Udhëzues për ekstraktimin me ultratinguj EPA3550
Ekstraktimi me ultratinguj është një metodë ekologjike ekstraktimi, miqësore me mjedisin, që mund të zbatohet si për mostra të vogla laboratorike, ashtu edhe për ekstraktimin e përbërjeve të vlefshme në shkallë prodhimi tregtar. Agjencia e Shteteve të Bashkuara për Mbrojtjen e Mjedisit (EPA) rekomandon një sërë metodologjish të kimisë analitike dhe të testimit të karakteristikave, marrjen e mostrave mjedisore dhe monitorimin e mjedisit, si dhe sigurimin e cilësisë për të mbështetur Ligjin për Ruajtjen dhe Rikuperimin e Burimeve (RCRA). Për ekstraktimin e asistuar me ultratinguj, EPA ka publikuar udhëzimet e mëposhtme:
METODA 3550C – Ekstraktimi me ultratinguj
1. Fusha e veprimit dhe zbatimi
Për më tepër, metodat SW-846, me përjashtim të rasteve kur përdorimi i një metode kërkohet për analizën e parametrave të përcaktuar nga metoda, synojnë të jenë metoda udhëzuese që përmbajnë informacion të përgjithshëm se si të kryhet një procedurë ose teknikë analitike, të cilin një laborator mund ta përdorë si pikënisje bazë për të hartuar Procedurën e vet të detajuar Standarde të Punës (SOP), qoftë për përdorim të përgjithshëm brenda laboratorit, qoftë për një zbatim në një projekt të caktuar. Të dhënat e performancës të përfshira në këtë metodë shërbejnë vetëm për qëllime udhëzuese dhe nuk synojnë të jenë e nuk duhet të përdoren si kritere absolute pranimi të kontrollit të cilësisë (QC) për qëllime të akreditimit të laboratorit.
1.1 Kjo metodë përshkruan një procedurë për ekstraktimin e përbërjeve organike jo të avullueshme dhe gjysmë të avullueshme nga lëndë të ngurta, si dherat, llumrat dhe mbetjet. Procesi me ultratinguj siguron kontakt të ngushtë të matricës së mostrës me tretësin e ekstraktimit.
1.2 Kjo metodë ndahet në dy procedura, në bazë të përqendrimit të pritshëm të përbërjeve organike. Procedura për përqendrime të ulëta (Seksioni 11.3) zbatohet për përbërës organikë individualë që pritet të jenë në përqendrime më të vogla ose të barabarta me 20 mg/kg dhe përdor mostrën me madhësi më të madhe dhe tri ekstraktime të njëpasnjëshme (përqendrimet më të ulëta janë më të vështira për t’u ekstraktuar). Procedura për përqendrime mesatare/të larta (Seksioni 11.4) zbatohet për përbërës organikë individualë që pritet të jenë në përqendrime më të mëdha se 20 mg/kg dhe përdor mostrën më të vogël dhe një ekstraktim të vetëm.
1.3 Rekomandohet fuqimisht që ekstraktet t’i nënshtrohen një forme pastrimi (p.sh., duke përdorur një metodë nga seria 3600) përpara analizës.
1.4 Është thelbësore që metoda (përfshirë udhëzimet e prodhuesit) të ndiqet me përpikëri, për të arritur efikasitetin maksimal të ekstraktimit. Shihni Seksionin 11.0 për një diskutim të aspekteve kritike të procedurës së ekstraktimit. Konsultoni udhëzimet e prodhuesit lidhur me cilësimet specifike të funksionimit.
1.5 Kjo metodë përshkruan të paktën tri sisteme tretësish për ekstraktim që mund të përdoren për grupe të ndryshme analitësh (shihni Seksionin 7.4). Mund të përdoren sisteme të tjera tretësish, me kusht që të mund të demonstrohet performancë e përshtatshme për analitët me interes. Zgjedhja e tretësit të ekstraktimit do të varet nga analitët me interes dhe asnjë tretës i vetëm nuk është universalisht i zbatueshëm për të gjitha grupet e analitëve. Për shkak të shqetësimeve lidhur me efikasitetin e ekstraktimit me ultratinguj, veçanërisht në përqendrime pranë ose nën rreth 10 μg/kg, është e domosdoshme që analisti të demonstrojë performancën e sistemit specifik të tretësve dhe të kushteve të funksionimit për analitët me interes dhe përqendrimet me interes. Ky demonstrim vlen për çdo sistem tretësish që përdoret, përfshirë ato të renditura shprehimisht në këtë metodë. Së paku, një demonstrim i tillë do të përfshijë demonstrimin fillestar të aftësisë të përshkruar në Metodën 3500, duke përdorur një matricë reference të pastër. Metoda 8000 përshkruan procedura që mund të përdoren për të zhvilluar kritere performance për demonstrime të tilla, si dhe për rezultatet e mostrave të matricës të fortifikuara me analitë dhe të mostrave të kontrollit laboratorik.
1.6 EPA vëren se të dhënat e publikuara për efikasitetin e ekstraktimit me ultratinguj lidhur me pesticidet organofosforike në përqendrime të ulëta të rendit pjesë për miliard (ppb) dhe më të ulëta janë të kufizuara. Si rrjedhojë, përdorimi i kësaj metode veçanërisht për këto përbërje duhet të mbështetet nga të dhëna performance, si ato të diskutuara më sipër dhe në Metodën 3500.
1.7 Përpara përdorimit të kësaj metode, analistëve u këshillohet të konsultojnë metodën bazë për çdo lloj procedure që mund të përdoret në analizën e përgjithshme (p.sh., Metodat 3500, 3600, 5000 dhe 8000), për informacion shtesë mbi procedurat e kontrollit të cilësisë, zhvillimin e kritereve të pranimit të QC-së, llogaritjet dhe udhëzimet e përgjithshme. Analistët duhet gjithashtu të konsultojnë deklaratën e mohimit të përgjegjësisë në fillim të manualit dhe informacionin në Kapitullin Dy për udhëzime mbi fleksibilitetin e parashikuar në zgjedhjen e metodave, aparaturave, materialeve, reagentëve dhe artikujve të nevojshëm, si dhe mbi përgjegjësitë e analistit për të demonstruar se teknikat e përdorura janë të përshtatshme për analitët me interes, në matricën me interes dhe në nivelet që përbëjnë shqetësim.
Përveç kësaj, analistët dhe përdoruesit e të dhënave këshillohen se, përveç rasteve kur përcaktohet shprehimisht në një rregullore, përdorimi i metodave SW-846 nuk është i detyrueshëm për përmbushjen e kërkesave federale për testim. Informacioni që përmban kjo metodë jepet nga EPA si udhëzim për t’u përdorur nga analisti dhe subjektet që u nënshtrohen rregulloreve gjatë marrjes së vendimeve të nevojshme për të gjeneruar rezultate që përmbushin objektivat e cilësisë së të dhënave për zbatimin e synuar.
1.8 Përdorimi i kësaj metode kufizohet te analistët me përvojën dhe trajnimin e duhur ose te personat që punojnë nën mbikëqyrjen e tyre. Çdo analist duhet të demonstrojë aftësinë për të gjeneruar rezultate të pranueshme me këtë metodë. Siç u theksua më sipër, demonstrime të tilla janë specifike për analitët me interes dhe sistemin e tretësve të përdorur, si dhe për procedurat për mostrat me përqendrim të ulët dhe të mesëm/të lartë.
Sonikator për shumë mostra “VialTweeter” për përgatitjen e njëkohshme të mostrave në shumë flakonë dhe epruveta të mbyllura hermetikisht
2. Përmbledhje e metodës
2.1 Procedura për përqendrim të ulët – Mostra përzihet me sulfat natriumi anhidër për të formuar një pluhur që rrjedh lirshëm. Përzierja ekstraktohet me tretës tri herë, duke përdorur ekstraktimin me ultratinguj. Ekstrakti ndahet nga mostra me filtrim nën vakum ose centrifugim. Ekstrakti është gati për përqendrimin përfundimtar, pastrimin dhe/ose analizën.
2.2 Procedura për përqendrim të mesëm / të lartë – Mostra përzihet me sulfat natriumi anhidër për të formuar një pluhur që rrjedh lirshëm. Kjo përzierje ekstraktohet me tretës një herë, duke përdorur ekstraktimin me ultratinguj. Një pjesë e ekstraktit mblidhet për pastrim dhe/ose analizë.
3. Përkufizime
Konsultoni Kapitullin Një dhe udhëzimet e prodhuesit për përkufizime që mund të jenë të rëndësishme për këtë metodë.
4. Interferencat
4.1 Tretësit, reagentët, enët prej qelqi dhe pajisjet e tjera për përpunimin e mostrave mund të shkaktojnë artefakte dhe/ose interferenca në analizën e mostrave. Për të gjitha këto materiale duhet të demonstrohet se nuk shkaktojnë interferenca në kushtet e analizës, duke analizuar mostra boshe të metodës.
Mund të jetë e nevojshme përzgjedhja specifike e reagentëve dhe pastrimi i tretësve me distilim në sisteme tërësisht prej qelqi. Konsultoni secilën metodë që do të përdoret për udhëzime specifike mbi procedurat e kontrollit të cilësisë dhe Kapitullin Katër për udhëzime të përgjithshme mbi pastrimin e enëve prej qelqi.
4.2 Interferencat zakonisht janë specifike për analitët me interes. Prandaj, konsultoni Metodën 3500 dhe metodat përkatëse të përcaktimit për udhëzime specifike mbi interferencat gjatë ekstraktimit.
5. Siguria
Kjo metodë nuk trajton të gjitha çështjet e sigurisë që lidhen me përdorimin e saj. Laboratori është përgjegjës për ruajtjen e një mjedisi të sigurt pune dhe mbajtjen e një dosjeje të përditësuar me rregulloret e OSHA-s lidhur me trajtimin e sigurt të kimikateve të renditura në këtë metodë. Një dosje referimi me fletët e të dhënave të sigurisë së materialeve (MSDS) duhet të jetë në dispozicion të të gjithë personelit të përfshirë në këto analiza.
6. Pajisjet dhe materialet
Përmendja e emrave tregtarë ose e produkteve tregtare në këtë manual shërben vetëm për qëllime ilustruese dhe nuk përbën miratim nga EPA ose rekomandim ekskluziv për përdorim. Produktet dhe cilësimet e instrumenteve të cituara në metodat SW-846 përfaqësojnë ato produkte dhe cilësime që janë përdorur gjatë zhvillimit të metodës ose që janë vlerësuar më pas nga Agjencia. Mund të përdoren enë prej qelqi, reagentë, materiale, pajisje dhe cilësime të ndryshme nga ato të renditura në këtë manual, me kusht që të jetë demonstruar dhe dokumentuar performanca e metodës e përshtatshme për zbatimin e synuar.
Ky seksion nuk rendit enët e zakonshme laboratorike prej qelqi (p.sh., gotat kimike dhe balonat).
6.2 Përgatitja me ultratinguj – Duhet të përdoret një pajisje e tipit sonotrodë e pajisur me një majë titani, ose një pajisje që siguron performancë të përshtatshme. (p.sh. UP200Ht ose UP200St)
6.2.1 Shpërbërës ultrasonik – Shpërbërësi duhet të ketë një fuqi minimale prej 300 vatësh, me aftësi për funksionim me impulse. Rekomandohet një pajisje e projektuar për të zvogëluar zhurmën e kavitacionit. Ndiqni udhëzimet e prodhuesit për përgatitjen e shpërbërësit për ekstraktimin e mostrave me përqendrime të ulëta dhe mesatare/të larta. (p.sh. UP400S)
6.2.2 Përdorni një sonotrodë 3/4 inç për procedurën e metodës me përqendrim të ulët dhe një mikromajë konike 1/8 inç të lidhur me një sonotrodë 1/2 inç për procedurën e metodës me përqendrim mesatar/të lartë.
6.3 Kuti mbrojtëse akustike – Për të shmangur dëmtimin e dëgjimit, rekomandohet përdorimi i një kabine mbrojtëse akustike (p.sh. kutia mbrojtëse akustike SPB-L). Në këtë mënyrë, zhurma e kavitacionit nga procesi i sonikimit mund të zvogëlohet ndjeshëm.
Pajisje shtesë
6.4.1 Furrë tharjeje – E aftë të ruajë temperaturën 105 degC.
6.4.2 Eksikator.
6.4.3 Tigela – Prej porcelani ose alumini njëpërdorimësh.
6.5 Pipeta Pasteur – 1-mL, prej qelqi, njëpërdorimëshe.
6.7 Aparaturë filtrimi me vakum ose presion
6.7.1 Hinkë Buchner
6.7.2 Letër filtri
6.8 Aparaturë Kuderna-Danish (K-D)
6.8.1 Tub përqendrimi – 10-mL, i shkallëzuar. Përdoret një tapë prej qelqi të smeriluar për të parandaluar avullimin e ekstrakteve.
6.8.2 Balonë avullimi – 500-mL. Lidheni balonën me tubin e përqendrimit me susta, kapëse ose mjete të barasvlershme.
6.8.3 Kolonë Snyder – Makro me tri sfera.
6.8.4 Kolonë Snyder – Mikro me dy sfera.
6.8.5 Susta – 1/2 inç.
6.9 Sistem rikuperimi të avujve të tretësit.
SHËNIM: Këto pajisje qelqi rekomandohen për rikuperimin e tretësit gjatë procedurave të përqendrimit që kërkojnë përdorimin e përqendruesve avullues Kuderna-Danish. Përfshirja e kësaj aparature mund të kërkohet nga rregulloret federale, shtetërore ose bashkiake vendore që rregullojnë emetimet në ajër të përbërjeve organike të avullueshme. EPA rekomandon përfshirjen e këtij lloji sistemi rikuperimi si një metodë për zbatimin e një programi për zvogëlimin e emetimeve. Rikuperimi i tretësit është një mënyrë për të përmbushur nismat për minimizimin e mbetjeve dhe parandalimin e ndotjes.
6.10 Gurë vlimi – Të ekstraktuar me tretës, afërsisht 10/40 mesh (karbid silici ose material i barasvlershëm).
6.11 Banjë uji – Me ngrohje, me kapak me unaza bashkëqendrore, e aftë të kontrollojë temperaturën brenda ± 5 degC. Banja duhet të përdoret në një aspirator laboratorik.
6.12 Peshore – Me ngarkim nga sipër, e aftë të peshojë me saktësi deri në 0,01 g më të afërt.
6.13 Flakonë – 2-mL, për kampionmarrësin automatik të GC-së, të pajisur me kapakë me fileto ose kapakë me krimpim, me veshje të brendshme prej politetrafluoroetileni (PTFE).
6.14 Flakonë qelqi për scintilim – 20-mL, të pajisur me kapakë me fileto me veshje të brendshme PTFE.
6.15 Spatulë – Prej çeliku të pandryshkshëm ose PTFE.
6.16 Kolonë tharjeje – Kolonë kromatografike prej qelqi borosilikat me diametër të brendshëm 20-mm dhe lesh qelqi në fund.
SHËNIM: Kolonat me disqe prej qelqi të sinterizuar janë të vështira për t’u dekontaminuar pasi janë përdorur për tharjen e ekstrakteve shumë të kontaminuara. Mund të blihen kolona pa disqe të sinterizuara.
Përdorni një shtresë të vogël leshi qelqi për të mbajtur adsorbentin. Paraprakisht, lajeni shtresën e leshit të qelqit me 50 mL aceton dhe më pas me 50 mL të tretësit të eluimit, përpara se të mbushni kolonën me adsorbent.
6.17 Aparaturë avullimi me azot (opsionale) – N-Evap, me 12 ose 24 pozicione (Organomation Model 112, ose ekuivalente).
7. Reagentët dhe standardet
7.2 Ujë për reagentë pa përbërje organike. Të gjitha referencat ndaj ujit në këtë metodë i referohen ujit për reagentë pa përbërje organike, siç përkufizohet në Kapitullin Një.
7.3 Sulfat natriumi (granular, anhidër), Na2SO4. Pastrojeni duke e ngrohur në 400 degC për 4 orë në një tabaka të cekët, ose duke e pastruar paraprakisht sulfatin e natriumit me klorur metileni. Nëse sulfati i natriumit pastrohet paraprakisht me klorur metileni, duhet të analizohet një mostër e bardhë e metodës, për të demonstruar se nuk ka interferencë nga sulfati i natriumit.
7.4 Tretësit e ekstraktimit
Mostrat duhet t’i nënshtrohen ekstraktimit duke përdorur një sistem tretësish që siguron rikuperim optimal dhe të riprodhueshëm të analitëve me interes nga matrica e mostrës, në përqendrimet me interes. Zgjedhja e tretësit të ekstraktimit do të varet nga analitët me interes dhe asnjë tretës i vetëm nuk është universalisht i zbatueshëm për të gjitha grupet e analitëve. Cilido qoftë sistemi i tretësve që përdoret, përfshirë ato të renditura shprehimisht në këtë metodë, analisti duhet të demonstrojë performancë të përshtatshme për analitët me interes, në nivelet me interes. Së paku, një demonstrim i tillë do të përfshijë demonstrimin fillestar të aftësisë të përshkruar në Metodën 3500, duke përdorur një matricë referimi të pastër. Metoda 8000 përshkruan procedura që mund të përdoren për të zhvilluar kritere të performancës për demonstrime të tilla, si dhe për rezultatet e mostrave të matricës të fortifikuara dhe të mostrave të kontrollit laboratorik.
Shumë nga sistemet e tretësve të përshkruara më poshtë përfshijnë kombinimin e një tretësi të përzieshëm me ujin, si acetoni, dhe një tretësi të papërzieshëm me ujin, si kloruri i metilenit ose heksani. Qëllimi i tretësit të përzieshëm me ujin është të lehtësojë ekstraktimin e lëndëve të ngurta të lagështa, duke lejuar që përzierja e tretësve të depërtojë në shtresën e ujit në sipërfaqen e grimcave të ngurta. Tretësi i papërzieshëm me ujin ekstrakton përbërje organike me polaritete të ngjashme. Kështu, një tretës jopolar si heksani përdoret shpesh për analitë jopolarë si PCB-të, ndërsa një tretës polar si kloruri i metilenit mund të përdoret për analitë polarë. Polariteti i acetonit mund të ndihmojë gjithashtu në ekstraktimin e analitëve polarë në sisteme me përzierje tretësish.
Tabela 1 jep të dhëna shembull për rikuperimin e përbërjeve organike gjysmë të avullueshme të përzgjedhura, të ekstraktuara nga një NIST SRM duke përdorur sisteme të ndryshme tretësish ekstraktimi. Seksionet e mëposhtme japin udhëzime për zgjedhjen e tretësve për klasa të ndryshme analitësh.
Të gjithë tretësit duhet të jenë të cilësisë për analizën e pesticideve ose të një cilësie të barasvlershme. Tretësit mund të degazohen përpara përdorimit.
7.4.1 Përbërjet organike gjysmë të avullueshme mund të ekstraktohen me aceton/heksan (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14), ose aceton/klorur metileni (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.2 Pesticidet organoklorike mund të ekstraktohen me aceton/heksan (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14), ose aceton/klorur metileni (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.3 PCB-të mund të ekstraktohen me aceton/heksan (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14), ose aceton/klorur metileni (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2), ose heksan (C6H14).
7.4.4 Mund të përdoren sisteme të tjera tretësish, me kusht që analisti të mund të demonstrojë performancë të përshtatshme për analitët me interes, në përqendrimet me interes, në matricën e mostrës (shih Metodën 3500).
7.5 Tretësit zëvendësues – Gjatë përdorimit të disa metodave të përcaktimit, tretësi i ekstraktimit do të duhet të zëvendësohet me një tretës të pajtueshëm me instrumentet e përdorura në atë metodë përcaktimi. Për zgjedhjen e tretësit të përshtatshëm zëvendësues, referojuni metodës së përcaktimit që do të përdoret. Të gjithë tretësit duhet të jenë të cilësisë për analizën e pesticideve ose të një cilësie të barasvlershme. Më poshtë jepen shembuj të tretësve zëvendësues.
7.5.1 Heksan, C6H14
7.5.2 2-Propanol, (CH3)2CHOH
7.5.3 Cikloheksan, C6H12
7.5.4 Acetonitril, CH3CN
7.5.5 Metanol, CH3OH
Kutia e mbrojtjes akustike SPB-L e zvogëlon ndjeshëm zhurmën e kavitacionit gjatë sonikimit.
8. Marrja, ruajtja dhe magazinimi i mostrave
8.1 Shihni materialin hyrës të Kapitullit Katër, «Analitët organikë», Metodën 3500 dhe metodat specifike të përcaktimit që do të përdoren.
8.2 Mostrat e ngurta që do t’i nënshtrohen ekstraktimit me këtë procedurë duhet të merren dhe të magazinohen si çdo mostër tjetër e ngurtë që përmban përbërje organike gjysmë të avullueshme.
9. Kontrolli i cilësisë
9.2 Demonstrimi fillestar i kompetencës
Çdo laborator duhet të demonstrojë kompetencën fillestare për çdo kombinim të përgatitjes së mostrës dhe metodës së përcaktimit që përdor, duke prodhuar të dhëna me saktësi dhe precizion të pranueshëm për analitët e synuar në një matricë të pastër. Laboratori duhet gjithashtu ta përsërisë demonstrimin e kompetencës sa herë që trajnohen anëtarë të rinj të stafit ose bëhen ndryshime të rëndësishme në instrumentacion. Shihni Metodën 8000 për informacion mbi mënyrën e kryerjes së demonstrimit të kompetencës.
9.3 Fillimisht, përpara përpunimit të çfarëdo mostre, analisti duhet të demonstrojë se të gjitha pjesët e pajisjeve që janë në kontakt me mostrën dhe reagentët janë pa interferenca. Kjo arrihet nëpërmjet analizës së një mostre boshe të metodës. Si kontroll i vazhdueshëm, sa herë që mostrat i nënshtrohen ekstraktimit, pastrimit dhe analizës, si dhe kur ka ndryshim të reagentëve, një mostër boshe e metodës duhet t’i nënshtrohet ekstraktimit dhe analizës për përbërjet me interes, si masë mbrojtëse kundër ndotjes kronike laboratorike.
9.4 Çdo mostër boshe e metodës, mostër e matricës e fortifikuar ose mostër replikate duhet t’u nënshtrohet të njëjtave procedura analitike (Seksioni 11.0) si ato që përdoren për mostrat reale.
9.5 Me këtë metodë duhet të përdoren praktikat standarde të sigurimit të cilësisë, siç përfshihen në dokumentet përkatëse të planifikimit sistematik dhe në procedurat standarde të punës (SOP) të laboratorit. Të gjitha kushtet e funksionimit të instrumenteve duhet të regjistrohen.
9.6 Referojuni gjithashtu Metodës 3500 për procedurat e kontrollit të cilësisë së ekstraktimit dhe përgatitjes së mostrave, si dhe metodave të përcaktimit që do të përdoren për procedurat e QC-së së përcaktimit.
9.7 Kur renditen në metodën përkatëse të përcaktimit, standardet zëvendësuese duhet t’u shtohen të gjitha mostrave përpara ekstraktimit. Shihni Metodat 3500 dhe 8000, si dhe metodat përkatëse të përcaktimit, për më shumë informacion.
9.8 Siç u theksua më herët, përdorimi i çdo teknike ekstraktimi, përfshirë ekstraktimin me ultratinguj, duhet të mbështetet nga të dhëna që demonstrojnë performancën e sistemit specifik të tretësve dhe të kushteve të funksionimit për analitët me interes, në nivelet me interes, në matricën e mostrës.
10. Kalibrimi dhe standardizimi
Nuk ka hapa kalibrimi ose standardizimi të lidhur drejtpërdrejt me këtë procedurë të ekstraktimit të mostrave.
11. Procedura
Siç u theksua në Seksionin 1.4, ekstraktimi me ultratinguj mund të mos jetë një metodë aq rigoroze sa metodat e tjera të ekstraktimit për dhera/materiale të ngurta. Prandaj, është thelbësore që kjo metodë të ndiqet me përpikëri (përfshirë udhëzimet e prodhuesit) për të arritur efikasitetin maksimal të ekstraktimit. Së paku, për përdorimin e suksesshëm të kësaj teknike:
11.1 Trajtimi i mostrave
11.1.2 Mostrat e mbetjeve – Mostrat që përbëhen nga disa faza duhet të përgatiten përpara ekstraktimit me procedurën e ndarjes së fazave të përshkruar në Kapitullin Dy. Kjo procedurë ekstraktimi është vetëm për lëndë të ngurta.
11.1.3 Mostrat e mbetjeve të thata që mund të bluhen – Bluajini ose copëtojini në një mënyrë tjetër mbetjet, në mënyrë që ato ose të kalojnë përmes një site 1-mm, ose të mund të ekstrudohen përmes një vrime 1- mm. Futni në aparatin e bluarjes një sasi të mjaftueshme mostre për të përftuar të paktën 10 g pas bluarjes.
KUJDES: Tharja dhe bluarja duhet të kryhen në një kabinet aspirimi, për të shmangur ndotjen e laboratorit.
11.1.4 Materialet ngjitëse, fibroze ose vajore që nuk mund të bluhen – Pritini, grijini ose zvogëlojini në një mënyrë tjetër përmasat e këtyre materialeve për të mundësuar përzierjen dhe ekspozimin maksimal të sipërfaqeve të mostrës për ekstraktim.
11.2 Përcaktimi i përqindjes së peshës së thatë – Kur rezultatet e mostrës do të llogariten mbi bazën e peshës së thatë, një porcion i veçantë i mostrës duhet të peshohet në të njëjtën kohë me porcionin që përdoret për përcaktimin analitik.
KUJDES: Furra e tharjes duhet të vendoset brenda një kabineti aspirimi ose të ketë ajrim me shkarkim. Një mostër mbetjesh të rrezikshme shumë e ndotur mund të shkaktojë ndotje të konsiderueshme të laboratorit.
Menjëherë pas peshimit të alikuotës së mostrës që do të ekstraktohet, peshoni një alikuotë shtesë prej 5–10 g të mostrës në një tigël të taruar. Thajeni këtë alikuotë gjatë natës në 105 degC. Lëreni të ftohet në një eksikator përpara peshimit.
Llogaritni përqindjen e peshës së thatë si më poshtë:
% e peshës së thatë = (g të mostrës së thatë / g të mostrës) x 100
Kjo alikuotë e tharë në furrë nuk përdoret për ekstraktim dhe duhet të asgjësohet në mënyrën e përshtatshme pasi të jetë përcaktuar pesha e thatë.
11.3 Procedura e ekstraktimit për përqendrim të ulët
Kjo procedurë zbatohet për mostrat e ngurta që pritet të përmbajnë një sasi analitesh organike më të vogël ose të barabartë me 20 mg/kg.
Hapat para sonikimit
11.3.1 Hapat e mëposhtëm duhet të kryhen shpejt për të shmangur humbjen e substancave të ekstraktueshme më të avullueshme.
11.3.1.1 Peshoni afërsisht 30 g mostër në një gotë kimike 400-mL. Regjistroni masën me saktësi deri në 0,1 g më të afërt.
11.3.1.2 Për mostrën e përzgjedhur në çdo seri për shtimin e përbërjeve, shtoni 1,0 mL të tretësirës së shtimit në matricë. Konsultoni Metodën 3500 për udhëzime mbi zgjedhjen e përshtatshme të përbërjeve për shtimin në matricë dhe të përqendrimeve të tyre. Shihni gjithashtu shënimin në seksionin 11.3.
11.3.1.3 Shtoni 1,0 mL të tretësirës së standardit surrogat në të gjitha mostrat, mostrat me përbërje të shtuara, mostrat e kontrollit të cilësisë (QC) dhe mostrat e bardha. Konsultoni Metodën 3500 për udhëzime mbi zgjedhjen e përshtatshme të përbërjeve surrogate dhe të përqendrimeve të tyre. Shihni gjithashtu shënimin në seksionin 11.3.
11.3.1.4 Nëse do të përdoret pastrimi me permeacion në xhel (shihni Metodën 3640), analisti duhet ose të shtojë dyfishin e vëllimit të tretësirës së shtimit të përbërjeve surrogate (dhe të tretësirës së shtimit në matricë, kur është e zbatueshme), ose ta përqendrojë ekstraktin përfundimtar deri në gjysmën e vëllimit normal, për të kompensuar gjysmën e ekstraktit që humbet gjatë ngarkimit të kolonës GPC. Shihni gjithashtu shënimin në seksionin 11.3.
11.3.1.5 Mostrat joporoze ose të lagështa (të tipit ngjitës ose argjilor) që nuk kanë një teksturë ranore që rrjedh lirshëm duhet të përzihen me 60 g sulfat natriumi anhidër, duke përdorur një spatulë. Nëse nevojitet, mund të shtohet më shumë sulfat natriumi. Pas shtimit të sulfatit të natriumit, mostra duhet të rrjedhë lirshëm. Shihni gjithashtu shënimin në seksionin 11.3.
11.3.1.6 Shtoni menjëherë 100 mL të tretësit të ekstraktimit ose të përzierjes së tretësve (shihni seksionin 7.4 dhe Tabelën 2 për informacion mbi zgjedhjen e tretësve).
11.3.2 Vendoseni sipërfaqen e poshtme të majës së bririt shpërbërës 3/4-inç rreth 1/2-inç nën sipërfaqen e tretësit, por mbi shtresën e sedimentit.
SHËNIM: Sigurohuni që briri ultrasonik / sonotroda të jetë montuar siç duhet sipas udhëzimeve të prodhuesit.
11.3.3 Ekstraktojeni mostrën me ultratinguj për 3 min, me rregullatorin e fuqisë dalëse të vendosur në 100% (fuqi e plotë) ose në nivelin e fuqisë të rekomanduar nga prodhuesi, me çelësin e modalitetit në pozicionin e pulsimit (energji me impulse në vend të energjisë së vazhdueshme) dhe me ciklin e punës të vendosur në 50% (energjia e aktivizuar për 50% të kohës dhe e çaktivizuar për 50% të kohës). Mos përdorni sondën me mikromajë.
11.3.4 Dekantojeni ekstraktin dhe filtrojeni përmes letrës së filtrit (p.sh. Whatman Nr. 41 ose ekuivalente) në një hinkë Buchner të lidhur me një balonë filtrimi të pastër 500-mL. Si alternativë, dekantojeni ekstraktin në një shishe centrifugimi dhe centrifugojeni me shpejtësi të ulët për të larguar grimcat.
11.3.5 Përsëriteni ekstraktimin edhe dy herë me dy porcione shtesë 100-mL të tretësit të pastër. Largojeni tretësin me dekantim pas çdo ekstraktimi me ultratinguj. Pas ekstraktimit të fundit me ultratinguj, derdheni të gjithë mostrën në hinkën Buchner, shpëlajeni gotën kimike me tretësin e ekstraktimit dhe shtojeni lëngun e shpëlarjes në hinkë.
Hapat pas sonikimit
11.3.6 Nëse nevojitet, përqendrojeni ekstraktin përpara analizës duke ndjekur procedurën në seksionin 11.5. Përndryshe, vazhdoni me seksionin 11.7.
UP200St me mikromajë për sonikimin e mostrave
11.4 Procedura e ekstraktimit për përqendrime mesatare / të larta
Kjo procedurë zbatohet për mostrat e ngurta që pritet të përmbajnë më shumë se 20 mg/kg analitë organikë.
Hapat para sonikimit
11.4.2 Për mostrën e përzgjedhur në çdo seri për shtim standardesh, shtoni 1,0 mL të tretësirës së standardeve për shtim në matricë. Konsultoni Metodën 3500 për udhëzime mbi përzgjedhjen e përshtatshme të përbërjeve për shtim në matricë dhe të përqendrimeve të tyre. Shihni gjithashtu shënimin në seksionin 11.3.
11.4.3 Shtoni 1,0 mL të tretësirës së standardeve zëvendësuese në të gjitha mostrat, mostrat me standarde të shtuara, mostrat e kontrollit të cilësisë (QC) dhe provat e bardha. Konsultoni Metodën 3500 për udhëzime mbi përzgjedhjen e përshtatshme të përbërjeve zëvendësuese dhe të përqendrimeve të tyre. Shihni gjithashtu shënimin në seksionin 11.3.
11.4.4 Nëse do të përdoret pastrimi me përshkim në xhel (shihni Metodën 3640), analisti duhet ose të shtojë dyfishin e vëllimit të tretësirës së standardeve zëvendësuese (dhe të tretësirës së standardeve për shtim në matricë, kur është e zbatueshme), ose ta përqendrojë ekstraktin përfundimtar deri në gjysmën e vëllimit normal, për të kompensuar gjysmën e ekstraktit që humbet për shkak të ngarkimit të kolonës GPC.
11.4.5 Mostrat joporoze ose të lagështa (ngjitëse ose të tipit argjilor), që nuk kanë një teksturë ranore që rrjedh lirshëm, duhet të përzihen me 2 g sulfat natriumi anhidër, duke përdorur një shpatull. Nëse nevojitet, mund të shtohet më shumë sulfat natriumi. Pas shtimit të sulfatit të natriumit, mostra duhet të rrjedhë lirshëm (shihni shënimin në seksionin 11.3).
11.4.6 Shtoni menjëherë aq vëllim tretësi sa nevojitet për ta çuar vëllimin përfundimtar në 10,0 mL, duke marrë parasysh vëllimin e shtuar të standardeve zëvendësuese dhe të standardeve të shtuara në matricë (shihni seksionin 7.4 dhe Tabelën 2 për informacion mbi përzgjedhjen e tretësve).
11.4.7 Ekstraktoni mostrën me sondën ultrasonike me mikromajë konike 1/8 inç për 2 min, me kontrollin e daljes të vendosur në nivelin 5, çelësin e modalitetit në puls dhe ciklin e punës në 50%.
11.4.8 Mbushni lirshëm një pipetë Pasteur njëpërdorimëshe me 2 deri në 3 cm lesh qelqi. Filtroni ekstraktin e mostrës përmes leshit të qelqit dhe mblidheni ekstraktin në një enë të përshtatshme. Nga mostra nuk mund të rikuperohet i gjithë vëllimi prej 10 mL i tretësit të ekstraktimit. Prandaj, analisti duhet të mbledhë një vëllim të përshtatshëm për ndjeshmërinë e metodës së përcaktimit që do të përdoret. Për shembull, për metodat që nuk kërkojnë përqendrim të mëtejshëm të ekstraktit (p.sh., Metoda 8081 zakonisht përdor një vëllim përfundimtar ekstrakti prej 10 mL), ekstrakti mund të mblidhet në një flakon scintilacioni ose në një enë tjetër që mund të mbyllet hermetikisht. Për ekstraktet që do të kërkojnë përqendrim të mëtejshëm, këshillohet të mblidhet një vëllim standard për të gjitha mostrat e tilla, në mënyrë që të thjeshtohet llogaritja e rezultateve përfundimtare të mostrave. Për shembull, mblidhni 5,0 mL ekstrakt në një tub të pastër përqendrimi. Ky vëllim përfaqëson saktësisht gjysmën e vëllimit të përgjithshëm të ekstraktit fillestar të mostrës. Sipas nevojës, merrni parasysh “humbjen” e gjysmës së ekstraktit në llogaritjet përfundimtare të mostrës, ose përqendrojeni ekstraktin përfundimtar deri në gjysmën e vëllimit përfundimtar nominal (p.sh., 0,5 mL kundrejt 1,0 mL), për të kompensuar humbjen.
11.4.9 Nëse nevojitet, përqendrojeni ekstraktin përpara analizës, duke ndjekur procedurën në seksionin 11.5 ose në seksionin 11.6. Përndryshe, vazhdoni me seksionin 11.7.
Teknikat e përqendrimit
Kur është e nevojshme për të përmbushur kriteret e ndjeshmërisë, ekstraktet e mostrave të përftuara nga procedura e ekstraktimit për përqendrime të ulëta ose nga ajo për përqendrime mesatare/të larta mund të përqendrohen deri në vëllimin përfundimtar të nevojshëm për metodën e përcaktimit dhe zbatimin specifik që do të përdoren, duke përdorur teknikën K-D ose avullimin me azot.
11.5.1 Montoni një përqendrues Kuderna-Danish (K-D) duke lidhur një tub përqendrimi 10-mL me një balonë avullimi me madhësi të përshtatshme.
11.5.2 Thajeni ekstraktin duke e kaluar nëpër një kolonë tharjeje që përmban rreth 10 g sulfat natriumi anhidër. Mblidheni ekstraktin e tharë në përqendruesin K-D.
11.5.3 Shpëlani tubin e mbledhjes dhe kolonën e tharjes me një porcion shtesë tretësi prej 20-mL, duke e mbledhur lëngun e shpëlarjes në balonën K-D, për të arritur një transferim sasior.
11.5.4 Shtoni në balonë një ose dy copëza të pastra vlimi dhe lidhni një kolonë Snyder me tri sfera. Lidhni pajisjet prej qelqi për rikuperimin e avujve të tretësit (kondensatorin dhe pajisjen e mbledhjes, shihni Seks. 6.9) me kolonën Snyder të aparaturës K-D, duke ndjekur udhëzimet e prodhuesit. Lagni paraprakisht kolonën Snyder duke shtuar rreth 1 mL klorur metileni (ose një tretës tjetër të përshtatshëm) në pjesën e sipërme të kolonës. Vendoseni aparaturën K-D mbi një banjë me ujë të nxehtë (15 – 20 EC mbi pikën e vlimit të tretësit), në mënyrë që tubi i përqendrimit të jetë pjesërisht i zhytur në ujin e nxehtë dhe e gjithë sipërfaqja e poshtme e rrumbullakosur e balonës të rrethohet nga avulli i nxehtë. Rregulloni pozicionin vertikal të aparaturës dhe temperaturën e ujit sipas nevojës për ta përfunduar përqendrimin brenda 10 – 20 min. Me shpejtësinë e duhur të distilimit, sferat e kolonës do të trokasin gjallërisht, por dhomat nuk do të përmbyten. Kur vëllimi i dukshëm i lëngut të arrijë 1 mL, hiqeni aparaturën K-D nga banja me ujë dhe lëreni të kullojë e të ftohet për të paktën 10 min.
KUJDES: Mos e lini ekstraktin të thahet plotësisht, pasi kjo do të shkaktojë humbje të mëdha të disa analitëve. Pesticidet organofosforike janë veçanërisht të ndjeshme ndaj humbjeve të tilla.
11.5.4.1 Nëse nevojitet zëvendësimi i tretësit (siç tregohet në Tabelën 2 ose në metodën përkatëse të përcaktimit), hiqeni përkohësisht kolonën Snyder, shtoni 50 mL të tretësit zëvendësues dhe një copëz të re vlimi.
11.5.4.2 Lidheni sërish kolonën Snyder. Përqendrojeni ekstraktin, duke rritur temperaturën e banjës me ujë, nëse është e nevojshme, për të ruajtur një shpejtësi të përshtatshme distilimi.
11.5.5 Hiqeni kolonën Snyder. Shpëlani balonën K-D dhe nyjet e poshtme të kolonës Snyder me 1 – 2 mL tretës, duke e mbledhur lëngun e shpëlarjes në tubin e përqendrimit. Ekstrakti mund të përqendrohet më tej duke përdorur njërën nga teknikat e përshkruara në Seks. 11.6, ose vëllimi i tij mund të rregullohet në një vëllim përfundimtar prej 5,0 – 10,0 mL duke përdorur një tretës të përshtatshëm (shihni Tabelën 2 ose metodën përkatëse të përcaktimit). Nëse janë të pranishme kristale squfuri, vazhdoni me Metodën 3660 për pastrim.
11.6 Nëse nevojitet përqendrim i mëtejshëm, përdorni teknikën me kolonë mikro-Snyder (shihni Seks. 11.6.1) ose teknikën e avullimit me azot (shihni Seks. 11.6.2).
11.6.1 Teknika me kolonë mikro-Snyder
11.6.1.1 Shtoni një copëz të re e të pastër vlimi në tubin e përqendrimit dhe lidhni drejtpërdrejt me të një kolonë mikro-Snyder me dy sfera. Lidhni pajisjet prej qelqi për rikuperimin e avujve të tretësit (kondensatorin dhe pajisjen e mbledhjes) me kolonën mikro-Snyder të aparaturës K-D, duke ndjekur udhëzimet e prodhuesit. Lagni paraprakisht kolonën Snyder duke shtuar 0,5 mL klorur metileni ose tretës zëvendësues në pjesën e sipërme të kolonës. Vendoseni aparaturën e mikropërqendrimit në një banjë me ujë të nxehtë, në mënyrë që tubi i përqendrimit të jetë pjesërisht i zhytur në ujin e nxehtë. Rregulloni pozicionin vertikal të aparaturës dhe temperaturën e ujit, sipas nevojës, për ta përfunduar përqendrimin brenda 5 – 10 min. Me shpejtësinë e duhur të distilimit, sferat e kolonës do të trokasin gjallërisht, por dhomat nuk do të përmbyten.
11.6.1.2 Kur vëllimi i dukshëm i lëngut të arrijë 0,5 mL, hiqeni aparaturën nga banja me ujë dhe lëreni të kullojë e të ftohet për të paktën 10 min. Hiqeni kolonën Snyder dhe shpëlani nyjet e saj të poshtme me 0,2 mL tretës, duke e mbledhur lëngun e shpëlarjes në tubin e përqendrimit. Rregullojeni vëllimin përfundimtar të ekstraktit në 1,0 – 2,0 mL.
KUJDES: Mos e lini ekstraktin të thahet plotësisht, pasi kjo do të shkaktojë humbje të mëdha të disa analitëve. Pesticidet organofosforike janë veçanërisht të ndjeshme ndaj humbjeve të tilla.
11.6.2 Teknika e avullimit me azot
11.6.2.1 Vendoseni tubin e përqendrimit në një banjë të ngrohtë (30 degC) dhe avulloni tretësin derisa vëllimi i tij të arrijë 0,5 mL, duke përdorur një rrymë të lehtë azoti të pastër e të thatë (të filtruar nëpër një kolonë me karbon aktiv).
KUJDES: Nuk duhet të përdoren tuba të rinj plastikë midis kurthit me karbon dhe mostrës, pasi mund të sjellin interferenca nga ftalatet.
11.6.2.2 Gjatë përqendrimit, shpëlajeni disa herë me tretës murin e brendshëm të tubit të përqendrimit, duke e drejtuar shpëlarjen poshtë. Gjatë avullimit, pozicionojeni tubin e përqendrimit në mënyrë që të shmangni kondensimin e ujit në ekstrakt. Gjatë procedurave normale, ekstrakti nuk duhet të lejohet të thahet.
KUJDES: Mos e lini ekstraktin të thahet plotësisht, pasi kjo do të shkaktojë humbje të mëdha të disa analitëve. Pesticidet organofosforike janë veçanërisht të ndjeshme ndaj humbjeve të tilla.
11.7 Ekstrakti tani mund t’u nënshtrohet procedurave të pastrimit ose të analizohet për analitët e synuar duke përdorur teknikën ose teknikat përkatëse të përcaktimit. Nëse përpunimi i mëtejshëm i ekstraktit nuk do të kryhet menjëherë, mbylleni tubin e përqendrimit me tapë dhe ruajeni në frigorifer. Nëse ekstrakti do të ruhet për më shumë se 2 ditë, ai duhet të transferohet në një flakon të pajisur me kapak me fileto të veshur nga brenda me PTFE dhe të etiketohet siç duhet.
12. Analiza e të dhënave dhe llogaritjet
Nuk ka llogaritje që lidhen shprehimisht me këtë procedurë ekstraktimi. Shihni metodën përkatëse të përcaktimit për llogaritjen e rezultateve përfundimtare të mostrave.
13. Performanca e metodës
14. Parandalimi i ndotjes
14.1 Parandalimi i ndotjes përfshin çdo teknikë që zvogëlon ose eliminon sasinë dhe/ose toksicitetin e mbetjeve në pikën e gjenerimit. Gjatë veprimtarisë laboratorike ekzistojnë mundësi të shumta për parandalimin e ndotjes. EPA ka përcaktuar një hierarki të parapëlqyer të teknikave të menaxhimit mjedisor, e cila e vendos parandalimin e ndotjes si alternativën e parë të menaxhimit. Sa herë që është e realizueshme, personeli i laboratorit duhet të përdorë teknika të parandalimit të ndotjes për të trajtuar gjenerimin e mbetjeve. Kur zvogëlimi i mbetjeve në burim nuk është i realizueshëm, Agjencia rekomandon riciklimin si alternativën tjetër më të mirë.
14.2 Për informacion rreth parandalimit të ndotjes që mund të zbatohet në laboratorë dhe institucione kërkimore, konsultoni Më pak është më mirë: Menaxhimi i kimikateve laboratorike për zvogëlimin e mbetjeve, i disponueshëm nga Departamenti i Marrëdhënieve Qeveritare dhe Politikave Shkencore i Shoqatës Amerikane të Kimisë, 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org.
15. Menaxhimi i mbetjeve
aspiratorët laboratorikë dhe veprimet në tavolinat e punës, duke respektuar germën dhe frymën e të gjitha lejeve dhe rregulloreve për shkarkimet në kanalizime, si dhe duke respektuar të gjitha rregulloret për mbetjet e ngurta dhe të rrezikshme, veçanërisht rregullat për identifikimin e mbetjeve të rrezikshme dhe kufizimet për asgjësimin e tyre në tokë. Për informacion të mëtejshëm mbi menaxhimin e mbetjeve, konsultoni Manualin e menaxhimit të mbetjeve për personelin laboratorik, i disponueshëm nga Shoqata Amerikane e Kimisë në adresën e renditur në seksionin 14.2.
Literatura/Referencat
- U.S. EPA, “Interlaboratory Comparison Study: Methods for Volatile and Semi-Volatile Compounds,” Environmental Monitoring Systems Laboratory, Office of Research and Development, Las Vegas, NV, EPA 600/4-84-027, 1984.
- C. S. Hein, P. J. Marsden, A. S. Shurtleff. Evaluation of Methods 3540 (Soxhlet) and 3550 (Sonication) for Evaluation of Appendix IX Analytes from Solid Samples. S-CUBED, Report for EPA Contract 68-03-33-75, Work Assignment No. 03, Document No. SSS-R- 88-9436, October, 1988.
- I. De La Calle, N. Cabaleiro, M. Costas, F. Pena, S. Gil, I. Lavilla, C. Bendicho (2011):
Ultrasound-assisted extraction of gold and silver from environmental samples using different extractants followed by electrothermal-atomic absorption spectrometry. Microchemical Journal, Volume 97, Issue 2, 2011. 93-100.
Fakte që ia vlen të njihen
Homogjenizuesit ultrasonikë të indeve shpesh quhen sonikatorë me sondë, lizues sonikë, shpërbërës me ultratinguj, bluarës ultrasonikë, çarës sonikë, sonifikues, dezintegrues sonikë, shpërbërës qelizorë, dispergues ultrasonikë ose tretës ultrasonikë. Termat e ndryshëm rrjedhin nga zbatimet e larmishme që mund të realizohen me sonikim.
Madhësi të ndryshme sonotrodash për UP200Ht