεγεί για εμβολιασμό, προσθέστε 1,0 mL διαλύματος εμβολιασμού της μήτρας. Συμβουλευτείτε τη Μέθοδο 3500 για οδηγίες σχετικά με την κατάλληλη επιλογή ενώσεων και συγκεντρώσεων για τον εμβολιασμό της μήτρας. Δείτε επίσης τη σημείωση στην ενότητα 11.3.
11.4.3 Προσθέστε 1,0 mL διαλύματος εμβολιασμού με υποκατάστατες ουσίες σε όλα τα δείγματα, τα εμβολιασμένα δείγματα, τα δείγματα ελέγχου ποιότητας (QC) και τα τυφλά δείγματα. Συμβουλευτείτε τη Μέθοδο 3500 για οδηγίες σχετικά με την κατάλληλη επιλογή ενώσεων και συγκεντρώσεων για τον εμβολιασμό της μήτρας. Δείτε επίσης τη σημείωση στην ενότητα 11.3.
11.4.4 Εάν πρόκειται να χρησιμοποιηθεί καθαρισμός με χρωματογραφία διαπερατότητας πηκτής (βλ. Μέθοδο 3640), ο αναλυτής θα πρέπει είτε να προσθέσει διπλάσιο όγκο διαλύματος εμβολιασμού με υποκατάστατες ουσίες (και διαλύματος εμβολιασμού της μήτρας, όπου εφαρμόζεται) είτε να συμπυκνώσει το τελικό εκχύλισμα στο μισό του συνήθους όγκου, ώστε να αντισταθμιστεί η απώλεια του μισού εκχυλίσματος λόγω της φόρτωσης της στήλης GPC.
11.4.5 Τα μη πορώδη ή υγρά δείγματα (κομμιώδους ή αργιλώδους τύπου) που δεν έχουν αμμώδη υφή με ελεύθερη ροή πρέπει να αναμειγνύονται με 2 g άνυδρου θειικού νατρίου, με χρήση σπάτουλας. Εάν χρειάζεται, μπορεί να προστεθεί περισσότερο θειικό νάτριο. Μετά την προσθήκη θειικού νατρίου, το δείγμα θα πρέπει να ρέει ελεύθερα (βλ. τη σημείωση στην ενότητα 11.3).
11.4.6 Προσθέστε αμέσως όσο όγκο διαλύτη απαιτείται για να διαμορφωθεί ο τελικός όγκος στα 10,0 mL, λαμβάνοντας υπόψη τον πρόσθετο όγκο των υποκατάστατων ουσιών και των προσθηκών εμβολιασμού της μήτρας (βλ. ενότητα 7.4 και Πίνακα 2 για πληροφορίες σχετικά με την επιλογή διαλυτών).
11.4.7 Εκχυλίστε το δείγμα με τον καθετήρα υπερήχων με κωνικό μικροάκρο 1/8 της ίντσας για 2 min, με το ρυθμιστικό εξόδου στη θέση 5, τον διακόπτη λειτουργίας στη θέση παλμικής λειτουργίας και τον κύκλο λειτουργίας στο 50%.
11.4.8 Τοποθετήστε χαλαρά υαλοβάμβακα σε μήκος 2 έως 3 cm μέσα σε πιπέτα Pasteur μίας χρήσης. Διηθήστε το εκχύλισμα του δείγματος μέσα από τον υαλοβάμβακα και συλλέξτε το εκχύλισμα σε κατάλληλο περιέκτη. Δεν είναι δυνατή η ανάκτηση ολόκληρης της ποσότητας των 10 mL διαλύτη εκχύλισης από το δείγμα. Επομένως, ο αναλυτής θα πρέπει να συλλέξει όγκο κατάλληλο για την ευαισθησία της μεθόδου προσδιορισμού που θα χρησιμοποιηθεί. Για παράδειγμα, για μεθόδους που δεν απαιτούν περαιτέρω συμπύκνωση του εκχυλίσματος (π.χ. η Μέθοδος 8081 χρησιμοποιεί συνήθως τελικό όγκο εκχυλίσματος 10 mL), το εκχύλισμα μπορεί να συλλεχθεί σε φιαλίδιο σπινθηρισμού ή σε άλλον περιέκτη που μπορεί να σφραγιστεί. Για εκχυλίσματα που θα χρειαστούν περαιτέρω συμπύκνωση, συνιστάται η συλλογή ενός σταθερού όγκου για όλα αυτά τα δείγματα, ώστε να απλοποιηθεί ο υπολογισμός των τελικών αποτελεσμάτων των δειγμάτων. Για παράδειγμα, συλλέξτε 5,0 mL εκχυλίσματος σε καθαρό σωλήνα συμπύκνωσης. Αυτός ο όγκος αντιπροσωπεύει ακριβώς το μισό του συνολικού όγκου του αρχικού εκχυλίσματος του δείγματος. Ανάλογα με τις ανάγκες, συνυπολογίστε την «απώλεια» του μισού εκχυλίσματος στους τελικούς υπολογισμούς για το δείγμα ή συμπυκνώστε το τελικό εκχύλισμα στο μισό του ονομαστικού τελικού όγκου (π.χ. 0,5 mL έναντι 1,0 mL), ώστε να αντισταθμιστεί η απώλεια.
11.4.9 Εάν χρειάζεται, συμπυκνώστε το εκχύλισμα πριν από την ανάλυση, ακολουθώντας τη διαδικασία στην ενότητα 11.5 ή στην ενότητα 11.6. Διαφορετικά, προχωρήστε στην ενότητα 11.7.
Τεχνικές συμπύκνωσης
Όπου είναι απαραίτητο για την εκπλήρωση των κριτηρίων ευαισθησίας, τα εκχυλίσματα δειγμάτων από τη διαδικασία εκχύλισης είτε χαμηλής είτε μέσης/υψηλής συγκέντρωσης μπορούν να συμπυκνωθούν στον τελικό όγκο που απαιτείται για τη μέθοδο προσδιορισμού και τη συγκεκριμένη εφαρμογή που θα χρησιμοποιηθούν, με την τεχνική K-D ή με εξάτμιση υπό άζωτο.
11.5.1 Συναρμολογήστε έναν συμπυκνωτή Kuderna-Danish (K-D), συνδέοντας έναν σωλήνα συμπύκνωσης των 10-mL σε φιάλη εξάτμισης κατάλληλου μεγέθους.
11.5.2 Αφυδατώστε το εκχύλισμα περνώντας το μέσα από στήλη ξήρανσης που περιέχει περίπου 10 g άνυδρου θειικού νατρίου. Συλλέξτε το αφυδατωμένο εκχύλισμα στον συμπυκνωτή K-D.
11.5.3 Εκπλύνετε τον σωλήνα συλλογής και τη στήλη ξήρανσης με μια επιπλέον ποσότητα διαλύτη των 20-mL, συλλέγοντας τα εκπλύματα στη φιάλη K-D, ώστε να επιτευχθεί ποσοτική μεταφορά.
11.5.4 Προσθέστε μία ή δύο καθαρές πέτρες βρασμού στη φιάλη και προσαρμόστε μια στήλη Snyder τριών σφαιρών. Συνδέστε τη γυάλινη διάταξη ανάκτησης ατμών διαλύτη (ψυκτήρας και συσκευή συλλογής, βλ. Ενότητα 6.9) στη στήλη Snyder της συσκευής K-D, ακολουθώντας τις οδηγίες του κατασκευαστή. Προδιαβρέξτε τη στήλη Snyder προσθέτοντας περίπου 1 mL χλωριούχου μεθυλενίου (ή άλλου κατάλληλου διαλύτη) στο επάνω μέρος της στήλης. Τοποθετήστε τη συσκευή K-D σε θερμό υδατόλουτρο (15 – 20 EC πάνω από το σημείο βρασμού του διαλύτη), έτσι ώστε ο σωλήνας συμπύκνωσης να είναι μερικώς βυθισμένος στο θερμό νερό και ολόκληρη η κάτω στρογγυλεμένη επιφάνεια της φιάλης να περιβάλλεται από θερμό ατμό. Ρυθμίστε την κατακόρυφη θέση της συσκευής και τη θερμοκρασία του νερού όπως απαιτείται, ώστε η συμπύκνωση να ολοκληρωθεί σε 10 – 20 min. Με τον κατάλληλο ρυθμό απόσταξης, οι σφαίρες της στήλης θα κροταλίζουν έντονα, αλλά οι θάλαμοι δεν θα κατακλύζονται από υγρό. Όταν ο φαινόμενος όγκος του υγρού φτάσει το 1 mL, αφαιρέστε τη συσκευή K-D από το υδατόλουτρο και αφήστε την να στραγγίσει και να κρυώσει για τουλάχιστον 10 min.
ΠΡΟΣΟΧΗ: Μην αφήσετε το εκχύλισμα να εξατμιστεί μέχρι ξηρού, καθώς αυτό θα προκαλέσει σοβαρή απώλεια ορισμένων αναλυτών. Τα οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα είναι ιδιαίτερα ευπαθή σε τέτοιες απώλειες.
11.5.4.1 Εάν είναι απαραίτητη η αντικατάσταση του διαλύτη (όπως υποδεικνύεται στον Πίνακα 2 ή στην κατάλληλη μέθοδο προσδιορισμού), αφαιρέστε για λίγο τη στήλη Snyder και προσθέστε 50 mL του διαλύτη αντικατάστασης και μια νέα πέτρα βρασμού.
11.5.4.2 Επανασυνδέστε τη στήλη Snyder. Συμπυκνώστε το εκχύλισμα, αυξάνοντας τη θερμοκρασία του υδατόλουτρου, εάν είναι απαραίτητο, για να διατηρήσετε κατάλληλο ρυθμό απόσταξης.
11.5.5 Αφαιρέστε τη στήλη Snyder. Εκπλύνετε τη φιάλη K-D και τις κάτω συνδέσεις της στήλης Snyder με 1 – 2 mL διαλύτη, συλλέγοντας τα εκπλύματα στον σωλήνα συμπύκνωσης. Το εκχύλισμα μπορεί να συμπυκνωθεί περαιτέρω με μία από τις τεχνικές που περιγράφονται στην Ενότητα 11.6 ή ο όγκος του να ρυθμιστεί σε τελικό όγκο 5,0 – 10,0 mL με κατάλληλο διαλύτη (βλ. Πίνακα 2 ή την κατάλληλη μέθοδο προσδιορισμού). Εάν υπάρχουν κρύσταλλοι θείου, προχωρήστε στη Μέθοδο 3660 για καθαρισμό.
11.6 Εάν είναι απαραίτητη περαιτέρω συμπύκνωση, χρησιμοποιήστε είτε την τεχνική της μικροστήλης Snyder (βλ. Ενότητα 11.6.1) είτε την τεχνική εξάτμισης υπό άζωτο (βλ. Ενότητα 11.6.2).
11.6.1 Τεχνική μικροστήλης Snyder
11.6.1.1 Προσθέστε μια νέα καθαρή πέτρα βρασμού στον σωλήνα συμπύκνωσης και προσαρμόστε μια μικροστήλη Snyder δύο σφαιρών απευθείας στον σωλήνα συμπύκνωσης. Συνδέστε τη γυάλινη διάταξη ανάκτησης ατμών διαλύτη (ψυκτήρας και συσκευή συλλογής) στη μικροστήλη Snyder της συσκευής K-D, ακολουθώντας τις οδηγίες του κατασκευαστή. Προδιαβρέξτε τη στήλη Snyder προσθέτοντας 0,5 mL χλωριούχου μεθυλενίου ή του διαλύτη αντικατάστασης στο επάνω μέρος της στήλης. Τοποθετήστε τη συσκευή μικροσυμπύκνωσης σε θερμό υδατόλουτρο, έτσι ώστε ο σωλήνας συμπύκνωσης να είναι μερικώς βυθισμένος στο θερμό νερό. Ρυθμίστε την κατακόρυφη θέση της συσκευής και τη θερμοκρασία του νερού, όπως απαιτείται, ώστε η συμπύκνωση να ολοκληρωθεί σε 5 – 10 min. Με τον κατάλληλο ρυθμό απόσταξης, οι σφαίρες της στήλης θα κροταλίζουν έντονα, αλλά οι θάλαμοι δεν θα κατακλύζονται από υγρό.
11.6.1.2 Όταν ο φαινόμενος όγκος του υγρού φτάσει τα 0,5 mL, αφαιρέστε τη συσκευή από το υδατόλουτρο και αφήστε την να στραγγίσει και να κρυώσει για τουλάχιστον 10 min. Αφαιρέστε τη στήλη Snyder και εκπλύνετε τις κάτω συνδέσεις της με 0,2 mL διαλύτη, συλλέγοντας τα εκπλύματα στον σωλήνα συμπύκνωσης. Ρυθμίστε τον τελικό όγκο του εκχυλίσματος σε 1,0 – 2,0 mL.
ΠΡΟΣΟΧΗ: Μην αφήσετε το εκχύλισμα να εξατμιστεί μέχρι ξηρού, καθώς αυτό θα προκαλέσει σοβαρή απώλεια ορισμένων αναλυτών. Τα οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα είναι ιδιαίτερα ευπαθή σε τέτοιες απώλειες.
11.6.2 Τεχνική εξάτμισης υπό άζωτο
11.6.2.1 Τοποθετήστε τον σωλήνα συμπύκνωσης σε χλιαρό λουτρό (30 degC) και εξατμίστε τον διαλύτη μέχρι ο όγκος του να μειωθεί στα 0,5 mL, χρησιμοποιώντας ήπιο ρεύμα καθαρού, ξηρού αζώτου (φιλτραρισμένου μέσα από στήλη ενεργού άνθρακα).
ΠΡΟΣΟΧΗ: Δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται καινούργιοι πλαστικοί σωλήνες μεταξύ της παγίδας άνθρακα και του δείγματος, καθώς ενδέχεται να εισαγάγουν παρεμποδίσεις από φθαλικές ενώσεις.
11.6.2.2 Κατά τη συμπύκνωση, εκπλύνετε αρκετές φορές το εσωτερικό τοίχωμα του σωλήνα συμπύκνωσης με διαλύτη, αφήνοντάς τον να κυλήσει προς τα κάτω. Κατά την εξάτμιση, τοποθετήστε τον σωλήνα συμπύκνωσης έτσι ώστε να αποφεύγεται η συμπύκνωση νερού μέσα στο εκχύλισμα. Κατά τις συνήθεις διαδικασίες, δεν πρέπει να επιτρέπεται η πλήρης ξήρανση του εκχυλίσματος.
ΠΡΟΣΟΧΗ: Μην αφήσετε το εκχύλισμα να εξατμιστεί μέχρι ξηρού, καθώς αυτό θα προκαλέσει σοβαρή απώλεια ορισμένων αναλυτών. Τα οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα είναι ιδιαίτερα ευπαθή σε τέτοιες απώλειες.
11.7 Το εκχύλισμα μπορεί πλέον να υποβληθεί σε διαδικασίες καθαρισμού ή να αναλυθεί για τους αναλύτες-στόχους με την κατάλληλη τεχνική ή τις κατάλληλες τεχνικές προσδιορισμού. Εάν δεν πρόκειται να πραγματοποιηθεί αμέσως περαιτέρω χειρισμός του εκχυλίσματος, πωματίστε τον σωλήνα συμπύκνωσης και φυλάξτε τον σε ψυγείο. Εάν το εκχύλισμα πρόκειται να αποθηκευτεί για περισσότερο από 2 ημέρες, θα πρέπει να μεταφερθεί σε φιαλίδιο με βιδωτό πώμα με επένδυση PTFE και να επισημανθεί κατάλληλα.
12. Ανάλυση δεδομένων και υπολογισμοί
Δεν υπάρχουν υπολογισμοί που να συνδέονται ρητά με αυτή τη διαδικασία εκχύλισης. Για τον υπολογισμό των τελικών αποτελεσμάτων των δειγμάτων, ανατρέξτε στην κατάλληλη μέθοδο προσδιορισμού.
13. Επιδόσεις της μεθόδου
14. Πρόληψη της ρύπανσης
14.1 Η πρόληψη της ρύπανσης περιλαμβάνει κάθε τεχνική που μειώνει ή εξαλείφει την ποσότητα και/ή την τοξικότητα των αποβλήτων στο σημείο παραγωγής τους. Κατά τη λειτουργία των εργαστηρίων υπάρχουν πολυάριθμες ευκαιρίες για την πρόληψη της ρύπανσης. Η EPA έχει καθιερώσει μια ιεράρχηση προτίμησης των τεχνικών περιβαλλοντικής διαχείρισης, η οποία θέτει την πρόληψη της ρύπανσης ως την πρώτη επιλογή διαχείρισης. Όποτε είναι εφικτό, το προσωπικό του εργαστηρίου θα πρέπει να χρησιμοποιεί τεχνικές πρόληψης της ρύπανσης για την αντιμετώπιση της παραγωγής αποβλήτων. Όταν η μείωση των αποβλήτων στην πηγή δεν είναι εφικτή, η Υπηρεσία συνιστά την ανακύκλωση ως την αμέσως επόμενη καλύτερη επιλογή.
14.2 Για πληροφορίες σχετικά με την πρόληψη της ρύπανσης που ενδέχεται να εφαρμόζονται σε εργαστήρια και ερευνητικά ιδρύματα, συμβουλευτείτε την έκδοση «Το λιγότερο είναι καλύτερο: Διαχείριση εργαστηριακών χημικών ουσιών για τη μείωση των αποβλήτων», η οποία διατίθεται από το Τμήμα Κυβερνητικών Σχέσεων και Επιστημονικής Πολιτικής της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας, 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org.
15. Διαχείριση αποβλήτων
απαγωγούς και εργασίες στους εργαστηριακούς πάγκους, τηρώντας το γράμμα και το πνεύμα όλων των αδειών και κανονισμών απόρριψης στο αποχετευτικό δίκτυο και συμμορφούμενα με όλους τους κανονισμούς για τα στερεά και επικίνδυνα απόβλητα, ιδίως με τους κανόνες αναγνώρισης επικίνδυνων αποβλήτων και τους περιορισμούς διάθεσης στο έδαφος. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη διαχείριση αποβλήτων, συμβουλευτείτε το «Εγχειρίδιο διαχείρισης αποβλήτων για το εργαστηριακό προσωπικό», το οποίο διατίθεται από την Αμερικανική Χημική Εταιρεία στη διεύθυνση που αναφέρεται στην Ενότητα 14.2.
Βιβλιογραφία/Αναφορές
- U.S. EPA, “Interlaboratory Comparison Study: Methods for Volatile and Semi-Volatile Compounds,” Environmental Monitoring Systems Laboratory, Office of Research and Development, Las Vegas, NV, EPA 600/4-84-027, 1984.
- C. S. Hein, P. J. Marsden, A. S. Shurtleff. Evaluation of Methods 3540 (Soxhlet) and 3550 (Sonication) for Evaluation of Appendix IX Analytes from Solid Samples. S-CUBED, Report for EPA Contract 68-03-33-75, Work Assignment No. 03, Document No. SSS-R- 88-9436, October, 1988.
- I. De La Calle, N. Cabaleiro, M. Costas, F. Pena, S. Gil, I. Lavilla, C. Bendicho (2011):
Ultrasound-assisted extraction of gold and silver from environmental samples using different extractants followed by electrothermal-atomic absorption spectrometry. Microchemical Journal, Volume 97, Issue 2, 2011. 93-100.
Χρήσιμες πληροφορίες
Οι ομογενοποιητές ιστών με υπερήχους αναφέρονται συχνά ως συσκευές κατεργασίας με υπερήχους με καθετήρα, συσκευές ηχητικής λύσης, διαρρήκτες υπερήχων, μύλοι υπερήχων, συσκευές ρήξης με υπερήχους, συσκευές υπερήχησης, συσκευές ηχητικού κατατεμαχισμού, συσκευές κυτταρικής διάρρηξης, συσκευές διασποράς ή διάλυσης με υπερήχους. Οι διαφορετικοί όροι προκύπτουν από τις ποικίλες εφαρμογές που μπορούν να πραγματοποιηθούν με κατεργασία με υπερήχους.
Διαφορετικά μεγέθη ηχοτροδίων για το UP200Ht