EPA3550 Руководство по ультразвуковой экстракции
ультразвуковая экстракция — это экологичный, экологически чистый метод экстракции, который может применяться как к небольшим лабораторным образцам, так и для извлечения ценных соединений в промышленных масштабах. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) рекомендует различные методологии аналитической химии и тестирования характеристик, отбора проб и мониторинга окружающей среды, а также обеспечения качества в поддержку Закона о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA). Для ультразвуковой экстракции EPA выпустило следующее руководство:
МЕТОД 3550C – ультразвуковая экстракция
1. Сфера применения
Кроме того, методы стандарта SW-846, за исключением обязательного использования метода для анализа параметров, определенных методом, предназначены для использования в качестве руководящих методов, содержащих общую информацию о том, как выполнять аналитическую процедуру или метод, который лаборатория может использовать в качестве исходной точки для создания своей собственной подробной стандартной операционной процедуры (СОП) либо для собственного общего использования, либо для конкретного проектного применения. Данные о рабочих характеристиках, включенные в этот метод, предназначены только для руководящих целей и не предназначены и не должны использоваться в качестве абсолютных критериев приемлемости контроля качества для целей аккредитации лаборатории.
1.1 Данный способ описывает процедуру извлечения нелетучих и полулетучих органических соединений из твердых веществ, таких как почва, шлам и отходы. Ультразвуковой процесс обеспечивает тесный контакт матрицы образца с экстракционным растворителем.
1.2 Данный метод делится на две процедуры, основанные на ожидаемой концентрации органических соединений. Процедура с низкой концентрацией (раздел 11.3) предназначена для отдельных органических компонентов, содержание которых ожидается менее или равно 20 мг/кг, и включает в себя больший размер образца и три последовательные экстракции (более низкие концентрации труднее извлекать). Процедура со средней/высокой концентрацией (раздел 11.4) предназначена для отдельных органических компонентов, концентрация которых ожидается более 20 мг/кг, и включает в себя меньший образец и однократную экстракцию.
1.3 Настоятельно рекомендуется, чтобы экстракты были подвергнуты той или иной форме очистки (например, с использованием метода серии 3600) перед анализом.
1.4 Крайне важно, чтобы метод (включая инструкции производителя) строго соблюдался для достижения максимальной эффективности экстракции. В разделе 11.0 рассматриваются важнейшие аспекты процедуры извлечения. Обратитесь к инструкциям производителя относительно конкретных рабочих настроек.
1.5 Данный метод описывает, по меньшей мере, три системы экстракционных растворителей, которые могут быть использованы для различных групп аналитов (см.. 7.4). Могут быть использованы другие растворительные системы, при условии, что могут быть продемонстрированы адекватные эксплуатационные характеристики для анализируемых веществ, представляющих интерес. Выбор растворителя для экстракции будет зависеть от интересующих аналитов, и ни один растворитель не является универсально применимым ко всем группам аналитов. В связи с опасениями по поводу эффективности ультразвуковой экстракции, особенно при концентрациях около или ниже примерно 10 г/кг, крайне важно, чтобы аналитик продемонстрировал производительность конкретной системы растворителя и условия работы для исследуемых аналитов и концентраций, представляющих интерес. Данная демонстрация применима к любой используемой системе растворителей, включая те, которые конкретно перечислены в данном способе. Как минимум, такая демонстрация будет включать в себя первоначальную демонстрацию мастерства, описанную в Методе 3500, с использованием чистой эталонной матрицы. Способ 8000 описывает процедуры, которые могут быть использованы для разработки критериев эффективности для таких демонстраций, а также для матричных спайков и лабораторных контрольных образцов.
1.6 АООС отмечает, что имеются ограниченные опубликованные данные об эффективности ультразвуковой экстракции в отношении фосфорорганических пестицидов в низких концентрациях на миллиард (ppb) и ниже. В результате, использование данного способа для этих соединений, в частности, должно быть подкреплено данными о рабочих характеристиках, такими как рассмотренные выше и в способе 3500.
1.7 Перед применением данного метода аналитикам рекомендуется ознакомиться с базовым методом для каждого типа процедуры, которая может быть использована в общем анализе (например, методы 3500, 3600, 5000 и 8000) для получения дополнительной информации о процедурах контроля качества, разработке критериев приемлемости контроля качества, расчетах и общих указаниях. Аналитики также должны ознакомиться с заявлением об отказе от ответственности, приведенным в начале руководства, и с информацией в главе 2 для получения указаний о предполагаемой гибкости в выборе методов, оборудования, материалов, реагентов и расходных материалов, а также об обязанностях аналитика по демонстрации того, что используемые методы подходят для анализируемых веществ, представляющих интерес, в интересующей их матрице. и на уровнях озабоченности.
Кроме того, аналитики и пользователи данных уведомляются о том, что, за исключением случаев, прямо указанных в нормативных актах, использование методов SW-846 не является обязательным в соответствии с федеральными требованиями к испытаниям. Информация, содержащаяся в этом методе, предоставлена EPA в качестве руководства, которое должно использоваться аналитиком и регулируемым сообществом при вынесении суждений, необходимых для получения результатов, отвечающих целевым показателям качества данных для предполагаемого применения.
1.8 Использование данного метода ограничено использованием опытными и обученными аналитиками или под их контролем. Каждый аналитик должен продемонстрировать способность получать приемлемые результаты с помощью этого метода. Как отмечалось выше, такие демонстрации относятся к интересующим аналитам и используемой системе растворителя, а также к процедурам для образцов с низкой и средней/высокой концентрацией.
VialTweeter для ультразвуковой подготовки образцов
2. Краткое изложение метода
2.1 Процедура с низкой концентрацией — Образец смешивают с безводным сульфатом натрия с образованием сыпучего порошка. Смесь экстрагируют растворителем трижды, используя ультразвуковую экстракцию. Экстракт отделяют от образца с помощью вакуумной фильтрации или центрифугирования. Экстракт готов к окончательному концентрированию, очистке и/или анализу.
2.2 Процедура со средней/высокой концентрацией — Образец смешивают с безводным сульфатом натрия с образованием сыпучего порошка. Он экстрагируется растворителем один раз с помощью ультразвуковой экстракции. Часть экстракта собирается для очистки и/или анализа.
3. Определения
Определения, которые могут иметь отношение к данному методу, см. в главе 1 и в инструкциях производителя.
4. Помехи
4.1 Растворители, реагенты, стеклянная посуда и другое оборудование для обработки проб могут создавать артефакты и/или помехи для анализа проб. Отсутствие интерференции у всех этих материалов в условиях анализа должно быть продемонстрировано путем анализа заготовок метода.
Может потребоваться специальный подбор реагентов и очистка растворителей путем дистилляции в цельностеклянных системах. Обратитесь к каждому методу, который следует использовать, для получения конкретных указаний по процедурам контроля качества и к главе 4 для общих указаний по очистке стеклянной посуды.
4.2 Интерференции обычно специфичны для исследуемых аналитов. Поэтому обратитесь к Методу 3500 и соответствующим определяющим методам для получения конкретных указаний по интерференции вывода.
5. Безопасность
Этот метод не решает всех вопросов безопасности, связанных с его использованием. Лаборатория несет ответственность за поддержание безопасной рабочей среды и текущей осведомленности о правилах OSHA в отношении безопасного обращения с химическими веществами, перечисленными в этом методе. Справочный файл паспортов безопасности материалов (MSDS) должен быть доступен всему персоналу, участвующему в этих анализах.
6. Оборудование и расходные материалы
Упоминание торговых названий или коммерческих продуктов в данном руководстве носит иллюстративный характер и не является одобрением EPA или исключительной рекомендацией для использования. Продукты и настройки приборов, указанные в методах SW-846, представляют собой те продукты и настройки, которые использовались при разработке метода или впоследствии оценивались Агентством. Стеклянная посуда, реагенты, расходные материалы, оборудование и настройки, отличные от перечисленных в данном руководстве, могут использоваться при условии, что эффективность метода, соответствующая предполагаемому применению, была продемонстрирована и задокументирована.
В этом разделе не перечислена обычная лабораторная посуда (например, мензурки и колбы).
6.2 Ультразвуковая подготовка — Необходимо использовать устройство рогового типа, оснащенное титановым наконечником, или устройство, которое будет давать соответствующую производительность. (например, УП200Хт или УП200Ст)
6.2.1 Ультразвуковой разрушитель — Дезинтегратор должен иметь минимальную мощность 300 Вт с возможностью пульсации. Рекомендуется использовать устройство, предназначенное для снижения кавитационного звука. Следуйте инструкциям производителя по подготовке разрушителя к экстракции образцов с низкими и средними/высокими концентрациями. (например, УП400С)
6.2.2 Используйте рупор диаметром 3/4 дюйма для метода низкой концентрации и конический микронаконечник диаметром 1/8 дюйма, прикрепленный к рогу диаметром 1/2 дюйма для метода средней/высокой концентрации.
6.3 Звукозащитный бокс – Во избежание повреждения слуха рекомендуется использовать звукозащитный кожух (например, звукозащитный бокс SPB-L). Таким образом, кавитационный шум в процессе ультразвуковой обработки может быть значительно уменьшен.
Дополнительное оборудование
6.4.1 Сушильный шкаф — Способен поддерживать температуру 105 градусов Цельсия.
6.4.2 Десиккатор.
6.4.3 Тигли — Фарфоровый или одноразовый алюминий.
6.5 Пастеровские пипетки — 1-мл, стеклянный, одноразовый.
6.7 Вакуумные или напорные фильтрующие аппараты
6.7.1 Воронка Бюхнера
6.7.2 Фильтровальная бумага
6.8 Аппарат Кудерна-Датский (K-D)
6.8.1 Трубка концентратора — 10-мл, дипломированный. Для предотвращения испарения экстрактов используется пробка из матового стекла.
6.8.2 Испарительная колба — 500 мл. Прикрепите колбу к трубке концентратора с помощью пружин, зажимов или аналогичных устройств.
6.8.3 Колонна Снайдера — Макрос с тремя шарами.
6.8.4 Колонна Снайдера — Двухшариковый микро.
6.8.5 Пружины — 1/2 дюйма.
6.9 Система рекуперации паров растворителей.
ПРИМЕЧАНИЕ: Эта стеклянная посуда рекомендуется для рекуперации растворителей во время процедур концентрирования, требующих использования испарительных концентраторов Kuderna-Date. Включение этого устройства может потребоваться в соответствии с федеральными, государственными или муниципальными правилами, которые регулируют выбросы в атмосферу летучих органических веществ. EPA рекомендует использовать этот тип системы рекультивации в качестве метода реализации программы сокращения выбросов. Рекуперация растворителей является средством обеспечения соответствия инициативам по минимизации отходов и предотвращению загрязнения.
6.10 Варка чипсов — Экстрагированный растворителем, примерно 10/40 меш (карбид кремния или эквивалент).
6.11 Водяная баня — С подогревом, с концентрической кольцевой крышкой, способной регулировать температуру до ± 5 градусов Цельсия. Ванну следует использовать в вытяжке.
6.12 Баланс — С верхней загрузкой, способный с точностью до 0,01 г взвешиваться.
6.13 Флаконы — 2 мл, для автосамплера GC, оснащенного резьбовыми крышками или обжимными крышками с футеровкой из политетрафторэтилена (ПТФЭ).
6.14 Стеклянные сцинтилляционные флаконы — 20 мл, оснащен винтовыми крышками с футеровкой из ПТФЭ.
6.15 Шпатель — Нержавеющая сталь или ПТФЭ.
6.16 Сушильная колонна — Хроматографическая колонка из боросиликатного стекла диаметром 20 мм со стекловатой внизу.
ПРИМЕЧАНИЕ: Колонны с дисками из фриттированного стекла трудно обеззараживать после того, как они использовались для сушки сильно загрязненных экстрактов. Можно приобрести колонны без фритты.
Используйте небольшую прокладку из стекловаты для удержания адсорбента. Перед упаковкой колонки адсорбентом предварительно промойте ватную губку 50 мл ацетона, а затем 50 мл растворителя для элюирования.
6.17 Аппарат для испарения азота (опционально) — N-Evap, 12- или 24-позиционный (модель Organomation 112 или аналогичная).
7. Реактивы и стандарты
7.2 Вода с реагентами без органических веществ. Все ссылки на воду в данном методе относятся к воде без органических реагентов, как определено в главе 1.
7.3 Сульфат натрия (гранулированный, безводный), Na2SO4. Очистите путем нагревания при 400 °C в течение 4 часов в неглубоком лотке или путем предварительной очистки сульфата натрия метиленхлоридом. Если сульфат натрия предварительно очищен метиленхлоридом, следует проанализировать методическую заготовку, демонстрирующую отсутствие помех со стороны сульфата натрия.
7.4 Экстракционные растворители
Образцы должны быть экстрагированы с использованием системы растворителей, которая обеспечивает оптимальное, воспроизводимое извлечение анализитов из матрицы образца в концентрациях, представляющих интерес. Выбор растворителя для экстракции будет зависеть от интересующих аналитов, и ни один растворитель не является универсально применимым ко всем группам аналитов. Независимо от используемой системы растворителей, включая те, которые конкретно перечислены в данном методе, аналитик должен продемонстрировать достаточную производительность для анализируемых металлов на интересующих уровнях. Как минимум, такая демонстрация будет включать в себя первоначальную демонстрацию мастерства, описанную в Методе 3500, с использованием чистой эталонной матрицы. Способ 8000 описывает процедуры, которые могут быть использованы для разработки критериев эффективности для таких демонстраций, а также для матричных спайков и лабораторных контрольных образцов.
Многие из описанных ниже систем растворителей включают комбинацию смешивающегося с водой растворителя, такого как ацетон, и несмешивающегося с водой растворителя, такого как метиленхлорид или гексан. Целью смешивающегося с водой растворителя является облегчение экстракции влажных твердых веществ, позволяя смешанному растворителю проникать в слой воды поверхности твердых частиц. Несмешиваемый с водой растворитель экстрагирует органические соединения с аналогичными полярностями. Таким образом, неполярный растворитель, такой как гексан, часто используется для неполярных аналитов, таких как ПХД, в то время как полярный растворитель, такой как метиленхлорид, может быть использован для полярных аналитов. Полярность ацетона также может способствовать экстракции полярных аналитов в системах со смешанными растворителями.
В таблице 1 приведены примеры данных восстановления для выбранных полулетучих органических соединений, извлеченных из NIST SRM с использованием различных экстракционных растворителей. В следующих разделах содержатся рекомендации по выбору растворителей для различных классов аналитов.
Все растворители должны быть пестицидного качества или эквивалентными. Растворители могут быть дегазированы перед использованием.
7.4.1 Полулетучие органические вещества могут быть экстрагированы ацетоном/гексаном (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) или ацетоном/метиленхлоридом (1:1, vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.2 Хлорорганические пестициды могут быть экстрагированы ацетоном/гексаном (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) или ацетоном/метиленхлоридом (1:1, vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.3 ПХД могут быть экстрагированы ацетоном/гексаном (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14), или ацетоном/метиленхлоридом (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2), или гексаном (C6H14).
7.4.4 Могут быть использованы другие системы с растворителями при условии, что аналитик может продемонстрировать достаточную производительность для анализируемых веществ при представляющих интерес концентрациях в матрице образца (см. Метод 3500).
7.5 Обменные растворители — При использовании некоторых детерминирующих методов экстракционный растворитель необходимо будет заменить на растворитель, совместимый с приборами, используемыми в этом детерминативном методе. Обратитесь к определяющему методу, который следует использовать для выбора подходящего обменного растворителя. Все растворители должны быть пестицидного качества или эквивалентными. Примеры обменных растворителей приведены ниже.
7.5.1 Гексан, C6H14
7.5.2 2-пропанол, (CH3)2CHOH
7.5.3 Циклогексан, C6H12
7.5.4 Ацетонитрил, CH3CN
7.5.5 Метанол, CH3OH
Звукозащитный бокс SPB-L значительно снижает кавитационный шум ультразвуковой обработки.
8. Сбор, консервация и хранение образцов
8.1 См. вводный материал к главе четвертой: “Органические аналиты” Метод 3500 и конкретные детерминативные методы, которые должны быть использованы.
8.2 Твердые пробы, извлекаемые с помощью данной методики, должны собираться и храниться так же, как и любые другие твердые пробы, содержащие полулетучие органические вещества.
9. Контроль качества
9.2 Первоначальная демонстрация квалификации
Каждая лаборатория должна продемонстрировать начальное мастерство в каждой комбинации пробоподготовки и используемого ею метода определения путем получения данных приемлемой точности и прецизионности для целевых аналитов в чистой матрице. Лаборатория также должна повторять демонстрацию квалификации при обучении новых сотрудников или внесении существенных изменений в контрольно-измерительные приборы. Смотрите Метод 8000 для получения информации о том, как выполнить демонстрацию мастерства.
9.3 Изначально, перед обработкой любых образцов, аналитик должен продемонстрировать, что все части оборудования, контактирующие с образцом и реагентами, не имеют помех. Это достигается путем анализа заготовки метода. В качестве непрерывной проверки, каждый раз при извлечении, очистке и анализе образцов, а также при изменении реагентов, методическая заготовка должна быть извлечена и проанализирована на наличие интересующих соединений в качестве меры защиты от хронического лабораторного загрязнения.
9.4 Любые методические заготовки, матричные образцы спайков или повторяющиеся образцы должны быть подвергнуты тем же аналитическим процедурам (раздел 11.0), что и те, которые используются для реальных образцов.
9.5 С этим методом следует использовать стандартные методы обеспечения качества, включенные в соответствующие документы систематического планирования и лабораторные СОП. Все условия работы прибора должны быть зафиксированы.
9.6 Также обратитесь к Методу 3500 для процедур экстракции и контроля качества пробоподготовки, а также к определяющим методам, которые должны использоваться для определяющих процедур контроля качества.
9.7 При включении в соответствующий детерминативный метод суррогатные стандарты должны быть добавлены ко всем образцам до начала экстракции. Для получения дополнительной информации см. Методы 3500 и 8000, а также соответствующие детерминативные методы.
9.8 Как отмечалось ранее, использование любого метода экстракции, включая ультразвуковую экстракцию, должно быть подкреплено данными, демонстрирующими производительность конкретной системы растворителя и условия работы для анализируемых металлов на интересующих уровнях в матрице образца.
10. Калибровка и стандартизация
Эта процедура извлечения проб не требует калибровки или стандартизации.
11. Порядок действий
Как отмечалось в. 1.4, ультразвуковая экстракция может быть не таким строгим методом, как другие методы экстракции почвы/твердых веществ. Поэтому крайне важно, чтобы этот метод строго соблюдался (включая инструкции производителя) для достижения максимальной эффективности экстракции. Как минимум, для успешного использования данной методики:
11.1 Работа с образцами
11.1.2 Образцы отходов — Образцы, состоящие из нескольких фаз, должны быть подготовлены перед экстракцией с помощью процедуры разделения фаз, описанной в главе 2. Эта процедура экстракции предназначена только для твердых веществ.
11.1.3 Образцы сухих отходов, поддающиеся измельчению — Измельчите или иным образом разделите отходы таким образом, чтобы они либо проходили через сито толщиной 1 мм, либо могли быть выдавлены через отверстие диаметром 1 мм. Введите в измельчающее устройство достаточное количество пробы, чтобы после измельчения получилось не менее 10 г.
ВНИМАНИЕ: Сушку и шлифовку следует проводить в вытяжке, во избежание загрязнения лаборатории.
11.1.4 Липкие, волокнистые или маслянистые материалы, не поддающиеся измельчению — Разрежьте, измельчите или иным образом уменьшите эти материалы в размере, чтобы обеспечить смешивание и максимальное воздействие на поверхности образца для экстракции.
11.2 Определение процента сухой массы — Когда результаты отбора проб должны быть рассчитаны на основе сухого веса, отдельная порция пробы должна быть взвешена одновременно с частью, используемой для аналитического определения.
ВНИМАНИЕ: Сушильный шкаф должен быть закрыт вытяжкой или вентилируемым. Значительное лабораторное загрязнение может произойти в результате сильного загрязнения образца опасных отходов.
Сразу после взвешивания аликвоты образца, подлежащей извлечению, взвесьте еще от 5 до 10 г аликвоты образца в тарированный тигель. Высушите эту аликвоту на ночь при температуре 105 градусов Цельсия. Дайте остыть в эксикаторе перед взвешиванием.
Рассчитайте процент сухого веса следующим образом:
% сухой массы = (г сухой пробы/г пробы) x 100
Эта высушенная в духовке аликвота не используется для экстракции и должна быть надлежащим образом утилизирована после определения сухого веса.
11.3 Процедура экстракции в низкой концентрации
Эта процедура применяется к твердым образцам, которые, как ожидается, содержат менее или равные 20 мг/кг органических анализов.
Шаги перед ультразвуковой обработкой
11.3.1 Во избежание потерь наиболее летучих извлекаемых веществ следует незамедлительно выполнить следующие шаги.
11.3.1.1 Взвесьте приблизительно 30 г образца в стакан объемом 400 мл. Запишите вес с точностью до 0,1 г.
11.3.1.2 Для образца в каждой партии, выбранной для спайкинга, добавьте 1,0 мл матричного раствора для спайкинга. Обратитесь к методу 3500 для получения рекомендаций по правильному выбору матричных спайковых соединений и концентраций. Также см. примечание в разделе 11.3.
11.3.1.3 Добавьте 1,0 мл суррогатного стандартного раствора во все образцы, образцы с шипами, образцы контроля качества и заготовки. Обратитесь к методу 3500 для получения рекомендаций по правильному выбору суррогатных соединений и концентраций. Также см. примечание в разделе 11.3.
11.3.1.4 Если необходимо использовать гель-проникающую зачистку (см. Метод 3640), аналитик должен либо добавить в два раза больше объема суррогатного спайкингового раствора (и матричного спайкингового раствора, где это применимо), либо сконцентрировать конечный экстракт до половины нормального объема, чтобы компенсировать половину экстракта, потерянного из-за нагрузки на колонку GPC. Также см. примечание в разделе 11.3.
11.3.1.5 Непористые или влажные образцы (липкого или глинистого типа), которые не имеют сыпучей песчаной текстуры, должны быть смешаны с 60 г безводного сульфата натрия с помощью шпателя. При необходимости можно добавить больше сульфата натрия. После добавления сульфата натрия проба должна стать сыпучей. Также см. примечание в разделе 11.3.
11.3.1.6 Немедленно добавьте 100 мл экстракционного растворителя или смеси растворителей (см. раздел 7.4 и таблицу 2 для получения информации о выборе растворителей).
11.3.2 Поместите нижнюю поверхность наконечника 3/4-дюймового рожка разрушителя примерно на 1/2 дюйма ниже поверхности растворителя, но выше слоя осадка.
ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что ультразвуковой рупор / сонотрод правильно установлен в соответствии с инструкциями производителя.
11.3.3 Извлекайте образец ультразвуковым путем в течение 3 мин, при этом регулирование выходного сигнала установлено на 100% (полная мощность) или на рекомендованную производителем мощность, режим переключения в режим Импульс (импульсная энергия, а не непрерывная энергия) и процентный рабочий цикл установлен на 50% (энергия включено 50% времени и выключено 50% времени). Не используйте щуп с микронаконечником.
11.3.4 Сцедите экстракт и профильтруйте его через фильтровальную бумагу (например, ватман No 41 или аналогичную) в воронке Бюхнера, прикрепленной к чистой фильтрующей колбе объемом 500 мл. В качестве альтернативы сцедите экстракт в бутылку для центрифуги и центрифугируйте на низкой скорости для удаления частиц.
11.3.5 Повторите экстракцию еще два раза с двумя дополнительными порциями чистого растворителя по 100 мл. Сцеживайте растворитель после каждой ультразвуковой экстракции. После окончательной ультразвуковой экстракции вылейте весь образец в воронку Бюхнера, промойте стакан экстракционным растворителем и добавьте ополаскиватель в воронку.
Шаги после обработки ультразвуком
11.3.6 При необходимости сконцентрировать экстракт перед анализом в соответствии с процедурой, описанной в. 11.5. В противном случае перейдите к разделу 11.7.
UP200St с микронаконечником для ультразвуковой обработки образца
11.4 Процедура экстракции со средней/высокой концентрацией
Эта процедура применяется к твердым образцам, в которых, как ожидается, будет содержаться более 20 мг/кг органических аналитов.
Шаги перед ультразвуковой обработкой
11.4.2 Для образца в каждой партии, выбранной для спайкинга, добавьте 1,0 мл матричного раствора для спайкинга. Обратитесь к методу 3500 для получения рекомендаций по правильному выбору матричных спайковых соединений и концентраций. Также см. примечание в разделе 11.3.
11.4.3 Добавьте 1,0 мл суррогатного раствора для спайкинга во все образцы, образцы с шипами, образцы контроля качества и заготовки. Обратитесь к методу 3500 для получения рекомендаций по правильному выбору матричных спайковых соединений и концентраций. Также см. примечание в разделе 11.3.
11.4.4 Если необходимо использовать промывку гелевым прониканием (см. Метод 3640), аналитик должен либо добавить в два раза больше объема суррогатного спайкингового раствора (и матричного спайкингового раствора, где это применимо), либо сконцентрировать конечный экстракт до половины нормального объема, чтобы компенсировать половину экстракта, потерянного из-за нагрузки на колонку GPC.
11.4.5 Непористые или влажные образцы (липкого или глинистого типа), не имеющие сыпучей песчаной текстуры, необходимо смешать с 2 г безводного сульфата натрия с помощью шпателя. При необходимости можно добавить больше сульфата натрия. После добавления сульфата натрия проба должна быть сыпучей (см. примечание в. 11.3).
11.4.6 Немедленно добавьте любой объем растворителя, который необходим для доведения конечного объема до 10,0 мл, учитывая добавленный объем суррогатов и матричных спайков (см. раздел 7.4 и таблицу 2 для получения информации о выборе растворителей).
11.4.7 Извлечь образец с помощью ультразвукового зонда с коническим микронаконечником 1/8 дюйма в течение 2 мин при настройке управления выходом 5 и с переключателем режима на импульсе и процентом заполнения на 50%.
11.4.8 Неплотно упакуйте одноразовую пастеровскую пипетку с 2-3 см стекловаты. Отфильтруйте образец экстракта через стекловату и соберите экстракт в подходящую емкость. Все 10 мл экстракционного растворителя не могут быть извлечены из образца. Следовательно, аналитик должен собрать объем, соответствующий чувствительности используемого детерминативного метода. Например, для способов, которые не требуют дальнейшего концентрирования экстракта (например, в способе 8081 обычно используется конечный объем экстракта, равный 10 мл), экстракт может быть собран в сцинтилляционный флакон или другой герметичный контейнер. Для экстрактов, которые потребуют дальнейшей концентрации, целесообразно собрать стандартный объем для всех таких проб, чтобы упростить расчет окончательных результатов проб. Например, соберите 5,0 мл экстракта в чистую пробирку концентратора. Этот объем составляет ровно половину от общего объема экстракта исходного образца. При необходимости учитывайте параметр “потеря” половины экстракта в расчетах окончательного образца или сконцентрируйте конечный экстракт до половины номинального конечного объема (например, 0,5 мл против 1,0 мл) для компенсации потерь.
11.4.9 При необходимости сконцентрировать экстракт перед анализом в соответствии с процедурой, описанной в. 11.5 или. 11.6. В противном случае перейдите к разделу 11.7.
Техники концентрации
В тех случаях, когда это необходимо для удовлетворения критериев чувствительности, экстракты образцов, полученные в результате экстракции с низкой или средней/высокой концентрацией, могут быть концентрированы до конечного объема, необходимого для использования определяющего метода и конкретного применения, с использованием либо метода K-D, либо выпаривания азота.
11.5.1 Соберите концентратор Kuderna-Danish (K-D), присоединив трубку концентратора объемом 10 мл к испарительной колбе соответствующего размера.
11.5.2 Высушить экстракт, пропустив его через сушильную колонну, содержащую около 10 г безводного сульфата натрия. Соберите высушенный экстракт в концентраторе K-D.
11.5.3 Промойте сборную трубку и сушильную колонну в колбу K-D дополнительной порцией растворителя в 20 мл для достижения количественного переноса.
11.5.4 Добавьте в колбу одну-две чистые кипящие стружки и прикрепите трехшариковую колонку Снайдера. Прикрепите стеклянную посуду для улавливания паров растворителя (конденсатор и устройство сбора, см.. 6.9) к колонне Снайдера аппарата K-D, следуя инструкциям производителя. Предварительно смочите колонку Снайдера, добавив около 1 мл метиленхлорида (или другого подходящего растворителя) в верхнюю часть колонки. Поместите аппарат K-D на водяную баню (15 – 20 EC выше точки кипения растворителя), так что трубка концентратора частично погружается в горячую воду и вся нижняя округлая поверхность колбы омывается горячим паром. Отрегулируйте вертикальное положение прибора и температуру воды по мере необходимости, чтобы завершить концентрацию за 10 – 20 мин. При правильной скорости перегонки шарики колонны будут активно стучать, но камеры не будут затоплены. Когда кажущийся объем жидкости достигнет 1 мл, снимите аппарат K-D с водяной бани и дайте ему стечь и остыть в течение не менее 10 минут.
ВНИМАНИЕ: Не позволяйте экстракту стать сухим, так как это приведет к серьезной потере некоторых аналитов. Фосфорорганические пестициды особенно восприимчивы к таким потерям.
11.5.4.1 Если необходим обмен растворителем (как указано в таблице 2 или при использовании соответствующего определяющего метода), то на мгновение удалите колонку Снайдера, добавьте 50 мл обменного растворителя и новую кипящую стружку.
11.5.4.2 Снова прикрепите колонку Снайдера. Сконцентрируйте экстракт, повышая температуру водяной бани, если это необходимо, для поддержания правильной скорости дистилляции.
11.5.5 Снимите столбец Снайдера. Промыть колбу K-D и нижние стыки колонны Снайдера в трубку концентратора с помощью 1 – 2 мл растворителя. Экстракт может быть дополнительно концентрирован с использованием одного из методов, описанных в разделе 11.6, или скорректирован до конечного объема 5,0 – 10,0 мл с использованием соответствующего растворителя (см. таблицу 2 или соответствующий детерминативный метод). Если присутствуют кристаллы серы, перейдите к методу 3660 для очистки.
11.6 Если необходимо дополнительное концентрирование, используйте метод микро-Снайдера (см. раздел 11.6.1) или метод испарения азота (см. раздел 11.6.2).
11.6.1 Метод колонны Микро-Снайдера
11.6.1.1 Добавьте свежую чистую кипящую стружку в трубку концентратора и прикрепите колонку микро-Снайдера с двумя шариками непосредственно к трубке концентратора. Прикрепите стеклянную посуду для улавливания паров растворителя (конденсатор и сборное устройство) к микроколонне Снайдера аппарата K-D, следуя инструкциям производителя. Предварительно смочите колонку Снайдера, добавив 0,5 мл метиленхлорида или обменного растворителя в верхнюю часть колонки. Поместите микроконцентрационный аппарат в ванну с горячей водой так, чтобы трубка концентратора была частично погружена в горячую воду. Отрегулируйте вертикальное положение аппарата и температуру воды, при необходимости, чтобы завершить концентрацию в 5 – 10 мин. При правильной скорости перегонки шары колонны будут активно стучать, но камеры не будут заливаться.
11.6.1.2 Когда кажущийся объем жидкости достигнет 0,5 мл, снять аппарат с водяной бани и дать ему стечь и остыть в течение не менее 10 минут. Снимите колонку Снайдера и промойте ее нижние стыки в трубке концентратора 0,2 мл растворителя. Установите итоговый объем экстракта на 1,0 – 2,0 мл.
ВНИМАНИЕ: Не позволяйте экстракту стать сухим, так как это приведет к серьезной потере некоторых аналитов. Фосфорорганические пестициды особенно восприимчивы к таким потерям.
11.6.2 Метод испарения азота
11.6.2.1 Поместите трубку концентратора в теплую ванну (30 °С) и испарьте объем растворителя до 0,5 мл с помощью слабой струи чистого сухого азота (отфильтрованного через колонку активированного угля).
ВНИМАНИЕ: Новые пластиковые трубки не должны использоваться между угольной ловушкой и образцом, так как это может привести к интерференции фталатов.
11.6.2.2 В процессе концентрирования несколько раз промыть внутреннюю стенку трубки концентратора растворителем. Во время испарения расположите трубку концентратора так, чтобы избежать конденсации воды в экстракт. При обычных процедурах нельзя допускать, чтобы экстракт стал сухим.
ВНИМАНИЕ: Не позволяйте экстракту стать сухим, так как это приведет к серьезной потере некоторых аналитов. Фосфорорганические пестициды особенно восприимчивы к таким потерям.
11.7 Теперь экстракт может быть подвергнут процедурам очистки или проанализирован на наличие целевых аналитов с использованием соответствующего определяющего метода (методов). Если дальнейшая работа с экстрактом не будет выполнена сразу, закупорьте трубку концентратора и храните в холодильнике. Если экстракт будет храниться дольше 2 дней, его следует переложить во флакон, оборудованный завинчивающейся крышкой из ПТФЭ, и иметь соответствующую маркировку.
12. Анализ данных и расчеты
Нет никаких вычислений, явно связанных с этой процедурой извлечения. Ознакомьтесь с подходящим определяющим методом для расчета окончательных результатов выборки.
13. Эффективность метода
14. Предотвращение загрязнения
14.1 Предотвращение загрязнения включает в себя любые методы, которые уменьшают или устраняют количество и/или токсичность отходов в месте их образования. В лабораторных условиях существуют многочисленные возможности для предотвращения загрязнения. EPA установило предпочтительную иерархию методов управления окружающей средой, в которой предотвращение загрязнения является вариантом управления первого выбора. По мере возможности персонал лабораторий должен использовать методы предотвращения загрязнения для решения проблемы образования отходов. В тех случаях, когда отходы не могут быть реально сокращены в источнике, Агентство рекомендует переработку в качестве следующего наилучшего варианта.
14.2 Для получения информации о предотвращении загрязнения, которая может быть применима к лабораториям и научно-исследовательским учреждениям, обратитесь к документу «Меньше значит лучше: управление лабораторными химическими веществами для сокращения отходов», который можно получить в Департаменте по связям с государственными органами и научной политике Американского химического общества, 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org.
15. Управление отходами
Вытяжки и стенды работают в соответствии с буквой и духом любых разрешений и правил сброса сточных вод, а также с соблюдением всех нормативных требований по твердым и опасным отходам, в частности, правил идентификации опасных отходов и ограничений по утилизации земель. Для получения дополнительной информации об управлении отходами обратитесь к Руководству по обращению с отходами для персонала лаборатории, которое можно получить в Американском химическом обществе по адресу, указанному в разделе 14.2.
16. Литература
- Агентство по охране окружающей среды США, “Межлабораторное сравнительное исследование: методы для летучих и полулетучих соединений,” Лаборатория систем мониторинга окружающей среды, Управление исследований и разработок, Лас-Вегас, Невада, EPA 600/4-84-027, 1984.
- К. С. Хейн,. Д. Марсден, А. С. Шертлефф, “оценка методов 3540 (Сокслет) и 3550 (ультразвуковая обработка) для оценки аналитов Приложения IX из твердых образцов,” S-CUBED, Отчет по контракту EPA 68-03-33-75, Рабочее задание No 03, Документ No. SSS-R-88-9436, октябрь 1988 года.
Факты, которые стоит знать
Ультразвуковые гомогенизаторы тканей часто называют зондовым ультразвуковым аппаратом, звуковым лизером, ультразвуковым разрушителем, ультразвуковым измельчителем, соноразрывом, сонификатором, звуковым дисмембранатором, клеточным разрушителем, ультразвуковым диспергатором или растворителем. Различные термины являются результатом различных применений, которые могут быть выполнены с помощью ультразвуковой обработки.
Различные размеры сонотрода для UP200Ht