EPA3550 超音波抽出ガイド
超音波抽出は、環境に優しい抽出方法であり、小規模なラボサンプルにも、商業生産規模での貴重な化合物の抽出にも適用できます。米国環境保護庁（EPA）は、資源保全再生法（RCRA）を支援するために、さまざまな分析化学および特性試験方法論、環境サンプリングおよびモニタリング、品質保証を推奨しています。超音波アシスト抽出に関して、EPAは以下のガイダンスを発表した：
メソッド3550C – 超音波抽出
1.適用範囲
さらに、SW-846 メソッドは、メソッドで定義されたパラメーターの分析に必要なメソッド使用を除き、分析手順や技法の実施方法に関する一般的な情報を含むガイダンスメソッドであることを意図しており、検査施設は、独自の詳細な標準操作手順(SOP)を作成するための基本的な出発点として、一般的な使用または特定のプロジェクトのアプリケーションのいずれかに使用することができる。本方法に含まれる性能データはガイダンスのみを目的としたものであり、試験所認定を目的とした絶対的なQC受入基準として使用することを意図したものではなく、また使用してはならない。
1.1 この方法は、土壌、汚泥、廃棄物などの固体から不揮発性有機化合物および半揮発性有機化合物を抽 出する手順を説明する。超音波処理により、試料マトリックスと抽出溶媒を確実に接触させる。
1.2 本メソッドは、予想される有機化合物濃度に基づいて2つの手順に分けられる。低濃度手順（Sec. 11.3）は、予想される個々の有機成分の濃度が20 mg/kg以下であり、より大きな試料サイズと3回の連続抽出を用いる（低濃度ほど抽出が困難）。中・高濃度手順（Sec. 11.4）は、20 mg/kgを超えると予想される個々の有機成分に対するもので、より少量の試料と1回の抽出を用いる。
1.3 分析の前に、抽出物を何らかの形でクリーンアップ（例えば、3600シリーズのメソッドを使用）することを強く推奨する。
1.4 最大限の抽出効率を得るためには、方法（製造者の指示を含む）に明確に従うことが重要である。抽出手順の重要な側面については、セクション11.0を参照のこと。具体的な操作設定については、製造元の説明書を参照すること。
1.5 本メソッドでは、異なる分析対象物群に対して採用可能な少なくとも 3 種類の抽出溶媒系を記 述している（第 7.4 項参照）。分析対象物に対して十分な性能が実証されれば、他の溶媒系を採用することもできる。抽出溶媒の選択は分析対象物によって異なり、すべての分析対象物群に普遍的に適用できる溶媒はない。超音波抽出の効率、特に約10μg/kg近辺またはそれ以下の濃度での効率に懸念があるため、分析者は、分析対象物および分析対象濃度に対する特定の溶媒システムおよび操作条件の性能を実証することが必須である。この実証は、本メソッドに特に記載されているものを含め、採用する溶媒システムすべてに適用される。最低限、このような実証には、清浄な参照マトリックスを使用したメソッド 3500 に記載されている熟練度の初期実証が含まれます。メソッド 8000 は、マトリックススパイクおよびラボコントロールサンプルの結果と同様に、そのような実証のための性能基準を作成するために使用できる手順を記述しています。
1.6 EPA は、10 億分の 1（ppb）以下の低濃度の有機リン系農薬に関する超音波抽出の効率に関する公表 データが限られていることに留意する。その結果、特にこれらの化合物に対する本方法の使用は、上述および Method 3500 に記載されているような性能データによって裏付けられるべきである。
1.7 本メソッドを使用する前に、分析者は品質管理手順、QC 合格基準の作成、計算、および一般的なガイ ダンスに関する追加情報に関して、全体的な分析に採用される可能性のある各タイプの手順の基 本メソッド（例えば、メソッド 3500、3600、5000、および 8000）を参照することが推奨される。分析者はまた、メソッド、装置、材料、試薬、消耗品の選択における意図された柔軟性、および採用された技法が対象分析物、対象マトリックス、および懸念されるレベルにおいて適切であることを証明するための分析者の責任に関するガイダンスについて、マニュアルの前部にある免責声明および第2章の情報を参照すべきである。
さらに、規制で明示的に規定されている場合を除き、SW-846 試験方法の使用は、連邦試験要件に対す る義務ではないことが、分析者およびデータ利用者に通知される。本方法に含まれる情報は、意図された用途のデータ質目標を満たす結果を生成するために必要な判 断を行う際に、分析者および規制関係者が使用する指針として EPA が提供するものである。
1.8 本メソッドの使用は、適切な経験と訓練を受けた分析者による使用、またはその監督下 での使用に限定される。各分析者は、このメソッドで許容できる結果を出す能力を実証しなければならない。上述したように、このような実証は、低濃度および中・高濃度サンプルの手順と同様に、対象 分析物および使用する溶媒系に特有のものである。
マルチ・サンプル・ソニケーター “バイアルツイーター” 複数の密閉バイアルと試験管を同時に試料調製する場合
2.方法の概要
2.1 低濃度手順 — 試料を無水硫酸ナトリウムと混合し、流動性のある粉末にする。この混合物を超音波抽出を用いて溶媒で3回抽出する。抽出液は、真空ろ過または遠心分離によって試料から分離される。抽出液は、最終濃縮、洗浄、および/または分析の準備が整う。
2.2 中濃度／高濃度手順 — サンプルを無水硫酸ナトリウムと混合し、流動性のある粉末にする。これを超音波抽出を用いて溶媒で一度抽出する。抽出液の一部をクリーンアップや分析のために回収する。
3.定義
本方法に関連する定義については、第1章およびメーカーの説明書を参照のこと。
4.干渉
4.1 溶媒、試薬、ガラス器具、その他の試料処理ハードウェアは、試料分析にアーチファ クトおよび／または干渉をもたらす可能性がある。これらの試料はすべて、メソッド・ブランクを分析することにより、分析の条件下で干渉がないことを証明しなければならない。
試薬の具体的な選択と、全ガラス系での蒸留による溶媒の精製が必要な場合がある。品質管理手順に関する具体的なガイダンスについては使用する各メソッドを、ガラス器具の洗浄に関する一般的なガイダンスについては第4章を参照のこと。
4.2 干渉は通常、対象分析物に特有のものである。したがって、抽出干渉に関する具体的なガイダ ンスについては、Method 3500 および適切な決定法を参照してください。
5.安全性
本メソッドは、その使用に関連するすべての安全問題を扱うものではない。検査室は、安全な作業環境を維持し、本メソッドに記載されている化学物質の安全な取り扱いに関する OSHA 規制の最新の認識ファイルを維持する責任がある。物質安全データシート（MSDS）の参照ファイルは、これらの分析に関与するすべての要員が利用できるようにする。
6.設備と備品
本書における商品名または市販製品の記載は、説明のみを目的としたものであり、EPAの推奨または独占的な使用 推奨を意味するものではない。SW-846分析法で引用されている製品および装置設定は、分析法開発中に使用された、あるいはその後EPAにより評価された製品および設定である。本書に記載されている以外のガラス器具、試薬、供給品、装置、および設定も、意図された用途に適し た試験法性能が実証され文書化されていれば、使用することができる。
このセクションには、一般的な実験用ガラス器具（ビーカーやフラスコなど）は掲載されていない。
6.2 超音波による準備 – チタンチップを装備したホーンタイプの器具、または適切な性能を発揮する器具を使用しなければならない。例 UP200Ht または UP200St)
6.2.1 超音波ディスラプター — ディスラプターは、最低ワット数300ワットで、パルシング機能を備えていなければならない。キャビテーション音を低減するように設計された装置を推奨する。低濃度および中・高濃度サンプルの抽出のためのディスラプターの準備については、メーカーの指示に従ってください。(例 UP400S)
6.2.2 低濃度法の手順には3/4インチホーンを使用し、中・高濃度法の手順には1/2インチホーンに取り付けた1/8インチ先細りマイクロチップを使用する。
6.3 防音ボックス - 聴覚障害を避けるため、防音エンクロージャー（例：防音ボックス SPB-L）の使用を推奨する。これにより、超音波処理のキャビテーションノイズを大幅に低減することができます。
その他の設備
6.4.1 乾燥炉 — 105℃を維持できる。
6.4.2 乾燥器。
6.4.3 るつぼ — 磁器または使い捨てアルミニウム。
6.5 パスツールピペット — 1mL、ガラス製、使い捨て。
6.7 真空または加圧ろ過装置
6.7.1 ブフナー漏斗
6.7.2 ろ紙
6.8 クデルナ・デニッシュ（K-D）装置
6.8.1 コンセントレーターチューブ — 10mL、目盛り付き。抽出液の蒸発を防ぐため、すりガラス製のストッパーを使用。
6.8.2 蒸発フラスコ — 500mL。フラスコを濃縮チューブにスプリング、クランプ、または同等のもので取り付ける。
6.8.3 スナイダー・コラム — スリーボール・マクロ。
6.8.4 スナイダー・コラム — ツーボール・マイクロ。
6.8.5 スプリング — 1/2インチ。
6.9 溶剤蒸気回収システム。
注：このガラス器具は、Kuderna-Danish 蒸発濃縮装置を使用する濃縮手順中の溶媒回収を目的として推奨されています。本装置の設置は、揮発性有機物の大気排出を規制する連邦、州、または地方 自治体の規制により義務付けられている場合がある。EPA は、排出削減プログラムを実施する方法として、この種の再生システムを組み込むことを推奨する。溶剤回収は、廃棄物最小化および汚染防止の取り組みに適合する手段である。
6.10 チップ茹で — 溶媒抽出、約10/40メッシュ（炭化ケイ素または同等品）。
6.11 水風呂 — 加熱式、同心円状のリングカバー付き、±5℃の温度制御が可能。浴槽はフード内で使用する。
6.12 バランス — 0.01g単位で正確に計量できるトップローディング式。
6.13 バイアル — 2mL、GCオートサンプラー用、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）ライニングのスクリューキャップまたはクリンプトップを装備。
6.14 ガラスシンチレーションバイアル — 20mL、PTFEライニングのスクリューキャップ付き。
6.15 スパチュラ — ステンレススチールまたはPTFE。
6.16 乾燥カラム — 内径20mmのホウケイ酸ガラス製クロマトグラフィーカラムで、底部にグラスウールを使用。
注意：ガラスディスクにフリットが付いたカラムは、高濃度汚染抽出液の乾燥に使用した後の除染が困難です。フリットのないカラムも購入できます。
吸着剤を保持するためにグラスウールの小さなパッドを使用する。吸着剤をカラムに充填する前に、50mLのアセトンと50mLの溶出溶媒でグラスウールパッドを予備洗浄する。
6.17 窒素蒸発装置（オプション） — N-Evap、12 または 24 ポジション（Organomation Model 112、または同等品）。
7.試薬と標準物質
7.2 有機物を含まない試薬水。本メソッドにおける水とは、第 1 章で定義した有機物を含まない試薬水を指す。
7.3 硫酸ナトリウム（粒状、無水）、Na2SO4。浅いトレイに入れ、400℃で4時間加熱するか、硫酸ナトリウムを塩化メチレンで前洗浄して精製する。硫酸ナトリウムを塩化メチレンで前洗浄する場合は、メソッドブランクを分析し、硫酸ナトリウムによる干渉がないことを証明する。
7.4 抽出溶媒
サンプルは、サンプルマトリックスから目的の分析物を目的の濃度で最適かつ再現性よく回収できる溶媒系を使用して抽出する必要があります。抽出溶媒の選択は分析対象物によって異なり、単一の溶媒がすべての分析対象物群に普遍的に適用できるわけではありません。本メソッドに特に記載されている溶媒を含め、どのような溶媒系を採用するにせよ、分析者は、対象分析物について、対象濃度で適切な性能を実証しなければならない。最低限、このような実証には、清浄な参照マトリックスを使用して、メソッド 3500 に記載されている熟練度の初期実証が含まれます。メソッド 8000 は、マトリックススパイクおよびラボのコントロールサンプルの結果と同様に、そのような実証のための性能基準を作成するために使用できる手順を説明しています。
以下に述べる溶媒系の多くは、アセトンのような水混和性溶媒と、塩化メチレンやヘキサンのような水非混和性溶媒の組み合わせを含む。水混和性溶媒の目的は、混合溶媒を固体粒子表面の水の層に浸透させることにより、湿った固体の抽出を容易にすることである。水非混和性溶媒は、極性が類似した有機化合物を抽出する。したがって、PCBのような非極性分析対象物にはヘキサンのような非極性溶媒を使用することが多く、極性分析対象物には塩化メチレンのような極性溶媒を使用することがある。アセトンの極性は、混合溶媒系での極性分析物の抽出にも役立つ。
表1は、さまざまな抽出溶媒系を用いてNIST SRMから抽出した半揮発性有機化合物の回収データの例です。以下のセクションでは、さまざまなクラスの分析物に対する溶媒の選択に関するガイダンスを示します。
溶剤はすべて農薬品質または同等のものを使用する。溶剤は使用前に脱気してもよい。
7.4.1 半揮発性有機物は、アセトン/ヘキサン（1:1、v/v CH3COCH3/C6H14）、またはアセトン/塩化メチレン（1:1、v/v CH3COCH3/CH2Cl2）で抽出することができる。
7.4.2 有機塩素系農薬は、アセトン/ヘキサン(1:1、v/v CH3COCH3/C6H14)、またはアセトン/塩化メチレン(1:1、v/v CH3COCH3/CH2Cl2)で抽出することができる。
7.4.3 PCB は、アセトン/ヘキサン（1:1、v/v CH3COCH3/C6H14）、アセトン/塩化メチレン（1:1、v/vCH3COCH3/CH2Cl2）、またはヘキサン（C6H14）で抽出することができる。
7.4.4 分析者が、試料マトリックス中の分析対象物について、分析対象濃度において、適切な性能を示 すことができる場合、他の溶媒系を採用することができる（メソッド 3500 を参照）。
7.5 交換溶剤 — いくつかの決定法を使用する場合、抽出溶媒をその決定法で使用する装置に適合する溶媒に交換する必要があります。適切な交換溶媒の選択については、使用する決定法を参照してください。すべての溶媒は農薬品質または同等のものでなければならない。交換溶媒の例を以下に示す。
7.5.1 ヘキサン、C6H14
7.5.2 2-プロパノール、(CH3)2CHOH
7.5.3 シクロヘキサン, C6H12
7.5.4 アセトニトリル、CH3CN
7.5.5 メタノール、CH3OH
サウンドプロテクションボックスSPB-Lは、超音波処理のキャビテーションノイズを大幅に低減します。
8.試料の採取、保存、保管
8.1 第4章序文を参照、 “有機分析物” メソッド3500、および採用される特定の決定法。
8.2 この手順で抽出される固体試料は、半揮発性有機物を含む他の固体試料と同様に採取され、 保存されなければならない。
9.品質管理
9.2 熟練度の初期デモンストレーション
各検査施設は、清浄なマトリックス中の標的分析物について、許容できる精度と精度のデー タを作成することにより、利用する各検体前処理と決定法の組み合わせについて、最初の習熟度 を実証しなければならない。検査室はまた、新しいスタッフの研修が行われたり、装置の大幅な変更が行われたりするたびに、習熟度の実証を繰り返さなければならない。熟練度証明の実施方法についてはメソッド8000を参照のこと。
9.3 最初に、検体を処理する前に、分析者は検体や試薬に接触する装置のすべての部分に干渉がない ことを証明しなければならない。これはメソッド・ブランクの分析によって達成される。継続的なチェックとして、試料の抽出、洗浄、分析の都度、また試薬の変更 の都度、メソッドブランクを抽出し、対象化合物について分析し、慢性的な試験所 汚染に対する予防措置を講じるべきである。
9.4 メソッドブランク、マトリックススパイク試料、又は複製試料は、実際の試料に使用されるのと同じ 分析手順（第 11.0 項）に従うものとする。
9.5 適切な体系的計画文書および検査室の SOP に含まれるように、この方法には標準的な品質保証の慣行が用い られるものとする。すべての装置操作条件は記録されるべきである。
9.6 抽出および試料調製の品質管理手順、および決定的 QC 手順に使用する決定法については、Method 3500 も参照すること。
9.7 適切な決定的分析法に記載されている場合、代替標準物質は抽出前に全ての試料に添加する。詳細については、メソッド 3500 と 8000、および適切な決定法を参照のこと。
9.8 前述の通り、超音波抽出を含むあらゆる抽出技術の使用は、試料マトリックス中の分析対 象物質について、対象レベルにおいて、特定の溶媒系と操作条件の性能を実証するデータによ って裏付けられるべきである。
10.校正と標準化
このサンプル抽出手順に直接関連するキャリブレーションや標準化のステップはありません。
11.手続き
セクション1.4で述べたように、超音波抽出は土壌/固形分に対する他の抽出方法ほど厳密な方法ではないかもしれない。したがって、最大限の抽出効率を達成するためには、この方法が明示的に（製造者の指示を含め）従われることが極めて重要である。最低限、この技法を成功裏に使用するためには、以下のことが必要である：
11.1 サンプルの取り扱い
11.1.2 廃棄物サンプル — 複数の相からなる試料は、第2章に記載されている相分離手順で抽出する前に調製する必要がある。この抽出手順は固形分のみを対象とする。
11.1.3 粉砕可能な乾燥廃棄物試料 — 廃棄物を粉砕または細分化し、1 mm のふるいを通過するか、1 mm の穴から押し出せるようにする。粉砕後に少なくとも10gの試料が得られるよう、十分な量の試料を粉砕装置に導入する。
注意：乾燥と研磨は、実験室の汚染を避けるため、フード内で行うこと。
11.1.4 粉砕に適さないグミ状、繊維状、油状のもの — これらの材料を切断、細断、またはその他の方法で小さくし、混合と抽出のための試料表面の最大露出を可能にする。
11.2 乾燥重量パーセントの測定 — 試料の結果を乾燥重量ベースで計算する場合は、分析に使用する部分と同時に、試料の別の部分を計量する必要があります。
注意：乾燥オーブンは、フードに入れるか換気してください。重度に汚染された有害廃棄物サンプルにより、重大な実験室汚染が発生する可能性があります。
抽出するサンプルの分量を秤量した直後に、さらに5～10gのサンプルの分量を秤量し、タレ付きるつぼに入れる。この分量を105℃で一晩乾燥させる。秤量前にデシケーターで冷却する。
乾燥重量パーセントは以下のように計算する：
乾燥重量％＝（乾燥試料g／試料g）×100
このオーブン乾燥したアリコートは抽出には使用しないので、乾燥重量が決まったら適切に処分すること。
11.3 低濃度抽出手順
この手順は、20mg/kg以下の有機分析物を含むと予想される固体試料に適用される。
超音波処理前のステップ
11.3.1 揮発性の高い抽出物の損失を避けるため、以下の工程は迅速に行う。
11.3.1.1 試料約 30 g を 400 mL のビーカーに秤量する。その重量を0.1 g単位で記録する。
11.3.1.2 スパイク用に選択した各バッチの試料について、マトリックス・スパイク溶液を 1.0 mL 添加する。マトリックス・スパイク化合物および濃度の適切な選択については、メソッド 3500 を参照すること。11.3 項の注記も参照のこと。
11.3.1.3 全ての検体、スパイク検体、QC 検体、ブランクにサロゲート標準溶液を 1.0 mL 添加する。サロゲート化合物の適切な選択と濃度に関するガイダンスについては、メソッド 3500 を参照すること。また、第 11.3 項の注釈も参照してください。
11.3.1.4 ゲル浸透クリーンアップ（メソッド 3640 を参照）を採用する場合、分析者は、GPC カラムへの負荷に よって失われる抽出液の半分を補うために、サロゲートスパイキング溶液（および必要に応じてマ トリックススパイキング溶液）を通常の 2 倍量加えるか、最終抽出液を通常の半分の量に濃縮する。11.3節の注釈も参照のこと。
11.3.1.5 自由流動性の砂質でない非多孔質または湿潤な試料（グミタイプまたは粘土タイプ）は、スパチュラを用いて 60 g の無水硫酸ナトリウムと混合しなければならない。必要であれば、さらに硫酸ナトリウムを加えてもよい。硫酸ナトリウムの添加後、試料は自由に流動するはずである。11.3節の注も参照のこと。
11.3.1.6 抽出溶媒または溶媒混合液を直ちに 100 mL 加える（溶媒の選択については、7.4 節および表 2 を参照）。
11.3.2 3/4インチ・ディスラプター・ホーンの先端の底面を、溶媒の表面から約1/2インチ下、沈殿物層の上に置く。
注：超音波ホーン/ソノトロードが製造元の指示に従って正しく取り付けられていることを確認してください。
11.3.3 出力制御を100％（フルパワー）またはメーカー推奨のパワー設定にし、モードスイッチをパルス（連続エネル ギーではなくパルスエネルギー）に設定し、デューティサイクル％を50％（50％の時間エネルギーがオン、50％の時間エネル ギーがオフ）に設定して、試料を3分間超音波抽出する。マイクロチップ・プローブは使用しないでください。
11.3.4 抽出液をデカントし、清浄な500mLろ過フラスコに取り付けたブフナー漏斗でろ紙（Whatman No.41または同等品など）を通してろ過する。または、抽出液を遠心ボトル にデカントし、低速で遠心分離して粒子を除去する。
11.3.5 清浄な溶媒100mLを2回追加して、抽出をさらに2回繰り返す。超音波抽出のたびに溶媒をデカントする。最後の超音波抽出の後、サンプル全体をブフナー漏斗に注ぎ、抽出溶媒でビーカーをすすぎ、漏斗にすすぎ液を加える。
超音波処理後のステップ
11.3.6 必要であれば、第 11.5 節の手順に従って、分析前に抽出液を濃縮する。そうでない場合は、第 11.7 節に進む。
UP200St 試料超音波処理用マイクロチップ付き
11.4 中濃度／高濃度抽出手順
この手順は、20mg/kgを超える有機分析物を含むと予想される固体試料に適用される。
超音波処理前のステップ
11.4.2 スパイク用に選択した各バッチの試料について、マトリックス・スパイク溶液を 1.0 mL 添加する。マトリックス・スパイク化合物および濃度の適切な選択については、メソッド 3500 を参照すること。11.3 項の注記も参照すること。
11.4.3 全ての検体、スパイク検体、QC 検体、ブランクに 1.0 mL の代用スパイク液を加える。マトリックス・スパイク化合物および濃度の適切な選択については、メソッド 3500 を参照すること。11.3 項の注釈も参照すること。
11.4.4 ゲル浸透クリーンアップ（メソッド 3640 を参照）を採用する場合、分析者は、GPC カラムへの負荷により失われる抽出液の半分を補うために、2 倍量のサロゲートスパイキング溶液（および必要に応じてマトリックススパイキング溶液）を加えるか、最終抽出液を通常の半分の量に濃縮する。
11.4.5 自由流動性の砂質でない非多孔質または湿潤な試料（グミタイプまたは粘土タイプ）は、スパチュラを用い て 2 g の無水硫酸ナトリウムと混合しなければならない。必要であれば、さらに硫酸ナトリウムを加えてもよい。硫酸ナトリウムの添加後、試料は自由に流動するようにする（11.3節の注を参照）。
11.4.6 サロゲートおよびマトリックススパイクの添加量を考慮し、最終容量を 10.0 mL にするために必要な量の溶媒を直ちに添加する（溶媒の選択に関する情報については、第 7.4 節および表 2 を参照のこと）。
11.4.7 1/8インチ先細マイクロチップ超音波プローブで、出力制御設定5、モードスイッチ：パルス、パーセンテージ デューティーサイクル：50％で2分間試料を抽出する。
11.4.8 使い捨てパスツールピペットに2～3cmのグラスウールをゆるく詰める。サンプル抽出液をグラスウールでろ過し、適切な容器に回収する。試料から抽出溶媒10 mL全体を回収することはできません。したがって、分析者は使用する決定法の感度に適した量を採取する必要があります。例えば、抽出物をさらに濃縮する必要がないメソッド（例えば、メソッド8081は通常10 mLの最終抽出物量を採用している）の場合、抽出物はシンチレーションバイアルまたはその他の密封可能な容器に回収することができる。さらに濃縮が必要な抽出物については、最終的な試料結果の計算を簡略化するために、そのような試料すべてについて標準体積を採取することが望ましい。例えば、5.0 mLの抽出物を清潔な濃縮チューブに採取する。この量は、元のサンプル抽出液の総量のちょうど半分に相当する。必要に応じて “損失” または、最終抽出液を公称最終容量の2分の1に濃縮して（例えば、0.5mL対1.0mL）、損失を補う。
11.4.9 必要であれば、第 11.5 節または第 11.6 節の手順に従って、分析前に抽出液を濃縮する。そうでない場合は、第 11.7 節に進む。
集中テクニック
感度基準を満たすために必要な場合、低濃度または中・高濃度抽出手順からのサンプル抽出物は、K-D法または窒素蒸発法のいずれかを用いて、使用する決定法および特定のアプリケーションに必要な最終容量まで濃縮することができる。
11.5.1 適切な大きさの蒸発フラスコに 10 mL の濃縮チューブを取り付けて、クデルナ・デニッシュ（K-D）濃縮器を組み立てる。
11.5.2 抽出液を約10gの無水硫酸ナトリウムを含む乾燥カラムに通して乾燥させる。乾燥した抽出液をK-D濃縮機で回収する。
11.5.3 回収管と乾燥カラムをK-Dフラスコに溶媒20mLを追加してすすぎ、定量的に移し替える。
11.5.4 フラスコに清浄な沸騰チップを1～2個加え、スリーボールスナイダーカラムを取り付ける。K-D 装置のスナイダーカラムに、溶媒蒸気回収用ガラス器具（コンデンサーと回収装置、6.9 節参照）を、製造元の指示に従っ て取り付ける。塩化メチレン（または他の適切な溶媒）をカラム上部に約 1 mL 加え、Snyder カラムをあらかじめ濡らす。K-D装置を湯浴（15℃）に置く。 – 溶媒の沸点より20EC高い）。濃縮管が部分的に熱水に浸かり、フラスコの丸みを帯びた下面全体が熱蒸気に包まれるようにする。必要に応じて装置の垂直位置と水温を調整し、10℃で濃縮を完了する。 – 20分。適切な蒸留速度であれば、カラムのボールは活発にチャタリングするが、チャンバーが浸水することはない。見かけの液量が1mLに達したら、K-D装置をウォーターバスから取り出し、少なくとも10分間、液抜きと冷却を行う。
注意：抽出液を乾燥させると、分析物の一部が著しく失われるため、乾燥させないこと。有機リン系農薬は特にそのような損失を受けやすい。
11.5.4.1 溶媒交換が必要な場合（表2または適切な決定法に示されている）、スナイダーカラムを一時的に取り外し、交換溶媒50mLと新しい沸騰チップを加える。
11.5.4.2 スナイダーカラムを再び取り付ける。必要に応じてウォーターバスの温度を上げ、適切な蒸留速度を維持しながら抽出液を濃縮する。
11.5.5 Snyder カラムを取り外す。K-Dフラスコとスナイダーカラムの下部ジョイントを濃縮管に入れ、1.5.0 mL の水ですすぐ。 – 2 mLの溶媒。抽出液は、第11.6節で概説した手法のいずれかを用いてさらに濃縮するか、最終容量が5.0mLになるように調整する。 – 適切な溶媒（表 2 または適切な決定法を参照）を用いて 10.0 mL を調製する。硫黄結晶が存在する場合は、メソッド 3660 に進んでクリーンアップを行います。
11.6 さらに濃縮が必要な場合は、マイクロスナイダーカラム法（Section 11.6.1参照）または窒素蒸発法（Section 11.6.2参照）を用いる。
11.6.1 マイクロ・スナイダー・カラム法
11.6.1.1 新鮮で清潔な沸騰チップを濃縮管に加え、2ボールマイクロスナイダーカラムを濃縮管に直接取り付ける。K-D装置のマイクロスナイダーカラムに、溶媒蒸気回収用ガラス器具（コンデンサーと捕集装置）を、製造元の指示に従って取り付ける。塩化メチレンまたは交換溶媒0.5 mLをカラム上部に加え、スナイダーカラムをあらかじめ濡らす。マイクロ濃縮装置を湯浴に入れ、濃縮管が部分的に湯に浸かるようにする。必要に応じて、装置の垂直位置と水温を調整し、5℃で濃縮を完了する。 – 10分。適切な蒸留速度であれば、カラムのボールは活発にチャタリングするが、チャンバーが浸水することはない。
11.6.1.2 見かけの液量が 0.5 mL に達したら、装置を水浴から取り出し、少なくとも 10 分間放冷する。スナイダーカラムを取り外し、下部接合部を溶媒 0.2 mL で濃縮管にすすぎます。最終抽出液量を1.0 mLに調整する。 – 2.0 mL。
注意：抽出液を乾燥させると、分析物の一部が著しく失われるため、乾燥させないこと。有機リン系農薬は特にそのような損失を受けやすい。
11.6.2 窒素蒸発技術
11.6.2.1 濃縮チューブを温浴（30℃）に入れ、清浄な乾燥窒素（活性炭のカラムでろ過）を穏やかに流しながら、溶媒を0.5 mLまで蒸発させる。
注意：カーボントラップとサンプルの間に新しいプラスチックチューブを使用しないでください。
11.6.2.2 濃縮中、濃縮チューブの内壁を溶媒で数回洗い流す。蒸発中は、抽出液に水が凝縮しないように濃縮チューブの位置を決める。通常の手順では、抽出液を乾燥させてはならない。
注意：抽出液を乾燥させると、分析物の一部が著しく失われるため、乾燥させないこと。有機リン系農薬は特にそのような損失を受けやすい。
11.7 抽出液をクリーンアップ処理するか、適切な分析法を用いて目的分析物を分析する。抽出液の処理をすぐに行わない場合は、濃縮チューブを栓をして冷蔵庫に保管する。抽出液を2日以上保存する場合は、PTFEライニングのスクリューキャップを備えたバイアルに移し、適切なラベルを貼付する。
12.データ分析と計算
この抽出手順に関連する明確な計算はない。最終的なサンプル結果の計算については、適切な決定法を参照してください。
13.メソッド・パフォーマンス
14.汚染防止
14.1 汚染防止には、廃棄物の量および／または毒性を、発生時点で低減または排除す るあらゆる技術が含まれる。試験所の運営には、汚染予防の数多くの機会が存在する。EPAは、汚染防止を第一選択の管理オプションとする環境管理技法の望ましい階層を定め ている。実施可能であればいつでも、実験室職員は、廃棄物発生に対処するために汚染防止技 術を使用すべきである。廃棄物が発生源において実行可能なほど削減できない場合、EPA は次善の選択肢としてリサイクルを推奨する。
14.2 研究所や研究機関に適用される可能性のある汚染防止に関する情報については、「Less is Better：米国化学会のDepartment of Government Relations and Science Policy, 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org から入手できる。
15.廃棄物管理
また、すべての固形廃棄物および有害廃棄物規制、特に有害廃棄物識別規則および土地 処分制限を遵守すること。廃棄物管理の詳細については、14.2項に記載されている米国化学会から入手可能な「実験室職員のための廃棄物管理マニュアル」を参照してください。
文献／参考文献
- 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.
知っておくべき事実
超音波組織ホモジナイザーは、しばしばプローブソニケーター、ソニックライザー、超音波ディスラプター、超音波グラインダー、ソノラプター、ソニファイヤー、ソニックディスメンブレーター、セルディスラプター、超音波分散器またはディゾルバーと呼ばれる。異なる用語は、超音波処理によって実現可能な様々な用途に起因する。
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