EPA3550 Ultraskaņas ekstrakcijas ceļvedis
ultraskaņas ekstrakcija ir zaļa, videi draudzīga ekstrakcijas metode, ko var izmantot maziem laboratorijas paraugiem, kā arī vērtīgu savienojumu ekstrakcijai komerciālās ražošanas mērogā. Amerikas Savienoto Valstu Vides aizsardzības aģentūra (EPA) iesaka dažādas analītiskās ķīmijas un raksturīgās testēšanas metodes, vides paraugu ņemšanu un uzraudzību, kā arī kvalitātes nodrošināšanu, lai atbalstītu Resursu saglabāšanas un atgūšanas likumu (RCRA). Ultrasoniski atbalstītai ekstrakcijai EPA izlaida šādus norādījumus:
3550C METODE – ultraskaņas ekstrakcija
1. Darbības joma un piemērošana
Turklāt SW-846 metodes, izņemot metodi, ko izmanto metodes definēto parametru analīzei, ir paredzētas kā orientējošas metodes, kas satur vispārīgu informāciju par to, kā veikt analītisku procedūru vai paņēmienu, ko laboratorija var izmantot kā pamata sākumpunktu, lai izstrādātu savu sīki izstrādāto standarta darba procedūru (SOP) vai nu savam vispārējam lietojumam, vai konkrētam projekta pieteikumam. Šajā metodē iekļautie veiktspējas dati ir tikai orientējoši, un tie nav paredzēti un tos nedrīkst izmantot kā absolūtus kvalitātes kontroles pieņemšanas kritērijus laboratorijas akreditācijas vajadzībām.
1.1. Šajā metodē ir aprakstīta procedūra negaistošu un pusšķidru organisko savienojumu ekstrakcijai no cietām vielām, piemēram, augsnēm, nosēdumiem un atkritumiem. Ultraskaņas process nodrošina parauga matricas intīmu kontaktu ar ekstrakcijas šķīdinātāju.
1.2 Šī metode ir sadalīta divās procedūrās, pamatojoties uz paredzamo organisko savienojumu koncentrāciju. Zemas koncentrācijas procedūra (11.3. punkts) attiecas uz atsevišķām organiskām sastāvdaļām, kuru paredzamais lielums ir mazāks vai vienāds ar 20 mg/kg, un tajā izmanto lielāko parauga lielumu un trīs sērijveida ekstrakcijas (zemākas koncentrācijas ir grūtāk ekstrahēt). Vidējas/augstas koncentrācijas procedūra (11.4. punkts) attiecas uz atsevišķām organiskām sastāvdaļām, kuru vērtība ir lielāka par 20 mg/kg, un tajā izmanto mazāko paraugu un vienu ekstrakciju.
1.3 Ir ļoti ieteicams, lai ekstrakti pirms analīzes tiktu pakļauti kāda veida attīrīšanai (piemēram, izmantojot 3600. sērijas metodi).
1.4 Ir ļoti svarīgi skaidri ievērot metodi (tostarp ražotāja norādījumus), lai sasniegtu maksimālu ekstrakcijas efektivitāti. Sk. 11.0. punktu, lai apspriestu ekstrakcijas procedūras kritiskos aspektus. Skatiet ražotāja norādījumus par konkrētiem darbības iestatījumiem.
1.5. Šī metode apraksta vismaz trīs ekstrakcijas šķīdinātāju sistēmas, ko var izmantot dažādām analizējamo vielu grupām (sk. 7.4. apakšpunktu). Var izmantot citas šķīdinātāju sistēmas ar noteikumu, ka var pierādīt atbilstošu veiktspēju attiecībā uz interesējošajiem analītiem. Ekstrakcijas šķīdinātāja izvēle būs atkarīga no interesējošajiem analītiem, un neviens atsevišķs šķīdinātājs nav vispārēji piemērojams visām analizējamo vielu grupām. Tā kā pastāv bažas par ultraskaņas ekstrakcijas efektivitāti, jo īpaši koncentrācijās, kas ir tuvu vai zemākas par aptuveni 10 μg / kg, ir svarīgi, lai analītiķis pierādītu konkrētās šķīdinātāju sistēmas veiktspēju un darbības apstākļus interesējošajiem analītiem un interesējošajām koncentrācijām. Šī demonstrācija attiecas uz visām izmantotajām šķīdinātāju sistēmām, ieskaitot tās, kas īpaši uzskaitītas šajā metodē. Šāds pierādījums ietver vismaz 3500. metodē aprakstītās prasmes sākotnējo demonstrēšanu, izmantojot tīru atsauces matricu. 8000. metodē aprakstītas procedūras, ko var izmantot, lai izstrādātu veiktspējas kritērijus šādiem demonstrējumiem, kā arī matricas smailes un laboratorijas kontrolparaugu rezultātiem.
1.6 EPA atzīmē, ka ir ierobežoti publicētie dati par ultraskaņas ekstrakcijas efektivitāti attiecībā uz fosfororganiskajiem pesticīdiem zemā nepilnas daļas miljarda (ppb) koncentrācijā un zemāk. Rezultātā šīs metodes izmantošana šiem savienojumiem jo īpaši būtu jāpamato ar veiktspējas datiem, piemēram, tiem, kas aplūkoti iepriekš un 3500. metodē.
1.7 Pirms šīs metodes izmantošanas analītiķiem ieteicams iepazīties ar bāzes metodi katram procedūras veidam, ko var izmantot vispārējā analīzē (piemēram, 3500., 3600., 5000. un 8000. metode), lai iegūtu papildu informāciju par kvalitātes kontroles procedūrām, QC pieņemšanas kritēriju izstrādi, aprēķiniem un vispārīgiem norādījumiem. Analītiķiem arī jāiepazīstas ar atrunas paziņojumu rokasgrāmatas priekšpusē un informāciju otrajā nodaļā, lai saņemtu norādījumus par paredzēto elastību metožu, aparatūras, materiālu, reaģentu un izejmateriālu izvēlē un par analītiķa pienākumiem pierādīt, ka izmantotās metodes ir piemērotas interesējošajai analizējamajai vielai interesējošajā matricā, un bažu līmenī.
Turklāt analītiķiem un datu lietotājiem tiek ieteikts, ka, izņemot gadījumus, kad tas ir skaidri norādīts regulā, SW-846 metožu izmantošana nav obligāta, reaģējot uz federālajām testēšanas prasībām. Šajā metodē ietverto informāciju EPA sniedz kā norādījumus, kas analītiķim un regulētajai kopienai jāizmanto, pieņemot spriedumus, kas nepieciešami, lai radītu rezultātus, kas atbilst datu kvalitātes mērķiem paredzētajam lietojumam.
1.8. Šo metodi var izmantot tikai atbilstoši pieredzējuši un apmācīti analītiķi vai to uzraudzībā. Katram analītiķim ir jāpierāda spēja radīt pieņemamus rezultātus ar šo metodi. Kā minēts iepriekš, šādas demonstrācijas ir specifiskas interesējošajiem analītiem un izmantotajai šķīdinātāju sistēmai, kā arī procedūrām zemas un vidējas/augstas koncentrācijas paraugiem.
VialTweeter Ultraskaņas paraugu sagatavošanai
2. Metodes kopsavilkums
2.1 Zemas koncentrācijas procedūra — Paraugu sajauc ar bezūdens nātrija sulfātu, lai izveidotu brīvi plūstošu pulveri. Maisījumu trīs reizes ekstrahē ar šķīdinātāju, izmantojot ultraskaņas ekstrakciju. Ekstraktu atdala no parauga, filtrējot vakuumā vai centrifugējot. Ekstrakts ir gatavs galīgai koncentrēšanai, attīrīšanai un/vai analīzei.
2.2 Vidējas / augstas koncentrācijas procedūra — Paraugu sajauc ar bezūdens nātrija sulfātu, lai izveidotu brīvi plūstošu pulveri. To vienreiz ekstrahē ar šķīdinātāju, izmantojot ultraskaņas ekstrakciju. Daļu ekstrakta savāc attīrīšanai un/vai analīzei.
3. Definīcijas
Skatiet pirmo nodaļu un ražotāja norādījumus par definīcijām, kas var attiekties uz šo metodi.
4. Traucējumi
4.1. Šķīdinātāji, reaģenti, stikla trauki un cita paraugu apstrādes aparatūra var radīt artefaktus un / vai traucējumus paraugu analīzē. Analizējot tukšos paraugus, jāpierāda, ka visi šie materiāli analīzes apstākļos nesatur traucējumus.
Var būt vajadzīga īpaša reaģentu izvēle un šķīdinātāju attīrīšana, destilējot stikla sistēmās. Skatiet katru izmantojamo metodi, lai iegūtu īpašus norādījumus par kvalitātes kontroles procedūrām, un ceturtajā nodaļā, kurā sniegti vispārīgi norādījumi par stikla trauku tīrīšanu.
4.2. Traucējumi parasti ir specifiski interesējošajiem analītiem. Tāpēc skatiet 3500. metodi un atbilstošās noteicošās metodes, lai iegūtu īpašus norādījumus par ekstrakcijas traucējumiem.
5. Drošība
Šī metode nerisina visus drošības jautājumus, kas saistīti ar tās lietošanu. Laboratorija ir atbildīga par drošas darba vides uzturēšanu un pašreizējo informētību par OSHA noteikumiem attiecībā uz drošu apiešanos ar šajā metodē uzskaitītajām ķīmiskajām vielām. Materiālu drošības datu lapu (BKAS) atsauces datnei jābūt pieejamai visam šajās analīzēs iesaistītajam personālam.
6. Iekārtas un piederumi
Tirdzniecības nosaukumu vai komercproduktu pieminēšanai šajā rokasgrāmatā ir tikai ilustratīvs raksturs, un tā nav EPN apstiprinājums vai ekskluzīvs ieteikums lietošanai. Sw-846 metodēs minētie produkti un instrumentu uzstādījumi atspoguļo tos produktus un iestatījumus, kas izmantoti metodes izstrādes laikā vai ko pēc tam novērtējusi Aģentūra. Stikla traukus, reaģentus, piederumus, iekārtas un iestatījumus, kas nav uzskaitīti šajā rokasgrāmatā, var izmantot, ja ir demonstrēta un dokumentēta paredzētajam lietojumam atbilstoša metodes veiktspēja.
Šajā iedaļā nav uzskaitīti parastie laboratorijas stikla trauki (piemēram, vārglāzes un kolbas).
6.2 Ultraskaņas sagatavošana — Jāizmanto raga tipa ierīce, kas aprīkota ar titāna galu, vai ierīce, kas nodrošinās atbilstošu veiktspēju. (piem. UP200Ht vai UP200St)
6.2.1 Ultraskaņas traucētājs — Traucētāja minimālajai jaudai jābūt 300 vati ar pulsēšanas spēju. Ieteicama ierīce, kas paredzēta kavitācijas skaņas samazināšanai. Ievērojiet ražotāja norādījumus par traucētāja sagatavošanu paraugu ekstrakcijai ar zemu un vidēju/augstu koncentrāciju. (piem. UP400S)
6.2.2. Izmantojiet 3/4 collu ragu zemas koncentrācijas metodes procedūrai un 1/8 collu konusveida mikrogalu, kas piestiprināts pie 1/2 collu raga vidējas/augstas koncentrācijas metodes procedūrai.
6.3. Skaņas aizsardzības kaste – Lai izvairītos no dzirdes bojājumiem, ieteicams izmantot skaņas aizsardzības līdzekli (piemēram, skaņas aizsardzības kasti SPB-L). Tādējādi ultraskaņas procesa kavitācijas troksni var ievērojami samazināt.
Papildu aprīkojums
6.4.1 Žāvēšanas skapis — Spēj uzturēt 105 °C.
6.4.2. Eksikators.
6.4.3. Tīģeļi — Porcelāns vai vienreizējās lietošanas alumīnijs.
6.5 Pastēra pipetes — 1-ml, stikls, vienreizlietojams.
6.7. Vakuuma vai spiediena filtrēšanas iekārta
6.7.1 Buchner piltuve
6.7.2 Filtrpapīrs
6.8. Kuderna-Dānijas (K-D) aparāts
6.8.1. Koncentratora caurule — 10-ml, absolvējis. Izmanto pieslīpēta stikla aizbāzni, lai novērstu ekstraktu iztvaikošanu.
6.8.2. Iztvaikošanas kolba — 500 ml. Kolbu pievieno koncentratora caurulei ar atsperēm, skavām vai līdzvērtīgu.
6.8.3 Snaidera kolonna — Trīs bumbiņu makro.
6.8.4 Snaidera kolonna — Divu bumbiņu mikro.
6.8.5 Atsperes — 1/2 collas.
6.9. Šķīdinātāja tvaiku atgūšanas sistēma.
PIEZĪME: Šie stikla trauki ir ieteicami šķīdinātāju atgūšanai koncentrācijas procedūrās, kurās nepieciešams izmantot Kuderna-Dānijas iztvaikošanas koncentratorus. Šīs iekārtas iestrādāšanu var pieprasīt federālie, valsts vai vietējie pašvaldību noteikumi, kas reglamentē gaistošo organisko vielu emisijas gaisā. EPA iesaka iekļaut šāda veida meliorācijas sistēmu kā metodi emisiju samazināšanas programmas īstenošanai. Šķīdinātāju reģenerācija ir līdzeklis, lai panāktu atbilstību atkritumu samazināšanas un piesārņojuma novēršanas iniciatīvām.
6.10 Vārīšanas čipsi — Ekstrahēts ar šķīdinātāju, aptuveni 10/40 acu (silīcija karbīds vai līdzvērtīgs).
6.11 Ūdens vanna — Apsildāms, ar koncentrisku gredzena vāku, kas spēj kontrolēt temperatūru līdz ± 5 °C. Vanna jāizmanto kapucē.
6.12 Līdzsvars — Augšējā iekraušana, kas spēj precīzi nosvērt ar precizitāti līdz 0,01 g.
6.13 Flakoni — 2-ml, GC autosampleram, kas aprīkots ar politetrafluoretilēnu (PTFE)- izklāti skrūvējami vāciņi vai gofrēšanas virsmas.
6.14 Stikla scintilācijas flakoni — 20 ml, aprīkots ar skrūvējamiem vāciņiem, kas pārklāti ar PTFE.
6.15 Lāpstiņa — Nerūsējošais tērauds vai PTFE.
6.16 Žāvēšanas kolonna — 20 mm ID borsilikāta stikla hromatogrāfijas kolonna ar stikla vati apakšā.
PIEZĪME: Kolonnas ar fritēta stikla diskiem ir grūti attīrīt pēc tam, kad tās ir izmantotas ļoti piesārņotu ekstraktu žāvēšanai. Var iegādāties kolonnas bez fritēm.
Izmantojiet nelielu stikla vates spilventiņu, lai saglabātu adsorbentu. Pirms kolonnas iepakošanas ar adsorbentu stikla vates spilventiņu iepriekš mazgā ar 50 ml acetona, kam seko 50 ml eluēšanas šķīdinātāja.
6.17. Slāpekļa iztvaikošanas iekārta (pēc izvēles) — N-Evap, 12 vai 24 pozīcijas (Organomation Model 112 vai ekvivalents).
7. Reaģenti un standarti
7.2. Reaģenta ūdens bez organiskām vielām. Visas atsauces uz ūdeni šajā metodē attiecas uz ūdeni bez organiskiem reaģentiem, kā noteikts pirmajā nodaļā.
7.3. Nātrija sulfāts (granulēts, bezūdens), Na2SO4. Attīrīt, karsējot 400 °C temperatūrā 4 stundas seklā paplātē vai iepriekš attīrot nātrija sulfātu ar metilēnhlorīdu. Ja nātrija sulfātu iepriekš attīra ar metilēnhlorīdu, jāanalizē tukšais metodes paraugs, kas pierāda, ka nātrija sulfāts nerada traucējumus.
7.4 Ekstrakcijas šķīdinātāji
Paraugi jāekstrahē, izmantojot šķīdinātāju sistēmu, kas nodrošina optimālu, reproducējamu interesējošās analizējamās vielas atgūšanu no parauga matricas vajadzīgajās koncentrācijās. Ekstrakcijas šķīdinātāja izvēle būs atkarīga no interesējošajiem analītiem, un neviens atsevišķs šķīdinātājs nav vispārēji piemērojams visām analizējamo vielu grupām. Neatkarīgi no tā, kāda šķīdinātāju sistēma tiek izmantota, ieskaitot tos, kas īpaši uzskaitīti šajā metodē, analītiķim ir jāpierāda atbilstoša interesējošo analītu veiktspēja interesējošajos līmeņos. Šāds pierādījums ietver vismaz 3500. metodē aprakstītās prasmes sākotnējo demonstrēšanu, izmantojot tīru atsauces matricu. 8000. metodē aprakstītas procedūras, ko var izmantot, lai izstrādātu veiktspējas kritērijus šādiem demonstrējumiem, kā arī matricas smailes un laboratorijas kontrolparaugu rezultātiem.
Daudzas no turpmāk aprakstītajām šķīdinātāju sistēmām ietver ūdenī sajaucamu šķīdinātāju, piemēram, acetona, un ūdenī nesajaucama šķīdinātāja, piemēram, metilēnhlorīda vai heksāna, kombināciju. Ūdenī sajaucamā šķīdinātāja mērķis ir atvieglot mitru cietvielu ekstrakciju, ļaujot sajauktajam šķīdinātājam iekļūt cieto daļiņu virsmas ūdens slānī. Ūdenī nesajaucamais šķīdinātājs ekstrahē organiskos savienojumus ar līdzīgām polaritātēm. Tādējādi nepolāru šķīdinātāju, piemēram, heksānu, bieži izmanto nepolāriem analītiem, piemēram, PCB, savukārt polāro šķīdinātāju, piemēram, metilēnhlorīdu, var izmantot polāriem analītiem. Acetona polaritāte var arī palīdzēt ekstrahēt polāros analītus jauktās šķīdinātāju sistēmās.
1. tabulā sniegti atgūstamības datu piemēri atlasītiem semivolatilizētiem organiskiem savienojumiem, kas ekstrahēti no NIST SRM, izmantojot dažādas ekstrakcijas šķīdinātāju sistēmas. Turpmākajās sadaļās sniegti norādījumi par šķīdinātāju izvēli dažādām analītu klasēm.
Visiem šķīdinātājiem jābūt pesticīdu kvalitātes vai līdzvērtīgiem. Pirms lietošanas šķīdinātājus var degazēt.
7.4.1. Pusšķidras organiskās vielas var ekstrahēt ar acetonu/heksānu (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) vai acetonu/metilēnhlorīdu (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.2. Hlororganiskos pesticīdus var ekstrahēt ar acetonu/heksānu (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) vai acetonu/metilēnhlorīdu (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.3. PCB var ekstrahēt ar acetonu/heksānu (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) vai acetonu/metilēnhlorīdu (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2), vai heksānu (C6H14).
7.4.4. Var izmantot citas šķīdinātāju sistēmas ar nosacījumu, ka analītiķis var pierādīt, ka parauga matricā interesējošās analizējamās vielas atbilstošās koncentrācijās ir pietiekami efektīvas (sk. 3500. metodi).
7.5 Apmaiņas šķīdinātāji — Izmantojot dažas noteicošas metodes, ekstrakcijas šķīdinātājs būs jāapmaina pret šķīdinātāju, kas ir saderīgs ar instrumentiem, kurus izmanto šajā noteicošajā metodē. Skatīt noteicošo metodi, kas jāizmanto piemērota apmaiņas šķīdinātāja izvēlei. Visiem šķīdinātājiem jābūt pesticīdu kvalitātes vai līdzvērtīgiem. Apmaiņas šķīdinātāju piemēri ir doti turpmāk.
7.5.1 Heksāns, C6H14
7.5.2 2-propanols, (CH3)2CHOH
7.5.3 Cikloheksāns, C6H12
7.5.4 Acetonitrils, CH3CN
7.5.5 Metanols, CH3OH
Skaņas aizsardzības kārba SPB-L ievērojami samazina ultraskaņas kavitācijas troksni.
8. Paraugu savākšana, saglabāšana un uzglabāšana
8.1. Sk. ceturtās nodaļas ievadmateriālu, “Organiskie analīti” 3500. metode un izmantojamās īpašās noteicošās metodes.
8.2. Cietie paraugi, kas ekstrahējami, izmantojot šo procedūru, jāsavāc un jāuzglabā tāpat kā jebkuri citi cietie paraugi, kas satur pusšķidras organiskās vielas.
9. Kvalitātes kontrole
9.2. Sākotnējā prasmes pierādīšana
Katrai laboratorijai ir jāpierāda sākotnējā kompetence attiecībā uz katru parauga sagatavošanu un noteicošo metožu kombināciju, ko tā izmanto, iegūstot datus par pieņemamu precizitāti un precizitāti mērķa analizējamām vielām tīrā matricā. Laboratorijai ir arī jāatkārto kompetences demonstrēšana, ja tiek apmācīti jauni darbinieki vai tiek veiktas būtiskas izmaiņas instrumentos. Skatiet 8000. metodi, lai iegūtu informāciju par to, kā izpildīt prasmes demonstrēšanu.
9.3. Sākotnēji pirms paraugu apstrādes analītiķim jāpierāda, ka visas iekārtas daļas, kas saskaras ar paraugu un reaģentiem, ir bez traucējumiem. To panāk, analizējot tukšo metodi. Turpinot pārbaudi, katru reizi, kad paraugus ekstrahē, attīra un analizē, un, ja mainās reaģenti, ekstrahē un analizē tukšo metodi, lai noteiktu interesējošos savienojumus, lai novērstu hronisku laboratorijas piesārņojumu.
9.4. Visiem metodes tukšajiem paraugiem, matricas smailes paraugiem vai paralēlajiem paraugiem jāveic tās pašas analītiskās procedūras (11.0. punkts), ko izmanto faktiskajiem paraugiem.
9.5 Izmantojot šo metodi, jāizmanto standarta kvalitātes nodrošināšanas prakse, kas iekļauta atbilstošos sistemātiskos plānošanas dokumentos un laboratorijas darba standartprocedūrās. Jāreģistrē visi instrumenta darbības apstākļi.
9.6 Skatīt arī 3500. metodi ekstrakcijas un paraugu sagatavošanas kvalitātes kontroles procedūrām un noteicošās metodes, kas jāizmanto noteicošajām kvalitātes kontroles procedūrām.
9.7. Ja surogātstandarti ir uzskaitīti attiecīgajā noteicošajā metodē, tie jāpievieno visiem paraugiem pirms ekstrakcijas. Lai iegūtu papildinformāciju, skatiet 3500. un 8000. metodi un atbilstošās noteicošās metodes.
9.8 Kā minēts iepriekš, jebkuras ekstrakcijas metodes, tostarp ultraskaņas ekstrakcijas, izmantošana ir jāatbalsta ar datiem, kas parāda konkrētās šķīdinātāju sistēmas veiktspēju un interesējošo analītu darbības apstākļus parauga matricā interesējošos līmeņos.
10. Kalibrēšana un standartizācija
Nav kalibrēšanas vai standartizācijas soļu, kas būtu tieši saistīti ar šo parauga ekstrakcijas procedūru.
11. Procedūras norise
Kā minēts 1.4. punktā, ultraskaņas ekstrakcija var nebūt tik stingra metode kā citas augsnes / cietvielu ekstrakcijas metodes. Tāpēc ir ļoti svarīgi, lai šī metode tiktu skaidri ievērota (ieskaitot ražotāja norādījumus), lai sasniegtu maksimālu ekstrakcijas efektivitāti. Vismaz, lai veiksmīgi izmantotu šo tehniku:
11.1 Paraugu apstrāde
11.1.2 Atkritumu paraugi — Paraugi, kas sastāv no vairākām fāzēm, pirms ekstrakcijas jāsagatavo, izmantojot fāzu atdalīšanas procedūru, kas aprakstīta otrajā nodaļā. Šī ekstrakcijas procedūra attiecas tikai uz cietām vielām.
11.1.3. Sauso atkritumu paraugi, kurus var sasmalcināt — Sasmalciniet vai citādi sadaliet atkritumus tā, lai tie vai nu izietu caur 1 mm sietu, vai arī tos varētu izspiest caur 1 mm caurumu. Smalcināšanas aparātā ievadīt pietiekami daudz parauga, lai pēc malšanas iegūtu vismaz 10 g.
UZMANĪBU: Žāvēšana un slīpēšana jāveic kapucē, lai izvairītos no laboratorijas piesārņošanas.
11.1.4. Gumijas, šķiedru vai eļļaini materiāli, kurus nevar slīpēt — Šos materiālus sagriež, sasmalcina vai citādi samazina, lai paraugu virsmas varētu sajaukt un maksimāli pakļaut ekstrakcijai.
11.2. Sausnas procentuālās daļas noteikšana — Ja parauga rezultāti jāaprēķina, pamatojoties uz sauso svaru, atsevišķa parauga daļa jānosver vienlaikus ar daļu, kas izmantota analītiskai noteikšanai.
UZMANĪBU: Žāvēšanas skapim jābūt ievietotam pārsegā vai ventilējamam. Būtisku laboratorijas piesārņojumu var radīt stipri piesārņots bīstamo atkritumu paraugs.
Tūlīt pēc ekstrahējamā parauga alikvotas nosvēršanas nosver vēl 5 līdz 10 g parauga alikvotu nosvērtā tīģelī. Šo alikvoto daļu žāvē pa nakti 105 °C temperatūrā. Pirms svēršanas ļauj atdzist eksikatorā.
Aprēķiniet sausnas svara procentus šādi:
sausnas masas % = (g sausā parauga / g parauga) x 100
Šo krāsnī žāvēto alikvotu neizmanto ekstrakcijai, un tā ir pienācīgi jāiznīcina, kad ir noteikts sausais svars.
11.3 Zemas koncentrācijas ekstrakcijas procedūra
Šī procedūra attiecas uz cietiem paraugiem, kuru organisko analīžu saturs varētu būt mazāks vai vienāds ar 20 mg/kg.
Soļi pirms ultraskaņas apstrādes
11.3.1. Lai izvairītos no gaistošāko ekstrahējamo vielu zuduma, ātri jāveic šādas darbības.
11.3.1.1. Iesver aptuveni 30 g parauga 400 ml vārglāzē. Reģistrē svaru ar precizitāti līdz 0,1 g.
11.3.1.2. Paraugam katrā partijā, kas atlasīta spiešanai, pievieno 1,0 ml matricas spiking šķīduma. Skatiet 3500. metodi, lai saņemtu norādījumus par atbilstošu matricas spiking savienojumu un koncentrāciju izvēli. Sk. arī piezīmi 11.3. punktā.
11.3.1.3. Visiem paraugiem, ķīļveida paraugiem, QC paraugiem un tukšajiem paraugiem pievieno 1,0 ml aizstājējšķīduma. Skatiet 3500. metodi, lai saņemtu norādījumus par atbilstošu aizstājēju savienojumu izvēli un koncentrāciju. Sk. arī piezīmi 11.3. punktā.
11.3.1.4. Ja jāizmanto gēla caurlaidības attīrīšana (sk. 3640. metodi), analītiķim vai nu jāpievieno divkāršs surogātšķīduma tilpums (un vajadzības gadījumā matricas spiešanas šķīdums), vai galīgais ekstrakts jākoncentrē līdz pusei no parastā tilpuma, lai kompensētu pusi no ekstrakta, kas zaudēts GPC kolonnas noslogošanas dēļ. Sk. arī piezīmi 11.3. punktā.
11.3.1.5. Neporaini vai mitri paraugi (gumijas vai māla tipa), kuriem nav brīvi plūstošas smilšainas tekstūras, jāsajauc ar 60 g bezūdens nātrija sulfāta, izmantojot lāpstiņu. Ja nepieciešams, var pievienot vēl nātrija sulfātu. Pēc nātrija sulfāta pievienošanas paraugam jābūt brīvi plūstošam. Sk. arī piezīmi 11.3. punktā.
11.3.1.6. Nekavējoties pievieno 100 ml ekstrakcijas šķīdinātāja vai šķīdinātāja maisījuma (informāciju par šķīdinātāju izvēli sk. 7.4. punktā un 2. tabulā).
11.3.2. Novietojiet 3/4 collu traucētāja raga gala apakšējo virsmu apmēram 1/2 collu zem šķīdinātāja virsmas, bet virs nogulumu slāņa.
PIEZĪME: Pārliecinieties, ka ultraskaņas rags / sonotrode ir pareizi uzstādīts saskaņā ar ražotāja norādījumiem.
11.3.3 Izvelciet paraugu ultrasoniski 3 minūtes, ar izejas kontroli, kas iestatīta uz 100% (pilna jauda) vai ražotāja ieteikto jaudas iestatījumu, režīma slēdzis impulss (pulsējoša enerģija, nevis nepārtraukta enerģija) un procentuālās slodzes cikls, kas iestatīts uz 50% (enerģija 50% laika un izslēgts 50% laika). Nelietojiet mikrotipa zondi.
11.3.4. Ekstraktu dekantē un filtrē caur filtrpapīru (piemēram, Vatmanu Nr. 41 vai līdzvērtīgu) Buchner piltuvē, kas pievienota tīrai 500 ml filtrēšanas kolbai. Alternatīvi ekstraktu dekantē centrifūgas pudelē un centrifugē ar mazu ātrumu, lai atdalītu daļiņas.
11.3.5. Ekstrakciju atkārto vēl divas reizes ar divām papildu 100 ml tīra šķīdinātāja devām. Pēc katras ultraskaņas ekstrakcijas dekantējiet šķīdinātāju. Pēc galīgās ultraskaņas ekstrakcijas visu paraugu ielej Buchner piltuvē, izskalojiet vārglāzi ar ekstrakcijas šķīdinātāju un pievienojiet skalošanu piltuvei.
Soļi pēc ultraskaņas apstrādes
11.3.6. Ja nepieciešams, pirms analīzes, ievērojot 11.5. apakšpunktā minēto procedūru, ekstraktu koncentrē koncentrē. Pretējā gadījumā pārejiet pie 11.7. punkta.
UP200St ar mikro-galu ultraskaņas apstrādei
11.4 Vidējas / augstas koncentrācijas ekstrakcijas procedūra
Šī procedūra attiecas uz cietiem paraugiem, kas varētu saturēt vairāk nekā 20 mg/kg organisko analītu.
Soļi pirms ultraskaņas apstrādes
11.4.2. Paraugam katrā partijā, kas atlasīta spiešanai, pievieno 1,0 ml matricas spiking šķīduma. Skatiet 3500. metodi, lai saņemtu norādījumus par atbilstošu matricas spiking savienojumu un koncentrāciju izvēli. Sk. arī piezīmi 11.3. punktā.
11.4.3. Visiem paraugiem, ķīļveida paraugiem, QC paraugiem un tukšajiem paraugiem pievieno 1,0 ml surogātšķīduma. Skatiet 3500. metodi, lai saņemtu norādījumus par atbilstošu matricas spiking savienojumu un koncentrāciju izvēli. Sk. arī piezīmi 11.3. punktā.
11.4.4. Ja jāizmanto gēla caurlaidības attīrīšana (sk. 3640. metodi), analītiķim vai nu jāpievieno divkāršs surogātšķīduma tilpums (un vajadzības gadījumā matricas spiešanas šķīdums), vai galīgais ekstrakts jākoncentrē uz pusi no parastā tilpuma, lai kompensētu pusi no ekstrakta, kas zaudēts GPC kolonnas noslogojuma dēļ.
11.4.5. Neporaini vai mitri paraugi (gumijas vai māla tipa), kuriem nav brīvi plūstošas smilšainas tekstūras, jāsajauc ar 2 g bezūdens nātrija sulfāta, izmantojot lāpstiņu. Ja nepieciešams, var pievienot vēl nātrija sulfātu. Pēc nātrija sulfāta pievienošanas paraugam jābūt brīvi plūstošam (sk. piezīmi 11.3. apakšpunktā).
11.4.6. Nekavējoties pievieno jebkuru šķīdinātāja tilpumu, kas nepieciešams, lai galīgais tilpums būtu 10,0 ml, ņemot vērā surogātu un matricas tapu pievienoto tilpumu (informāciju par šķīdinātāju izvēli sk. 7.4. punktā un 2. tabulā).
11.4.7. Ekstrahējiet paraugu ar 1/8 collu konusveida mikrotip ultraskaņas zondi 2 minūtes pie izejas vadības iestatījuma 5 un ar režīma slēdzi impulsa un procenta darba ciklā pie 50%.
11.4.8. Brīvi iesaiņojiet vienreizējās lietošanas Pasteur pipeti ar 2 līdz 3 cm stikla vati. Parauga ekstraktu filtrē caur stikla vati un ekstraktu savāc piemērotā traukā. No parauga nevar atgūt visus 10 ml ekstrakcijas šķīdinātāja. Tāpēc analītiķim jāapkopo apjoms, kas atbilst izmantojamās noteicošās metodes jutīgumam. Piemēram, attiecībā uz metodēm, kurām ekstrakts nav jākoncentrē tālāk (piemēram, 8081. metode parasti izmanto galīgo ekstrakta tilpumu 10 ml), ekstraktu var savākt scintilācijas flakonā vai citā noslēdzamā traukā. Ekstraktiem, kuriem būs nepieciešama papildu koncentrācija, ir ieteicams savākt standarta tilpumu visiem šādiem paraugiem, lai vienkāršotu galīgo paraugu rezultātu aprēķināšanu. Piemēram, savāc 5,0 ml ekstrakta tīrā koncentratora mēģenē. Šis tilpums ir tieši puse no sākotnējā parauga ekstrakta kopējā tilpuma. Ja nepieciešams, ņemiet vērā “zaudēšana” pusi no ekstrakta gala parauga aprēķinos vai koncentrē gala ekstraktu uz pusi no nominālā galīgā tilpuma (piemēram, 0,5 ml, salīdzinot ar 1,0 ml), lai kompensētu zudumus.
11.4.9. Ja nepieciešams, koncentrē ekstraktu pirms analīzes, ievērojot 11.5. vai 11.6. apakšpunktā minēto procedūru. Pretējā gadījumā pārejiet pie 11.7. punkta.
Koncentrēšanas paņēmieni
Ja tas vajadzīgs, lai izpildītu jutības kritērijus, paraugu ekstraktus no zemas koncentrācijas vai vidējas/augstas koncentrācijas ekstrakcijas procedūras var koncentrēt līdz galīgajam tilpumam, kas vajadzīgs noteicošajai metodei un īpašajam pielietojumam, izmantojot vai nu K-D metodi, vai slāpekļa iztvaikošanu.
11.5.1. Samontē Kuderna-Dānijas (K-D) koncentratoru, pievienojot 10 ml koncentratora cauruli atbilstoša izmēra iztvaicēšanas kolbai.
11.5.2. Izžāvē ekstraktu, izlaižot to caur žāvēšanas kolonnu, kurā ir apmēram 10 g bezūdens nātrija sulfāta. Žāvēto ekstraktu savāc KD koncentratorā.
11.5.3. Lai panāktu kvantitatīvu pārnesi, savākšanas mēģeni un žāvēšanas kolonnu izskalo KD kolbā ar papildu 20 ml šķīdinātāja porciju.
11.5.4. Kolbā pievieno vienu vai divas tīras viršanas skaidiņas un pievieno trīs lodīšu Snyder kolonnu. Pievienojiet šķīdinātāja tvaiku atgūšanas stikla traukus (kondensatoru un savākšanas ierīci, sk. 6.9. punktu) KD aparāta Snyder kolonnā, ievērojot ražotāja norādījumus. Snyder kolonnu iepriekš samitrina, kolonnas augšdaļā pievienojot apmēram 1 ml metilēnhlorīda (vai cita piemērota šķīdinātāja). Novieto KD aparātu uz karsta ūdens vannas (15 – 20 EC virs šķīdinātāja viršanas temperatūras) tā, lai koncentratora caurule būtu daļēji iegremdēta karstā ūdenī un visa kolbas apakšējā noapaļotā virsma būtu apbērta ar karstiem tvaikiem. Pēc vajadzības noregulē aparāta vertikālo stāvokli un ūdens temperatūru, lai pabeigtu koncentrāciju 10 – 20 min. Ar pareizu destilācijas ātrumu kolonnas bumbiņas aktīvi pļāpās, bet kameras nepārplūst. Kad šķietamais šķidruma tilpums sasniedz 1 ml, izņem K-D aparātu no ūdens vannas un ļauj tam notecēt un atdzist vismaz 10 minūtes.
UZMANĪBU: Neļaujiet ekstraktam nožūt, jo tas izraisīs nopietnu dažu analizējamo vielu zudumu. Organofosfora pesticīdi ir īpaši jutīgi pret šādiem zaudējumiem.
11.5.4.1. Ja ir vajadzīga šķīdinātāju apmaiņa (kā norādīts 2. tabulā vai attiecīgā noteicošā metode), momentāni izņem Snyder kolonnu, pievieno 50 ml apmaiņas šķīdinātāja un jaunu viršanas mikroshēmu.
11.5.4.2. Atkārtoti piestipriniet Snyder kolonnu. Koncentrējiet ekstraktu, ja nepieciešams, paaugstinot ūdens vannas temperatūru, lai uzturētu pareizu destilācijas ātrumu.
11.5.5. Noņemiet Snyder kolonnu. Izskalo KD kolbu un Snyder kolonnas apakšējos savienojumus koncentratora caurulē ar 1 – 2 ml šķīdinātāja. Ekstraktu var vēl vairāk koncentrēt, izmantojot kādu no 11.6. punktā minētajiem paņēmieniem, vai noregulēt līdz galīgajam tilpumam 5.0 – 10,0 ml, izmantojot piemērotu šķīdinātāju (skatīt 2. tabulu vai attiecīgo noteicošo metodi). Ja ir sēra kristāli, pārejiet pie 3660. metodes tīrīšanai.
11.6. Ja ir vajadzīga papildu koncentrācija, izmanto vai nu mikro-Snyder kolonnas metodi (sk. 11.6.1. punktu), vai slāpekļa iztvaikošanas metodi (sk. 11.6.2. punktu).
11.6.1 Micro-Snyder kolonnas tehnika
11.6.1.1. Koncentratora caurulei pievieno svaigu, tīru viršanas mikroshēmu un tieši koncentratora caurulei pievieno divu lodīšu mikro-Snyder kolonnu. Pievienojiet šķīdinātāja tvaiku atgūšanas stikla traukus (kondensatoru un savākšanas ierīci) KD aparāta mikro-Snyder kolonnai, ievērojot ražotāja norādījumus. Snyder kolonnu iepriekš samitrina, kolonnas augšdaļā pievienojot 0,5 ml metilēnhlorīda vai apmaiņas šķīdinātāja. Mikrokoncentrācijas aparātu ievieto karstā ūdens vannā tā, lai koncentratora caurule būtu daļēji iegremdēta karstā ūdenī. Pēc vajadzības noregulē aparāta vertikālo stāvokli un ūdens temperatūru, lai pabeigtu koncentrāciju 5 – 10 min. Ar pareizu destilācijas ātrumu kolonnas bumbiņas aktīvi pļāpās, bet kameras nepārplūst.
11.6.1.2. Kad šķietamais šķidruma tilpums sasniedz 0,5 ml, izņem aparātu no ūdens vannas un ļauj tam notecēt un atdzist vismaz 10 minūtes. Noņemiet Snyder kolonnu un izskalojiet tās apakšējos savienojumus koncentratora caurulē ar 0,2 ml šķīdinātāja. Noregulē galīgā ekstrakta tilpumu līdz 1,0 – 2,0 ml.
UZMANĪBU: Neļaujiet ekstraktam nožūt, jo tas izraisīs nopietnu dažu analizējamo vielu zudumu. Organofosfora pesticīdi ir īpaši jutīgi pret šādiem zaudējumiem.
11.6.2 Slāpekļa iztvaikošanas tehnika
11.6.2.1. Ievieto koncentratora cauruli siltā vannā (30 °C) un iztvaicē šķīdinātāja tilpumu līdz 0,5 ml, izmantojot vieglu tīra, sausa slāpekļa plūsmu (filtrē caur aktīvās ogles kolonnu).
UZMANĪBU: Starp oglekļa uztvērēju un paraugu nedrīkst izmantot jaunas plastmasas caurules, jo tas var radīt ftalātu traucējumus.
11.6.2.2. Koncentrēšanas laikā vairākas reizes izskalojiet koncentratora caurules iekšējo sienu ar šķīdinātāju. Iztvaikošanas laikā novietojiet koncentratora cauruli, lai izvairītos no ūdens kondensācijas ekstraktā. Parastās procedūrās ekstraktam nedrīkst ļaut izžūt.
UZMANĪBU: Neļaujiet ekstraktam nožūt, jo tas izraisīs nopietnu dažu analizējamo vielu zudumu. Organofosfora pesticīdi ir īpaši jutīgi pret šādiem zaudējumiem.
11.7. Tagad ekstraktu var pakļaut tīrīšanas procedūrām vai analizēt mērķa analizējamās vielas, izmantojot atbilstošu(-as) noteicošo(-ās) metodi(-es). Ja turpmāka ekstrakta apstrāde netiks veikta nekavējoties, koncentratora cauruli noslēdz ar aizbāzni un uzglabā ledusskapī. Ja ekstrakts tiks uzglabāts ilgāk par 2 dienām, tas jāpārnes uz flakonu, kas aprīkots ar skrūvējamu vāciņu ar PTFE un atbilstoši marķēts.
12. Datu analīze un aprēķini
Nav aprēķinu, kas būtu tieši saistīti ar šo ekstrakcijas procedūru. Skatīt atbilstošo noteicošo metodi galīgo paraugu rezultātu aprēķināšanai.
13. Metodes veiktspēja
14. Piesārņojuma novēršana
14.1. Piesārņojuma novēršana ietver jebkuru paņēmienu, kas samazina vai likvidē atkritumu daudzumu un/vai toksicitāti to rašanās vietā. Laboratorijas darbībā pastāv daudzas piesārņojuma novēršanas iespējas. EPN ir izveidojusi vēlamo vides pārvaldības metožu hierarhiju, kas piesārņojuma novēršanu izvirza par pirmās izvēles pārvaldības iespēju. Kad vien iespējams, laboratorijas personālam būtu jāizmanto piesārņojuma novēršanas metodes, lai risinātu atkritumu rašanās problēmu. Ja atkritumus nav iespējams samazināt to rašanās vietā, Aģentūra iesaka pārstrādi kā nākamo labāko risinājumu.
14.2. Lai iegūtu informāciju par piesārņojuma novēršanu, kas var būt piemērojama laboratorijām un pētniecības iestādēm, konsultējieties ar Less is Better: Laboratory Chemical Management for Waste Reduction, kas pieejama Amerikas Ķīmijas biedrības Valdības attiecību un zinātnes politikas departamentā, 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org.
15. Atkritumu apsaimniekošana
tvaika nosūcēji un stendi, kas atbilst visu kanalizācijas novadīšanas atļauju un noteikumu burtam un garam, kā arī ievērojot visus cieto un bīstamo atkritumu noteikumus, jo īpaši bīstamo atkritumu identifikācijas noteikumus un zemes apglabāšanas ierobežojumus. Lai iegūtu plašāku informāciju par atkritumu apsaimniekošanu, skatiet Atkritumu apsaimniekošanas rokasgrāmatu laboratorijas personālam, kas pieejama Amerikas Ķīmijas biedrībā, izmantojot adresi, kas norādīta 14.2. apakšpunktā.
16. Atsauces
- ASV EPN, “Starplaboratoriju salīdzināšanas pētījums: gaistošo un daļēji gaistošo savienojumu metodes, t” Vides uzraudzības sistēmu laboratorija, Pētniecības un attīstības birojs, Lasvegasa, NV, EPA 600/4-84-027, 1984. gads.
- C. S. Hein, P. J. Marsden, A. S. Shurtleff, “Metožu 3540 (Sokslets) un 3550 (ultraskaņas apstrāde) novērtēšana IX papildinājuma novērtēšanai Analizējamās vielas no cietiem paraugiem,” S-CUBED, Ziņojums par EPA līgumu 68-03-33-75, darba uzdevums Nr. 03, dokuments nr. SSS-R- 88-9436, 1988. gada oktobris.
Fakti, kurus ir vērts zināt
Ultraskaņas audu homogenizatori bieži tiek saukti par zondes sonikatoru, skaņas lizeru, ultraskaņas traucētāju, ultraskaņas dzirnaviņu, sono-ruptoru, sonifikatoru, skaņas dismembratoru, šūnu traucētāju, ultraskaņas izkliedētāju vai šķīdinātāju. Dažādie termini izriet no dažādām lietojumprogrammām, kuras var izpildīt ar ultraskaņu.
Dažādi sonotrode izmēri UP200Ht