EPA3550 Guia de extração ultrassônica
Extração ultrassônica é um método de extração ecológico e ecológico que pode ser aplicado a pequenas amostras de laboratório, bem como para a extração de compostos valiosos em escala de produção comercial. A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) recomenda uma variedade de metodologias de química analítica e teste de características, amostragem e monitoramento ambiental e garantia de qualidade em vigor para apoiar a Lei de Conservação e Recuperação de Recursos (RCRA). Para a extração assistida por ultrassom, a EPA divulgou a seguinte orientação:
MÉTODO 3550C – Extração ultrassônica
1. Escopo e Aplicação
Além disso, os métodos SW-846, com exceção do uso obrigatório do método para a análise de parâmetros definidos pelo método, destinam-se a ser métodos de orientação que contêm informações gerais sobre como realizar um procedimento ou técnica analítica que um laboratório pode usar como ponto de partida básico para gerar seu próprio procedimento operacional padrão (SOP) detalhado, seja para seu próprio uso geral ou para uma aplicação específica do projeto. Os dados de desempenho incluídos neste método são apenas para fins de orientação e não se destinam a ser e não devem ser usados como critérios absolutos de aceitação de CQ para fins de acreditação de laboratório.
1.1 Este método descreve um procedimento para extrair compostos orgânicos não voláteis e semivoláteis de sólidos como solos, lodos e resíduos. O processo ultrassônico garante o contato íntimo da matriz da amostra com o solvente de extração.
1.2 Este método divide-se em dois procedimentos, baseados na concentração esperada de compostos orgânicos. O procedimento de baixa concentração (Seção 11.3) é para componentes orgânicos individuais esperados em menos ou igual a 20 mg/kg e usa o tamanho de amostra maior e três extrações seriadas (concentrações mais baixas são mais difíceis de extrair). O procedimento de concentração média/alta (Seção 11.4) é para componentes orgânicos individuais com expectativa de mais de 20 mg/kg e usa a amostra menor e uma única extração.
1.3 É altamente recomendável que os extratos sejam submetidos a alguma forma de limpeza (por exemplo, usando um método da série 3600) antes da análise.
1.4 É fundamental que o método (incluindo as instruções do fabricante) seja seguido explicitamente, a fim de obter a máxima eficiência de extração. Consulte a Seção 11.0 para uma discussão sobre os aspectos críticos do procedimento de extração. Consulte as instruções do fabricante sobre configurações operacionais específicas.
1.5 Este método descreve pelo menos três sistemas de solventes de extracção que podem ser utilizados para diferentes grupos de analitos (ver secção 7.4). Podem ser utilizados outros sistemas de solventes, desde que possa ser demonstrado um desempenho adequado para as substâncias a analisar em causa. A escolha do solvente de extração dependerá dos analitos de interesse e nenhum solvente é universalmente aplicável a todos os grupos de analitos. Como resultado de preocupações sobre a eficiência da extração ultrassônica, particularmente em concentrações próximas ou abaixo de cerca de 10 μg / kg, é imperativo que o analista demonstre o desempenho do sistema de solvente específico e as condições operacionais para os analitos de interesse e as concentrações de interesse. Esta demonstração aplica-se a qualquer sistema de solventes utilizado, incluindo os especificamente enumerados neste método. No mínimo, essa demonstração abrangerá a demonstração inicial de proficiência descrita no método 3500, usando uma matriz de referência limpa. O método 8000 descreve procedimentos que podem ser usados para desenvolver critérios de desempenho para tais demonstrações, bem como para resultados de amostras de pico de matriz e controle de laboratório.
1.6 A EPA observa que existem dados publicados limitados sobre a eficiência da extracção ultra-sónica no que diz respeito aos pesticidas organofosforados em concentrações baixas de partes por mil milhões (ppb) e abaixo. Por conseguinte, a utilização deste método para estes compostos, em particular, deve ser apoiada por dados de desempenho como os discutidos acima e no método 3500.
1.7 Antes de empregar este método, os analistas são aconselhados a consultar o método base para cada tipo de procedimento que pode ser empregado na análise geral (por exemplo, Métodos 3500, 3600, 5000 e 8000) para obter informações adicionais sobre procedimentos de controle de qualidade, desenvolvimento de critérios de aceitação de CQ, cálculos e orientações gerais. Os analistas também devem consultar a declaração de isenção de responsabilidade no início do manual e as informações do Capítulo Dois para obter orientação sobre a flexibilidade pretendida na escolha de métodos, aparelhos, materiais, reagentes e suprimentos, e sobre as responsabilidades do analista para demonstrar que as técnicas empregadas são apropriadas para os analitos de interesse, na matriz de interesse, e nos níveis de preocupação.
Além disso, analistas e usuários de dados são avisados de que, exceto quando explicitamente especificado em um regulamento, o uso de métodos SW-846 não é obrigatório em resposta aos requisitos federais de teste. As informações contidas neste método são fornecidas pela EPA como orientação a ser usada pelo analista e pela comunidade regulamentada na tomada de decisões necessárias para gerar resultados que atendam aos objetivos de qualidade de dados para a aplicação pretendida.
1.8 O uso deste método é restrito ao uso por, ou sob a supervisão de, analistas devidamente experientes e treinados. Cada analista deve demonstrar a capacidade de gerar resultados aceitáveis com este método. Como já foi referido, essas demonstrações são específicas para as substâncias a analisar em causa e para o sistema de solventes utilizado, bem como para os procedimentos para amostras de baixa e média/alta concentração.
VialTweeter para preparação ultrassônica de amostras
2. Resumo do método
2.1 Procedimento de baixa concentração — A amostra é misturada com sulfato de sódio anidro para formar um pó de fluxo livre. A mistura é extraída com solvente três vezes, usando extração ultrassônica. O extracto é separado da amostra por filtração a vácuo ou centrifugação. O extrato está pronto para concentração final, limpeza e/ou análise.
2.2 Procedimento de concentração média/alta — A amostra é misturada com sulfato de sódio anidro para formar um pó de fluxo livre. Isso é extraído com solvente uma vez, usando extração ultrassônica. Uma parte do extrato é coletada para limpeza e/ou análise.
3. Definições
Consulte o Capítulo Um e as instruções do fabricante para obter as definições que podem ser relevantes para este método.
4. Interferências
4.1 Solventes, reagentes, vidrarias e outros hardwares de processamento de amostras podem produzir artefatos e/ou interferências na análise da amostra. Todos esses materiais devem ser demonstrados como livres de interferências nas condições da análise por meio da análise de brancos do método.
Pode ser necessária uma seleção específica de reagentes e purificação de solventes por destilação em sistemas totalmente em vidro. Consulte cada método a ser usado para obter orientações específicas sobre procedimentos de controle de qualidade e o Capítulo Quatro para obter orientações gerais sobre a limpeza de vidraria.
4.2 As interferências são geralmente específicas dos analitos de interesse. Por conseguinte, consultar o método 3500 e os métodos determinantes adequados para obter orientações específicas sobre as interferências de extracção.
5. Segurança
Este método não aborda todos os problemas de segurança associados ao seu uso. O laboratório é responsável por manter um ambiente de trabalho seguro e um arquivo de conscientização atualizado sobre os regulamentos da OSHA em relação ao manuseio seguro dos produtos químicos listados neste método. Um arquivo de referência de fichas de dados de segurança de materiais (MSDSs) deve estar disponível para todo o pessoal envolvido nessas análises.
6. Equipamentos e suprimentos
A menção de nomes comerciais ou produtos comerciais neste manual é apenas para fins ilustrativos e não constitui um endosso da EPA ou recomendação exclusiva de uso. Os produtos e configurações de instrumentos citados nos métodos SW-846 representam os produtos e configurações usados durante o desenvolvimento do método ou posteriormente avaliados pela Agência. Vidraria, reagentes, suprimentos, equipamentos e configurações diferentes das listadas neste manual podem ser empregados, desde que o desempenho do método apropriado para a aplicação pretendida tenha sido demonstrado e documentado.
Esta seção não lista artigos de vidro de laboratório comuns (por exemplo, copos e frascos).
6.2 Preparação ultrassônica — Deve ser utilizado um dispositivo do tipo chifre equipado com uma ponta de titânio ou um dispositivo que proporcione um desempenho adequado. (por exemplo, UP200Ht ou UP200St)
6.2.1 Disruptor ultrassônico — O disruptor deve ter uma potência mínima de 300 watts, com capacidade de pulsação. Recomenda-se um dispositivo projetado para reduzir o som de cavitação. Siga as instruções do fabricante para preparar o disruptor para extração de amostras com concentrações baixas e médias/altas. (por exemplo, UP400S)
6.2.2 Use uma buzina de 3/4 de polegada para o procedimento do método de baixa concentração e uma microponta cônica de 1/8 de polegada presa a uma buzina de 1/2 polegada para o procedimento do método de concentração média/alta.
6.3 Caixa de proteção acústica – Para evitar danos auditivos, recomenda-se o uso de uma proteção acústica (por exemplo, caixa de proteção acústica SPB-L). Assim, o ruído cavitacional do processo de sonicação pode ser reduzido substancialmente.
Mais equipamentos
6.4.1 Forno de secagem — Capaz de manter 105 graus C.
6.4.2 Dessecador.
6.4.3 Cadinhos — Porcelana ou alumínio descartável.
6.5 Pipetas Pasteur — 1 mL, vidro, descartável.
6.7 Aparelhos de filtração por vácuo ou pressão
6.7.1 Funil de Buchner
6.7.2 Papel de filtro
6.8 Aparelho Kuderna-dinamarquês (K-D)
6.8.1 Tubo concentrador — 10 mL, graduado. Utiliza-se uma rolha esmerilada para evitar a evaporação dos extractos.
6.8.2. Balão de evaporação — 500 mL. Fixar o balão ao tubo concentrador com molas, pinças ou equivalente.
6.8.3 Coluna de Snyder — Macro de três bolas.
6.8.4 Coluna de Snyder — Micro de duas bolas.
6.8.5 Molas — 1/2 polegada.
6.9 Sistema de recuperação de vapor de solvente.
NOTA: Esta vidraria é recomendada para fins de recuperação de solvente durante os procedimentos de concentração que requerem o uso de concentradores evaporativos Kuderna-dinamarqueses. A incorporação deste aparelho pode ser exigida por regulamentos federais, estaduais ou municipais locais que regem as emissões atmosféricas de orgânicos voláteis. A EPA recomenda a incorporação desse tipo de sistema de recuperação como método para implementar um programa de redução de emissões. A recuperação de solventes é um meio de estar em conformidade com as iniciativas de minimização de resíduos e prevenção da poluição.
6.10 Chips em ebulição — Extraído com solvente, cerca de 10/40 de malha (carboneto de silício ou equivalente).
6.11 Banho-maria — Aquecido, com uma tampa de anel concêntrico, capaz de controlar a temperatura a ± 5 °C. O banho deve ser usado em um capuz.
6.12 Equilíbrio — Carregamento superior, capaz de pesar com precisão com precisão de 0,01 g.
6.13 Frascos — 2 mL, para amostrador automático GC, equipado com tampas de rosca revestidas com politetrafluoretileno (PTFE) ou tampas de crimpagem.
6.14 Frascos para injetáveis de cintilação de vidro — 20 mL, equipado com tampas de rosca revestidas com PTFE.
6.15 Espátula — Aço inoxidável ou PTFE.
6.16 Coluna de secagem — Coluna cromatográfica de vidro borossilicato de 20 mm de diâmetro interno com lã de vidro na parte inferior.
NOTA: As colunas com discos de vidro frito são difíceis de descontaminar depois de terem sido utilizadas para secar extratos altamente contaminados. Colunas sem fritas podem ser adquiridas.
Use uma pequena almofada de lã de vidro para reter o adsorvente. Pré-lave a almofada de lã de vidro com 50 mL de acetona seguida de 50 mL do solvente de eluição antes de embalar a coluna com adsorvente.
6.17 Aparelho de evaporação de azoto (facultativo) — N-Evap, 12 ou 24 posições (Organomation Modelo 112, ou equivalente).
7. Reagentes e padrões
7.2 Água reagente sem orgânicos. Todas as referências à água neste método referem-se à água reagente orgânica isenta, conforme definida no Capítulo Um.
7.3 Sulfato de sódio (granulado, anidro), Na2SO4. Purifique aquecendo a 400 °C por 4 horas em uma bandeja rasa ou pré-limpando o sulfato de sódio com cloreto de metileno. Se o sulfato de sódio for pré-limpo com cloreto de metileno, deve ser analisado um método em branco, demonstrando que não há interferência do sulfato de sódio.
7.4 Solventes de extração
As amostras devem ser extraídas utilizando um sistema solvente que permita uma recuperação óptima e reprodutível das substâncias a analisar da matriz da amostra, nas concentrações de interesse. A escolha do solvente de extração dependerá dos analitos de interesse e nenhum solvente é universalmente aplicável a todos os grupos de analitos. Qualquer que seja o sistema de solventes utilizado, incluindo os especificamente enumerados neste método, o analista deve demonstrar um desempenho adequado para as substâncias a analisar requeridas, aos níveis requeridos. No mínimo, essa demonstração abrangerá a demonstração inicial de proficiência descrita no método 3500, usando uma matriz de referência limpa. O método 8000 descreve procedimentos que podem ser usados para desenvolver critérios de desempenho para tais demonstrações, bem como para resultados de amostras de pico de matriz e controle de laboratório.
Muitos dos sistemas de solventes descritos abaixo incluem a combinação de um solvente miscível em água, como acetona, e um solvente imiscível em água, como cloreto de metileno ou hexano. O objetivo do solvente miscível em água é facilitar a extração de sólidos úmidos, permitindo que o solvente misturado penetre na camada de água da superfície das partículas sólidas. O solvente imiscível em água extrai compostos orgânicos com polaridades semelhantes. Assim, um solvente apolar como o hexano é frequentemente usado para analitos apolares, como PCBs, enquanto um solvente polar como o cloreto de metileno pode ser usado para analitos polares. A polaridade da acetona também pode ajudar a extrair analitos polares em sistemas de solventes mistos.
A Tabela 1 fornece dados de recuperação de exemplo para compostos orgânicos semivoláteis selecionados extraídos de um SRM NIST usando vários sistemas de solvente de extração. As secções seguintes fornecem orientações sobre a escolha de solventes para várias classes de analitos.
Todos os solventes devem ser de qualidade pesticida ou equivalente. Os solventes podem ser desgaseificados antes da utilização.
7.4.1 Os orgânicos semivoláteis podem ser extraídos com acetona/hexano (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) ou acetona/cloreto de metileno (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.2 Os pesticidas organoclorados podem ser extraídos com acetona/hexano (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) ou acetona/cloreto de metileno (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.3 Os PCBs podem ser extraídos com acetona/hexano (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14), ou cloreto de acetona/metileno (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2) ou hexano (C6H14).
7.4.4 Podem ser utilizados outros sistemas de solventes, desde que o analista possa demonstrar um desempenho adequado para as substâncias a analisar em causa, nas concentrações em causa, na matriz da amostra (ver método 3500).
7.5 Trocar solventes — Com o uso de alguns métodos determinantes, o solvente de extração precisará ser trocado por um solvente compatível com a instrumentação usada nesse método determinante. Consultar o método determinante a utilizar para a selecção do solvente de permuta adequado. Todos os solventes devem ser de qualidade pesticida ou equivalente. Exemplos de solventes de troca são dados abaixo.
7.5.1 Hexano, C6H14
7.5.2 2-propanol, (CH3)2CHOH
7.5.3 Ciclohexano, C6H12
7.5.4 Acetonitrila, CH3CN
7.5.5 Metanol, CH3OH
A caixa de proteção acústica SPB-L reduz substancialmente o ruído cavitacional da sonicação.
8. Coleta, preservação e armazenamento de amostras
8.1 Ver o material introdutório do Capítulo Quatro, “Analitos orgânicos” Método 3500 e os métodos determinantes específicos a serem empregados.
8.2 As amostras sólidas a serem extraídas por este procedimento devem ser coletadas e armazenadas como quaisquer outras amostras sólidas contendo orgânicos semivoláteis.
9. Controle de qualidade
9.2 Demonstração inicial de proficiência
Cada laboratório deve demonstrar proficiência inicial com cada preparação de amostra e combinação de método determinante que utiliza, gerando dados de exatidão e precisão aceitáveis para analitos alvo em uma matriz limpa. O laboratório também deve repetir a demonstração de proficiência sempre que novos membros da equipe forem treinados ou mudanças significativas na instrumentação forem feitas. Consulte o Método 8000 para obter informações sobre como realizar uma demonstração de proficiência.
9.3 Inicialmente, antes de processar qualquer amostra, o analista deve demonstrar que todas as partes do equipamento em contato com a amostra e os reagentes estão livres de interferências. Isso é feito por meio da análise de um método em branco. Como verificação contínua, cada vez que as amostras são extraídas, limpas e analisadas, e quando há uma mudança nos reagentes, um método em branco deve ser extraído e analisado para os compostos de interesse como uma proteção contra a contaminação crônica do laboratório.
9.4 Quaisquer ensaios em branco de método, amostras de espigões de matriz ou amostras replicadas devem ser submetidos aos mesmos procedimentos analíticos (Seção 11.0) que os usados em amostras reais.
9.5 Práticas padrão de garantia de qualidade devem ser usadas com este método, conforme incluído em documentos de planejamento sistemático apropriados e SOPs de laboratório. Todas as condições de operação do instrumento devem ser registradas.
9.6 Consulte também o Método 3500 para procedimentos de controle de qualidade de extração e preparação de amostras e os métodos determinativos a serem usados para procedimentos determinativos de CQ.
9.7 Quando listados no método determinante apropriado, padrões substitutos devem ser adicionados a todas as amostras antes da extração. Consulte os métodos 3500 e 8000 e os métodos determinativos apropriados para obter mais informações.
9.8 Como observado anteriormente, o uso de qualquer técnica de extração, incluindo extração ultrassônica, deve ser apoiado por dados que demonstrem o desempenho do sistema de solvente específico e as condições de operação para os analitos de interesse, nos níveis de interesse, na matriz da amostra.
10. Calibração e Padronização
Não há etapas de calibração ou padronização diretamente associadas a este procedimento de extração de amostras.
11. Procedimento
Conforme observado na Seção 1.4, a extração ultrassônica pode não ser um método tão rigoroso quanto outros métodos de extração para solos/sólidos. Portanto, é fundamental que este método seja seguido explicitamente (incluindo as instruções do fabricante) para atingir a máxima eficiência de extração. No mínimo, para o uso bem-sucedido desta técnica:
11.1 Manuseio de amostras
11.1.2 Amostras de resíduos — As amostras constituídas por várias fases devem ser preparadas antes da extracção pelo processo de separação de fases descrito no capítulo dois. Este procedimento de extração é apenas para sólidos.
11.1.3 Amostras de resíduos secos passíveis de moagem — Triturar ou subdividir os resíduos de modo a que passem por uma peneira de 1 mm ou possam ser extrudidos através de um orifício de 1 mm. Introduzir uma amostra suficiente no aparelho de moagem para produzir pelo menos 10 g após a moagem.
CUIDADO: A secagem e a moagem devem ser realizadas em coifa, para evitar a contaminação do laboratório.
11.1.4 Materiais gomosos, fibrosos ou oleosos não passíveis de moagem — Corte, triture ou reduza de outra forma o tamanho desses materiais para permitir a mistura e a exposição máxima das superfícies da amostra para a extração.
11.2 Determinação da porcentagem de peso seco — Quando os resultados da amostra devem ser calculados com base no peso seco, uma porção separada da amostra deve ser pesada ao mesmo tempo que a parte usada para a determinação analítica.
CUIDADO: O forno de secagem deve estar contido em um exaustor ou ventilado. Uma contaminação laboratorial significativa pode resultar de uma amostra de resíduos perigosos altamente contaminada.
Imediatamente após a pesagem da alíquota da amostra a extrair, pesar uma alíquota adicional de 5 a 10 g da amostra para um cadinho. Secar esta alíquota durante a noite a 105 °C. Deixar arrefecer num exsicador antes de pesar.
Calcule a porcentagem de peso seco da seguinte forma:
% peso seco = (g de amostra seca / g de amostra) x 100
Esta alíquota seca em estufa não é utilizada para a extracção e deve ser convenientemente eliminada após a determinação do peso seco.
11.3 Procedimento de extração em baixa concentração
Este procedimento aplica-se a amostras sólidas que se prevê que contenham menos ou igual a 20 mg/kg de análises orgânicas.
Etapas antes da sonicação
11.3.1 As etapas a seguir devem ser executadas rapidamente para evitar a perda dos extraíveis mais voláteis.
11.3.1.1 Pesar aproximadamente 30 g de amostra em um béquer de 400 mL. Registre o peso com precisão de 0,1 g.
11.3.1.2 Para a amostra em cada lote selecionado para enriquecimento, adicione 1,0 mL da solução de enriquecimento da matriz. Consulte o Método 3500 para obter orientação sobre a escolha apropriada de compostos e concentrações de pico de matriz. Veja também a nota na Seção 11.3.
11.3.1.3 Adicione 1,0 mL da solução padrão substituta a todas as amostras, amostras enriquecidas, amostras de CQ e espaços em branco. Consulte o Método 3500 para obter orientação sobre a escolha apropriada de compostos e concentrações substitutos. Veja também a nota na Seção 11.3.
11.3.1.4 Se for utilizada a limpeza por permeação em gel (ver método 3640), o analista deve adicionar o dobro do volume da solução substituta de enriquecimento (e da solução de enriquecimento da matriz, se aplicável) ou concentrar o extracto final em metade do volume normal, para compensar a metade do extracto que se perde devido ao carregamento da coluna GPC. Veja também a nota na Seção 11.3.
11.3.1.5 Amostras não porosas ou úmidas (tipo gomoso ou argiloso) que não tenham textura arenosa de fluxo livre devem ser misturadas com 60 g de sulfato de sódio anidro, usando uma espátula. Se necessário, mais sulfato de sódio pode ser adicionado. Após a adição de sulfato de sódio, a amostra deve fluir livremente. Veja também a nota na Seção 11.3.
11.3.1.6 Adicione imediatamente 100 mL do solvente de extração ou mistura de solventes (consulte a Seção 7.4 e a Tabela 2 para obter informações sobre a escolha dos solventes).
11.3.2 Coloque a superfície inferior da ponta do chifre disruptor de 3/4 de polegada cerca de 1/2 polegada abaixo da superfície do solvente, mas acima da camada de sedimentos.
NOTA: Certifique-se de que a buzina / sonotrodo ultrassônico esteja montada corretamente de acordo com as instruções do fabricante.
11.3.3 Extraia a amostra por ultrassom por 3 min, com o controle de saída ajustado em 100% (potência total) ou na configuração de potência recomendada pelo fabricante, a chave de modo em Pulse (energia pulsante em vez de energia contínua) e o ciclo de trabalho percentual definido em 50% (energia ligada 50% do tempo e desligada 50% do tempo). Não use a sonda microtip.
11.3.4 Transvase o extracto e filtre-o através de papel de filtro (por exemplo, Whatman n.º 41 ou equivalente) num funil de Buchner que está ligado a um balão de filtração limpo de 500 ml. Em alternativa, transvase o extrato para um frasco de centrifugação e centrifugue a baixa velocidade para remover as partículas.
11.3.5 Repita a extração mais duas vezes com duas porções adicionais de 100 mL de solvente limpo. Decantar o solvente após cada extracção ultra-sónica. Após a extração ultrassônica final, despeje toda a amostra no funil de Buchner, lave o béquer com solvente de extração e adicione o enxágue ao funil.
Etapas após a sonicação
11.3.6. Se necessário, concentrar o extracto antes da análise, de acordo com o procedimento descrito no ponto 11.5. Caso contrário, prossiga para a Seção 11.7.
UP200St com micro-ponta para sonicação de amostras
11.4 Procedimento de extração de média / alta concentração
Este procedimento aplica-se a amostras sólidas que se espera que contenham mais de 20 mg/kg de analitos orgânicos.
Etapas antes da sonicação
11.4.2 Para a amostra em cada lote selecionado para enriquecimento, adicione 1,0 mL da solução de cravação da matriz. Consulte o Método 3500 para obter orientação sobre a escolha apropriada de compostos e concentrações de pico de matriz. Veja também a nota na Seção 11.3.
11.4.3 Adicione 1,0 mL de solução de enriquecimento substituto a todas as amostras, amostras enriquecidas, amostras de CQ e espaços em branco. Consulte o Método 3500 para obter orientação sobre a escolha apropriada de compostos e concentrações de pico de matriz. Veja também a nota na Seção 11.3.
11.4.4 Se for utilizada a limpeza por permeação em gel (ver método 3640), o analista deve adicionar o dobro do volume da solução substituta de enriquecimento (e da solução de enriquecimento da matriz, se aplicável) ou concentrar o extracto final em metade do volume normal, para compensar a metade do extracto que é perdida devido ao carregamento da coluna GPC.
11.4.5 Amostras não porosas ou úmidas (tipo gomoso ou argiloso) que não tenham uma textura arenosa de fluxo livre devem ser misturadas com 2 g de sulfato de sódio anidro, usando uma espátula. Se necessário, mais sulfato de sódio pode ser adicionado. Após a adição de sulfato de sódio, a amostra deve fluir livremente (consulte a nota na Seção 11.3).
11.4.6 Adicione imediatamente qualquer volume de solvente necessário para trazer o volume final para 10,0 mL, considerando o volume adicionado de substitutos e picos de matriz (consulte a Seção 7.4 e a Tabela 2 para obter informações sobre a escolha dos solventes).
11.4.7 Extraia a amostra com a sonda ultrassônica de microponta cônica de 1/8 de polegada por 2 min na configuração de controle de saída 5 e com o interruptor de modo ligado no pulso e no ciclo de trabalho percentual a 50%.
11.4.8 Embale frouxamente uma pipeta Pasteur descartável com 2 a 3 cm de lã de vidro. Filtrar o extracto da amostra através da lã de vidro e recolhê-lo num recipiente adequado. Todos os 10 ml de solvente de extracção não podem ser recuperados da amostra. Portanto, o analista deve coletar um volume apropriado para a sensibilidade do método determinativo a ser utilizado. Por exemplo, para métodos que não precisam que o extrato seja mais concentrado (por exemplo, o método 8081 normalmente emprega um volume final de extrato de 10 mL), o extrato pode ser coletado em um frasco de cintilação ou outro recipiente lacrável. Para os extractos que necessitam de uma maior concentração, é aconselhável recolher um volume-padrão para todas essas amostras, a fim de simplificar o cálculo dos resultados finais da amostra. Por exemplo, colete 5,0 mL de extrato em um tubo concentrador limpo. Este volume representa exactamente metade do volume total do extracto da amostra original. Se necessário, considere o “perda” de metade do extrato nos cálculos finais da amostra, ou concentrar o extrato final na metade do volume final nominal (por exemplo, 0,5 mL vs. 1,0 mL) para compensar a perda.
11.4.9 Se necessário, concentrar o extracto antes da análise, seguindo o procedimento previsto na secção 11.5 ou na secção 11.6. Caso contrário, prossiga para a Seção 11.7.
Técnicas de concentração
Sempre que necessário para satisfazer os critérios de sensibilidade, os extractos de amostras do processo de extracção em baixa concentração ou de média/alta concentração podem ser concentrados até ao volume final necessário para o método determinante e a aplicação específica a utilizar, utilizando a técnica K-D ou a evaporação do azoto.
11.5.1 Monte um concentrador Kuderna-Danish (K-D) conectando um tubo concentrador de 10 mL a um frasco de evaporação de tamanho apropriado.
11.5.2 Secar o extracto passando-o através de uma coluna de secagem contendo cerca de 10 g de sulfato de sódio anidro. Recolha o extracto seco no concentrador K-D.
11.5.3 Enxágue o tubo de coleta e a coluna de secagem no frasco K-D com uma porção adicional de 20 mL de solvente para obter uma transferência quantitativa.
11.5.4 Adicione um ou dois chips de ebulição limpos ao frasco e prenda uma coluna Snyder de três bolas. Conecte a vidraria de recuperação de vapor de solvente (condensador e dispositivo de coleta, consulte a Seção 6.9) à coluna Snyder do aparelho K-D, seguindo as instruções do fabricante. Umedeça previamente a coluna Snyder adicionando cerca de 1 mL de cloreto de metileno (ou outro solvente adequado) ao topo da coluna. Coloque o aparelho K-D em banho-maria quente (15 – 20 EC acima do ponto de ebulição do solvente), de modo que o tubo concentrador seja parcialmente imerso na água quente e toda a superfície arredondada inferior do frasco seja banhada com vapor quente. Ajustar a posição vertical do aparelho e a temperatura da água conforme necessário para completar a concentração em 10 – 20 min. Na taxa adequada de destilação, as bolas da coluna vibrarão ativamente, mas as câmaras não inundarão. Quando o volume aparente de líquido atingir 1 mL, remova o aparelho K-D do banho-maria e deixe-o escorrer e esfriar por pelo menos 10 min.
CUIDADO: Não deixe o extrato ressecar, pois isso resultará em perda severa de alguns analitos. Os pesticidas organofosforados são particularmente suscetíveis a tais perdas.
11.5.4.1 Se for necessária uma troca de solvente (conforme indicado na Tabela 2 ou no método determinante apropriado), remova momentaneamente a coluna Snyder, adicione 50 mL do solvente de troca e um novo chip de ebulição.
11.5.4.2 Recoloque a coluna Snyder. Concentrar o extracto, aumentando a temperatura do banho-maria, se necessário, para manter uma taxa de destilação adequada.
11.5.5 Remova a coluna Snyder. Enxágue o frasco K-D e as juntas inferiores da coluna Snyder no tubo concentrador com 1 – 2 mL de solvente. O extrato pode ser ainda mais concentrado usando uma das técnicas descritas na Seção 11.6 ou ajustado para um volume final de 5,0 – 10,0 mL usando um solvente apropriado (ver Tabela 2 ou o método determinante apropriado). Se houver cristais de enxofre, prossiga para o Método 3660 para limpeza.
11.6 Se for necessária uma concentração adicional, use a técnica de coluna micro-Snyder (consulte a Seção 11.6.1) ou a técnica de evaporação de nitrogênio (consulte a Seção 11.6.2).
11.6.1 Técnica da coluna de Micro-Snyder
11.6.1.1 Adicione um chip de ebulição limpo e fresco ao tubo concentrador e conecte uma coluna micro-Snyder de duas esferas diretamente ao tubo concentrador. Conecte a vidraria de recuperação de vapor de solvente (condensador e dispositivo de coleta) à coluna micro-Snyder do aparelho K-D, seguindo as instruções do fabricante. Umedeça previamente a coluna Snyder adicionando 0,5 mL de cloreto de metileno ou o solvente de troca no topo da coluna. Coloque o aparelho de microconcentração em banho-maria de modo a que o tubo concentrador fique parcialmente imerso na água quente. Ajustar a posição vertical do aparelho e a temperatura da água, conforme necessário, para completar a concentração em 5 – 10 min. Na taxa adequada de destilação, as bolas da coluna vibrarão ativamente, mas as câmaras não inundarão.
11.6.1.2 Quando o volume aparente de líquido atingir 0,5 mL, retire o aparelho do banho-maria e deixe-o escorrer e esfriar por pelo menos 10 min. Remova a coluna de Snyder e enxágue suas juntas inferiores no tubo concentrador com 0.2 mL de solvente. Ajuste o volume final do extrato para 1,0 – 2,0 mL.
CUIDADO: Não deixe o extrato ressecar, pois isso resultará em perda severa de alguns analitos. Os pesticidas organofosforados são particularmente suscetíveis a tais perdas.
11.6.2 Técnica de evaporação de nitrogênio
11.6.2.1 Coloque o tubo concentrador em um banho quente (30 graus C) e evapore o volume do solvente a 0,5 mL usando um jato suave de nitrogênio limpo e seco (filtrado através de uma coluna de carvão ativado).
CUIDADO: Não se deve utilizar uma nova tubagem de plástico entre a armadilha de carbono e a amostra, uma vez que pode introduzir interferências de ftalatos.
11.6.2.2 Enxágue a parede interna do tubo concentrador várias vezes com solvente durante a concentração. Durante a evaporação, posicione o tubo concentrador para evitar a condensação de água no extrato. De acordo com os procedimentos normais, o extracto não deve ficar seco.
CUIDADO: Não deixe o extrato ressecar, pois isso resultará em perda severa de alguns analitos. Os pesticidas organofosforados são particularmente suscetíveis a tais perdas.
11.7 O extrato pode agora ser submetido a procedimentos de limpeza ou analisado para os analitos alvo usando a(s) técnica(s) determinante(s) apropriada(s). Se o manuseamento do extracto não for efectuado imediatamente, tapar o tubo concentrador e conservar no frigorífico. Se o extrato for armazenado por mais de 2 dias, ele deve ser transferido para um frasco equipado com uma tampa de rosca revestida com PTFE e rotulado adequadamente.
12. Análise e cálculos de dados
Não há cálculos explicitamente associados a esse procedimento de extração. Ver o método determinante adequado para o cálculo dos resultados finais da amostra.
13. Desempenho do método
14. Prevenção da poluição
14.1 A prevenção da poluição abrange qualquer técnica que reduza ou elimine a quantidade e/ou toxicidade dos resíduos no ponto de geração. Existem inúmeras oportunidades para a prevenção da poluição na operação de laboratório. A EPA estabeleceu uma hierarquia preferencial de técnicas de gestão ambiental que coloca a prevenção da poluição como a opção de gestão de primeira escolha. Sempre que possível, o pessoal do laboratório deve usar técnicas de prevenção da poluição para lidar com a geração de resíduos. Quando os resíduos não podem ser reduzidos de forma viável na fonte, a Agência recomenda a reciclagem como a próxima melhor opção.
14.2 Para obter informações sobre prevenção da poluição que podem ser aplicáveis a laboratórios e instituições de pesquisa, consulte Menos é melhor: Gerenciamento de produtos químicos de laboratório para redução de resíduos, disponível no Departamento de Relações Governamentais e Política Científica da American Chemical Society, 1155 16th St., NW Washington, DC 20036, https://www.acs.org.
15. Gestão de Resíduos
exaustores e operações de bancada, cumprindo a letra e o espírito de quaisquer licenças e regulamentos de descarga de esgoto e cumprindo todos os regulamentos de resíduos sólidos e perigosos, particularmente as regras de identificação de resíduos perigosos e restrições de descarte de terras. Para obter mais informações sobre gerenciamento de resíduos, consulte o Manual de Gerenciamento de Resíduos para Pessoal de Laboratório disponível na American Chemical Society no endereço listado na Seção 14.2.
16. Referências
- EPA dos EUA, “Estudo de Comparação Interlaboratorial: Métodos para Compostos Voláteis e Semivoláteis,” Laboratório de Sistemas de Monitoramento Ambiental, Escritório de Pesquisa e Desenvolvimento, Las Vegas, NV, EPA 600 / 4-84-027, 1984.
- C. S. Hein, P. J. Marsden, A. S. Shurtleff, “Avaliação dos Métodos 3540 (Soxhlet) e 3550 (Sonicação) para Avaliação de Analitos do Apêndice IX a partir de Amostras Sólidas,” S-CUBED, Relatório para o Contrato EPA 68-03-33-75, Atribuição de Trabalho nº 03, Documento nº. SSS-R- 88-9436, outubro de 1988.
Fatos, vale a pena conhecer
Homogeneizadores ultra-sônicos são muitas vezes referidos como sonicador de sonda, lyser ultra-sônico, disruptor de ultra-som, moedor ultra-sônico, sono-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, disruptor celular, dispersor ultra-sônico ou dissolvente. Os termos diferentes resultam de várias aplicações que podem ser cumpridas pelo sonication.
Diferentes tamanhos de sonotrodo para o UP200Ht