EPA3550 מדריך חילוץ קולי
מיצוי קולי היא שיטת מיצוי ירוקה וידידותית לסביבה שניתן ליישם על דגימות מעבדה קטנות, כמו גם למיצוי של תרכובות יקרות ערך בקנה מידה של ייצור מסחרי. הסוכנות להגנת הסביבה של ארצות הברית (EPA) ממליצה על מגוון מתודולוגיות בדיקה של כימיה אנליטית ואופיינית, דגימה וניטור סביבתיים ואבטחת איכות כדי לתמוך בחוק שימור המשאבים והשחזור (RCRA). עבור מיצוי בסיוע אולטרה-סאונד, EPA פרסם את ההנחיות הבאות:
שיטה 3550C – מיצוי קולי
1. היקף ויישום
בנוסף, שיטות SW-846, למעט שיטות הנדרשות לניתוח פרמטרים המוגדרים בשיטה, נועדו להיות שיטות הנחיה המכילות מידע כללי על אופן ביצוע הליך אנליטי או טכניקה שמעבדה יכולה להשתמש בה כנקודת מוצא בסיסית ליצירת נוהל הפעלה סטנדרטי מפורט משלה (SOP), בין אם לשימושה הכללי ובין אם ליישום פרויקט ספציפי. נתוני הביצועים הכלולים בשיטה זו הם למטרות הנחיה בלבד, ואינם מיועדים לשמש ואסור שישמשו כקריטריוני קבלה מוחלטים של QC לצורך הסמכת מעבדה.
1.1 שיטה זו מתארת הליך להפקת תרכובות אורגניות בלתי נדיפות ונדיפות למחצה ממוצקים כגון קרקע, בוצה ופסולת. התהליך הקולי מבטיח מגע אינטימי של מטריצת הדגימה עם ממס החילוץ.
1.2 שיטה זו מחולקת לשני נהלים, המבוססים על הריכוז הצפוי של תרכובות אורגניות. הליך הריכוז הנמוך (סעיף 11.3) מיועד לרכיבים אורגניים בודדים הצפויים בפחות או שווה ל-20 מ"ג/ק"ג ומשתמש בגודל מדגם גדול יותר ובשלוש מיצויים סדרתיים (ריכוזים נמוכים יותר קשים יותר לחילוץ). הליך הריכוז הבינוני/גבוה (סעיף 11.4) מיועד לרכיבים אורגניים בודדים הצפויים להגיע ליותר מ-20 מ"ג/ק"ג ומשתמש בדגימה הקטנה יותר ובמיצוי יחיד.
1.3 מומלץ מאוד כי התמציות יהיו כפופות לצורה כלשהי של ניקוי (למשל, באמצעות שיטה מסדרת 3600) לפני הניתוח.
1.4 חשוב מאוד לעקוב אחר השיטה (כולל הוראות היצרן) במפורש, על מנת להשיג את יעילות המיצוי המרבית. ראו סעיף 11.0 לדיון בהיבטים הקריטיים של הליך החילוץ. עיין בהוראות היצרן בנוגע להגדרות תפעוליות ספציפיות.
1.5 שיטה זו מתארת לפחות שלוש מערכות ממס מיצוי שניתן להשתמש בהן עבור קבוצות שונות של אנליטים (ראה סעיף 7.4). ניתן להשתמש במערכות ממס אחרות, בתנאי שניתן להוכיח ביצועים נאותים עבור האנליסטים המעניינים. הבחירה של ממס מיצוי יהיה תלוי analytes של עניין ואין ממס יחיד ישים באופן אוניברסלי על כל קבוצות אנליטים. כתוצאה מחששות לגבי יעילות המיצוי העל-קולי, במיוחד בריכוזים הקרובים או נמוכים מכ-10 מק"ג/ק"ג, חובה על האנליסט להדגים את ביצועי מערכת הממס הספציפית ואת תנאי ההפעלה עבור האנליטים המעניינים וריכוזי העניין. הדגמה זו חלה על כל מערכת ממס המופעלת, כולל אלה המפורטים במפורש בשיטה זו. לכל הפחות, הדגמה כזו תכלול את ההדגמה הראשונית של מיומנות המתוארת בשיטה 3500, באמצעות מטריצת ייחוס נקייה. שיטה 8000 מתארת נהלים שניתן להשתמש בהם לפיתוח קריטריוני ביצועים עבור הדגמות כאלה, כמו גם עבור ספייק מטריצה ותוצאות דגימת בקרת מעבדה.
1.6 המשרד להגנת הסביבה מציין כי ישנם נתונים מוגבלים שפורסמו על יעילות המיצוי העל-קולי ביחס לחומרי הדברה מסוג זרחן אורגני בריכוזים נמוכים של חלקים למיליארד (ppb) ומטה. כתוצאה מכך, השימוש בשיטה זו עבור תרכובות אלה בפרט צריך להיות נתמך על ידי נתוני ביצועים כגון אלה שנדונו לעיל ובשיטה 3500.
1.7 לפני השימוש בשיטה זו, מומלץ לאנליסטים להתייעץ עם שיטת הבסיס עבור כל סוג של הליך שניתן להשתמש בו בניתוח הכולל (למשל, שיטות 3500, 3600, 5000 ו- 8000) לקבלת מידע נוסף על נהלי בקרת איכות, פיתוח קריטריונים לקבלה של QC, חישובים והנחיות כלליות. כמו כן, על האנליסטים לעיין בהצהרת כתב הוויתור שבחזית המדריך ובמידע שבפרק ב' לקבלת הנחיות לגבי הגמישות המיועדת בבחירת שיטות, מנגנונים, חומרים, ריאגנטים ואספקה, ועל אחריותו של האנליסט להוכיח כי הטכניקות הננקטות מתאימות למנתחי העניין, במטריצת העניין, וברמות הדאגה.
בנוסף, אנליסטים ומשתמשי נתונים מתבקשים כי, למעט כאשר צוין במפורש בתקנה, השימוש בשיטות SW-846 אינו חובה בתגובה לדרישות בדיקה פדרליות. המידע הכלול בשיטה זו מסופק על ידי EPA כהנחיה שתשמש את האנליסט ואת הקהילה המוסדרת בקבלת החלטות הדרושות ליצירת תוצאות העונות על יעדי איכות הנתונים עבור היישום המיועד.
1.8 השימוש בשיטה זו מוגבל לשימוש על ידי או תחת פיקוחם של אנליסטים מנוסים ומאומנים כראוי. כל אנליסט חייב להפגין את היכולת לייצר תוצאות מקובלות בשיטה זו. כפי שצוין לעיל, הדגמות כאלה הן ספציפיות לאנליטות המעניינות ולמערכת הממס בה נעשה שימוש, כמו גם לנהלים עבור דגימות בריכוז נמוך ובינוני/גבוה.
VialTweeter להכנת דגימה קולית
2. סיכום השיטה
2.1 הליך ריכוז נמוך — הדגימה מעורבבת עם נתרן גופרתי נטול מים כדי ליצור אבקה הזורמת בחופשיות. התערובת מופקת עם ממס שלוש פעמים, באמצעות מיצוי קולי. התמצית מופרדת מהדגימה על ידי סינון ואקום או צנטריפוגה. התמצית מוכנה לריכוז סופי, ניקוי ו / או ניתוח.
2.2 הליך ריכוז בינוני / גבוה — הדגימה מעורבבת עם נתרן גופרתי נטול מים כדי ליצור אבקה הזורמת בחופשיות. זה מופק עם ממס פעם אחת, באמצעות מיצוי קולי. חלק מהתמצית נאסף לצורך ניקוי ו/או ניתוח.
3. הגדרות
עיין בפרק הראשון ובהוראות היצרן לקבלת הגדרות שעשויות להיות רלוונטיות לשיטה זו.
4. הפרעות
4.1 ממסים, ריאגנטים, כלי זכוכית וחומרה אחרת לעיבוד דגימות עשויים להניב תוצרים ו/או הפרעות לניתוח הדגימות. יש להוכיח שכל החומרים הללו חופשיים מהפרעות בתנאי הניתוח על ידי ניתוח החסר בשיטה.
בחירה ספציפית של ריאגנטים וטיהור של ממסים על ידי זיקוק במערכות זכוכית כולה עשוי להיות נחוץ. עיין בכל שיטה לשימוש לקבלת הדרכה ספציפית על נהלי בקרת איכות ובפרק הרביעי לקבלת הדרכה כללית בנושא ניקוי כלי זכוכית.
4.2 הפרעות הן בדרך כלל ספציפיות למנתחים המעניינים. לכן, עיין בשיטה 3500 ובשיטות הדטרמינטיביות המתאימות לקבלת הדרכה ספציפית לגבי הפרעות חילוץ.
5. בטיחות
שיטה זו אינה מטפלת בכל בעיות הבטיחות הקשורות לשימוש בה. המעבדה אחראית לשמירה על סביבת עבודה בטוחה ותיק מודעות עדכני של תקנות OSHA בנוגע לטיפול בטוח בכימיקלים המפורטים בשיטה זו. קובץ עזר של גיליונות נתוני בטיחות חומרים (MSDS) צריך להיות זמין לכל אנשי הצוות המעורבים בניתוחים אלה.
6. ציוד ואספקה
אזכור שמות מסחריים או מוצרים מסחריים במדריך זה נועד להמחשה בלבד, ואינו מהווה אישור EPA או המלצה בלעדית לשימוש. המוצרים והגדרות המכשירים שצוינו בשיטות SW-846 מייצגים את המוצרים וההגדרות ששימשו במהלך פיתוח השיטה או הוערכו לאחר מכן על ידי הסוכנות. ניתן להשתמש בכלי זכוכית, ריאגנטים, חומרים מתכלים, ציוד והגדרות אחרות מאלה המפורטות במדריך זה בתנאי שביצועי השיטה המתאימים ליישום המיועד הודגמו ותועדו.
סעיף זה אינו מפרט כלי זכוכית נפוצים במעבדה (למשל, כוסות וצלוחיות).
6.2 הכנה קולית — יש להשתמש במכשיר מסוג קרן המצויד בקצה טיטניום, או במכשיר שייתן ביצועים מתאימים. (למשל. UP200Ht או UP200ST)
6.2.1 משבש קולי — המשבש חייב להיות בעל הספק מינימלי של 300 וואט, עם יכולת פעימה. מומלץ להשתמש במכשיר שנועד להפחית את צליל הקוויטציה. יש לעקוב אחר הוראות היצרן להכנת המשבש למיצוי דגימות בריכוזים נמוכים ובינוניים/גבוהים. (למשל. UP400S)
6.2.2 השתמש בקרן 3/4 אינץ' להליך שיטת הריכוז הנמוך ובמיקרוטיפ מחודד בגודל 1/8 אינץ' המחובר לקרן בגודל 1/2 אינץ' להליך שיטת הריכוז הבינוני/גבוה.
6.3 תיבת הגנה לרעש – כדי למנוע נזק לשמיעה, מומלץ להשתמש במעטפת הגנה מפני קול (למשל תיבת הגנה על קול SPB-L). בכך, ניתן להפחית באופן משמעותי את הרעש הקוויטציוני של תהליך הסוניקציה.
ציוד נוסף
6.4.1 תנור ייבוש — מסוגל לשמור על 105 מעלות צלזיוס.
6.4.2 מייבש.
6.4.3 כורי היתוך — פורצלן או אלומיניום חד פעמי.
6.5 פסטר פיפטים — 1-מ"ל, זכוכית, חד פעמי.
6.7 מנגנון ואקום או סינון לחץ
6.7.1 משפך בוכנר
6.7.2 נייר סינון
6.8 מנגנון קודרנה-דני (K-D)
6.8.1 צינור רכז — 10 מ"ל, בוגר. פקק זכוכית קרקע משמש למניעת אידוי של תמציות.
6.8.2 בקבוק אידוי — 500 מ"ל. חבר את הבקבוק לצינור הרכז באמצעות קפיצים, מלחציים או שווה ערך.
6.8.3 טור סניידר — מאקרו של שלושה כדורים.
6.8.4 טור סניידר — מיקרו שני כדורים.
6.8.5 מעיינות — 1/2 אינץ'.
6.9 מערכת החזרת אדי ממס.
הערה: כלי זכוכית זה מומלץ לצורך התאוששות ממס במהלך הליכי הריכוז הדורשים שימוש ברכזי אידוי Kuderna-Danish. שילוב של מנגנון זה עשוי להידרש על ידי תקנות פדרליות, מדינתיות או מקומיות המסדירות פליטות אוויר של חומרים אורגניים נדיפים. המשרד להגנת הסביבה ממליץ לשלב סוג זה של מערכת טיוב כשיטה ליישום תוכנית הפחתת פליטות. השבת ממסים היא אמצעי להתאים ליוזמות למזעור פסולת ומניעת זיהום.
6.10 שבבים רותחים — מופק ממס, כ 10/40 רשת (סיליקון קרביד או שווה ערך).
6.11 אמבט מים — מחומם, עם כיסוי טבעת קונצנטרי, מסוגל לשלוט בטמפרטורה עד ± 5 מעלות צלזיוס. יש להשתמש באמבטיה בברדס.
6.12 מאזן — העמסה עליונה, המסוגלת לשקול במדויק עד 0.01 גרם הקרובים.
6.13 בקבוקונים — 2-מ"ל, עבור דוגם אוטומטי GC, מצויד פוליtetrafluoroethylene (PTFE) - מכסה בורג מרופד או צמרות crimp.
6.14 בקבוקוני זכוכית מנצנצים — 20 מ"ל, מצויד במכסי בורג מרופדים ב-PTFE.
6.15 מרית — נירוסטה או PTFE.
6.16 עמוד ייבוש — עמוד כרומטוגרפי מזכוכית בורוסיליקט 20 מ"מ עם צמר זכוכית בתחתית.
הערה: עמודים עם דיסקיות זכוכית שבורות קשים לטיהור לאחר שנעשה בהם שימוש לייבוש תמציות מזוהמות מאוד. ניתן לרכוש עמודות ללא פריטים.
השתמש כרית קטנה של צמר זכוכית כדי לשמור על סופג. שטפו מראש את כרית צמר הזכוכית עם 50 מ"ל אצטון ואחריו 50 מ"ל של ממס האלוציה לפני אריזת העמוד עם ספיגה.
6.17 מנגנון אידוי חנקן (אופציונלי) — N-Evap, 12 או 24 מיקומים (Organomation Model 112, או שווה ערך).
7. ריאגנטים ותקנים
7.2 מים מגיבים אורגניים. כל ההתייחסויות למים בשיטה זו מתייחסות למים מגיבים אורגניים חופשיים, כהגדרתם בפרק הראשון.
7.3 נתרן גופרתי (גרגירי, נטול מים), Na2SO4. לטהר על ידי חימום ב 400 מעלות צלזיוס במשך 4 שעות במגש רדוד, או על ידי ניקוי מראש של נתרן גופרתי עם מתילן כלורי. אם נתרן גופרתי הוא ניקה מראש עם כלוריד methylene, שיטה ריקה יש לנתח, להוכיח כי אין הפרעה של נתרן גופרתי.
7.4 ממיסי מיצוי
יש לחלץ דגימות באמצעות מערכת ממס המעניקה התאוששות אופטימלית וניתנת לשחזור של האנליטים המעניינים ממטריצת הדגימה, בריכוזי הריבית. הבחירה של ממס מיצוי יהיה תלוי analytes של עניין ואין ממס יחיד ישים באופן אוניברסלי על כל קבוצות אנליטים. לא משנה באיזו מערכת ממס מופעלת, כולל אלה המפורטים במפורש בשיטה זו, על האנליסט להפגין ביצועים נאותים עבור מנתחי העניין, ברמות הריבית. לכל הפחות, הדגמה כזו תכלול את ההדגמה הראשונית של מיומנות המתוארת בשיטה 3500, באמצעות מטריצת ייחוס נקייה. שיטה 8000 מתארת נהלים שניתן להשתמש בהם לפיתוח קריטריוני ביצועים עבור הדגמות כאלה, כמו גם עבור ספייק מטריצה ותוצאות דגימת בקרת מעבדה.
רבות ממערכות הממס המתוארות להלן כוללות שילוב של ממס הניתן לערבוב מים, כגון אצטון, וממס שאינו ניתן לערבוב מים, כגון מתילן כלוריד או הקסאן. מטרת הממס הניתן לערבוב מים היא להקל על מיצוי מוצקים רטובים על ידי מתן אפשרות לממס המעורב לחדור לשכבת המים של פני השטח של החלקיקים המוצקים. הממס הבלתי ניתן לערבוב במים מחלץ תרכובות אורגניות בעלות קטבים דומים. לפיכך, ממס לא קוטבי כגון הקסאן משמש לעתים קרובות עבור אנליטות לא קוטביות כגון PCBs, בעוד ממס קוטבי כמו מתילן כלוריד עשוי לשמש עבור אנליטים קוטביים. הקוטביות של אצטון עשויה גם לעזור לחלץ אנליטים קוטביים במערכות ממס מעורבות.
טבלה 1 מספקת נתוני שחזור לדוגמה עבור תרכובות אורגניות נדיפות למחצה נבחרות המופקות מ- NIST SRM באמצעות מערכות ממס מיצוי שונות. הסעיפים הבאים מספקים הדרכה על בחירת ממיסים עבור סוגים שונים של אנליטים.
כל הממסים צריכים להיות באיכות חומרי הדברה או שווי ערך. ניתן לנטרל ממיסים לפני השימוש.
7.4.1 ניתן לחלץ חומרים אורגניים נדיפים למחצה עם אצטון/הקסאן (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14), או אצטון/מתילן כלוריד (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.2 ניתן לחלץ חומרי הדברה אורגנוכלורינים עם אצטון/הקסאן (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14), או אצטון/מתילן כלוריד (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.3 PCB ניתן לחלץ עם אצטון/הקסאן (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14), או אצטון/מתילן כלוריד (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2), או הקסאן (C6H14).
7.4.4 ניתן להשתמש במערכות ממס אחרות, ובלבד שהאנליסט יוכל להפגין ביצועים נאותים למנתחים בעלי עניין, בריכוזי עניין, במטריצת הדגימה (ראה שיטה 3500).
7.5 ממיסים להחלפה — עם שימוש בכמה שיטות דטרמינטיביות, יהיה צורך להחליף את ממס המיצוי לממס התואם את המכשור המשמש באותה שיטה דטרמינטיבית. עיין בשיטה הדטרמינטיבית שתשמש לבחירת ממס החליפין המתאים. כל הממסים חייבים להיות באיכות חומרי הדברה או שווי ערך. דוגמאות של ממיסים חילופי מובאות להלן.
7.5.1 הקסאן, C6H14
7.5.2 2-פרופנול, (CH3)2CHOH
7.5.3 ציקלוהקסן, C6H12
7.5.4 אצטוניטריל, CH3CN
7.5.5 מתנול, CH3OH
תיבת הגנת הקול SPB-L מפחיתה את הרעש הקוויטציוני של סוניקציה באופן משמעותי.
8. איסוף, שימור ואחסון דוגמאות
8.1 ראה חומר המבוא לפרק הרביעי, “אנליטים אורגניים” שיטה 3500, והשיטות הדטרמיניטיביות הספציפיות שיש לנקוט.
8.2 דגימות מוצקות שיש לחלץ באמצעות הליך זה יש לאסוף ולאחסן כמו כל דגימות מוצקות אחרות המכילות חומרים אורגניים נדיפים למחצה.
9. בקרת איכות
9.2 הפגנת מיומנות ראשונית
כל מעבדה חייבת להפגין מיומנות ראשונית בכל הכנת דגימה ושילוב שיטות דטרמינטיביות בהן היא משתמשת על ידי הפקת נתונים בעלי דיוק ודיוק מקובלים עבור מנתחי מטרה במטריצה נקייה. המעבדה חייבת גם לחזור על הפגנת המיומנות בכל פעם שאנשי צוות חדשים הוכשרו או נעשו שינויים משמעותיים במכשור. ראה שיטה 8000 לקבלת מידע כיצד לבצע הפגנת מיומנות.
9.3 בתחילה, לפני עיבוד דגימות כלשהן, על האנליסט להוכיח שכל חלקי הציוד הבאים במגע עם הדגימה והריאגנטים אינם מפריעים. זה מושג באמצעות ניתוח של שיטה ריקה. כבדיקה מתמשכת, בכל פעם שהדגימות מופקות, מנוקות ומנותחות, וכאשר יש שינוי בריאגנטים, יש לחלץ ולנתח שיטה ריקה עבור תרכובות העניין כהגנה מפני זיהום מעבדה כרוני.
9.4 כל שיטה ריקה, דגימות ספייק מטריצה או דגימות משוכפלות צריכות להיות כפופות לאותם הליכים אנליטיים (סעיף 11.0) כמו אלה המשמשים בדגימות בפועל.
9.5 יש להשתמש בנוהלי אבטחת איכות סטנדרטיים בשיטה זו, כפי שהם כלולים במסמכי תכנון שיטתיים מתאימים וב-SOPs של מעבדות. יש לתעד את כל תנאי ההפעלה של המכשיר.
9.6 עיין גם בשיטה 3500 להליכי בקרת איכות לחילוץ והכנת דגימה ולשיטות הדטרמינטיביות שישמשו לפרוצדורות QC דטרמינטיביות.
9.7 כאשר היא רשומה בשיטה הדטרמיניטיבית המתאימה, יש להוסיף תקנים חלופיים לכל הדגימות לפני השאיבה. ראה שיטות 3500 ו- 8000 ושיטות הדטרמינציה המתאימות לקבלת מידע נוסף.
9.8 כפי שצוין קודם לכן, השימוש בכל טכניקת חילוץ, כולל מיצוי קולי, צריך להיות נתמך על ידי נתונים המדגימים את הביצועים של מערכת הממס הספציפית ואת תנאי ההפעלה עבור האנליטים המעניינים, ברמות העניין, במטריצת המדגם.
10. כיול ותקינה
אין שלבי כיול או תקינה הקשורים ישירות להליך חילוץ דגימה זה.
11. נוהל
כפי שצוין בסעיף 1.4, מיצוי על-קולי עשוי שלא להיות שיטה קפדנית כמו שיטות מיצוי אחרות עבור קרקע/מוצקים. לכן, קריטי לעקוב אחר שיטה זו במפורש (כולל הוראות היצרן) כדי להשיג את יעילות המיצוי המרבית. לכל הפחות, לשימוש מוצלח בטכניקה זו:
11.1 טיפול לדוגמה
11.1.2 דגימות פסולת — דגימות המורכבות ממספר שלבים יש להכין לפני החילוץ בהליך הפרדת הפאזה המתואר בפרק ב'. הליך מיצוי זה מיועד למוצקים בלבד.
11.1.3 דגימות פסולת יבשה הניתנות לטחינה — לטחון או לחלק את הפסולת בדרך אחרת כך שהיא תעבור דרך מסננת של 1 מ"מ או שניתן יהיה למתוח אותה דרך חור של 1 מ"מ. הכניסו מדגם מספיק למנגנון הטחינה כדי להניב לפחות 10 גרם לאחר הטחינה.
זהירות: יש לבצע ייבוש וטחינה במכסה מנוע, כדי למנוע זיהום של המעבדה.
11.1.4 חומרים בצורת סוכריות גומי, סיבים או שומניים שאינם ניתנים לטחינה — לחתוך, לגרוס או להקטין בדרך אחרת חומרים אלה כדי לאפשר ערבוב וחשיפה מקסימלית של משטחי הדגימה לצורך המיצוי.
11.2 קביעת אחוז משקל יבש — כאשר יש לחשב את תוצאות הדגימה על בסיס משקל יבש, יש לשקול חלק נפרד של הדגימה במקביל לחלק המשמש לקביעה אנליטית.
אזהרה: תנור הייבוש צריך להיות בתוך קולט אדים או מאוורר. זיהום מעבדה משמעותי עלול לנבוע מדגימת פסולת מסוכנת מזוהמת מאוד.
מיד לאחר שקילת aliquot הדגימה שיש לחלץ, לשקול תוספת של 5 עד 10 גרם aliquot של הדגימה לתוך כור היתוך זפת. יבש aliquot זה לילה ב 105 מעלות צלזיוס. מניחים להתקרר במייבש לפני השקילה.
חשב את אחוז המשקל היבש באופן הבא:
% משקל יבש = (גרם מדגם יבש / גרם מדגם) x 100
אליקוט מיובש בתנור זה אינו משמש למיצוי ויש להשליך אותו כראוי לאחר קביעת המשקל היבש.
11.3 הליך מיצוי בריכוז נמוך
הליך זה חל על דגימות מוצקות שצפויות להכיל פחות או שווה ל-20 מ"ג/ק"ג של אנליזות אורגניות.
שלבים לפני סוניקציה
11.3.1 יש לבצע את הצעדים הבאים במהירות כדי למנוע אובדן של חומרי החילוץ הנדיפים יותר.
11.3.1.1 שוקלים כ-30 גרם דגימה לתוך כד של 400 מ"ל. רשום את המשקל ל- 0.1 גרם הקרוב ביותר.
11.3.1.2 עבור הדגימה בכל אצווה שנבחרה לדוקר, הוסף 1.0 מ"ל של תמיסת הדוקרנים של המטריצה. עיין בשיטה 3500 לקבלת הדרכה לגבי הבחירה המתאימה של תרכובות וריכוזי דוקרנים מטריצה. ראה גם הערה בסעיף 11.3.
11.3.1.3 הוסף 1.0 מ"ל של הפתרון הסטנדרטי החלופי לכל הדגימות, דגימות קוצים, דגימות QC וריקים. התייעצו עם שיטה 3500 לקבלת הדרכה לגבי הבחירה המתאימה של תרכובות וריכוזים חלופיים. ראה גם הערה בסעיף 11.3.
11.3.1.4 אם יש להשתמש בניקוי חלחול ג'ל (ראה שיטה 3640), על האנליסט להוסיף נפח כפול מתמיסת הדוקרנים החלופית (ותמיסת דוקרנים מטריצה, במידת הצורך), או לרכז את התמצית הסופית למחצית הנפח הרגיל, כדי לפצות על מחצית התמצית שאבדה עקב טעינת עמודת GPC. ראה גם הערה בסעיף 11.3.
11.3.1.5 יש לערבב דגימות לא נקבוביות או רטובות (סוכריות גומי או חימר) שאין להן מרקם חולי הזורם בחופשיות עם 60 גרם נתרן גופרתי נטול מים, באמצעות מרית. במידת הצורך, ניתן להוסיף עוד נתרן גופרתי. לאחר תוספת של נתרן גופרתי, המדגם צריך להיות זורם חופשי. ראה גם הערה בסעיף 11.3.
11.3.1.6 יש להוסיף מיד 100 מ"ל של תערובת ממס המיצוי או הממס (ראה סעיף 7.4 וטבלה 2 למידע על בחירת הממסים).
11.3.2 מניחים את המשטח התחתון של קצה הקרן המשבשת בקוטר 3/4 אינץ' כ-1/2 אינץ' מתחת לפני השטח של הממס, אך מעל שכבת המשקעים.
הערה: ודא כי הקרן קולי / sonotrode מותקן כראוי על פי הוראות היצרן.
11.3.3 חילוץ הדגימה באופן אולטרה-סאונד למשך 3 דקות, כאשר בקרת היציאה מוגדרת על 100% (הספק מלא) או בהגדרת צריכת החשמל המומלצת על ידי היצרן, מתג המצב מופעל על פולס (אנרגיה פועמת במקום אנרגיה רציפה), ומחזור אחוז העבודה מוגדר על 50% (אנרגיה על 50% מהזמן וכיבוי 50% מהזמן). אין להשתמש בבדיקת microtip.
11.3.4 דקרו את התמצית וסננו אותה דרך נייר סינון (למשל Whatman No. 41 או שווה ערך) במשפך Buchner המחובר לבקבוק סינון נקי של 500 מ"ל. לחלופין, יש לרוקן את התמצית לתוך בקבוק צנטריפוגה וצנטריפוגה במהירות נמוכה כדי להסיר חלקיקים.
11.3.5 חזור על המיצוי פעמיים נוספות עם שתי מנות נוספות של 100 מ"ל של ממס נקי. לרוקן את הממס לאחר כל מיצוי קולי. לאחר המיצוי האולטרסוני הסופי, יוצקים את כל הדגימה למשפך בוכנר, שוטפים את הכד בממס מיצוי ומוסיפים את השטיפה למשפך.
שלבים לאחר סוניקציה
11.3.6 במידת הצורך, רכז את התמצית לפני הניתוח בהתאם להליך בסעיף 11.5. אחרת, המשך לסעיף 11.7.
UP200St עם micro-tip לסוניק לדוגמה
11.4 הליך מיצוי בריכוז בינוני/גבוה
הליך זה חל על דגימות מוצקות שצפויות להכיל יותר מ -20 מ"ג / ק"ג של אנליטים אורגניים.
שלבים לפני סוניקציה
11.4.2 עבור הדגימה בכל אצווה שנבחרה לדוקר, הוסף 1.0 מ"ל של תמיסת הדוקרנים של המטריצה. עיין בשיטה 3500 לקבלת הדרכה לגבי הבחירה המתאימה של תרכובות וריכוזי דוקרנים מטריצה. ראה גם הערה בסעיף 11.3.
11.4.3 הוסף 1.0 מ"ל של תמיסת ספייקינג חלופית לכל הדגימות, דגימות קוצים, דגימות QC וריקים. עיין בשיטה 3500 לקבלת הדרכה לגבי הבחירה המתאימה של תרכובות וריכוזי דוקרנים מטריצה. ראה גם הערה בסעיף 11.3.
11.4.4 אם יש להשתמש בניקוי חלחול ג'ל (ראה שיטה 3640), על האנליסט להוסיף נפח כפול מתמיסת הדוקרנים החלופית (ותמיסת דוקרנים מטריצה, במידת הצורך), או לרכז את התמצית הסופית למחצית הנפח הרגיל, כדי לפצות על מחצית התמצית שאבדה עקב טעינת עמודת GPC.
11.4.5 יש לערבב דגימות לא נקבוביות או רטובות (מסוג גומי או חימר) שאין להן מרקם חולי הזורם בחופשיות עם 2 גרם נתרן גופרתי נטול מים, באמצעות מרית. במידת הצורך, ניתן להוסיף עוד נתרן גופרתי. לאחר הוספת נתרן גופרתי, הדגימה צריכה להיות זורמת בחופשיות (ראה הערה בסעיף 11.3).
11.4.6 הוסף מיד כל נפח של ממס הדרוש כדי להביא את הנפח הסופי ל -10.0 מ"ל, בהתחשב בנפח הנוסף של פונדקאיות וקוצים מטריקס (ראה סעיף 7.4 וטבלה 2 למידע על בחירת ממסים).
11.4.7 חלץ את הדגימה עם בדיקה על-קולית microtip מחודדת בגודל 1/8 אינץ' למשך 2 דקות בהגדרת בקרת פלט 5 ועם מתג מצב על דופק ומחזור עבודה באחוזים של 50%.
11.4.8 ארזו בתפזורת פיפטה חד פעמית של פסטר עם 2 עד 3 ס"מ של צמר זכוכית. מסננים את תמצית הדגימה דרך צמר הזכוכית ואוספים את התמצית במיכל מתאים. לא ניתן לשחזר את כל 10 מ"ל ממס המיצוי מהדגימה. לכן, על האנליטיקאי לאסוף נפח המתאים לרגישות השיטה הדטרמיניטיבית בה ייעשה שימוש. לדוגמה, בשיטות שאינן דורשות ריכוז נוסף של התמצית (למשל, שיטה 8081 משתמשת בדרך כלל בנפח תמצית סופי של 10 מ"ל), ניתן לאסוף את התמצית בבקבוקון נצנוץ או במיכל אטום אחר. עבור תמציות שיצטרכו ריכוז נוסף, מומלץ לאסוף נפח סטנדרטי עבור כל הדגימות הללו על מנת לפשט את חישוב תוצאות המדגם הסופי. לדוגמה, לאסוף 5.0 מ"ל של תמצית בצינור רכז נקי. נפח זה מייצג בדיוק מחצית מהנפח הכולל של תמצית הדגימה המקורית. לפי הצורך, יש לקחת בחשבון את “אובדן” של מחצית התמצית בחישובי המדגם הסופי, או רכז את התמצית הסופית למחצית מהנפח הסופי הנומינלי (למשל, 0.5 מ"ל לעומת 1.0 מ"ל) כדי לפצות על האובדן.
11.4.9 במידת הצורך, רכז את התמצית לפני הניתוח בהתאם להליך בסעיף 11.5 או בסעיף 11.6. אחרת, המשך לסעיף 11.7.
טכניקות ריכוז
במידת הצורך כדי לעמוד בקריטריוני הרגישות, ניתן לרכז תמציות דגימה מהליך מיצוי בריכוז נמוך או בינוני/גבוה לנפח הסופי הדרוש לשיטת הדטרמינטיב וליישום הספציפי שיש להשתמש בו, תוך שימוש בטכניקת K-D או אידוי חנקן.
11.5.1 הרכיבו רכז קודרנה-דני (K-D) על ידי חיבור צינור רכז 10 מ"ל לבקבוק אידוי בגודל מתאים.
11.5.2 יש לייבש את התמצית על ידי העברתה דרך עמוד ייבוש המכיל כ-10 גרם נתרן גופרתי נטול מים. אספו את התמצית המיובשת ברכז K-D.
11.5.3 יש לשטוף את צינור האיסוף ועמוד הייבוש לתוך בקבוק K-D עם תוספת של 20 מ"ל ממס על מנת להשיג העברה כמותית.
11.5.4 מוסיפים שבב רותח נקי אחד או שניים לבקבוק ומחברים עמוד סניידר בן שלושה כדורים. חבר את כלי הזכוכית לשחזור אדי ממס (מעבה והתקן איסוף, ראה סעיף 6.9) לעמודת סניידר של מכשיר K-D, בהתאם להוראות היצרן. הרטיבו מראש את עמוד סניידר על ידי הוספת כ-1 מ"ל מתילן כלוריד (או ממס מתאים אחר) לחלק העליון של העמודה. הניחו את מכשיר K-D על אמבט מים חמים (15 – 20 EC מעל נקודת הרתיחה של הממס) כך שצינור הרכז שקוע חלקית במים החמים וכל המשטח המעוגל התחתון של הבקבוק שטוף אדים חמים. התאם את המיקום האנכי של המכשיר ואת טמפרטורת המים לפי הצורך כדי להשלים את הריכוז ב -10 – 20 דק' בקצב הזיקוק הנכון, כדורי העמוד יפטפטו באופן פעיל, אך החדרים לא יציפו. כאשר נפח לכאורה של נוזל מגיע 1 מ"ל, להסיר את מכשיר K-D מן אמבט המים ולאפשר לו לנקז ולהתקרר לפחות 10 דקות.
אזהרה: אין לתת לתמצית לעבור ליובש, מכיוון שהדבר יגרום לאובדן חמור של חלק מהאנליטים. חומרי הדברה מסוג זרחן אורגני רגישים במיוחד להפסדים כאלה.
11.5.4.1 אם יש צורך בהחלפת ממס (כפי שמצוין בטבלה 2 או בשיטה הדטרמינטיבית המתאימה), הסר לרגע את עמודת סניידר, הוסף 50 מ"ל של ממס החליפין ושבב רותח חדש.
11.5.4.2 חבר מחדש את העמודה של סניידר. רכז את התמצית, להעלות את הטמפרטורה של אמבט המים, במידת הצורך, כדי לשמור על קצב זיקוק תקין.
11.5.5 הסר את עמודת סניידר. שטפו את בקבוק K-D ואת המפרקים התחתונים של עמוד סניידר לתוך צינור הרכז עם 1 – 2 מ"ל של ממס. ניתן לרכז את התמצית עוד יותר באמצעות אחת הטכניקות המתוארות בסעיף 11.6, או להתאים אותה לנפח סופי של 5.0 – 10.0 מ"ל באמצעות ממס מתאים (ראה טבלה 2 או השיטה הדטרמינטיבית המתאימה). אם קיימים גבישי גופרית, המשך לשיטה 3660 לניקוי.
11.6 אם יש צורך בריכוז נוסף, השתמש בטכניקת עמודת מיקרו-סניידר (ראה סעיף 11.6.1) או בטכניקת אידוי חנקן (ראה סעיף 11.6.2).
11.6.1 טכניקת עמוד מיקרו-סניידר
11.6.1.1 הוסף שבב רותח טרי ונקי לצינור הרכז וחבר עמוד מיקרו-סניידר בעל שני כדורים ישירות לצינור הרכז. חבר את כלי הזכוכית לשחזור אדי ממס (מעבה ומכשיר איסוף) לעמודת מיקרו-סניידר של מכשיר K-D, בהתאם להוראות היצרן. הרטיבו מראש את עמוד סניידר על ידי הוספת 0.5 מ"ל מתילן כלוריד או ממס החליפין לחלק העליון של העמודה. מקם את מנגנון ריכוז המיקרו באמבט מים חמים, כך שצינור הרכז יהיה שקוע חלקית במים החמים. התאם את המיקום האנכי של המכשיר ואת טמפרטורת המים, לפי הצורך, כדי להשלים את הריכוז ב 5 – 10 דקות בקצב הזיקוק הנכון כדורי העמוד יפטפטו באופן פעיל, אך החדרים לא יציפו.
11.6.1.2 כאשר נפח הנוזל הנראה מגיע ל -0.5 מ"ל, הסר את המכשיר מאמבט המים ואפשר לו להתנקז ולהתקרר במשך 10 דקות לפחות. הסר את עמוד סניידר ושטוף את המפרקים התחתונים שלו לתוך צינור הרכז עם 0.2 מ"ל של ממס. התאם את נפח החילוץ הסופי ל- 1.0 – 2.0 מ"ל.
אזהרה: אין לתת לתמצית לעבור ליובש, מכיוון שהדבר יגרום לאובדן חמור של חלק מהאנליטים. חומרי הדברה מסוג זרחן אורגני רגישים במיוחד להפסדים כאלה.
11.6.2 טכניקת אידוי חנקן
11.6.2.1 מניחים את צינור הרכז באמבטיה חמה (30 מעלות צלזיוס) ומאדים את נפח הממס ל-0.5 מ"ל באמצעות זרם עדין של חנקן נקי ויבש (מסונן דרך עמוד של פחמן פעיל).
זהירות: אין להשתמש בצינורות פלסטיק חדשים בין מלכודת הפחמן לדגימה, מכיוון שהם עלולים לגרום להפרעות פתלטים.
11.6.2.2 יש לשטוף את הדופן הפנימית של צינור הרכז מספר פעמים בממס במהלך הריכוז. במהלך האידוי, מקם את צינור הרכז כדי למנוע עיבוי מים לתמצית. בהליכים רגילים, אסור לאפשר לתמצית להתייבש.
אזהרה: אין לתת לתמצית לעבור ליובש, מכיוון שהדבר יגרום לאובדן חמור של חלק מהאנליטים. חומרי הדברה מסוג זרחן אורגני רגישים במיוחד להפסדים כאלה.
11.7 התמצית עשויה כעת לעבור הליכי ניקוי או לנתח עבור מנתחי המטרה תוך שימוש בטכניקות הדטרמינטיביות המתאימות. אם טיפול נוסף בתמצית לא יבוצע באופן מיידי, יש לעצור את צינור הרכז ולאחסן במקרר. אם התמצית תאוחסן יותר מיומיים, יש להעביר אותה לבקבוקון המצויד במכסה בורג מרופד PTFE, ולסמן אותה בהתאם.
12. ניתוח נתונים וחישובים
אין חישובים המשויכים במפורש להליך חילוץ זה. ראה את שיטת הדטרמינציה המתאימה לחישוב תוצאות המדגם הסופיות.
13. ביצועי השיטה
14. מניעת זיהום
14.1 מניעת זיהום כוללת כל טכניקה המפחיתה או מבטלת את כמות ו/או רעילות הפסולת בנקודת הייצור. הזדמנויות רבות למניעת זיהום קיימות בתפעול המעבדה. המשרד להגנת הסביבה קבע היררכיה מועדפת של טכניקות ניהול סביבתי המציבה את מניעת הזיהום כאפשרות הניהול של הבחירה הראשונה. במידת האפשר, על אנשי המעבדה להשתמש בטכניקות למניעת זיהום כדי לטפל בייצור הפסולת שלהם. כאשר לא ניתן להפחית פסולת באופן ריאלי במקור, הסוכנות ממליצה על מיחזור כאפשרות הטובה הבאה.
14.2 לקבלת מידע על מניעת זיהום שעשוי להיות ישים למעבדות ולמוסדות מחקר, עיין ב- Less is Better: Laboratory Chemical Management for Waste Reduction זמין במחלקה לקשרי ממשל ומדיניות מדע של האגודה האמריקאית לכימיה, 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org.
15. טיפול בפסולת
מנדפים ותפעול ספסלים, בהתאם לכתב ולרוח של כל היתר ותקנות הזרמת ביוב, ועל ידי עמידה בכל תקנות הפסולת המוצקה והמסוכנת, במיוחד כללי זיהוי פסולת מסוכנת ומגבלות סילוק קרקע. למידע נוסף על ניהול פסולת, עיין במדריך לניהול פסולת לעובדי מעבדה הזמין מהאגודה האמריקאית לכימיה בכתובת הרשומה בסעיף 14.2.
16. הפניות
- EPA ארה"ב, “מחקר השוואה בין-מעבדתי: שיטות לתרכובות נדיפות וחצי נדיפות,” מעבדה למערכות ניטור סביבתי, משרד המחקר והפיתוח, לאס וגאס, נבדה, EPA 600/4-84-027, 1984.
- C. S. Hein, P. J. Marsden, A. S. Shurtleff, “הערכת שיטות 3540 (Soxhlet) ו-3550 (סוניקציה) להערכת נספח IX אנליטים מדגימות מוצקות,” S-CUBED, דו"ח עבור חוזה EPA 68-03-33-75, מטלת עבודה מס' 03, מסמך מס' SSS-R- 88-9436, אוקטובר 1988.
עובדות שכדאי לדעת
הומוגנייזרים של רקמות אולטראסוניות מכונים לעתים קרובות סוניק בדיקה, לייזר קולי, משבש אולטרסאונד, מטחנה קולית, קרע סונו, סוניפייר, ממבר קולי, משבש תאים, מפזר קולי או ממיס. המונחים השונים נובעים מהיישומים השונים שניתן למלא באמצעות סוניקציה.
גדלים שונים של סונוטרודים עבור UP200Ht