EPA3550 Ultraheli ekstraheerimise juhend
ultraheli ekstraheerimine on roheline, keskkonnasõbralik ekstraheerimismeetod, mida saab rakendada nii väikeste laboriproovide kui ka väärtuslike ühendite ekstraheerimiseks kaubanduslikus tootmismahus. Ameerika Ühendriikide keskkonnakaitseagentuur (EPA) soovitab ressursside säilitamise ja taaskasutamise seaduse (RCRA) toetamiseks mitmesuguseid analüütilisi keemiaid ja iseloomulikke katsemeetodeid, keskkonnaproovide võtmist ja seiret ning kvaliteedi tagamist. Ultraheli abil ekstraheerimiseks vabastas EPA järgmised juhised:
MEETOD 3550C – ultraheli ekstraheerimine
1. Reguleerimisala ja kohaldamine
Lisaks on SW-846 meetodid, välja arvatud meetodil määratletud parameetrite analüüsimiseks vajalik meetod, mõeldud suunismeetoditena, mis sisaldavad üldist teavet selle kohta, kuidas teha analüüsimenetlust või -tehnikat, mida labor saab kasutada põhilise lähtepunktina oma üksikasjaliku standardse töökorra (SOP) loomiseks kas enda üldiseks kasutamiseks või konkreetse projektitaotluse jaoks. Käesolevas meetodis sisalduvad toimivusandmed on üksnes suunavad ning need ei ole mõeldud ja neid ei tohi kasutada absoluutsete kvaliteedikontrolli heakskiitmise kriteeriumidena laborite akrediteerimisel.
1.1 Käesolev meetod kirjeldab mittevolatiilsete ja poolvolatiilsete orgaaniliste ühendite ekstraheerimist tahketest ainetest, nagu pinnas, setted ja jäätmed. Ultraheli protsess tagab proovi maatriksi intiimse kontakti ekstrahentiga.
1.2 See meetod on jagatud kaheks protseduuriks, mis põhinevad orgaaniliste ühendite eeldataval kontsentratsioonil. Madala kontsentratsiooni protseduur (punkt 11.3) on üksikute orgaaniliste komponentide eeldatav sisaldus kuni 20 mg/kg ning selles kasutatakse suuremat proovi suurust ja kolme seeriaekstraktsiooni (madalamaid kontsentratsioone on raskem ekstraheerida). Keskmise / kõrge kontsentratsiooni protseduur (punkt 11.4) on üksikute orgaaniliste komponentide puhul eeldatavasti suurem kui 20 mg / kg ning kasutab väiksemat proovi ja ühekordset ekstraheerimist.
1.3 On väga soovitatav, et ekstraktid enne analüüsimist mingil viisil puhastataks (nt kasutades 3600-seeria meetodit).
1.4 On äärmiselt oluline, et meetodit (sealhulgas tootja juhiseid) järgitaks selgesõnaliselt, et saavutada maksimaalne ekstraheerimise efektiivsus. Vt punkt 11.0, kus käsitletakse ekstraheerimismenetluse kriitilisi aspekte. Tutvuge tootja juhistega konkreetsete tööseadete kohta.
1.5 Käesolev meetod kirjeldab vähemalt kolme ekstrahendi süsteemi, mida võib kasutada erinevate analüütide rühmade puhul (vt punkt 7.4). Kasutada võib ka muid lahustisüsteeme, tingimusel et uuritavate analüütide puhul on võimalik tõendada nende piisavat toimivust. Ekstrahenti valik sõltub huvipakkuvatest analüütidest ja ükski lahusti ei ole universaalselt kohaldatav kõigi analüüdirühmade suhtes. Ultraheli ekstraheerimise efektiivsusega seotud probleemide tõttu, eriti kontsentratsioonides, mis on umbes 10 μg / kg lähedal või alla selle, on hädavajalik, et analüütik näitaks konkreetse lahustisüsteemi toimivust ja huvipakkuvate analüütide töötingimusi ning huvipakkuvaid kontsentratsioone. Seda tõestust kohaldatakse kõigi kasutatavate lahustisüsteemide, sealhulgas käesolevas meetodis konkreetselt loetletud süsteemide suhtes. Selline demonstreerimine hõlmab vähemalt meetodis 3500 kirjeldatud oskuste esmast demonstreerimist, kasutades puhast võrdlusmaatriksit. Meetod 8000 kirjeldab protseduure, mida võib kasutada selliste demonstratsioonide ning maatriksi piigi ja laboratoorsete kontrollproovide tulemuste tulemuslikkuse kriteeriumide väljatöötamiseks.
1.6 EPA märgib, et on olemas piiratud avaldatud andmed ultraheli ekstraheerimise efektiivsuse kohta fosfororgaaniliste pestitsiidide puhul madala osa kohta miljardi kohta (ppb) kontsentratsioonis ja allpool. Sellest tulenevalt tuleks selle meetodi kasutamist eelkõige nende ühendite puhul toetada tulemuslikkuse andmetega, nagu on käsitletud eespool ja meetodis 3500.
1.7 Enne selle meetodi kasutamist soovitatakse analüütikutel tutvuda iga protseduuritüübi baasmeetodiga, mida võib kasutada üldanalüüsis (nt meetodid 3500, 3600, 5000 ja 8000), et saada lisateavet kvaliteedikontrolli protseduuride, kvaliteedikontrolli vastuvõtukriteeriumide väljatöötamise, arvutuste ja üldiste juhiste kohta. Analüütikud peaksid tutvuma ka käsiraamatu esiküljel oleva vastutuse välistamise avaldusega ja teises peatükis esitatud teabega, et saada juhiseid meetodite, seadmete, materjalide, reaktiivide ja tarvikute valiku kavandatud paindlikkuse kohta ning analüütiku vastutuse kohta näidata, et kasutatavad meetodid sobivad huvipakkuvate analüütide jaoks huvipakkuvas maatriksis, ja murettekitavatel tasanditel.
Lisaks soovitatakse analüütikutel ja andmekasutajatel, et välja arvatud juhul, kui määruses on selgesõnaliselt sätestatud, ei ole SW-846 meetodite kasutamine föderaalsete testimisnõuete kohaselt kohustuslik. Selles meetodis sisalduvat teavet pakub EPA juhistena, mida analüütik ja reguleeritud kogukond saavad kasutada otsuste tegemisel, mis on vajalikud kavandatud rakenduse andmekvaliteedi eesmärkidele vastavate tulemuste saamiseks.
1.8 Selle meetodi kasutamine on piiratud asjakohaste kogemustega ja koolitatud analüütikute poolt või nende järelevalve all. Iga analüütik peab näitama võimet luua selle meetodiga vastuvõetavaid tulemusi. Nagu eespool märgitud, on sellised demonstratsioonid spetsiifilised huvipakkuvatele analüütidele ja kasutatavale lahustisüsteemile, samuti madala ja keskmise / kõrge kontsentratsiooniga proovide protseduuridele.
VialTweeter ultraheli proovi ettevalmistamiseks
2. Meetodi kokkuvõte
2.1 Madala kontsentratsiooni protseduur — Proov segatakse veevaba naatriumsulfaadiga, et saada vabalt voolav pulber. Segu ekstraheeritakse kolm korda lahustiga, kasutades ultraheli ekstraheerimist. Ekstrakt eraldatakse proovist vaakumfiltrimise või tsentrifuugimise teel. Ekstrakt on valmis lõplikuks kontsentreerimiseks, puhastamiseks ja / või analüüsimiseks.
2.2 Keskmise / kõrge kontsentratsiooni protseduur — Proov segatakse veevaba naatriumsulfaadiga, et saada vabalt voolav pulber. Seda ekstraheeritakse lahustiga üks kord, kasutades ultraheli ekstraheerimist. Osa ekstraktist kogutakse puhastamiseks ja/või analüüsimiseks.
3. Mõisted
Vaadake esimest peatükki ja tootja juhiseid mõistete kohta, mis võivad olla selle meetodi puhul asjakohased.
4. Häired
4.1 Lahustid, reaktiivid, klaasnõud ja muud proovide töötlemise riistvara võivad anda proovianalüüsile esemeid ja / või häireid. Tuleb tõestada, et kõik need materjalid on analüüsi tingimustes vabad häiretest, analüüsides meetodi toorikuid.
Vajalikuks võib osutuda reaktiivide spetsiifiline valik ja lahustite puhastamine destilleerimise teel kõigis klaassüsteemides. Viidake igale meetodile, mida kasutatakse kvaliteedikontrolli korra erijuhiste jaoks, ja neljandale peatükile, milles esitatakse klaasnõude puhastamise üldjuhised.
4.2 Interferentsid on tavaliselt spetsiifilised huvipakkuvatele analüütidele. Seepärast viidake meetodile 3500 ja sobivatele määravatele meetoditele ekstraheerimise interferentsi käsitlevate erijuhiste jaoks.
5. Ohutus
See meetod ei käsitle kõiki selle kasutamisega seotud ohutusküsimusi. Laboratoorium vastutab ohutu töökeskkonna säilitamise ja selles meetodis loetletud kemikaalide ohutut käitlemist käsitlevate OSHA eeskirjade praeguse teadlikkuse faili eest. Materjali ohutuskaartide võrdlusfail peaks olema kättesaadav kõigile analüüsidega seotud töötajatele.
6. Seadmed ja tarvikud
Kaubanimede või kaubanduslike toodete mainimine selles juhendis on ainult illustreeriv ega kujuta endast EPA heakskiitu ega eksklusiivset soovitust kasutamiseks. SW-846 meetodites viidatud tooted ja instrumendiseaded esindavad neid tooteid ja seadeid, mida kasutatakse meetodi väljatöötamisel või mida agentuur hiljem hindab. Klaasnõusid, reaktiive, tarvikuid, seadmeid ja seadeid, mida ei ole käesolevas juhendis loetletud, võib kasutada tingimusel, et kavandatud rakenduse jaoks sobiv meetodi toimivus on tõendatud ja dokumenteeritud.
Käesolevas jaos ei loetleta tavalisi laboratoorseid klaasnõusid (nt keeduklaasid ja kolvid).
6.2 Ultraheli ettevalmistamine — Kasutada tuleb titaanist otsaga varustatud sarvetüüpi seadet või seadet, mis tagab sobiva jõudluse. (nt. UP200Ht või UP200St)
6.2.1 Ultraheli katkestaja — Häirija minimaalne võimsusvõimsus peab olema 300 vatti ja pulseerimisvõime. Soovitatav on kavitatsiooniheli vähendamiseks mõeldud seade. Järgige tootja juhiseid häirija ettevalmistamiseks madala ja keskmise/kõrge kontsentratsiooniga proovide ekstraheerimiseks. (nt. UP400S)
6.2.2 Keskmise / kõrge kontsentratsioonimeetodi protseduuri jaoks kasutage 3/4-tollist sarve madala kontsentratsioonimeetodi protseduuri jaoks ja 1/8-tollist kitsenevat mikrotiipi, mis on kinnitatud 1/2-tollise sarve külge keskmise / kõrge kontsentratsioonimeetodi protseduuri jaoks.
6.3 Helikaitsekarp – Kuulmiskahjustuste vältimiseks on soovitatav kasutada helikaitseümbrist (nt helikaitsekarp SPB-L). Seega saab ultrahelitöötluse protsessi kavitatsioonimüra oluliselt vähendada.
Täiendav varustus
6.4.1 Kuivatuskapp — Võimeline säilitama 105 degC.
6.4.2 Eksikaator.
6.4.3 Tiiglid — Portselan või ühekordselt kasutatav alumiinium.
6.5 Pasteuri pipetid — 1-ml, klaas, ühekordselt kasutatav.
6.7 Vaakum- või survefiltreerimisseade
6.7.1 Buchneri lehter
6.7.2 Filterpaber
6.8 Kuderna-Taani (KD) aparaat
6.8.1 Kontsentraatori toru — 10-ml, lõpetatud. Ekstraktide aurustumise vältimiseks kasutatakse lihvkorki.
6.8.2. Aurumiskolb — 500 ml. Kolb kinnitatakse vedrude, klambrite või samaväärse abil kontsentraatori toru külge.
6.8.3 Snyderi veerg — Kolme palliga makro.
6.8.4 Snyderi veerg — Kahe palliga mikro.
6.8.5 Vedrud — 1/2-tolline.
6.9 Lahustiaurude regenereerimise süsteem.
MÄRKUS: Neid klaasnõusid soovitatakse lahusti taaskasutamiseks kontsentreerimisprotseduuride ajal, mis nõuavad Kuderna-Taani aurustuskontsentraatorite kasutamist. Selle seadme lisamist võivad nõuda föderaalsed, osariigi või kohaliku omavalitsuse määrused, mis reguleerivad lenduvate orgaaniliste ainete õhuheitmeid. EPA soovitab lisada seda tüüpi taaskasutatava vee puhastamise süsteemi heitkoguste vähendamise programmi rakendamise meetodina. Lahustite taaskasutamine on vahend jäätmete minimeerimise ja reostuse vältimise algatuste järgimiseks.
6.10 Keeduvad laastud — Lahustiga ekstraheeritud, ligikaudu 10/40 mešši (ränikarbiid või samaväärne).
6.11 Veevann — Kuumutatud, kontsentrilise rõngaskattega, mis on võimeline temperatuuri reguleerima ± 5 ° C-ni. Vanni tuleks kasutada kapuutsis.
6.12 Tasakaal — Pealtlaadimine, mis võimaldab täpselt kaaluda 0,01 g täpsusega.
6.13 Viaalid — 2-ml GC automaatproovivõtja jaoks, mis on varustatud polütetrafluoroetüleenist (PTFE)- vooderdatud keeratavate korkide või krimpsudega.
6.14 Klaasist stsintillatsiooniviaalid — 20-ml, varustatud PTFE-voodriga kruvikorkidega.
6.15 Spaatliga — Roostevaba teras või PTFE.
6.16 Kuivatuskolonn — 20 mm ID boorsilikaatklaasist kromatograafiline kolonn, mille põhjas on klaasvill.
MÄRKUS: Hõõrdunud klaasketastega kolonne on raske saastest puhastada pärast seda, kui neid on kasutatud väga saastunud ekstraktide kuivatamiseks. Osta võib ilma friitideta veerge.
Adsorbendi säilitamiseks kasutage väikest klaasvilla padja. Enne kolonni adsorbendiga täitmist pestakse klaasvillapadi 50 ml atsetooniga ja seejärel 50 ml elueerimislahustiga.
6.17 Lämmastiku aurustamisseade (valikuline) — N-Evap, 12- või 24-positsioon (organomatsioonimudel 112 või samaväärne).
7. Reaktiivid ja standardid
7.2 Orgaanilise vaba reaktiivi vesi. Kõik käesolevas meetodis kasutatud viited veele viitavad esimeses peatükis määratletud orgaanilisele vabale reaktiivveele.
7.3 Naatriumsulfaat (granuleeritud, veevaba), Na2SO4. Puhastatakse, kuumutades 400 °C juures 4 tundi madalas salves või puhastades naatriumsulfaati metüleenkloriidiga. Kui naatriumsulfaat on eelnevalt metüleenkloriidiga puhastatud, tuleks analüüsida pimekatset, mis näitab, et naatriumsulfaat ei sega.
7.4 Ekstrahendid
Proovid tuleks ekstraheerida lahustisüsteemi abil, mis tagab uuritavate analüütide optimaalse ja reprodutseeritava saagise proovi põhiainest uuritavate kontsentratsioonide juures. Ekstrahenti valik sõltub huvipakkuvatest analüütidest ja ükski lahusti ei ole universaalselt kohaldatav kõigi analüüdirühmade suhtes. Olenemata kasutatavast lahustisüsteemist, sealhulgas käesolevas meetodis konkreetselt loetletud süsteemidest, peab analüütik näitama huvipakkuvate analüütide piisavat jõudlust huvipakkuvatel tasemetel. Selline demonstreerimine hõlmab vähemalt meetodis 3500 kirjeldatud oskuste esmast demonstreerimist, kasutades puhast võrdlusmaatriksit. Meetod 8000 kirjeldab protseduure, mida võib kasutada selliste demonstratsioonide ning maatriksi piigi ja laboratoorsete kontrollproovide tulemuste tulemuslikkuse kriteeriumide väljatöötamiseks.
Paljud allpool kirjeldatud lahustisüsteemid hõlmavad veega seguneva lahusti, näiteks atsetooni, ja veega segunematu lahusti, näiteks metüleenkloriidi või heksaani kombinatsiooni. Veega seguneva lahusti eesmärk on hõlbustada märgade tahkete ainete ekstraheerimist, võimaldades segatud lahustil tungida tahkete osakeste pinna veekihti. Vees segunematu lahusti ekstraktib sarnase polaarsusega orgaanilisi ühendeid. Seega kasutatakse mittepolaarsete analüütide, näiteks PCBde jaoks sageli mittepolaarset lahustit, näiteks heksaani, samas kui polaarsete analüütide jaoks võib kasutada polaarset lahustit nagu metüleenkloriid. Atsetooni polaarsus võib samuti aidata eraldada polaarseid analüüte segatud lahustisüsteemides.
Tabelis 1 on esitatud näiteid NIST SRM-ist erinevate ekstrahendi süsteemide abil ekstraheeritud valitud semivolatiilsete orgaaniliste ühendite saagise kohta. Järgmistes osades antakse juhiseid lahustite valimiseks erinevate analüütide klasside jaoks.
Kõik lahustid peaksid olema pestitsiidikvaliteediga või samaväärsed. Lahusteid võib enne kasutamist degaseerida.
7.4.1 Semivolatiilseid orgaanilisi aineid võib ekstraheerida atsetooni/heksaaniga (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) või atsetooni/metüleenkloriidiga (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.2 Kloororgaanilisi pestitsiide võib ekstraheerida atsetooni/heksaaniga (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) või atsetooni/metüleenkloriidiga (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.3 PCBsid võib ekstraheerida atsetooni/heksaaniga (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) või atsetooni/metüleenkloriidiga (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2) või heksaaniga (C6H14).
7.4.4 Kasutada võib ka muid lahustisüsteeme, tingimusel et analüütik suudab tõestada huvipakkuvate analüütide piisavat sooritust uuritavate kontsentratsioonide juures proovi maatriksis (vt meetod 3500).
7.5 Vahetuslahustid — Mõnede determinatiivsete meetodite kasutamisel tuleb ekstrahent vahetada lahusti vastu, mis sobib selles determinatiivses meetodis kasutatavate instrumentidega. Viidatakse determinatiivsele meetodile, mida kasutatakse sobiva vahetuslahusti valimiseks. Kõik lahustid peavad olema pestitsiidikvaliteediga või samaväärsed. Vahetuslahustite näited on toodud allpool.
7.5.1. Heksaan, C6H14
7.5.2 2-propanool, (CH3)2CHOH
7.5.3 Tsükloheksaan, C6H12
7.5.4 Atsetonitriil, CH3CN
7.5.5 Metanool, CH3OH
Helikaitsekast SPB-L vähendab oluliselt ultrahelitöötluse kavitatsioonilist müra.
8. Proovide kogumine, säilitamine ja säilitamine
8.1 Vt neljanda peatüki sissejuhatav materjal, “Orgaanilised analüüdid” Meetod 3500 ja konkreetsed määravad meetodid, mida tuleb kasutada.
8.2 Selle meetodiga ekstraheeritavad tahked proovid tuleks koguda ja säilitada nagu kõik muud tahked proovid, mis sisaldavad semivolatiilseid orgaanilisi aineid.
9. Kvaliteedi kontroll
9.2 Oskuste esmane tõendamine
Iga labor peab tõendama esialgset vilumust iga proovi ettevalmistamise ja määrava meetodi kombinatsiooniga, mida ta kasutab, genereerides puhta põhiaine sihtanalüütide jaoks vastuvõetava täpsuse ja täpsusega andmed. Labor peab oskuste tõendamist kordama ka iga kord, kui koolitatakse uusi töötajaid või tehakse olulisi muudatusi mõõteriistades. Vt meetod 8000, et saada teavet selle kohta, kuidas oskusi tõendada.
9.3 Esialgu peaks analüütik enne proovide töötlemist näitama, et kõik proovi ja reaktiividega kokkupuutuvad seadme osad on häireteta. See saavutatakse tühja meetodi analüüsiga. Pideva kontrollina tuleks iga kord, kui proovid ekstraheeritakse, puhastatakse ja analüüsitakse, ning kui reaktiivid muutuvad, ekstraheerida tühikatse ja analüüsida huvipakkuvaid ühendeid, et kaitsta kroonilise laboratoorse saastumise eest.
9.4 Mis tahes meetodi toorikute, maatriksi ogaproovide või paralleelproovide suhtes tuleks kohaldada samu analüüsimenetlusi (punkt 11.0), mida kasutatakse tegelike proovide puhul.
9.5 Selle meetodiga tuleks kasutada standardseid kvaliteedi tagamise tavasid, mis sisalduvad asjakohastes süstemaatilistes planeerimisdokumentides ja labori standardses töökorras. Kõik seadme töötingimused tuleks registreerida.
9.6 Vt ka meetod 3500 ekstraheerimise ja proovide ettevalmistamise kvaliteedikontrolli protseduuride kohta ning määravad meetodid, mida kasutatakse määravate kvaliteedikontrolli protseduuride puhul.
9.7 Kui asjakohane määrav meetod on loetletud, tuleks kõikidele proovidele enne ekstraheerimist lisada asendusstandardid. Lisateabe saamiseks vaadake meetodeid 3500 ja 8000 ning sobivaid määravaid meetodeid.
9.8 Nagu varem märgitud, peaks mis tahes ekstraheerimistehnika, sealhulgas ultraheli ekstraheerimise kasutamist toetama andmed, mis näitavad konkreetse lahustisüsteemi toimivust ja huvipakkuvate analüütide töötingimusi proovi maatriksis huvipakkuvatel tasemetel.
10. Kalibreerimine ja standardimine
Selle proovi ekstraheerimise protseduuriga ei ole otseselt seotud kalibreerimis- ega standardimisetappe.
11. Menetlus
Nagu on märgitud punktis 1.4, ultraheli ekstraheerimine ei pruugi olla nii range meetod kui muud pinnase / tahkete ainete ekstraheerimismeetodid. Seetõttu on äärmiselt oluline, et seda meetodit järgitaks selgesõnaliselt (sealhulgas tootja juhiseid), et saavutada maksimaalne ekstraheerimise efektiivsus. Vähemalt selle tehnika edukaks kasutamiseks:
11.1 Proovide käitlemine
11.1.2 Jäätmeproovid — Mitmefaasilised proovid tuleb ette valmistada enne teises peatükis kirjeldatud faasieraldusmenetluse abil ekstraheerimist. See ekstraheerimisprotseduur on ette nähtud ainult tahkete ainete jaoks.
11.1.3 Kuivad jäätmeproovid, mida saab jahvatada — Jäätmed jahvatatakse või jagatakse muul viisil osadeks nii, et need kas läbivad 1 mm avadega sõela või neid saab ekstrudeerida läbi 1 mm ava. Jahvatusseadmesse viiakse piisavalt proovi, et pärast jahvatamist oleks proovi vähemalt 10 g.
ETTEVAATUST: Kuivatamine ja lihvimine tuleb läbi viia kapuutsis, et vältida labori saastumist.
11.1.4 Kummised, kiulised või õlised materjalid, mida ei saa peenestada — Lõigake, tükeldage või vähendage muul viisil nende materjalide suurust, et võimaldada proovipindade segamist ja maksimaalset kokkupuudet ekstraheerimisega.
11.2 Kuivmassiprotsendi määramine — Kui proovi tulemused tuleb arvutada kuivaine põhjal, tuleks eraldi proovikogus välja kaaluda samal ajal kui analüütiliseks määramiseks kasutatud osa.
ETTEVAATUST: Kuivatuskapp peaks olema õhupuhastis või ventileeritav. Tugevasti saastunud ohtlike jäätmete proov võib laboratoorselt oluliselt saastunud.
Kohe pärast ekstraheeritava proovi alikvoodi kaalumist kaalutakse veel 5-10 g proovi alikvooti tareeritud tiiglisse. Seda alikvooti kuivatatakse üleöö 105 °C juures. Enne kaalumist lastakse eksikaatoris jahtuda.
Kuivmassi protsent arvutatakse järgmiselt:
Kuivmassi protsent = (g kuiva proovi / g proovi kohta) x 100
Seda ahjus kuivatatud alikvooti ei kasutata ekstraheerimiseks ja see tuleks pärast kuivmassi määramist nõuetekohaselt kõrvaldada.
11.3 Madala kontsentratsiooniga ekstraheerimise protseduur
Seda protseduuri kohaldatakse tahkete proovide suhtes, mis eeldatavasti sisaldavad orgaanilisi analüüse kuni 20 mg/kg.
Sammud enne ultrahelitöötlust
11.3.1 Lenduvate ekstraheeritavate ainete kao vältimiseks tuleb kiiresti läbi viia järgmised etapid.
11.3.1.1. Ligikaudu 30 g proovi kaalutakse 400 ml keeduklaasi. Registreerige kaal täpsusega 0,1 g.
11.3.1.2. Iga partii jaoks, mis on valitud pihustamiseks, lisatakse 1,0 ml maatriksi pihustuslahust. Konsulteerige meetodiga 3500, et saada juhiseid maatriksi pihustavate ühendite ja kontsentratsioonide sobiva valiku kohta. Vt ka märkust punktis 11.3.
11.3.1.3. Kõikidele proovidele, tembitud proovidele, QC-proovidele ja toorikutele lisatakse 1,0 ml asendusstandardlahust. Konsulteerige meetodiga 3500, et saada juhiseid asendusühendite ja kontsentratsioonide sobiva valiku kohta. Vt ka märkust punktis 11.3.
11.3.1.4 Kui kasutatakse geeli läbilaskvuse puhastamist (vt meetod 3640), peaks analüütik kas lisama asenduslahuse (ja vajaduse korral maatriksi pihustuslahuse) kahekordse mahu või kontsentreerima lõpliku ekstrakti pooleni normaalsest mahust, et kompenseerida pool ekstraktist, mis läheb kaduma geelkromatograafiakolonni laadimise tõttu. Vt ka märkust punktis 11.3.
11.3.1.5 Mittepoorsed või märjad proovid (kummist või savist), millel ei ole vabalt voolavat liivast tekstuuri, tuleb segada spaatliga 60 g veevaba naatriumsulfaadiga. Vajadusel võib lisada rohkem naatriumsulfaati. Pärast naatriumsulfaadi lisamist peaks proov olema vabalt voolav. Vt ka märkust punktis 11.3.
11.3.1.6. Lisage kohe 100 ml ekstrahenti või lahustisegu (teave lahustite valiku kohta on esitatud punktis 7.4 ja tabelis 2).
11.3.2 Asetage 3/4-tollise häirija sarve otsa põhjapind umbes 1/2-tollise lahusti pinna alla, kuid settekihi kohale.
MÄRKUS: Veenduge, et ultraheli sarv / sonotrode on korralikult paigaldatud vastavalt tootja juhistele.
11.3.3 Ekstraheerige proov ultraheliga 3 minutit, väljundkontroll on seatud 100% -le (täisvõimsus) või tootja soovitatud võimsuse seadistusele, režiimilüliti lülitab sisse impulsi (pulseeriv energia, mitte pidev energia) ja protsentuaalne töötsükkel on seatud 50% -le (energia 50% ajast ja välja lülitatud 50% ajast). Ärge kasutage mikrotipi sondi.
11.3.4 Ekstrakt dekanteeritakse ja filtreeritakse see läbi filterpaberi (nt Whatman nr 41 või samaväärne) Buchneri lehtris, mis on ühendatud puhta 500 ml filtreerimiskolbi. Teise võimalusena dekanteerige ekstrakt tsentrifuugipudelisse ja tsentrifuugitakse osakeste eemaldamiseks väikese kiirusega.
11.3.5. Ekstraheerimist korratakse veel kaks korda kahe täiendava 100 ml puhta lahustiga. Pärast iga ultraheli ekstraheerimist dekanteerige lahusti välja. Pärast lõplikku ultraheli ekstraheerimist valatakse kogu proov Buchneri lehtrisse, keeduklaas loputatakse ekstraktsioonilahustiga ja loputatakse lehtrisse.
Sammud pärast ultrahelitöötlust
11.3.6 Vajaduse korral kontsentreeritakse ekstrakt enne analüüsi, järgides punktis 11.5 esitatud protseduuri. Vastasel juhul jätkake punktiga 11.7.
UP200St koos mikro-otsaga proovi ultrahelitöötluseks
11.4 Keskmise / kõrge kontsentratsiooniga ekstraheerimisprotseduur
Seda protseduuri kohaldatakse tahkete proovide suhtes, mis eeldatavasti sisaldavad rohkem kui 20 mg/kg orgaanilisi analüüte.
Sammud enne ultrahelitöötlust
11.4.2. Iga pihustamiseks valitud partii proovi jaoks lisatakse 1,0 ml maatriksi pihustuslahust. Konsulteerige meetodiga 3500, et saada juhiseid maatriksi pihustavate ühendite ja kontsentratsioonide sobiva valiku kohta. Vt ka märkust punktis 11.3.
11.4.3 Lisage kõikidele proovidele, tembitud proovidele, QC-proovidele ja toorikutele 1,0 ml asenduslahuseid. Konsulteerige meetodiga 3500, et saada juhiseid maatriksi pihustavate ühendite ja kontsentratsioonide sobiva valiku kohta. Vt ka märkust punktis 11.3.
11.4.4 Kui kasutatakse geeli läbilaskvuse puhastamist (vt meetod 3640), peaks analüütik kas lisama asenduslahuse (ja vajaduse korral maatriksi pihustuslahuse) kahekordse mahu või kontsentreerima lõpliku ekstrakti pooleni normaalsest mahust, et kompenseerida pool ekstraktist, mis läheb kaduma geelkromatograafia kolonni laadimise tõttu.
11.4.5 Mittepoorsed või märjad proovid (kummist või savist), millel ei ole vabalt voolavat liivast tekstuuri, tuleb segada spaatliga 2 g veevaba naatriumsulfaadiga. Vajadusel võib lisada rohkem naatriumsulfaati. Pärast naatriumsulfaadi lisamist peaks proov olema vabalt voolav (vt märkust punktis 11.3).
11.4.6. Lisada kohe vajalik kogus lahustit, et viia lõplik maht 10,0 ml-ni, võttes arvesse asendusainete ja maatriksi naelu lisatud mahtu (lahustite valiku kohta vt punkt 7.4 ja tabel 2).
11.4.7 Ekstraheerige proov 1/8-tollise kitseneva mikrotiibi ultraheli sondiga 2 minutit väljundkontrolli seadistuses 5 ja režiimilülitiga impulsi ja töötsükli protsendiga 50%.
11.4.8 Pakkige ühekordselt kasutatav Pasteuri pipett lõdvalt 2–3 cm klaasvillaga. Prooviekstrakt filtreeritakse läbi klaasvilla ja ekstrakt kogutakse sobivasse anumasse. Kogu 10 ml ekstrahenti ei saa proovist eraldada. Seetõttu peaks analüütik koguma kasutatava määramismeetodi tundlikkusele vastava mahu. Näiteks meetodite puhul, mille puhul ei ole vaja ekstrakti täiendavalt kontsentreerida (nt meetodi 8081 puhul kasutatakse tavaliselt ekstrakti lõppmahtu 10 ml), võib ekstrakti koguda stsintillatsiooniviaali või muusse suletavasse anumasse. Ekstraktide puhul, mis vajavad täiendavat kontsentreerimist, on soovitatav koguda kõigi selliste proovide jaoks standardmaht, et lihtsustada lõplike proovitulemuste arvutamist. Näiteks koguge 5,0 ml ekstrakti puhtasse kontsentraatori torusse. See maht moodustab täpselt poole esialgse prooviekstrakti kogumahust. Vajadusel arvestage “kahjum” poolest ekstraktist lõpp-proovi arvutustes või kontsentreerige lõppekstrakt pooleni nominaalsest lõppmahust (nt 0,5 ml vs 1,0 ml), et kompenseerida kadu.
11.4.9 Vajaduse korral kontsentreeritakse ekstrakt enne analüüsi, järgides punktis 11.5 või punktis 11.6 esitatud protseduuri. Vastasel juhul jätkake punktiga 11.7.
Kontsentreerimise tehnikad
Kui see on vajalik tundlikkuskriteeriumide täitmiseks, võib madala kontsentratsiooniga või keskmise/kõrge kontsentratsiooniga ekstraheerimismenetlusest saadud prooviekstrakte kontsentreerida lõpliku mahuni, mis on vajalik määrava meetodi ja kasutatava erirakenduse jaoks, kasutades kas KD-tehnikat või lämmastiku aurustamist.
11.5.1 Kuderna-Taani (KD) kontsentraator ühendatakse, kinnitades 10 ml kontsentraatori toru sobiva suurusega aurustuskolbi.
11.5.2 Ekstrakt kuivatatakse, juhtides selle läbi kuivatuskolonni, mis sisaldab umbes 10 g veevaba naatriumsulfaati. Kuivatatud ekstrakt kogutakse KD kontsentraatorisse.
11.5.3 Loputada kogumistoru ja kuivatuskolonni KD kolbi täiendava 20 ml koguse lahustiga, et saavutada kvantitatiivne ülekanne.
11.5.4 Lisage kolbi üks või kaks puhast keevat kiipi ja kinnitage kolme palliga Snyderi kolonn. Kinnitage lahustiaurude taaskasutamise klaasnõud (kondensaator ja kogumisseade, vt punkt 6.9) K-D-seadme Snyderi kolonni külge, järgides tootja juhiseid. Snyderi kolonn eelniisutatakse, lisades kolonni ülaosale umbes 1 ml metüleenkloriidi (või muud sobivat lahustit). KD-seade asetatakse kuumaveevannile (15 – 20 EC lahusti keemistemperatuurist kõrgemal), nii et kontsentraatori toru on osaliselt kuuma vette sukeldatud ja kogu kolvi alumine ümar pind vannitatakse kuuma auruga. Reguleerida seadme vertikaalasendit ja vee temperatuuri vastavalt vajadusele, et lõpetada kontsentratsioon 10. – 20 minutit. Õige destilleerimiskiiruse korral hakkavad kolonni pallid aktiivselt lobisema, kuid kambrid ei ujuta. Kui vedeliku näiv maht jõuab 1 ml-ni, eemaldage KD-seade veevannist ning laske sellel vähemalt 10 minutit nõrguda ja jahtuda.
ETTEVAATUST: Ärge laske ekstraktil kuivada, kuna see põhjustab mõnede analüütide tõsist kadu. Fosfororgaanilised pestitsiidid on selliste kadude suhtes eriti vastuvõtlikud.
11.5.4.1 Kui lahustivahetus on vajalik (nagu on näidatud tabelis 2 või sobivas determinatiivses meetodis), eemaldage hetkeks Snyderi kolonn, lisage 50 ml vahetuslahustit ja uus keedukiip.
11.5.4.2 Kinnitage Snyderi veerg uuesti. Ekstrakt kontsentreeritakse, tõstes vajadusel veevanni temperatuuri, et säilitada õige destilleerimiskiirus.
11.5.5 Eemaldage Snyderi veerg. KD-kolb ja Snyderi kolonni alumised liited kontsentraatori torusse loputatakse 1-ga – 2 ml lahustit. Ekstrakti võib täiendavalt kontsentreerida, kasutades ühte punktis 11.6 kirjeldatud meetoditest, või reguleerida lõppmahuni 5.0 – 10,0 ml sobiva lahustiga (vt tabel 2 või sobiv määrav meetod). Kui väävlikristalle on, jätkake puhastamiseks meetodiga 3660.
11.6 Kui on vaja täiendavat kontsentreerimist, kasutatakse kas mikro-Snyderi kolonni tehnikat (vt punkt 11.6.1) või lämmastiku aurustamise tehnikat (vt punkt 11.6.2).
11.6.1 Micro-Snyderi kolonni tehnika
11.6.1.1 Lisage kontsentraatori torusse värske puhas keev kiip ja kinnitage kahe palliga mikro-Snyderi kolonn otse kontsentraatori torusse. Kinnitage lahustiaurude taaskasutamise klaasnõud (kondensaator ja kogumisseade) K-D-seadme mikro-Snyderi kolonni külge, järgides tootja juhiseid. Snyderi kolonn eelnevalt niisutatud, lisades kolonni ülaosale 0,5 ml metüleenkloriidi või vahetuslahustit. Mikrokontsentreerimise seade asetatakse kuumaveevanni nii, et kontsentraatori toru on osaliselt kuuma vette sukeldatud. Vajaduse korral reguleeritakse seadme vertikaalasendit ja vee temperatuuri, et lõpetada kontsentratsioon punktis 5 – 10 minutit. Õige destilleerimiskiirusega hakkavad kolonni pallid aktiivselt lobisema, kuid kambrid ei ujuta.
11.6.1.2 Kui vedeliku näiv maht jõuab 0,5 ml-ni, võetakse seade veevannist välja ning lastakse sellel vähemalt 10 minutit nõrguda ja jahtuda. Eemaldage Snyderi kolonn ja loputage selle alumised liigesed kontsentraatori torusse 0,2 ml lahustiga. Lõpliku ekstrakti maht reguleeritakse 1,0-le – 2,0 ml.
ETTEVAATUST: Ärge laske ekstraktil kuivada, kuna see põhjustab mõnede analüütide tõsist kadu. Fosfororgaanilised pestitsiidid on selliste kadude suhtes eriti vastuvõtlikud.
11.6.2. Lämmastiku aurustamise tehnika
11.6.2.1. Kontsentraatori toru asetatakse sooja vanni (30 °C) ja aurutatakse lahusti maht 0,5 ml-ni, kasutades õrna puhta ja kuiva lämmastiku voolu (filtreeritakse läbi aktiivsöe kolonni).
ETTEVAATUST: Süsinikupüüduri ja proovi vahel ei tohi kasutada uusi plasttorusid, kuna need võivad tekitada ftalaatide häireid.
11.6.2.2. Kontsentraatori toru siseseina loputatakse kontsentraatori toru siseseina kontsentreerimise ajal mitu korda lahustiga. Aurustamise ajal asetatakse kontsentraatori toru, et vältida vee kondenseerumist ekstrakti. Tavalises korras ei tohi ekstraktil lasta kuivada.
ETTEVAATUST: Ärge laske ekstraktil kuivada, kuna see põhjustab mõnede analüütide tõsist kadu. Fosfororgaanilised pestitsiidid on selliste kadude suhtes eriti vastuvõtlikud.
11.7 Ekstrakti võib nüüd puhastada või analüüsida sihtanalüütide suhtes, kasutades sobivat determinatiivset tehnikat (sobivaid determinatiivseid meetodeid). Kui ekstrakti ei käidelda edasi, suletakse kontsentraatori toru korgiga ja säilitatakse külmkapis. Kui ekstrakti säilitatakse kauem kui 2 päeva, tuleb see viia PTFE-ga vooderdatud keeratava korgiga varustatud viaali ja märgistada asjakohaselt.
12. Andmete analüüs ja arvutused
Selle ekstraheerimisprotseduuriga ei ole otseselt seotud arvutusi. Vt lõpp-proovi tulemuste arvutamiseks sobivat määravat meetodit.
13. Meetodi jõudlus
14. Reostuse vältimine
14.1 Reostuse vältimine hõlmab kõiki meetodeid, mis vähendavad või kõrvaldavad jäätmete kogust ja/või toksilisust nende tekkekohas. Laboritöös on arvukalt võimalusi reostuse vältimiseks. EPA on kehtestanud eelistatud keskkonnajuhtimistehnikate hierarhia, mis seab reostuse vältimise esimese valiku juhtimisvõimaluseks. Võimaluse korral peaksid laboritöötajad jäätmetekke vältimiseks kasutama reostuse vältimise meetodeid. Kui jäätmeid ei ole võimalik nende tekkekohas otstarbekalt vähendada, soovitab amet järgmise parima võimalusena ringlussevõttu.
14.2 Teavet reostuse vältimise kohta, mida võib kohaldada laboritele ja teadusasutustele, konsulteerige vähem on parem: laboratoorne keemiline käitlemine jäätmete vähendamiseks, mis on saadaval Ameerika Keemiaühingu valitsussuhete ja teaduspoliitika osakonnas, 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org.
15. Jäätmekäitlus
kapuutside ja pinkide käitamine, järgides kõigi kanalisatsiooniheitmete lubade ja eeskirjade sätteid ja mõtet ning järgides kõiki tahkeid ja ohtlikke jäätmeid käsitlevaid eeskirju, eriti ohtlike jäätmete identifitseerimise eeskirju ja maa kõrvaldamise piiranguid. Lisateavet jäätmekäitluse kohta leiate Ameerika Keemiaühingu laboritöötajate jäätmekäitlusjuhendist punktis 14.2 loetletud aadressil.
16. Viited
- USA EPA, “Laboritevaheline võrdlusuuring: lenduvate ja poollenduvate ühendite meetodid,” Keskkonnaseiresüsteemide labor, teadus- ja arendustegevuse büroo, Las Vegas, NV, EPA 600/4-84-027, 1984.
- C. S. Hein, P. J. Marsden, A. S. Shurtleff, “meetodite 3540 (Soxhlet) ja 3550 (ultrahelitöötlus) hindamine IX liite analüütide hindamiseks tahketest proovidest,” S-CUBED, EPA lepingu aruanne 68-03-33-75, tööülesanne nr 03, dokument nr. SSS-R- 88-9436, oktoober 1988.
Faktid, mida tasub teada
Ultraheli koe homogenisaatoreid nimetatakse sageli sondi sonikaatoriks, sonic lyseriks, ultraheli katkestajaks, ultraheli veskiks, sono-ruptoriks, sonifieriks, sonic dismembratoriks, raku katkestajaks, ultraheli dispergeerijaks või lahustajaks. Erinevad terminid tulenevad erinevatest rakendustest, mida saab ultrahelitöötlusega täita.
Erinevad sonotrode suurused UP200Ht jaoks