EPA3550超音波抽出ガイド
超音波抽出 は、環境に優しく、環境に優しい抽出方法であり、小規模なラボサンプルに適用できるだけでなく、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、資源保護回復法(RCRA)をサポートするために、さまざまな分析化学および特性試験方法、環境サンプリングとモニタリング、および品質保証を推奨しています。超音波支援抽出について、EPAは次のガイダンスを発表しました。
メソッド3550C – 超音波抽出
1. 適用範囲と適用範囲
さらに、SW-846 分析法は、分析法で定義されたパラメーターの分析に必要な分析法の使用を除き、分析手順または技術の実行方法に関する一般的な情報を含むガイダンスメソッドとして意図されており、ラボが独自の詳細な標準操作手順書(SOP)を生成するための基本的な出発点として使用できます。この分析法に含まれる性能データは、ガイダンスのみを目的としており、試験所認定の目的で絶対的なQC許容基準として使用することを意図したものではなく、また使用してはなりません。
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および半揮発性の有機化合物を抽出する手順を説明しています。超音波プロセスにより、サンプルマトリックスと抽出溶媒との密接な接触が保証されます。
1.2 この方法は、有機化合物の予想濃度に基づいて、2つの手順に分けられます。低濃度手順(セクション11.3)は、20 mg? kg以下と予想される個々の有機成分を対象としており、より大きなサンプルサイズと3回の連続抽出を使用します(低濃度の抽出はより困難です)。中/高濃度の手順(セクション11.4)は、20 mg? kgを超えると予想される個々の有機成分を対象としており、より小さなサンプルと単一の抽出を使用します。
1.3 分析の前に、抽出物を何らかの形でクリーンアップすることを強くお勧めします(たとえば、3600シリーズの方法を使用)。
1.4 最大の抽出効率を達成するためには、方法(製造元の指示を含む)に明示的に従うことが重要です。抽出手順の重要な側面については、セクション11.0を参照してください。特定の操作設定については、製造元の指示を参照してください。
1.5 この分析法は、分析物の異なるグループに使用できる少なくとも3つの抽出溶媒システムについて説明しています(セクション7.4を参照)。他の溶媒システムを使用することもできますが、目的の分析種に対して十分な性能を実証できる場合に限ります。抽出溶媒の選択は、対象の分析種によって異なり、単一の溶媒がすべての分析種グループに普遍的に適用できるわけではありません。超音波抽出の効率に関する懸念の結果として、特に約10μg? kgに近いまたは以下の濃度では、分析者が特定の溶媒システムの性能と対象の分析物と対象の濃度の操作条件を実証することが不可欠です。このデモンストレーションは、このメソッドに具体的にリストされているものを含め、採用されているすべてのソルベントシステムに適用されます。少なくとも、このようなデモンストレーションには、メソッド 3500 で説明されている習熟度の最初のデモンストレーションが含まれ、クリーンな参照マトリックスが使用されます。メソッド8000は、このようなデモンストレーション、マトリックススパイク、ラボコントロールサンプルの結果の性能基準を開発するために使用できる手順を説明しています。
1.6 EPAは、低ppb(ppb)濃度以下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開されたデータは限られていることに留意する。そのため、特にこれらの化合物にこの分析法を使用することは、上記や分析法3500で説明したような性能データによって裏付けられるべきです。
1.7 この分析法を採用する前に、分析者は、品質管理手順、QC許容基準の開発、計算、および一般的なガイダンスに関する追加情報について、全体的な分析で採用される可能性のある各タイプの手順(メソッド3500、3600、5000、8000など)の基本メソッドを参照することをお勧めします。また、分析者は、マニュアルの冒頭にある免責事項の記述と第 2 章の情報を参照して、方法、装置、材料、試薬、および消耗品の選択における意図された柔軟性に関するガイダンス、および採用された技術が関心のある分析物に適していることを実証する分析者の責任について、関心のあるマトリックスで参照する必要があります。 そして懸念のレベルでも。
さらに、アナリストおよびデータ利用者は、規制で明示的に指定されている場合を除き、連邦政府の試験要件に対応してSW-846メソッドの使用は必須ではないことをご承知おきください。この方法に含まれる情報は、アナリストおよび規制コミュニティが、意図したアプリケーションのデータ品質目標を達成する結果を生成するために必要な判断を下すために使用するガイダンスとして EPA によって提供されます。
1.8 この方法の使用は、適切な経験と訓練を受けたアナリストによる、またはその監督下での使用に限定されます。各アナリストは、この方法で許容できる結果を生成する能力を実証する必要があります。上述したように、このようなデモンストレーションは、対象の分析種と使用する溶媒システム、および低濃度および中/高濃度のサンプルの手順に固有のものです。
バイアルツイーター 超音波サンプル調製用
2. 方法の概要
2.1 低濃度の手順 — サンプルを無水硫酸ナトリウムと混合して、流動性のある粉末を形成します。混合物を超音波抽出を用いて溶媒で3回抽出する。抽出物は、真空ろ過または遠心分離によってサンプルから分離されます。抽出物は、最終濃縮、クリーンアップ、および/または分析の準備ができています。
2.2 中/高濃度の手順 — サンプルを無水硫酸ナトリウムと混合して、流動性のある粉末を形成します。これを超音波抽出を使用して、溶媒で一度抽出します。抽出物の一部は、クリーンアップおよび/または分析のために収集されます。
3. 定義
この方法に関連する可能性のある定義については、第1章および製造元の指示書を参照してください。
4. 干渉
4.1 溶媒、試薬、ガラス器具、およびその他のサンプル処理ハードウェアは、サンプル分析にアーティファクトや干渉をもたらす可能性があります。これらの材料はすべて、分析法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実証する必要があります。
試薬の特定の選択と、オールガラスシステムでの蒸留による溶媒の精製が必要になる場合があります。品質管理手順に関する具体的なガイダンスについては、使用する各方法を参照し、ガラス製品のクリーニングに関する一般的なガイダンスについては、第4章を参照してください。
4.2 干渉は通常、対象の分析種に特異的です。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、メソッド3500および適切な決定方法を参照してください。
5. 安全性
この方法は、その使用に関連するすべての安全問題に対処するわけではありません。研究所は、安全な作業環境と、この方法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規制の現在の認識ファイルを維持する責任があります。製品安全データシート(MSDS)の参照ファイルは、これらの分析に関与するすべての担当者が利用できる必要があります。
6. 機器と消耗品
このマニュアルでの商号または商用製品への言及は、説明のみを目的としており、EPAの推奨または使用の独占的な推奨を構成するものではありません。SW-846 メソッドで引用されている製品および装置の設定は、分析法の開発中に使用された、またはその後に SW-846 が評価した製品および設定を表しています。このマニュアルに記載されているもの以外のガラス器具、試薬、消耗品、機器、および設定は、目的のアプリケーションに適したメソッド性能が実証され、文書化されている場合に限り、使用できます。
このセクションでは、一般的な実験用ガラス器具(ビーカーやフラスコなど)については説明しません。
6.2 超音波製剤 — チタンチップを装備したホーンタイプのデバイス、または適切なパフォーマンスを発揮するデバイスを使用する必要があります。(例: UP200HTの 又は UP200セント)
6.2.1 超音波ディスラプター — ディスラプターは、パルス機能を備えた 300 ワット以上の電力ワット数を備えている必要があります。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お勧めします。メーカーの指示に従って、低濃度および中/高濃度のサンプルを抽出するためのディスラプターを準備します。(例: UP400Sの)
6.2.2 低濃度法の手順には3/4インチのホーンを使用し、中/高濃度法の手順には1/8インチのホーンに取り付けられた1/2インチのテーパーマイクロチップを使用します。
6.3防音ボックス–聴覚障害を避けるために、防音エンクロージャー(防音ボックスSPB-Lなど)の使用をお勧めします。これにより、超音波処理プロセス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 乾燥オーブン — 105°Cを維持できます。
6.4.2 デシケーター。
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、使い捨て。
6.7 真空または圧力ろ過装置
6.7.1 ブフナー漏斗
6.7.2 ろ紙
6.8 クデルナ-デンマーク(KD)装置
6.8.1 コンセントレーターチューブ — 10mL、目盛り付き。すりガラスストッパーを使用して、抽出物の蒸発を防ぎます。
6.8.2 蒸発フラスコ — 500mLです。フラスコをスプリング、clでコンセントレーターチューブに取り付けますamps、または同等のもの。
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蒸発濃縮器の使用を必要とする濃縮手順中の溶媒回収の目的で推奨されます。この装置の組み込みは、揮発性有機物の大気排出を管理する連邦、州、または地方自治体の規制によって必要になる場合があります。EPAは、排出削減プログラムを実施する方法として、このタイプの再生システムを組み込むことを推奨しています。溶剤回収は、廃棄物の最小化と汚染防止の取り組みに準拠する手段です。
6.10 沸騰チップ — 溶媒抽出、約10/40メッシュ(炭化ケイ素または同等品)。
6.11 ウォーターバス — 加熱され、同心円状のリングカバー付きで、±5°Cまでの温度制御が可能です。お風呂はフードで使用する必要があります。
6.12 バランス — トップローディング、0.01g単位で正確に計量できます。
6.13 バイアル — 2 mL、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ライニングスクリューキャップを装備。
6.15 へら — ステンレス鋼またはPTFE。
6.16 乾燥カラム — 内径 20 mm のホウケイ酸ガラスクロマトグラフィーカラム、底部にグラスウール。
注:フリットガラスディスク付きのカラムは、高濃度に汚染された抽出物の乾燥に使用した後、除染が困難です。フリットのないカラムは購入できます。
グラスウールの小さなパッドを使用して、吸着剤を保持します。グラスウールパッドを50 mLのアセトンで予洗いし、続いて50 mLの溶出溶媒で洗浄してから、カラムに吸着剤を充填します。
6.17 窒素蒸発装置(オプション) — N-EVAP、12ポジションまたは24ポジション(オルガノメーションモデル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。このメソッドで水に言及しているのは、第1章で定義される有機物を含まない試薬水を指します。
7.3硫酸ナトリウム(粒状、無水)、Na2SO4。浅いトレーで400°Cで4時間加熱するか、塩化メチレンで硫酸ナトリウムを予洗浄して精製してください。硫酸ナトリウムが塩化メチレンで事前に洗浄されている場合は、メソッドブランクを分析して、硫酸ナトリウムによる干渉がないことを実証する必要があります。
7.4 抽出溶媒
サンプルは、目的の濃度でサンプルマトリックスから目的の分析種を最適かつ再現性よく回収できる溶媒システムを使用して抽出する必要があります。抽出溶媒の選択は、対象の分析種によって異なり、単一の溶媒がすべての分析種グループに普遍的に適用できるわけではありません。この分析法に具体的にリストされているものを含め、どのような溶媒システムを使用する場合でも、分析者は、関心のある分析種に対して適切な性能を実証する必要があります。少なくとも、このようなデモンストレーションには、メソッド 3500 で説明されている習熟度の最初のデモンストレーションが含まれ、クリーンな参照マトリックスが使用されます。メソッド8000は、このようなデモンストレーション、マトリックススパイク、ラボコントロールサンプルの結果の性能基準を開発するために使用できる手順を説明しています。
以下で説明する溶媒系の多くは、アセトンなどの水混和性溶媒と、塩化メチレンやヘキサンなどの水非混和性溶媒と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の表面の水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す。水非混和性溶媒は、同様の極性を持つ有機化合物を抽出します。したがって、ヘキサンなどの非極性溶媒はPCBなどの非極性分析物によく使用されますが、極性分析物には塩化メチレンのような極性溶媒が使用される場合があります。アセトンの極性は、混合溶媒システムで極性分析種を抽出するのにも役立つ可能性があります。
表 1 に、さまざまな抽出溶媒システムを使用して NIST SRM から抽出した選択した半揮発性有機化合物の回収データの例を示します。以下のセクションでは、さまざまなクラスの分析種に対する溶媒の選択に関するガイダンスを提供します。
すべての溶剤は、農薬の品質または同等のものでなければなりません。溶剤は使用前に脱気することができます。
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? vCH3COCH3? CH2Cl2)で抽出できます。
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? vCH3COCH3? CH2Cl2)で抽出できます。
7.4.3 PCB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? vCH3COCH3? CH2Cl2)、またはヘキサン(C6H14)で抽出できます。
7.4.4 分析者がサンプルマトリックス中の対象分析物について、対象濃度で適切な性能を発揮できる場合に限り、他の溶媒システムを採用することができます(方法3500を参照)。
7.5 交換溶媒 — いくつかの決定的方法を使用する場合、抽出溶媒は、その決定的方法で使用される装置と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は、使用する決定方法を参照してください。すべての溶剤は、農薬の品質または同等のものでなければなりません。交換溶媒の例を以下に示します。
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
防音ボックス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. サンプルの収集、保存、保管
8.1 第4章の紹介資料を参照してください。 “有機分析物” 方法3500、および採用されるべき特定の決定方法。
8.2この手順で抽出される固体サンプルは、半揮発性有機物を含む他の固体サンプルと同様に収集および保管する必要があります。
9. 品質管理
9.2 習熟度の初期実証
各ラボは、クリーンなマトリックス中のターゲット分析物の許容可能な精度と精度のデータを生成することにより、利用する各サンプル調製と決定的メソッドの組み合わせについて初期習熟度を実証する必要があります。また、ラボは、新しいスタッフがトレーニングを受けたり、機器に大幅な変更が加えられたりするたびに、習熟度のデモンストレーションを繰り返す必要があります。習熟度のデモンストレーションを行う方法については、メソッド 8000 を参照してください。
9.3 まず、サンプルを処理する前に、分析者は、サンプルおよび試薬と接触する機器のすべての部分に干渉がないことを実証する必要があります。これは、メソッドブランクの分析によって実現されます。継続的なチェックとして、サンプルの抽出、クリーンアップ、分析のたびに、試薬に変化がある場合は、慢性的な実験室汚染に対する保護策として、目的の化合物についてメソッドブランクを抽出して分析する必要があります。
9.4 メソッドブランク、マトリックススパイクサンプル、またはレプリケートサンプルは、実際のサンプルと同じ分析手順(セクション11.0)に従う必要があります。
9.5 標準的な品質保証慣行は、適切な体系的な計画文書および実験室のSOPに含まれているように、この方法で使用する必要があります。すべての機器の動作条件を記録する必要があります。
9.6 抽出およびサンプル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的方法については、メソッド3500も参照してください。
9.7 適切な決定法でリストされている場合、抽出前にすべてのサンプルに代理標準を添加する必要があります。詳細については、メソッド 3500 と 8000、および適切な決定メソッドを参照してください。
9.8 前述のように、超音波抽出を含む任意の抽出技術の使用は、サンプルマトリックス中の関心のあるレベルで、特定の溶媒システムの性能および対象分析物の操作条件を実証するデータによって裏付けられるべきである。
10. キャリブレーションと標準化
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
1.4項で述べたように、超音波抽出は、土壌/固体の他の抽出方法ほど厳密な方法ではない場合があります。したがって、最大の抽出効率を達成するためには、この方法を明示的に(製造元の指示を含む)従うことが重要です。この手法をうまく使用するには、少なくとも次のことを行う必要があります。
11.1 サンプルの取り扱い
11.1.2 廃棄物サンプル — 複数の相からなるサンプルは、第2章で説明した相分離手順により、抽出前に調製する必要があります。この抽出手順は、固体のみを対象としています。
11.1.3 粉砕に適した乾燥廃棄物サンプル — 廃棄物を粉砕するか、その他の方法で細分化して、1 mmのふるいを通過するか、1 mmの穴から押し出すことができるようにします。粉砕後に少なくとも10 gが得られるように、十分なサンプルを粉砕装置に導入します。
注意: 乾燥と粉砕は、実験室の汚染を避けるために、フード内で行う必要があります。
11.1.4 グミ、繊維状、または油性の材料は粉砕に適していません — これらの材料を切断、細断、またはその他の方法でサイズを縮小して、抽出のためのサンプル表面の混合と最大露出を可能にします。
11.2乾燥重量パーセントの決定 — サンプル結果を乾燥重量ベースで計算する場合は、分析測定に使用される部分と同時に、サンプル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、通気孔が必要です。実験室で重大な汚染は、重度に汚染された有害廃棄物サンプルから生じる可能性があります。
抽出するサンプルアリコートを秤量した直後に、サンプルの追加の5〜10 gアリコートを風袋引きるつぼに秤量します。このアリコートを105°Cで一晩乾燥させます。計量する前に、デシケーターで冷ましてください。
乾燥重量の割合を次のように計算します。
乾燥重量 = (乾燥サンプルの g? サンプルの g) x 100
このオーブン乾燥アリコートは抽出には使用されず、乾燥重量が決定されたら適切に廃棄する必要があります。
11.3 低濃度抽出手順
この手順は、20 mg/kg以下の有機分析が含まれていると予想される固体サンプルに適用されます。
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に、次の手順を迅速に実行する必要があります。
11.3.1.1 400 mLビーカーに約30 gのサンプルを秤量します。重量を0.1g単位で記録します。
11.3.1.2 スパイキング用に選択した各バッチのサンプルに、マトリックススパイク溶液1.0mLを加えます。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関するガイダンスについては、メソッド 3500 を参照してください。セクション11.3の注も参照してください。
11.3.1.3 1.0 mLの代理標準溶液をすべてのサンプル、スパイクサンプル、QCサンプル、ブランクに加えます。サロゲート化合物および濃度の適切な選択に関するガイダンスについては、メソッド3500を参照してください。セクション11.3の注も参照してください。
11.3.1.4 ゲル浸透クリーンアップ(方法3640を参照)を使用する場合、分析者は、代理スパイク溶液(および該当する場合はマトリックススパイク溶液)の2倍の容量を追加するか、または最終抽出物を通常の半分に濃縮して、GPCカラムの負荷により失われる抽出物の半分を補う必要があります。セクション11.3の注も参照してください。
11.3.1.5 自由に流れる砂のテクスチャーを持たない非多孔質または湿ったサンプル(グミまたは粘土タイプ)は、ヘラを使用して60gの無水硫酸ナトリウムと混合する必要があります。必要に応じて、硫酸ナトリウムをさらに追加することができます。硫酸ナトリウムを添加した後、サンプルは自由に流れるはずです。セクション11.3の注も参照してください。
11.3.1.6 すぐに100 mLの抽出溶媒または溶媒混合物を加えます(溶媒の選択については、7.4項および表2を参照してください)。
11.3.2 3/4インチのディスラプターホーンの先端の底面を、溶剤の表面から約1/2インチ下、ただし堆積物層の上に配置します。
注:超音波ホーンは?ソノトロードは、製造元の指示に従って適切に取り付けられています。
11.3.3 サンプルを抽出します amp出力制御を100%(フルパワー)またはメーカー推奨の電力設定に設定し、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%(エネルギーが時間の50%に、時間の50%をオフ)に設定した状態で、超音波で3分間抽出します。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抽出物をデカントし、きれいな500mLろ過フラスコに取り付けられたブフナー漏斗で濾紙(Whatman No.41など)でろ過します。あるいは、抽出物を遠心分離ボトルにデカントし、低速で遠心分離して粒子を除去します。
11.3.5 100 mLの清浄溶媒を2回追加して、抽出をさらに2回繰り返します。各超音波抽出後に溶媒をデカントします。最終的な超音波抽出後、サンプル全体をブフナー漏斗に注ぎ、ビーカーを抽出溶媒ですすぎ、すすぎ液を漏斗に加えます。
超音波処理後のステップ
11.3.6必要に応じて、Sec.11.5の手順に従って分析する前に抽出物を濃縮します。それ以外の場合は、セクション11.7に進みます。
UP200St、サンプル超音波処理用マイクロチップ付き
11.4 中/高濃度抽出手順
この手順は、20 mg/kg を超える有機分析物が含まれていると予想される固体サンプルに適用されます。
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サンプルに、マトリックススパイク溶液1.0 mLを加えます。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関するガイダンスについては、メソッド 3500 を参照してください。セクション11.3の注も参照してください。
11.4.3 1.0 mLのサロゲートスパイク溶液をすべてのサンプル、スパイクサンプル、QCサンプル、ブランクに加えます。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関するガイダンスについては、メソッド 3500 を参照してください。セクション11.3の注も参照してください。
11.4.4 ゲル浸透クリーンアップ(方法3640を参照)を使用する場合、分析者は、代理スパイク溶液(および該当する場合はマトリックススパイク溶液)の2倍の容量を追加するか、GPCカラムの負荷によって失われる抽出物の半分を補うために、最終抽出物を通常の半分に濃縮する必要があります。
11.4.5 自由に流れる砂のテクスチャーを持たない非多孔質または湿ったサンプル(グミまたは粘土タイプ)は、へらを使用して2gの無水硫酸ナトリウムと混合する必要があります。必要に応じて、硫酸ナトリウムをさらに追加することができます。硫酸ナトリウムを添加した後、サンプルは自由に流れる必要があります(セクション11.3の注を参照)。
11.4.6 サロゲートとマトリックススパイクの追加量を考慮して、最終容量を10.0 mLにするために必要な量の溶媒をすぐに追加します(溶媒の選択については、セクション7.4および表2を参照してください)。
11.4.7 1/8インチのテーパーマイクロチップ超音波プローブを使用して、出力制御設定2で5分間、モードスイッチオンパルスと50%のデューティサイクルでサンプルを抽出します。
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ます。グラスウールを通してサンプル抽出物をろ過し、抽出物を適切な容器に集めます。10 mLの抽出溶媒全体をサンプルから回収することはできません。したがって、分析者は、使用する決定的方法の感度に適したボリュームを収集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方法(例えば、メソッド8081は通常、最終抽出量10 mLを使用)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収集できます。さらに濃縮が必要な抽出物については、最終サンプル結果の計算を簡素化するために、そのようなすべてのサンプルの標準容量を収集することをお勧めします。例えば、5.0 mLの抽出物を清潔な濃縮チューブに集めます。この容量は、元のサンプル抽出物の総容量のちょうど半分に相当します。必要に応じて、 “損失” 最終サンプル計算で抽出物の半分を、または最終抽出物を公称最終容量の半分(例:0.5 mL対1.0 mL)に濃縮して損失を補います。
11.4.9 必要に応じて、11.5項または11.6項の手順に従って分析する前に抽出物を濃縮してください。それ以外の場合は、セクション11.7に進みます。
集中力のテクニック
感度基準を満たすために必要な場合、低濃度または中/高濃度の抽出手順からのサンプル抽出物は、K-D法または窒素蒸発のいずれかを使用して、使用する決定方法および特定のアプリケーションに必要な最終量まで濃縮することができます。
11.5.1 適切なサイズの蒸発フラスコに10mLの濃縮チューブを取り付けて、Kuderna-Danish(KD)濃縮器を組み立てます。
11.5.2抽出物を約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ます。乾燥抽出物をKD濃縮器に集めます。
11.5.3 定量的な移し替えを達成するために、収集チューブと乾燥カラムをK-Dフラスコに追加の20mLの溶媒ですすぎます。
11.5.4 フラスコに1つまたは2つのきれいな沸騰チップを追加し、3ボールのスナイダーカラムを取り付けます。溶媒蒸気回収ガラス器具(コンデンサーおよび収集装置、セクション6.9を参照)を、製造元の指示に従って、KD装置のスナイダーカラムに取り付けます。Snyder カラムの上部に約 1 mL の塩化メチレン(またはその他の適切な溶媒)を加えて、Snyder カラムを事前に湿らせます。KD装置を温水浴(15 – 溶媒の沸点より20 EC)であるため、濃縮管は部分的に温水に浸され、フラスコの下部の丸みを帯びた表面全体が高温の蒸気で浴びます。必要に応じて装置の垂直位置と水温を調整して、10の濃度を完了します – 20分適切な蒸留速度では、カラムのボールは活発にチャタリングしますが、チャンバーは浸水しません。液体の見かけの量が1 mLに達したら、KD装置をウォーターバスから取り出し、水気を切って少なくとも10分間冷まします。
注意:抽出物を乾燥させないでください、これは一部の分析物の深刻な損失をもたらすので。有機リン系農薬は、特にこのような損失を受けやすいです。
11.5.4.1 溶媒交換が必要な場合(表2または適切な決定方法)、Snyderカラムを瞬間的に取り外し、交換溶媒50mLと新しい沸騰チップを追加します。
11.5.4.2 スナイダー列を再度取り付けます。抽出物を濃縮し、必要に応じて水浴の温度を上げて、適切な蒸留速度を維持します。
11.5.5 スナイダー列を削除します。KDフラスコとスナイダーカラムの下部ジョイントを1で濃縮チューブにすすぎます – 溶媒2mL。抽出物は、セクション11.6で概説されている技術のいずれかを使用してさらに濃縮するか、または最終容量5.0に調整することができます – 10.0 mL を適切な溶媒(表 2 または適切な決定方法を参照)。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します。
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技術(11.6.1項参照)または窒素蒸発法(11.6.2項参照)のいずれかを使用してください。
11.6.1 マイクロスナイダーカラム技術
11.6.1.1 新鮮できれいな沸騰チップを濃縮器チューブに追加し、2ボールマイクロスナイダーカラムを濃縮器チューブに直接取り付けます。溶媒蒸気回収ガラス器具(コンデンサーおよび収集装置)を、製造元の指示に従って、KD装置のマイクロスナイダーカラムに取り付けます。0.5 mLの塩化メチレンまたは交換溶媒をカラムの上部に加えて、Snyderカラムを事前に湿らせます。微量濃縮装置を温水浴に入れ、濃縮管が部分的に温水に浸されるようにします。必要に応じて、装置の垂直位置と水温を調整して、5の濃度を完了します – 10分適切な蒸留速度では、カラムのボールは活発にチャタリングしますが、チャンバーは浸水しません。
11.6.1.2 液体の見かけの量が0.5 mLに達したら、装置をウォーターバスから取り出し、水気を切って少なくとも10分間冷まします。Snyder カラムを取り外し、下部ジョイントを 0.2 mL の溶媒で濃縮チューブにすすぎます。最終的な抽出量を 1.0 に調整します – 2.0ミリリットル。
注意:抽出物を乾燥させないでください、これは一部の分析物の深刻な損失をもたらすので。有機リン系農薬は、特にこのような損失を受けやすいです。
11.6.2 窒素蒸発技術
11.6.2.1濃縮器チューブを温かい浴(30°C)に入れ、清潔で乾燥した窒素の穏やかな流れ(活性炭のカラムでろ過)を使用して溶媒量を0.5mLに蒸発させます。
注意: 新しいプラスチックチューブは、カーボントラップとサンプルの間に使用しないでくださいampフタル酸エステルの干渉を引き起こす可能性があるため。
11.6.2.2濃縮中に、濃縮チューブの内壁を溶剤で数回すすぎます。蒸発中は、抽出物に水が凝縮しないように濃縮チューブを配置します。通常の手順では、抽出物が乾燥しないようにする必要があります。
注意:抽出物を乾燥させないでください、これは一部の分析物の深刻な損失をもたらすので。有機リン系農薬は、特にこのような損失を受けやすいです。
11.7 抽出物は、クリーンアップ手順にかけるか、適切な決定技術を使用してターゲット分析物について分析することができます。抽出物のさらなる取り扱いがすぐに行われない場合は、濃縮チューブを止めて冷蔵庫に保管してください。抽出物を2日以上保存する場合は、PTFEで裏打ちされたスクリューキャップを備えたバイアルに移し、適切にラベル付けする必要があります。
12. データ分析と計算
この抽出手順に明示的に関連付けられた計算はありません。最終サンプル結果の計算には、適切な決定方法を参照してください。
13. メソッドのパフォーマンス
14. 汚染防止
14.1 汚染防止には、発生時点での廃棄物の量および/または毒性を削減または排除するあらゆる技術が含まれます。実験室の運営には、汚染防止の機会が数多く存在します。EPAは、汚染防止を最初の選択肢として配置する環境管理手法の好ましい階層を確立しました。可能な限り、実験室の担当者は、廃棄物の発生に対処するために汚染防止技術を使用する必要があります。廃棄物の発生源で実現可能な方法で削減できない場合、当局は次善の選択肢としてリサイクルを推奨しています。
14.2 研究所や研究機関に適用できる汚染防止に関する情報については、Less is Better: Laboratory Chemical Management for Waste Reduction (米国化学会の政府関係および科学政策部門, 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org.
15. 廃棄物管理
フードとベンチの操作、下水道の排出許可と規制の文言と精神に準拠し、すべての固形廃棄物および有害廃棄物規制、特に有害廃棄物の特定規則と土地処分制限を遵守します。廃棄物管理の詳細については、米国化学会の14.2に記載されている住所にある「The Waste Management Manual for Laboratory Personnel」を参照してください。
16. 参考文献
- 米国EPA、 “ラボ間比較研究:揮発性および半揮発性化合物の方法、” 環境モニタリングシステム研究所、研究開発局、ネバダ州ラスベガス、EPA 600/4-84-027、1984年。
- C.S.ハイン、P.J.マースデン、A.S.シュルトレフ、 “固体サンプルからの付録IX分析物の評価のための方法3540(ソックスレー)および3550(超音波処理)の評価、” S-CUBED、EPA契約報告書68-03-33-75、作業課題番号03、文書番号SSS-R-88-9436、1988年10月。
知っておく価値のある事実
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、ソニファイア、ソニックディスメンブレーター、細胞ディスプレッサー、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達成することができる様々なアプリケーションから生じます。
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