EPA3550 راهنمای استخراج التراسونیک
استخراج اولتراسونیک روشی سبز و دوستدار محیط زیست است که می تواند روی نمونه های کوچک آزمایشگاهی و همچنین برای استخراج ترکیبات ارزشمند در مقیاس تولید تجاری به کار رود. آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده (EPA) انواع روش های شیمی تحلیلی و آزمایش ویژگی، نمونه برداری و پایش محیط زیستی و تضمین کیفیت را برای حمایت از قانون حفاظت و بازیابی منابع (RCRA) توصیه می کند. برای استخراج با کمک فراصوت، EPA راهنمایی های زیر را منتشر کرد:
روش 3550C – استخراج التراسونیک
1. دامنه و کاربرد
علاوه بر این، روش های SW-846، به استثنای روش مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل پارامترهای تعریف شده توسط روش، روش های راهنمایی در نظر گرفته شده اند که حاوی اطلاعات کلی در مورد نحوه انجام یک روش یا تکنیک تحلیلی هستند که یک آزمایشگاه می تواند به عنوان یک نقطه شروع اساسی برای تولید رویه عملیاتی استاندارد دقیق خود (SOP) استفاده کند، چه برای استفاده عمومی خود و چه برای یک برنامه پروژه خاص. داده های عملکرد موجود در این روش فقط برای اهداف راهنمایی است و قرار نیست و نباید به عنوان معیارهای پذیرش مطلق QC برای اهداف اعتباربخشی آزمایشگاه استفاده شود.
1.1 این روش روشی را برای استخراج ترکیبات آلی غیر فرار و نیمه فرار از جامدات مانند خاک، لجن و زباله ها توصیف می کند. فرآیند اولتراسونیک تماس صمیمی ماتریس نمونه با حلال استخراج را تضمین می کند.
1.2 این روش بر اساس غلظت مورد انتظار ترکیبات آلی به دو روش تقسیم می شود. روش غلظت کم (بخش 11.3) برای اجزای آلی منفرد است که انتظار می رود کمتر یا مساوی 20 میلی گرم بر کیلوگرم باشد و از اندازه نمونه بزرگتر و سه استخراج سریالی استفاده می کند (استخراج غلظت های پایین تر دشوارتر است). روش غلظت متوسط/بالا (بخش 11.4) برای اجزای آلی منفرد است که انتظار می رود بیشتر از 20 میلی گرم بر کیلوگرم باشد و از نمونه کوچکتر و یک استخراج استفاده می کند.
1.3 به شدت توصیه می شود که عصاره ها قبل از تجزیه و تحلیل تحت نوعی پاکسازی قرار گیرند (به عنوان مثال، با استفاده از روشی از سری 3600).
1.4 بسیار مهم است که روش (از جمله دستورالعمل های سازنده) به صراحت دنبال شود تا به حداکثر راندمان استخراج دست یابد. برای بحث در مورد جنبه های حیاتی روش استخراج به بخش 11.0 مراجعه کنید. در مورد تنظیمات عملیاتی خاص با دستورالعمل های سازنده مشورت کنید.
1.5 این روش حداقل سه سیستم حلال استخراج را توصیف می کند که ممکن است برای گروه های مختلف آنالیت ها استفاده شود (نگاه کنید به بخش 7.4). سایر سیستم های حلال ممکن است به کار گرفته شوند، مشروط بر اینکه بتوان عملکرد کافی را برای آنالیت های مورد نظر نشان داد. انتخاب حلال استخراج به آنالیت های مورد نظر بستگی دارد و هیچ حلال واحدی به طور جهانی برای همه گروه های آنالیت قابل استفاده نیست. در نتیجه نگرانی در مورد بهره وری استخراج اولتراسونیک، به ویژه در غلظت های نزدیک یا زیر حدود 10 میکروگرم / کیلوگرم، ضروری است که تحلیلگر عملکرد سیستم حلال خاص و شرایط عملیاتی را برای آنالیت های مورد علاقه و غلظت مورد نظر نشان دهد. این نمایش برای هر سیستم حلالی که به کار گرفته می شود، از جمله سیستم هایی که به طور خاص در این روش ذکر شده اند، اعمال می شود. حداقل، چنین نمایشی شامل نمایش اولیه مهارت شرح داده شده در روش 3500، با استفاده از یک ماتریس مرجع تمیز خواهد بود. روش 8000 رویه هایی را توصیف می کند که ممکن است برای توسعه معیارهای عملکرد برای چنین تظاهراتی و همچنین برای نتایج نمونه اسپایک ماتریس و کنترل آزمایشگاهی استفاده شود.
1.6 سازمان حفاظت محیط زیست اشاره می کند که داده های محدود منتشر شده در مورد بهره وری از استخراج مافوق صوت با توجه به سموم دفع آفات ارگانوفسفره در پایین قسمت در هر میلیارد (ppb) غلظت و زیر وجود دارد. در نتیجه، استفاده از این روش برای این ترکیبات به طور خاص باید توسط داده های عملکردی مانند آنچه در بالا و در روش 3500 مورد بحث قرار گرفت، پشتیبانی شود.
1.7 قبل از استفاده از این روش، به تحلیلگران توصیه می شود برای هر نوع رویه ای که ممکن است در تجزیه و تحلیل کلی به کار گرفته شود (به عنوان مثال، روش های 3500، 3600، 5000 و 8000) برای اطلاعات بیشتر در مورد روش های کنترل کیفیت، توسعه معیارهای پذیرش QC، محاسبات و راهنمایی های کلی، از روش پایه مشورت کنند. تحلیلگران همچنین باید به بیانیه سلب مسئولیت در جلوی کتابچه راهنما و اطلاعات موجود در فصل دوم برای راهنمایی در مورد انعطاف پذیری مورد نظر در انتخاب روش ها، دستگاه ها، مواد، معرف ها و لوازم و در مورد مسئولیت های تحلیلگر برای نشان دادن اینکه تکنیک های به کار رفته برای تجزیه و تحلیل های مورد علاقه مناسب هستند، مراجعه کنند. و در سطوح نگرانی.
علاوه بر این، به تحلیلگران و کاربران داده توصیه می شود که به جز مواردی که به صراحت در یک آیین نامه مشخص شده باشد، استفاده از روش های SW-846 در پاسخ به الزامات آزمایش فدرال اجباری نیست. اطلاعات موجود در این روش توسط EPA به عنوان راهنمایی ارائه می شود تا توسط تحلیلگر و جامعه تنظیم شده در قضاوت های لازم برای تولید نتایجی که اهداف کیفیت داده ها را برای برنامه مورد نظر برآورده می کند، استفاده شود.
1.8 استفاده از این روش محدود به استفاده توسط یا تحت نظارت تحلیلگران با تجربه و آموزش دیده مناسب است. هر تحلیلگر باید توانایی تولید نتایج قابل قبول با این روش را نشان دهد. همانطور که در بالا ذکر شد، چنین تظاهراتی مختص آنالیت های مورد نظر و سیستم حلال مورد استفاده و همچنین روش های نمونه های با غلظت کم و متوسط/بالا است.
چند نمونه سونیکاتور “VialTweeter(ویال گروهی)” برای آماده سازی همزمان نمونه چندین ویال مهر و موم شده و لوله های test
2. خلاصه روش
2.1 روش غلظت کم — نمونه با سولفات سدیم بی آب مخلوط می شود تا یک پودر جریان آزاد تشکیل شود. این مخلوط با حلال سه بار با استفاده از استخراج اولتراسونیک استخراج می شود. عصاره با فیلتراسیون خلاء یا سانتریفیوژ از نمونه جدا می شود. عصاره آماده برای غلظت نهایی است, پاکسازی, و / یا تجزیه و تحلیل.
2.2 روش غلظت متوسط / بالا — نمونه با سولفات سدیم بی آب مخلوط می شود تا یک پودر جریان آزاد تشکیل شود. این است که با حلال یک بار استخراج, با استفاده از استخراج مافوق صوت. بخشی از عصاره برای پاکسازی و / یا تجزیه و تحلیل جمع آوری شده است.
3. تعاریف
برای تعاریف مربوط به این روش به فصل اول و دستورالعمل های سازنده مراجعه کنید.
4. تداخل
4.1 حلال ها، معرف ها، ظروف شیشه ای و سایر سخت افزارهای پردازش نمونه ممکن است مصنوعات و/یا تداخل در تجزیه و تحلیل نمونه ایجاد کنند. همه این مواد باید با تجزیه و تحلیل جاهای خالی روش نشان داده شوند که تحت شرایط تجزیه و تحلیل عاری از تداخل هستند.
انتخاب خاص معرف ها و تصفیه حلال ها با تقطیر در سیستم های تمام شیشه ای ممکن است ضروری باشد. به هر روشی که برای راهنمایی خاص در مورد روش های کنترل کیفیت استفاده می شود و برای راهنمایی کلی در مورد تمیز کردن ظروف شیشه ای به فصل چهار مراجعه کنید.
4.2 تداخل ها معمولا مختص آنالیت های مورد نظر هستند. بنابراین، به روش 3500 و روش های تعیین کننده مناسب برای راهنمایی خاص در مورد تداخلات استخراج مراجعه کنید.
5. ایمنی
این روش تمام مسائل ایمنی مرتبط با استفاده از آن را برطرف نمی کند. این آزمایشگاه مسئول حفظ محیط کار ایمن و پرونده آگاهی فعلی از مقررات OSHA در مورد مدیریت ایمن مواد شیمیایی ذکر شده در این روش است. یک فایل مرجع از برگه های داده ایمنی مواد (MSDSs) باید در دسترس همه پرسنل درگیر در این تجزیه و تحلیل ها باشد.
6. تجهیزات و لوازم
ذکر نام های تجاری یا محصولات تجاری در این راهنما فقط برای اهداف نمایشی است و به منزله تأیید EPA یا توصیه انحصاری برای استفاده نیست. محصولات و تنظیمات ابزار ذکر شده در روش های SW-846 نشان دهنده آن دسته از محصولات و تنظیمات مورد استفاده در طول توسعه روش یا متعاقبا توسط آژانس ارزیابی می شود. ظروف شیشه ای، معرف ها، لوازم، تجهیزات و تنظیمات غیر از موارد ذکر شده در این راهنما ممکن است به کار گرفته شوند، مشروط بر اینکه عملکرد روش مناسب برای کاربرد مورد نظر نشان داده و مستند شده باشد.
این بخش ظروف شیشه ای آزمایشگاهی رایج (به عنوان مثال، لیوان و فلاسک) را فهرست نمی کند.
6.2 آماده سازی اولتراسونیک – باید از دستگاهی از نوع شاخ مجهز به نوک تیتانیومی یا دستگاهی که عملکرد مناسبی داشته باشد استفاده شود. (به عنوان مثال تا 200 هرتز یا 200 خیابان)
6.2.1 مختل کننده اولتراسونیک — اخلالگر باید حداقل توان 300 وات با قابلیت ضربان داشته باشد. دستگاهی که برای کاهش صدای کاویتاسیون طراحی شده است توصیه می شود. دستورالعمل های سازنده را برای تهیه مختل کننده برای استخراج نمونه هایی با غلظت های کم و متوسط/زیاد دنبال کنید. (به عنوان مثال UP400S)
6.2.2 از یک شاخ 3/4 اینچی برای روش روش غلظت کم و یک میکرونوک مخروطی 1/8 اینچی متصل به یک شاخ 1/2 اینچی برای روش روش غلظت متوسط / بالا استفاده کنید.
6.3 جعبه محافظ صدا - برای جلوگیری از آسیب شنوایی، استفاده از یک محافظ صدا (به عنوان مثال جعبه حفاظت صدا SPB-L) توصیه می شود. در نتیجه، سر و صدای حفره ای از فرایند فراصوت را می توان به طور قابل توجهی کاهش داد.
تجهیزات بیشتر
6.4.1 اجاق گاز خشک کن — قادر به حفظ دمای 105 درجه سانتیگراد است.
6.4.2 خشک کن.
6.4.3 بوته ها — چینی یا آلومینیوم یکبار مصرف.
6.5 پیپت پاستور — 1 میلی لیتر، شیشه، یکبار مصرف.
6.7 دستگاه فیلتراسیون خلاء یا فشار
6.7.1 قیف بوچنر
6.7.2 کاغذ فیلتر
6.8 دستگاه کودرنا-دانمارکی (K-D)
6.8.1 لوله متمرکز کننده — 10 میلی لیتر، فارغ التحصیل. برای جلوگیری از تبخیر عصاره ها از درپوش شیشه ای استفاده می شود.
6.8.2 فلاسک تبخیر — 500 میلی لیتر. فلاسک را با فنرها، گیره ها یا معادل آن به لوله متمرکز کننده وصل کنید.
6.8.3 ستون اسنایدر — ماکرو سه توپ.
6.8.4 ستون اسنایدر — میکرو دو توپ.
6.8.5 چشمه ها — 1/2 اینچ.
6.9 سیستم بازیابی بخار حلال.
توجه: این ظروف شیشه ای به منظور بازیابی حلال در طی مراحل تغلیظ نیاز به استفاده از متمرکز کننده های تبخیری Kuderna-Danish توصیه می شود. ادغام این دستگاه ممکن است توسط مقررات فدرال، ایالتی یا شهرداری محلی که بر انتشار مواد آلی فرار در هوا حاکم است، مورد نیاز باشد. EPA ادغام این نوع سیستم احیا را به عنوان روشی برای اجرای برنامه کاهش انتشار گازهای گلخانه ای توصیه می کند. بازیابی حلال وسیله ای برای انطباق با ابتکارات به حداقل رساندن زباله و پیشگیری از آلودگی است.
6.10 چیپس های جوش — استخراج شده از حلال ، تقریبا 10/40 مش (کاربید سیلیکون یا معادل آن).
6.11 حمام آب — گرم ، با پوشش حلقه متحدالمرکز ، قادر به کنترل دما تا ± 5 درجه سانتیگراد. حمام باید در هود استفاده شود.
6.12 تعادل — بارگذاری بالا، قادر به وزن دقیق تا نزدیکترین 0.01 گرم.
6.13 ویال — 2 میلی لیتر، برای نمونه برداری خودکار GC، مجهز به درپوش های پیچ با روکش پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) یا تاپ های چین دار.
6.14 ویال های سوسوزن شیشه ای — 20 میلی لیتر، مجهز به درپوش های پیچ با روکش PTFE.
6.15 کاردک — فولاد ضد زنگ یا PTFE.
6.16 ستون خشک کردن — ستون کروماتوگرافی شیشه ای بوروسیلیکات 20 میلی متری ID با پشم شیشه در پایین.
توجه: ستون هایی با دیسک های شیشه ای فریت شده پس از استفاده برای خشک کردن عصاره های بسیار آلوده به سختی آلوده می شوند. ستون های بدون فریت ممکن است خریداری شوند.
از یک پد کوچک پشم شیشه برای حفظ جاذب استفاده کنید. پد پشم شیشه را با 50 میلی لیتر استون و سپس 50 میلی لیتر حلال شستشو قبل از بسته بندی ستون با جاذب از قبل بشویید.
6.17 دستگاه تبخیر نیتروژن (اختیاری) — N-Evap، 12 یا 24 موقعیت (مدل ارگانوماسیون 112 یا معادل آن).
7. معرف ها و استانداردها
7.2 آب معرف بدون آلی. تمام ارجاعات به آب در این روش به آب معرف آزاد آلی اشاره دارد، همانطور که در فصل اول تعریف شده است.
7.3 سولفات سدیم (دانه ای ، بی آب) ، Na2SO4. با گرم کردن در دمای 400 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت در یک سینی کم عمق یا با تمیز کردن سولفات سدیم با متیلن کلراید تصفیه کنید. اگر سولفات سدیم با متیلن کلراید از قبل تمیز شود ، باید روشی خالی تجزیه و تحلیل شود که نشان می دهد هیچ تداخلی از سولفات سدیم وجود ندارد.
7.4 حلال های استخراج
نمونه ها باید با استفاده از یک سیستم حلال استخراج شوند که بازیابی بهینه و قابل تکرار آنالیت های مورد نظر از ماتریس نمونه را در غلظت های مورد نظر ارائه دهد. انتخاب حلال استخراج به آنالیت های مورد نظر بستگی دارد و هیچ حلال واحدی به طور جهانی برای همه گروه های آنالیت قابل استفاده نیست. هر سیستم حلالی که به کار گرفته شود، از جمله آنهایی که به طور خاص در این روش ذکر شده اند، تحلیلگر باید عملکرد کافی برای آنالیت های مورد نظر، در سطوح مورد علاقه نشان دهد. حداقل، چنین نمایشی شامل نمایش اولیه مهارت شرح داده شده در روش 3500، با استفاده از یک ماتریس مرجع تمیز خواهد بود. روش 8000 رویه هایی را توصیف می کند که ممکن است برای توسعه معیارهای عملکرد برای چنین تظاهراتی و همچنین برای نتایج نمونه اسپایک ماتریس و کنترل آزمایشگاهی استفاده شود.
بسیاری از سیستم های حلال که در زیر توضیح داده شده اند شامل ترکیبی از یک حلال قابل اختلاط در آب مانند استون و یک حلال غیر قابل اختلاط در آب مانند متیلن کلراید یا هگزان است. هدف حلال قابل اختلاط با آب تسهیل استخراج مواد جامد مرطوب با اجازه دادن به حلال مخلوط برای نفوذ به لایه آب سطح ذرات جامد است. حلال غیر قابل اختلاط در آب ترکیبات آلی با قطبیت های مشابه را استخراج می کند. بنابراین، یک حلال غیر قطبی مانند هگزان اغلب برای آنالیت های غیر قطبی مانند PCB ها استفاده می شود، در حالی که یک حلال قطبی مانند متیلن کلراید ممکن است برای آنالیت های قطبی استفاده شود. قطبیت استون همچنین ممکن است به استخراج آنالیت های قطبی در سیستم های حلال مخلوط کمک کند.
جدول 1 نمونه ای از داده های بازیابی را برای ترکیبات آلی نیمه فرار انتخاب شده استخراج شده از NIST SRM با استفاده از سیستم های مختلف حلال استخراج ارائه می دهد. بخش های زیر راهنمایی هایی در مورد انتخاب حلال ها برای کلاس های مختلف آنالیت ها ارائه می دهد.
همه حلال ها باید کیفیت آفت کش یا معادل آن باشند. حلال ها ممکن است قبل از استفاده گاز زدایی شوند.
7.4.1 مواد آلی نیمه فرار ممکن است با استون / هگزان (1: 1 ، V / v CH3COCH3 / C6H14) ، یا استون / متیلن کلراید (1: 1 ، v / vCH3COCH3 / CH2Cl2) استخراج شوند.
7.4.2 آفت کش های ارگانوکلر ممکن است با استون/هگزان (1:1، حجم/حجمی CH3COCH3/C6H14) یا استون/متیلن کلراید (1:1، v/vCH3COCH3/CH2Cl2) استخراج شوند.
7.4.3 PCB ها ممکن است با استون / هگزان (1: 1 ، v / v CH3COCH3 / C6H14) ، یا استون / متیلن کلراید (1: 1 ، v / vCH3COCH3 / CH2Cl2) ، یا هگزان (C6H14) استخراج شوند.
7.4.4 سایر سیستم های حلال ممکن است به کار گرفته شوند، مشروط بر اینکه تحلیلگر بتواند عملکرد کافی برای آنالیت های مورد نظر، در غلظت های مورد علاقه، در ماتریس نمونه نشان دهد (به روش 3500 مراجعه کنید).
7.5 حلال ها را مبادله کنید — با استفاده از برخی روش های تعیین کننده ، حلال استخراج باید به یک حلال سازگار با ابزار دقیق مورد استفاده در آن روش تعیین کننده مبادله شود. به روش تعیین کننده مورد استفاده برای انتخاب حلال مبادله مناسب مراجعه کنید. همه حلال ها باید کیفیت آفت کش یا معادل آن باشند. نمونه هایی از حلال های مبادله ای در زیر آورده شده است.
7.5.1 هگزان ، C6H14
7.5.2 2-پروپانول ، (CH3)2CHOH
7.5.3 سیکلوهگزان ، C6H12
7.5.4 استونیتریل ، CH3CN
7.5.5 متانول، CH3OH
جعبه حفاظت از صدا SPB-L سر و صدای حفره ای فراصوت را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
8. جمع آوری، نگهداری و ذخیره سازی نمونه
8.1 به مطالب مقدماتی فصل چهارم مراجعه کنید، “آنالیت های آلی” روش 3500 و روش های تعیین کننده خاصی که باید به کار گرفته شود.
8.2 نمونه های جامد که با این روش استخراج می شوند باید مانند سایر نمونه های جامد حاوی مواد آلی نیمه فرار جمع آوری و ذخیره شوند.
9. کنترل کیفیت
9.2 نمایش اولیه مهارت
هر آزمایشگاه باید مهارت اولیه را با هر ترکیب روش آماده سازی نمونه و روش تعیین کننده ای که با تولید داده هایی با دقت و دقت قابل قبول برای آنالیت های هدف در یک ماتریس تمیز استفاده می کند، نشان دهد. آزمایشگاه همچنین باید هر زمان که کارکنان جدید آموزش می بینند یا تغییرات قابل توجهی در ابزار دقیق ایجاد می شود، نشان دادن مهارت را تکرار کند. برای اطلاعات در مورد نحوه انجام نمایش مهارت به روش 8000 مراجعه کنید.
9.3 در ابتدا، قبل از پردازش هر نمونه، تحلیلگر باید نشان دهد که تمام قسمت های تجهیزات در تماس با نمونه و معرف ها بدون تداخل هستند. این کار از طریق تجزیه و تحلیل یک روش خالی انجام می شود. به عنوان یک بررسی مداوم، هر بار که نمونه ها استخراج، تمیز و تجزیه و تحلیل می شوند و زمانی که تغییری در معرف ها ایجاد می شود، باید یک روش خالی استخراج و برای ترکیبات مورد نظر به عنوان محافظی در برابر آلودگی مزمن آزمایشگاهی تجزیه و تحلیل شود.
9.4 هر روش جالی، نمونه های سنبله ماتریسی یا نمونه های تکراری باید تحت همان روش های تحلیلی (بخش 11.0) قرار گیرند که در نمونه های واقعی استفاده می شود.
9.5 شیوه های استاندارد تضمین کیفیت باید با این روش که در اسناد برنامه ریزی سیستماتیک مناسب و SOPهای آزمایشگاهی گنجانده شده است، استفاده شود. تمام شرایط عملکرد ابزار باید ثبت شود.
9.6 همچنین به روش 3500 برای استخراج و آماده سازی نمونه مراجعه کنید، روش های کنترل کیفیت و روش های تعیین کننده برای روش های تعیین کننده QC استفاده شود.
9.7 هنگامی که در روش تعیین کننده مناسب ذکر شده است، استانداردهای جایگزین باید قبل از استخراج به همه نمونه ها اضافه شود. برای اطلاعات بیشتر به روش های 3500 و 8000 و روش های تعیین کننده مناسب مراجعه کنید.
9.8 همانطور که قبلا اشاره شد، استفاده از هر روش استخراج، از جمله استخراج اولتراسونیک، باید توسط داده هایی که عملکرد سیستم حلال خاص و شرایط عملیاتی برای آنالیت های مورد علاقه را نشان می دهد، در سطوح مورد علاقه، در ماتریس نمونه پشتیبانی شود.
10. کالیبراسیون و استانداردسازی
هیچ مرحله کالیبراسیون یا استانداردسازی به طور مستقیم با این روش استخراج نمونه مرتبط نیست.
11. رویه
همانطور که در بخش 1.4 اشاره شد، استخراج اولتراسونیک ممکن است به عنوان یک روش دقیق به عنوان سایر روش های استخراج برای خاک / جامدات نباشد. بنابراین، بسیار مهم است که این روش به صراحت (از جمله دستورالعمل های سازنده) برای دستیابی به حداکثر راندمان استخراج دنبال شود. حداقل، برای استفاده موفقیت آمیز از این تکنیک:
11.1 رسیدگی به نمونه
11.1.2 نمونه های زباله — نمونه های متشکل از چندین فاز باید قبل از استخراج با روش جداسازی فاز شرح داده شده در فصل دوم تهیه شوند. این روش استخراج فقط برای مواد جامد است.
11.1.3 نمونه های زباله خشک قابل آسیاب — زباله ها را آسیاب کنید یا در غیر این صورت تقسیم کنید تا از یک غربال 1 میلی متری عبور کند یا بتوان آن را از طریق یک سوراخ 1 میلی متری اکسترود کرد. نمونه کافی را به دستگاه سنگ زنی وارد کنید تا حداقل 10 گرم پس از سنگ زنی بازده داشته باشد.
توجه: خشک کردن و آسیاب کردن باید در هود انجام شود تا از آلودگی آزمایشگاه جلوگیری شود.
11.1.4 مواد صمغی ، فیبری یا روغنی قابل آسیاب نیستند — این مواد را برش، خرد کنید یا در غیر این صورت اندازه آنها را کاهش دهید تا امکان اختلاط و حداکثر قرار گرفتن در معرض سطوح نمونه برای استخراج فراهم شود.
11.2 تعیین درصد وزن خشک — هنگامی که نتایج نمونه بر اساس وزن خشک محاسبه می شود، بخش جداگانه ای از نمونه باید همزمان با بخشی که برای تعیین تحلیلی استفاده می شود، وزن شود.
توجه: اجاق خشک کن باید در هود یا تهویه قرار گیرد. آلودگی آزمایشگاهی قابل توجه ممکن است ناشی از یک نمونه زباله خطرناک به شدت آلوده باشد.
بلافاصله پس از توزین مقدار نمونه ای که باید استخراج شود، 5 تا 10 گرم اضافی از نمونه را در یک بوته تار وزن کنید. این aliquot را یک شب در دمای 105 درجه سانتیگراد خشک کنید. قبل از توزین اجازه دهید در خشک کن خنک شود.
درصد وزن خشک را به شرح زیر محاسبه کنید:
٪ وزن خشک = (گرم نمونه خشک / گرم نمونه) x 100
این aliquot خشک شده در فر برای استخراج استفاده نمی شود و باید به طور مناسب دور ریخته می شود پس از تعیین وزن خشک است.
11.3 روش استخراج با غلظت کم
این روش برای نمونه های جامد اعمال می شود که انتظار می رود حاوی کمتر یا مساوی 20 میلی گرم بر کیلوگرم تجزیه و تحلیل آلی باشند.
مراحل قبل از فراصوت
11.3.1 مراحل زیر باید به سرعت انجام شود تا از از بین رفتن مواد قابل استخراج فرار تر جلوگیری شود.
11.3.1.1 تقریبا 30 گرم نمونه را در یک لیوان 400 میلی لیتری وزن کنید. وزن را تا نزدیکترین 0.1 گرم ثبت کنید.
11.3.1.2 برای نمونه در هر دسته ای که برای اسپیکینگ انتخاب شده است، 1.0 میلی لیتر از محلول اسپیکینگ ماتریس اضافه کنید. برای راهنمایی در مورد انتخاب مناسب ترکیبات و غلظت های اسپیکینگ ماتریس با روش 3500 مشورت کنید. همچنین به یادداشت در بخش 11.3 مراجعه کنید.
11.3.1.3 1.0 میلی لیتر از محلول استاندارد جایگزین را به همه نمونه ها، نمونه های میخ دار، نمونه های QC و بلانک اضافه کنید. برای راهنمایی در مورد انتخاب مناسب ترکیبات و غلظت های جایگزین، با روش 3500 مشورت کنید. همچنین به یادداشت در بخش 11.3 مراجعه کنید.
11.3.1.4 اگر قرار است از پاکسازی نفوذ ژل استفاده شود (به روش 3640 مراجعه کنید)، تحلیلگر یا باید دو برابر حجم محلول اسپیکینگ جایگزین (و محلول اسپیکینگ ماتریس، در صورت لزوم) اضافه کند، یا عصاره نهایی را به نیمی از حجم طبیعی متمرکز کند تا نیمی از عصاره را که به دلیل بارگذاری ستون GPC از دست رفته است، جبران کند. همچنین به یادداشت در بخش 11.3 مراجعه کنید.
11-3-1-5 نمونه های غیر متخلخل یا مرطوب (از نوع صمغی یا رس) که بافت شنی آزاد ندارند باید با استفاده از کاردک با 60 گرم سولفات سدیم بی آب مخلوط شوند. در صورت نیاز، ممکن است سولفات سدیم بیشتری اضافه شود. پس از افزودن سولفات سدیم، نمونه باید جریان آزاد داشته باشد. همچنین به یادداشت در بخش 11.3 مراجعه کنید.
11.3.1.6 بلافاصله 100 میلی لیتر از مخلوط حلال یا حلال استخراج را اضافه کنید (برای اطلاعات در مورد انتخاب حلال ها به بخش 7.4 و جدول 2 مراجعه کنید).
11.3.2 سطح پایینی نوک شاخ اخلالگر 3/4 اینچی را حدود 1/2 اینچ زیر سطح حلال، اما بالای لایه رسوب قرار دهید.
توجه: مطمئن شوید که شاخ اولتراسونیک / سونوترود به درستی مطابق با دستورالعمل سازنده نصب شده است.
11.3.3 نمونه را به صورت اولتراسونیک به مدت 3 دقیقه استخراج کنید، با کنترل خروجی تنظیم شده در 100٪ (قدرت کامل) یا در تنظیم قدرت توصیه شده توسط سازنده، سوئیچ حالت در پالس (انرژی ضربان دار به جای انرژی مداوم)، و چرخه درصد کار در 50٪ تنظیم شده است (انرژی در 50٪ از زمان و خاموش 50٪ از زمان). از پروب میکروتیپ استفاده نکنید.
11.3.4 عصاره را تخلیه کرده و آن را از طریق کاغذ صافی (به عنوان مثال واتمن شماره 41 یا معادل آن) در یک قیف Buchner که به یک فلاسک فیلتراسیون تمیز 500 میلی لیتری متصل است، فیلتر کنید. از طرف دیگر، عصاره را در یک بطری سانتریفیوژ ریخته و سانتریفیوژ را با سرعت کم برای حذف ذرات بریزید.
11.3.5 استخراج را دو بار دیگر با دو قسمت 100 میلی لیتری اضافی حلال تمیز تکرار کنید. پس از هر استخراج اولتراسونیک حلال را تخلیه کنید. پس از استخراج نهایی اولتراسونیک ، کل نمونه را در قیف Buchner بریزید ، لیوان را با حلال استخراج بشویید و شستشو را به قیف اضافه کنید.
مراحل پس از فراصوت
11.3.6 در صورت لزوم، عصاره را قبل از تجزیه و تحلیل پس از روش در بخش 11.5 غلیظ کنید. در غیر این صورت، به بخش 11.7 بروید.
UP200St با میکرو نوک برای فراصوت نمونه
11.4 روش استخراج با غلظت متوسط / بالا
این روش برای نمونه های جامد اعمال می شود که انتظار می رود حاوی بیش از 20 میلی گرم بر کیلوگرم آنالیت های آلی باشند.
مراحل قبل از فراصوت
11.4.2 برای نمونه در هر دسته ای که برای اسپیکینگ انتخاب شده است، 1.0 میلی لیتر از محلول اسپیکینگ ماتریس اضافه کنید. برای راهنمایی در مورد انتخاب مناسب ترکیبات و غلظت های اسپیکینگ ماتریس با روش 3500 مشورت کنید. همچنین به یادداشت در بخش 11.3 مراجعه کنید.
11.4.3 1.0 میلی لیتر محلول اسپیکینگ جایگزین را به همه نمونه ها، نمونه های میخ دار، نمونه های QC و جاهای خالی اضافه کنید. برای راهنمایی در مورد انتخاب مناسب ترکیبات و غلظت های اسپیکینگ ماتریس با روش 3500 مشورت کنید. همچنین به یادداشت در بخش 11.3 مراجعه کنید.
11.4.4 اگر قرار است از پاکسازی نفوذ ژل استفاده شود (به روش 3640 مراجعه کنید) ، تحلیلگر یا باید دو برابر حجم محلول اسپیکینگ جایگزین (و محلول اسپیکینگ ماتریس ، در صورت لزوم) اضافه کند ، یا عصاره نهایی را به نیمی از حجم طبیعی متمرکز کند تا نیمی از عصاره را که به دلیل بارگذاری ستون GPC از دست رفته است ، جبران کند.
11.4.5 نمونه های غیر متخلخل یا مرطوب (از نوع صمغی یا رس) که بافت شنی آزاد ندارند باید با استفاده از کاردک با 2 گرم سولفات سدیم بی آب مخلوط شوند. در صورت نیاز، ممکن است سولفات سدیم بیشتری اضافه شود. پس از افزودن سولفات سدیم، نمونه باید جریان آزاد داشته باشد (به یادداشت بخش 11.3 مراجعه کنید).
11.4.6 بلافاصله هر حجم حلال لازم برای رساندن حجم نهایی به 10.0 میلی لیتر اضافه کنید، با توجه به حجم اضافه شده جانشین ها و خوشه های ماتریس (برای اطلاعات در مورد انتخاب حلال ها به بخش 7.4 و جدول 2 مراجعه کنید).
11.4.7 نمونه را با پروب اولتراسونیک میکرونوک مخروطی 1/8 اینچی به مدت 2 دقیقه در تنظیم کنترل خروجی 5 و با سوئیچ حالت پالس و چرخه عملکرد درصد در 50٪ استخراج کنید.
11.4.8 یک پیپت پاستور یکبار مصرف را با 2 تا 3 سانتی متر پشم شیشه بسته بندی کنید. عصاره نمونه را از طریق پشم شیشه فیلتر کرده و عصاره را در ظرف مناسب جمع آوری کنید. کل 10 میلی لیتر حلال استخراج را نمی توان از نمونه بازیابی کرد. بنابراین، تحلیلگر باید حجم متناسب با حساسیت روش تعیینآمیز مورد استفاده را جمع آوری کند. به عنوان مثال، برای روش هایی که نیازی به غلظت بیشتر عصاره ندارند (به عنوان مثال، روش 8081 معمولا از حجم عصاره نهایی 10 میلی لیتر استفاده می کند)، عصاره ممکن است در یک ویال سوسوزن یا ظرف قابل آب بندی دیگر جمع آوری شود. برای عصاره هایی که به غلظت بیشتری نیاز دارند، توصیه می شود یک حجم استاندارد برای همه این نمونه ها جمع آوری کنید تا محاسبه نتایج نهایی نمونه ساده شود. به عنوان مثال، 5.0 میلی لیتر عصاره را در یک لوله متمرکز کننده تمیز جمع آوری کنید. این حجم دقیقا نیمی از حجم کل عصاره نمونه اصلی را نشان می دهد. در صورت لزوم، “ریزش” نیمی از عصاره را در محاسبات نهایی نمونه متمرکز کنید یا عصاره نهایی را به نیمی از حجم نهایی اسمی (به عنوان مثال، 0.5 میلی لیتر در مقابل 1.0 میلی لیتر) متمرکز کنید تا تلفات را جبران کنید.
11.4.9 در صورت لزوم، عصاره را قبل از تجزیه و تحلیل پس از روش در بخش 11.5 یا بخش 11.6 غلیظ کنید. در غیر این صورت، به بخش 11.7 بروید.
تکنیک های تمرکز
در صورت لزوم برای برآورده کردن معیارهای حساسیت، عصاره های نمونه از روش استخراج با غلظت کم یا غلظت متوسط/بالا ممکن است با استفاده از تکنیک K-D یا تبخیر نیتروژن در حجم نهایی لازم برای روش تعیین کننده و کاربرد خاص متمرکز شوند.
11.5.1 یک متمرکز کننده Kuderna-Danish (K-D) را با اتصال یک لوله متمرکز کننده 10 میلی لیتری به یک فلاسک تبخیر با اندازه مناسب مونتاژ کنید.
11.5.2 عصاره را با عبور از یک ستون خشک کن حاوی حدود 10 گرم سولفات سدیم بی آب خشک کنید. عصاره خشک شده را در کنسانتره K-D جمع آوری کنید.
11.5.3 لوله جمع آوری و ستون خشک کن را با یک قسمت 20 میلی لیتری اضافی حلال در فلاسک K-D بشویید تا به انتقال کمی دست یابید.
11.5.4 یک یا دو تراشه جوش تمیز را به فلاسک اضافه کنید و یک ستون اسنایدر سه توپی را وصل کنید. ظروف شیشه ای بازیابی بخار حلال (کندانسور و دستگاه جمع آوری، به بخش 6.9 مراجعه کنید) را به ستون اسنایدر دستگاه K-D با پیروی از دستورالعمل های سازنده وصل کنید. ستون اسنایدر را با افزودن حدود 1 میلی لیتر متیلن کلراید (یا حلال مناسب دیگر) به بالای ستون از قبل خیس کنید. دستگاه K-D را روی حمام آب گرم قرار دهید (15 – 20 EC بالاتر از نقطه جوش حلال) به طوری که لوله متمرکز کننده تا حدی در آب داغ غوطه ور می شود و کل سطح گرد پایین فلاسک با بخار داغ غسل داده می شود. موقعیت عمودی دستگاه و دمای آب را در صورت نیاز تنظیم کنید تا غلظت در 10 کامل شود – 20 دقیقه با سرعت مناسب تقطیر ، توپ های ستون به طور فعال پچ پچ می کنند ، اما اتاق ها سیل نمی شوند. هنگامی که حجم ظاهری مایع به 1 میلی لیتر رسید، دستگاه K-D را از حمام آب خارج کرده و اجازه دهید حداقل 10 دقیقه تخلیه و خنک شود.
احتیاط: اجازه ندهید عصاره به خشکی, به عنوان این امر منجر به از دست دادن شدید برخی از آنالیت ها. آفت کش های ارگانوفسفره به ویژه در معرض چنین تلفاتی هستند.
11.5.4.1 اگر تعویض حلال ضروری است (همانطور که در جدول 2 یا روش تعیین کننده مناسب نشان داده شده است)، ستون اسنایدر را به طور لحظه ای بردارید، 50 میلی لیتر از حلال مبادله و یک تراشه جوش جدید اضافه کنید.
11.5.4.2 ستون اسنایدر را دوباره وصل کنید. عصاره را غلیظ کنید و در صورت لزوم دمای حمام آب را بالا ببرید تا میزان تقطیر مناسب حفظ شود.
11.5.5 ستون اسنایدر را حذف کنید. فلاسک K-D و اتصالات پایینی ستون اسنایدر را با 1 در لوله متمرکز کننده بشویید – 2 میلی لیتر حلال. عصاره ممکن است با استفاده از یکی از تکنیک های ذکر شده در بخش 11.6 بیشتر غلیظ شود یا به حجم نهایی 5.0 تنظیم شود – 10.0 میلی لیتر با استفاده از یک حلال مناسب (جدول 2 یا روش تعیین کننده مناسب را ببینید). در صورت وجود کریستال های گوگرد، برای تمیز کردن به روش 3660 بروید.
11.6 در صورت نیاز به غلظت بیشتر، از تکنیک ستون میکرو اسنایدر (به بخش 11.6.1 مراجعه کنید) یا تکنیک تبخیر نیتروژن (نگاه کنید به بخش 11.6.2) استفاده کنید.
11.6.1 تکنیک ستون میکرو اسنایدر
11.6.1.1 یک تراشه جوششی تمیز تازه به لوله متمرکز کننده اضافه کنید و یک ستون میکرو اسنایدر دو توپی را مستقیما به لوله متمرکز کننده وصل کنید. ظروف شیشه ای بازیابی بخار حلال (کندانسور و دستگاه جمع آوری) را با پیروی از دستورالعمل های سازنده به ستون میکرو اسنایدر دستگاه KD وصل کنید. ستون اسنایدر را با افزودن 0.5 میلی لیتر متیلن کلراید یا حلال مبادله به بالای ستون از قبل خیس کنید. دستگاه میکرو تغلیظ را در حمام آب گرم قرار دهید تا لوله متمرکز کننده تا حدی در آب گرم غوطه ور شود. در صورت لزوم موقعیت عمودی دستگاه و دمای آب را تنظیم کنید تا غلظت در 5 کامل شود – 10 دقیقه. با سرعت مناسب تقطیر، توپ های ستون به طور فعال پچ پچ می کنند، اما اتاق ها سیل نمی شوند.
11.6.1.2 هنگامی که حجم ظاهری مایع به 0.5 میلی لیتر رسید ، دستگاه را از حمام آب خارج کرده و اجازه دهید حداقل 10 دقیقه تخلیه و خنک شود. ستون اسنایدر را بردارید و اتصالات پایینی آن را با 0.2 میلی لیتر حلال در لوله متمرکز کننده بشویید. حجم عصاره نهایی را روی 1.0 تنظیم کنید – 2.0 میلی لیتر
احتیاط: اجازه ندهید عصاره به خشکی, به عنوان این امر منجر به از دست دادن شدید برخی از آنالیت ها. آفت کش های ارگانوفسفره به ویژه در معرض چنین تلفاتی هستند.
11.6.2 تکنیک تبخیر نیتروژن
11.6.2.1 لوله متمرکز کننده را در یک حمام گرم (30 درجه سانتیگراد) قرار دهید و حجم حلال را با استفاده از جریان ملایم نیتروژن تمیز و خشک (فیلتر شده از طریق ستونی از کربن فعال) تا 0.5 میلی لیتر تبخیر کنید.
توجه: لوله های پلاستیکی جدید نباید بین تله کربن و نمونه استفاده شود، زیرا ممکن است تداخل فتالات ایجاد کند.
11.6.2.2 دیواره داخلی لوله متمرکز کننده را چندین بار با حلال در طول غلظت بشویید. در حین تبخیر، لوله متمرکز کننده را قرار دهید تا از متراکم شدن آب در عصاره جلوگیری شود. طبق روشهای عادی، عصاره نباید اجازه خشک شدن را داد.
احتیاط: اجازه ندهید عصاره به خشکی, به عنوان این امر منجر به از دست دادن شدید برخی از آنالیت ها. آفت کش های ارگانوفسفره به ویژه در معرض چنین تلفاتی هستند.
11.7 عصاره اکنون ممکن است تحت روش های پاکسازی قرار گیرد یا با استفاده از تکنیک (های) تعیین کننده مناسب برای آنالیت های هدف تجزیه و تحلیل شود. اگر دست زدن به عصاره بلافاصله انجام نمی شود، لوله متمرکز کننده را متوقف کرده و در یخچال نگهداری کنید. اگر عصاره بیش از 2 روز نگهداری شود، باید به یک ویال مجهز به درپوش پیچ با روکش PTFE منتقل شود و به طور مناسب برچسب گذاری شود.
12. تجزیه و تحلیل داده ها و محاسبات
هیچ محاسباتی به صراحت با این روش استخراج مرتبط نیست. روش تعیین کننده مناسب را برای محاسبه نتایج نمونه نهایی ببینید.
13. عملکرد روش
14. پیشگیری از آلودگی
1.14 پیشگیری از آلودگی شامل هر تکنیکی است که کمیت و/یا سمیت زباله را در نقطه تولید کاهش یا حذف کند. فرصت های متعددی برای پیشگیری از آلودگی در عملیات آزمایشگاهی وجود دارد. EPA یک سلسله مراتب ترجیحی از تکنیک های مدیریت زیست محیطی ایجاد کرده است که پیشگیری از آلودگی را به عنوان گزینه مدیریت اولین انتخاب قرار می دهد. در صورت امکان، پرسنل آزمایشگاه باید از تکنیک های پیشگیری از آلودگی برای رسیدگی به تولید زباله خود استفاده کنند. هنگامی که نمی توان زباله ها را در منبع به طور عملی کاهش داد، آژانس بازیافت را به عنوان بهترین گزینه بعدی توصیه می کند.
14.2 برای کسب اطلاعات در مورد پیشگیری از آلودگی که ممکن است برای آزمایشگاه ها و موسسات تحقیقاتی قابل استفاده باشد، مشورت کنید کمتر بهتر است: مدیریت شیمیایی آزمایشگاهی برای کاهش ضایعات در دسترس از دپارتمان روابط دولتی و سیاست علمی انجمن شیمی آمریکا، 1155 خیابان شانزدهم، شمال غربی واشنگتن دی سی 20036، https://www.acs.org.
15. مدیریت پسماند
عملیات هود و نیمکت، مطابق با متن و روح هر گونه مجوزها و مقررات تخلیه فاضلاب، و با رعایت کلیه مقررات زباله های جامد و خطرناک، به ویژه قوانین شناسایی زباله های خطرناک و محدودیت های دفع زمین. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مدیریت پسماند، به کتابچه راهنمای مدیریت پسماند برای پرسنل آزمایشگاه موجود در انجمن شیمی آمریکا در آدرس ذکر شده در بخش 14.2 مراجعه کنید.
ادبیات/منابع
- 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.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
هموژنایزرهای بافت اولتراسونیک اغلب به عنوان سونیکاتور پروب ، لیزر صوتی ، مختل کننده اولتراسوند ، آسیاب اولتراسونیک ، سونو - پارچه، فراصوت ، dismembrator صوتی ، مختل کننده سلول ، پراکنده کننده اولتراسونیک یا حل کننده اشاره. اصطلاحات مختلف ناشی از برنامه های مختلف است که می تواند توسط فراصوت انجام می شود.
اندازه های مختلف سونوترود برای UP200Ht