คู่มือการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ EPA3550
การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์เป็นวิธีการสกัดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งใช้ได้ทั้งกับตัวอย่างขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการและการสกัดสารประกอบที่มีคุณค่าในระดับการผลิตเชิงพาณิชย์ สำนักงานพิทักษ์สิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) แนะนำวิธีการต่าง ๆ สำหรับเคมีวิเคราะห์และการทดสอบคุณลักษณะ การเก็บตัวอย่างและการติดตามตรวจสอบสิ่งแวดล้อม รวมถึงการจัดให้มีการประกันคุณภาพ เพื่อสนับสนุนพระราชบัญญัติการอนุรักษ์และฟื้นฟูทรัพยากร (RCRA) สำหรับการสกัดโดยใช้อัลตราซาวนด์ช่วย EPA ได้เผยแพร่แนวทางต่อไปนี้:
วิธี 3550C – การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์
1. ขอบเขตและการประยุกต์ใช้
นอกจากนี้ วิธีต่าง ๆ ใน SW-846 ยกเว้นกรณีที่กำหนดให้ต้องใช้วิธีนั้นในการวิเคราะห์พารามิเตอร์ที่นิยามโดยวิธี มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นแนวทางที่ให้ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการดำเนินขั้นตอนหรือเทคนิคการวิเคราะห์ ซึ่งห้องปฏิบัติการสามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้นพื้นฐานในการจัดทำวิธีปฏิบัติงานมาตรฐาน (SOP) ฉบับละเอียดของตนเอง ทั้งเพื่อใช้งานทั่วไปภายในห้องปฏิบัติการหรือเพื่อใช้ในโครงการเฉพาะ ข้อมูลสมรรถนะที่รวมอยู่ในวิธีนี้มีไว้เพื่อเป็นแนวทางเท่านั้น ไม่ได้มีวัตถุประสงค์และต้องไม่นำไปใช้เป็นเกณฑ์ยอมรับด้าน QC แบบตายตัวเพื่อการรับรองห้องปฏิบัติการ
1.1 วิธีนี้อธิบายขั้นตอนการสกัดสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ระเหยและกึ่งระเหยจากของแข็ง เช่น ดิน ตะกอนข้น และของเสีย กระบวนการอัลตราซาวนด์ทำให้เมทริกซ์ของตัวอย่างสัมผัสกับตัวทำละลายที่ใช้สกัดอย่างใกล้ชิดทั่วถึง
1.2 วิธีนี้แบ่งเป็นสองขั้นตอนตามความเข้มข้นของสารประกอบอินทรีย์ที่คาดว่าจะพบ ขั้นตอนสำหรับความเข้มข้นต่ำ (หัวข้อ 11.3) ใช้สำหรับองค์ประกอบอินทรีย์แต่ละชนิดที่คาดว่ามีความเข้มข้นน้อยกว่าหรือเท่ากับ 20 mg/kg โดยใช้ตัวอย่างปริมาณมากกว่าและสกัดต่อเนื่องกันสามครั้ง (สารที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าสกัดได้ยากกว่า) ขั้นตอนสำหรับความเข้มข้นปานกลาง/สูง (หัวข้อ 11.4) ใช้สำหรับองค์ประกอบอินทรีย์แต่ละชนิดที่คาดว่ามีความเข้มข้นมากกว่า 20 mg/kg โดยใช้ตัวอย่างปริมาณน้อยกว่าและสกัดเพียงครั้งเดียว
1.3 แนะนำอย่างยิ่งให้กำจัดสารรบกวนออกจากสารสกัดด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง (เช่น ใช้วิธีในชุด 3600) ก่อนการวิเคราะห์
1.4 การปฏิบัติตามวิธีนี้อย่างเคร่งครัด (รวมถึงคำแนะนำของผู้ผลิต) เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการสกัดสูงสุด ดูหัวข้อ 11.0 สำหรับการอภิปรายประเด็นสำคัญของขั้นตอนการสกัด และศึกษาคำแนะนำของผู้ผลิตเกี่ยวกับการตั้งค่าการทำงานเฉพาะ
1.5 วิธีนี้อธิบายระบบตัวทำละลายสำหรับการสกัดอย่างน้อยสามระบบ ซึ่งอาจใช้กับสารที่ต้องการวิเคราะห์กลุ่มต่าง ๆ ได้ (ดูหัวข้อ 7.4) อาจใช้ระบบตัวทำละลายอื่นได้ หากสามารถแสดงให้เห็นว่ามีสมรรถนะเพียงพอสำหรับสารที่สนใจวิเคราะห์ การเลือกตัวทำละลายสำหรับการสกัดขึ้นอยู่กับสารที่สนใจวิเคราะห์ และไม่มีตัวทำละลายชนิดเดียวที่ใช้ได้กับสารที่ต้องการวิเคราะห์ทุกกลุ่ม เนื่องจากมีข้อกังวลเกี่ยวกับประสิทธิภาพของการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ โดยเฉพาะที่ความเข้มข้นใกล้เคียงหรือต่ำกว่าประมาณ 10 μg/kg นักวิเคราะห์จึงจำเป็นต้องแสดงสมรรถนะของระบบตัวทำละลายและสภาวะการทำงานเฉพาะสำหรับสารที่สนใจวิเคราะห์ ณ ความเข้มข้นที่สนใจ การแสดงสมรรถนะนี้ใช้กับระบบตัวทำละลายทุกระบบที่นำมาใช้ รวมถึงระบบที่ระบุไว้โดยเฉพาะในวิธีนี้ อย่างน้อยที่สุด การแสดงสมรรถนะดังกล่าวต้องครอบคลุมการแสดงความสามารถเบื้องต้นที่อธิบายในวิธี 3500 โดยใช้เมทริกซ์อ้างอิงที่สะอาด วิธี 8000 อธิบายขั้นตอนที่อาจใช้พัฒนาเกณฑ์สมรรถนะสำหรับการแสดงสมรรถนะดังกล่าว รวมถึงผลของตัวอย่างเมทริกซ์ที่เติมสารมาตรฐานและตัวอย่างควบคุมของห้องปฏิบัติการ
1.6 EPA ระบุว่าข้อมูลที่เผยแพร่เกี่ยวกับประสิทธิภาพของการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์สำหรับสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มออร์กาโนฟอสฟอรัสที่ความเข้มข้นระดับส่วนในพันล้านส่วน (ppb) ต่ำและต่ำกว่านั้นมีจำกัด ดังนั้น การใช้วิธีนี้กับสารประกอบเหล่านี้โดยเฉพาะควรมีข้อมูลสมรรถนะรองรับ เช่น ข้อมูลที่อภิปรายข้างต้นและในวิธี 3500
1.7 ก่อนใช้วิธีนี้ แนะนำให้นักวิเคราะห์ศึกษาวิธีพื้นฐานสำหรับขั้นตอนแต่ละประเภทที่อาจใช้ในการวิเคราะห์โดยรวม (เช่น วิธี 3500, 3600, 5000 และ 8000) เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับขั้นตอนการควบคุมคุณภาพ การพัฒนาเกณฑ์ยอมรับด้าน QC การคำนวณ และแนวทางทั่วไป นักวิเคราะห์ควรศึกษาข้อความปฏิเสธความรับผิดชอบที่ส่วนต้นของคู่มือและข้อมูลในบทที่สอง เพื่อดูแนวทางเกี่ยวกับความยืดหยุ่นที่ตั้งใจให้มีในการเลือกวิธี เครื่องมือ วัสดุ รีเอเจนต์ และวัสดุสิ้นเปลือง รวมถึงความรับผิดชอบของนักวิเคราะห์ในการแสดงว่าเทคนิคที่ใช้เหมาะสมกับสารที่สนใจวิเคราะห์ ในเมทริกซ์ที่สนใจ และที่ระดับซึ่งต้องเฝ้าระวัง
นอกจากนี้ แนะนำให้นักวิเคราะห์และผู้ใช้ข้อมูลทราบว่า การใช้วิธีต่าง ๆ ใน SW-846 ไม่ใช่ข้อบังคับสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดการทดสอบของรัฐบาลกลาง เว้นแต่จะระบุไว้อย่างชัดเจนในกฎระเบียบ EPA ให้ข้อมูลในวิธีนี้เพื่อเป็นแนวทางสำหรับนักวิเคราะห์และกลุ่มผู้ที่อยู่ภายใต้การกำกับดูแล ในการใช้ดุลยพินิจที่จำเป็นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามวัตถุประสงค์ด้านคุณภาพข้อมูลสำหรับการใช้งานที่ตั้งใจไว้
1.8 การใช้วิธีนี้จำกัดเฉพาะนักวิเคราะห์ที่มีประสบการณ์และผ่านการฝึกอบรมอย่างเหมาะสม หรือผู้ที่ปฏิบัติงานภายใต้การกำกับดูแลของนักวิเคราะห์ดังกล่าว นักวิเคราะห์แต่ละคนต้องแสดงความสามารถในการให้ผลลัพธ์ที่ยอมรับได้ด้วยวิธีนี้ ตามที่ระบุข้างต้น การแสดงความสามารถดังกล่าวต้องเฉพาะเจาะจงกับสารที่สนใจวิเคราะห์และระบบตัวทำละลายที่ใช้ รวมถึงขั้นตอนสำหรับตัวอย่างที่มีความเข้มข้นต่ำและปานกลาง/สูง
เครื่องอัลตราซาวนด์สำหรับตัวอย่างหลายตัวอย่าง “VialTweeter” สำหรับการเตรียมตัวอย่างพร้อมกันในขวดไวอัลและหลอดทดลองหลายหลอดที่ปิดผนึก
2. สรุปวิธี
2.1 ขั้นตอนสำหรับความเข้มข้นต่ำ – ผสมตัวอย่างกับโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำเพื่อให้เป็นผงที่ไหลได้อย่างอิสระ สกัดส่วนผสมด้วยตัวทำละลายสามครั้งโดยใช้การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ แยกสารสกัดออกจากตัวอย่างด้วยการกรองสุญญากาศหรือการปั่นเหวี่ยง สารสกัดพร้อมสำหรับการทำให้เข้มข้นขั้นสุดท้าย การกำจัดสารรบกวน และ/หรือการวิเคราะห์
2.2 ขั้นตอนสำหรับความเข้มข้นปานกลาง / สูง – ผสมตัวอย่างกับโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำเพื่อให้เป็นผงที่ไหลได้อย่างอิสระ สกัดส่วนผสมนี้ด้วยตัวทำละลายเพียงครั้งเดียวโดยใช้การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ เก็บสารสกัดส่วนหนึ่งเพื่อกำจัดสารรบกวนและ/หรือวิเคราะห์
3. คำนิยาม
ดูบทที่หนึ่งและคำแนะนำของผู้ผลิตสำหรับคำนิยามที่อาจเกี่ยวข้องกับวิธีนี้
4. สิ่งรบกวน
4.1 ตัวทำละลาย รีเอเจนต์ เครื่องแก้ว และอุปกรณ์อื่นที่ใช้จัดการตัวอย่างอาจทำให้เกิดผลแฝงและ/หรือสิ่งรบกวนในการวิเคราะห์ตัวอย่าง ต้องแสดงให้เห็นว่าวัสดุทั้งหมดนี้ปราศจากสิ่งรบกวนภายใต้สภาวะการวิเคราะห์ โดยวิเคราะห์ตัวอย่างแบลงก์ของวิธี
อาจจำเป็นต้องเลือกรีเอเจนต์อย่างเฉพาะเจาะจงและทำตัวทำละลายให้บริสุทธิ์ด้วยการกลั่นในระบบที่ทำจากแก้วทั้งหมด ดูวิธีแต่ละวิธีที่จะใช้สำหรับแนวทางเฉพาะเกี่ยวกับขั้นตอนการควบคุมคุณภาพ และดูบทที่สี่สำหรับแนวทางทั่วไปเกี่ยวกับการทำความสะอาดเครื่องแก้ว
4.2 สิ่งรบกวนมักมีลักษณะเฉพาะต่อสารที่สนใจวิเคราะห์ ดังนั้น ให้ดูวิธี 3500 และวิธีตรวจวัดที่เหมาะสมสำหรับแนวทางเฉพาะเกี่ยวกับสิ่งรบกวนในการสกัด
5. ความปลอดภัย
วิธีนี้ไม่ได้ครอบคลุมประเด็นด้านความปลอดภัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน ห้องปฏิบัติการมีหน้าที่รักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่ปลอดภัยและจัดเก็บแฟ้มข้อมูลกฎระเบียบ OSHA ที่เป็นปัจจุบันเกี่ยวกับการจัดการสารเคมีที่ระบุในวิธีนี้อย่างปลอดภัย ควรมีแฟ้มเอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุ (MSDSs) ให้บุคลากรทุกคนที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์เหล่านี้เข้าถึงได้
6. อุปกรณ์และวัสดุสิ้นเปลือง
การกล่าวถึงชื่อทางการค้าหรือผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ในคู่มือนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประกอบการอธิบายเท่านั้น และไม่ได้ถือเป็นการรับรองจาก EPA หรือคำแนะนำให้ใช้ผลิตภัณฑ์นั้นโดยเฉพาะ ผลิตภัณฑ์และการตั้งค่าเครื่องมือที่อ้างถึงในวิธีต่าง ๆ ของ SW-846 เป็นผลิตภัณฑ์และการตั้งค่าที่ใช้ระหว่างการพัฒนาวิธี หรือที่หน่วยงานประเมินในภายหลัง อาจใช้เครื่องแก้ว รีเอเจนต์ วัสดุสิ้นเปลือง อุปกรณ์ และการตั้งค่าอื่นนอกเหนือจากที่ระบุในคู่มือนี้ได้ หากมีการแสดงและบันทึกหลักฐานว่าสมรรถนะของวิธีเหมาะสมกับการใช้งานที่ตั้งใจไว้
หัวข้อนี้ไม่ได้ระบุเครื่องแก้วทั่วไปในห้องปฏิบัติการ (เช่น บีกเกอร์และขวดรูปชมพู่)
- – การผสม
- – การละลาย
- – การสกัด
- – การหมัก
- – การทำให้บริสุทธิ์
- – การสลายตัว
6.2 การเตรียมด้วยอัลตราซาวนด์ – ต้องใช้อุปกรณ์ชนิดฮอร์นที่มีปลายไทเทเนียม หรืออุปกรณ์ที่ให้สมรรถนะเหมาะสม (เช่น UP200Ht หรือ UP200St)
6.2.1 เครื่องสลายด้วยอัลตราซาวนด์ – เครื่องสลายต้องมีกำลังอย่างน้อย 300 วัตต์ และสามารถทำงานแบบพัลส์ได้ แนะนำให้ใช้อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อลดเสียงจากคาวิเทชัน ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตในการเตรียมเครื่องสลายสำหรับสกัดตัวอย่างที่มีความเข้มข้นต่ำและปานกลาง/สูง (เช่น UP400S)
6.2.2 ใช้ฮอร์นขนาด 3/4 นิ้วสำหรับขั้นตอนของวิธีความเข้มข้นต่ำ และใช้ไมโครทิปแบบเรียวขนาด 1/8 นิ้วที่ต่อกับฮอร์นขนาด 1/2 นิ้วสำหรับขั้นตอนของวิธีความเข้มข้นปานกลาง/สูง
6.3 กล่องป้องกันเสียง – เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อการได้ยิน แนะนำให้ใช้ตู้ครอบป้องกันเสียง (เช่น กล่องป้องกันเสียง SPB-L) ซึ่งช่วยลดเสียงรบกวนจากคาวิเทชันของกระบวนการใช้อัลตราซาวนด์ได้อย่างมาก
อุปกรณ์เพิ่มเติม
6.4.1 ตู้อบแห้ง – สามารถรักษาอุณหภูมิที่ 105 degC
6.4.2 โถดูดความชื้น
6.4.3 เบ้าหลอม – ทำจากพอร์ซเลนหรืออะลูมิเนียมชนิดใช้แล้วทิ้ง
6.5 ปิเปต Pasteur – ขนาด 1 mL ทำจากแก้ว ชนิดใช้แล้วทิ้ง
6.7 ชุดกรองสุญญากาศหรือชุดกรองด้วยความดัน
6.7.1 กรวย Buchner
6.7.2 กระดาษกรอง
6.8 ชุดอุปกรณ์ Kuderna-Danish (K-D)
6.8.1 หลอดทำให้เข้มข้น – ขนาด 10 mL มีขีดบอกปริมาตร ใช้จุกแก้วขัดเพื่อป้องกันการระเหยของสารสกัด
6.8.2 ขวดระเหย – ขนาด 500 mL ต่อขวดเข้ากับหลอดทำให้เข้มข้นด้วยสปริง แคลมป์ หรืออุปกรณ์เทียบเท่า
6.8.3 คอลัมน์ Snyder – แบบแมโครที่มีลูกบอลสามลูก
6.8.4 คอลัมน์ Snyder – แบบไมโครที่มีลูกบอลสองลูก
6.8.5 สปริง – ขนาด 1/2 นิ้ว
6.9 ระบบกู้คืนไอตัวทำละลาย
หมายเหตุ: แนะนำให้ใช้เครื่องแก้วนี้เพื่อกู้คืนตัวทำละลายระหว่างขั้นตอนการทำให้เข้มข้นที่ต้องใช้เครื่องทำให้เข้มข้นด้วยการระเหย Kuderna-Danish กฎระเบียบของรัฐบาลกลาง รัฐ หรือเทศบาลท้องถิ่นที่ควบคุมการปล่อยสารอินทรีย์ระเหยสู่อากาศอาจกำหนดให้ต้องติดตั้งอุปกรณ์นี้ EPA แนะนำให้ติดตั้งระบบกู้คืนประเภทนี้เป็นวิธีดำเนินโครงการลดการปล่อยมลพิษ การกู้คืนตัวทำละลายเป็นวิธีหนึ่งในการปฏิบัติให้สอดคล้องกับมาตรการลดของเสียและป้องกันมลพิษ
6.10 เม็ดกันเดือดกระแทก – ผ่านการสกัดด้วยตัวทำละลาย ขนาดประมาณ 10/40 เมช (ซิลิคอนคาร์ไบด์หรือวัสดุเทียบเท่า)
6.11 อ่างน้ำ – มีระบบให้ความร้อนและฝาปิดวงแหวนร่วมศูนย์ สามารถควบคุมอุณหภูมิได้ภายใน ± 5 degC ควรใช้อ่างน้ำในตู้ดูดควัน
6.12 เครื่องชั่ง – แบบวางตัวอย่างด้านบน สามารถชั่งได้อย่างถูกต้องถึงระดับ 0.01 g
6.13 ขวดไวอัล – ขนาด 2 mL สำหรับเครื่องป้อนตัวอย่างอัตโนมัติของ GC มีฝาเกลียวที่บุด้วยพอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) หรือฝาจีบ
6.14 ขวดแก้วซินทิลเลชัน – ขนาด 20 mL มีฝาเกลียวที่บุด้วย PTFE
6.15 ช้อนตักสาร – ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิมหรือ PTFE
6.16 คอลัมน์กำจัดน้ำ – คอลัมน์โครมาโทกราฟีแก้วบอโรซิลิเกตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 20 mm และมีใยแก้วอยู่ที่ก้นคอลัมน์
หมายเหตุ: คอลัมน์ที่มีแผ่นแก้วพรุนทำความสะอาดเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนได้ยากหลังจากใช้กำจัดน้ำจากสารสกัดที่ปนเปื้อนสูง สามารถซื้อคอลัมน์ที่ไม่มีแผ่นแก้วพรุนได้
ใช้แผ่นใยแก้วขนาดเล็กเพื่อรองรับตัวดูดซับ ล้างแผ่นใยแก้วล่วงหน้าด้วยอะซีโตน 50 mL ตามด้วยตัวทำละลายสำหรับชะ 50 mL ก่อนบรรจุตัวดูดซับลงในคอลัมน์
6.17 เครื่องระเหยด้วยไนโตรเจน (อุปกรณ์เสริม) – N-Evap แบบ 12 หรือ 24 ตำแหน่ง (Organomation Model 112 หรือเทียบเท่า)
7. สารเคมีและสารมาตรฐาน
7.2 น้ำรีเอเจนต์ที่ปราศจากสารอินทรีย์ การกล่าวถึงน้ำทั้งหมดในวิธีนี้หมายถึงน้ำรีเอเจนต์ที่ปราศจากสารอินทรีย์ตามนิยามในบทที่หนึ่ง
7.3 โซเดียมซัลเฟต (ชนิดเม็ด ปราศจากน้ำ), Na2SO4 ทำให้บริสุทธิ์โดยให้ความร้อนที่ 400 degC เป็นเวลา 4 ชั่วโมงในถาดตื้น หรือทำความสะอาดโซเดียมซัลเฟตล่วงหน้าด้วยเมทิลีนคลอไรด์ หากทำความสะอาดโซเดียมซัลเฟตล่วงหน้าด้วยเมทิลีนคลอไรด์ ควรวิเคราะห์ตัวอย่างแบลงก์ของวิธีเพื่อแสดงว่าไม่มีสิ่งรบกวนจากโซเดียมซัลเฟต
7.4 ตัวทำละลายสำหรับการสกัด
ควรสกัดตัวอย่างโดยใช้ระบบตัวทำละลายที่ให้การคืนกลับของสารที่สนใจวิเคราะห์จากเมทริกซ์ของตัวอย่างอย่างเหมาะสมที่สุดและทำซ้ำได้ ณ ความเข้มข้นที่สนใจ การเลือกตัวทำละลายสำหรับการสกัดขึ้นอยู่กับสารที่สนใจวิเคราะห์ และไม่มีตัวทำละลายชนิดเดียวที่ใช้ได้กับสารที่ต้องการวิเคราะห์ทุกกลุ่ม ไม่ว่าจะใช้ระบบตัวทำละลายใด รวมถึงระบบที่ระบุไว้โดยเฉพาะในวิธีนี้ นักวิเคราะห์ต้องแสดงให้เห็นว่ามีสมรรถนะเพียงพอสำหรับสารที่สนใจวิเคราะห์ ณ ระดับที่สนใจ อย่างน้อยที่สุด การแสดงสมรรถนะดังกล่าวต้องครอบคลุมการแสดงความสามารถเบื้องต้นที่อธิบายในวิธี 3500 โดยใช้เมทริกซ์อ้างอิงที่สะอาด วิธี 8000 อธิบายขั้นตอนที่อาจใช้พัฒนาเกณฑ์สมรรถนะสำหรับการแสดงสมรรถนะดังกล่าว รวมถึงผลของตัวอย่างเมทริกซ์ที่เติมสารมาตรฐานและตัวอย่างควบคุมของห้องปฏิบัติการ
ระบบตัวทำละลายหลายระบบที่อธิบายด้านล่างประกอบด้วยตัวทำละลายที่ผสมเป็นเนื้อเดียวกับน้ำได้ เช่น อะซีโตน ร่วมกับตัวทำละลายที่ไม่ผสมเป็นเนื้อเดียวกับน้ำ เช่น เมทิลีนคลอไรด์หรือเฮกเซน ตัวทำละลายที่ผสมเป็นเนื้อเดียวกับน้ำได้มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยสกัดของแข็งเปียก โดยทำให้ตัวทำละลายผสมแทรกผ่านชั้นน้ำบนผิวอนุภาคของแข็งได้ ตัวทำละลายที่ไม่ผสมเป็นเนื้อเดียวกับน้ำสกัดสารประกอบอินทรีย์ที่มีขั้วใกล้เคียงกัน ดังนั้น จึงมักใช้ตัวทำละลายไม่มีขั้ว เช่น เฮกเซน สำหรับสารที่ต้องการวิเคราะห์ซึ่งไม่มีขั้ว เช่น PCBs ขณะที่อาจใช้ตัวทำละลายมีขั้ว เช่น เมทิลีนคลอไรด์ สำหรับสารที่ต้องการวิเคราะห์ซึ่งมีขั้ว ความมีขั้วของอะซีโตนอาจช่วยสกัดสารที่ต้องการวิเคราะห์ซึ่งมีขั้วในระบบตัวทำละลายผสมได้เช่นกัน
ตาราง 1 แสดงตัวอย่างข้อมูลการคืนกลับของสารประกอบอินทรีย์กึ่งระเหยบางชนิดที่สกัดจาก NIST SRM โดยใช้ระบบตัวทำละลายสำหรับการสกัดต่าง ๆ หัวข้อต่อไปนี้ให้แนวทางในการเลือกตัวทำละลายสำหรับสารที่ต้องการวิเคราะห์ประเภทต่าง ๆ
ตัวทำละลายทั้งหมดควรมีคุณภาพสำหรับการวิเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชหรือเทียบเท่า อาจกำจัดก๊าซออกจากตัวทำละลายก่อนใช้ได้
7.4.1 อาจสกัดสารอินทรีย์กึ่งระเหยด้วยอะซีโตน/เฮกเซน (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) หรืออะซีโตน/เมทิลีนคลอไรด์ (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2)
7.4.2 อาจสกัดสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มออร์กาโนคลอรีนด้วยอะซีโตน/เฮกเซน (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) หรืออะซีโตน/เมทิลีนคลอไรด์ (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2)
7.4.3 อาจสกัด PCBs ด้วยอะซีโตน/เฮกเซน (1:1, v/v CH3COCH3/C6H14) หรืออะซีโตน/เมทิลีนคลอไรด์ (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2) หรือเฮกเซน (C6H14)
7.4.4 อาจใช้ระบบตัวทำละลายอื่นได้ หากนักวิเคราะห์สามารถแสดงให้เห็นว่ามีสมรรถนะเพียงพอสำหรับสารที่สนใจวิเคราะห์ ณ ความเข้มข้นที่สนใจ ในเมทริกซ์ของตัวอย่าง (ดูวิธี 3500)
7.5 ตัวทำละลายสำหรับการเปลี่ยนตัวทำละลาย – เมื่อใช้วิธีตรวจวัดบางวิธี จะต้องเปลี่ยนตัวทำละลายที่ใช้สกัดเป็นตัวทำละลายที่เข้ากันได้กับเครื่องมือที่ใช้ในวิธีตรวจวัดนั้น ดูวิธีตรวจวัดที่จะใช้เพื่อเลือกตัวทำละลายทดแทนที่เหมาะสม ตัวทำละลายทั้งหมดต้องมีคุณภาพสำหรับการวิเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชหรือเทียบเท่า ตัวอย่างตัวทำละลายทดแทนแสดงไว้ด้านล่าง
7.5.1 เฮกเซน, C6H14
7.5.2 2-Propanol, (CH3)2CHOH
7.5.3 ไซโคลเฮกเซน, C6H12
7.5.4 อะซีโตไนไตรล์, CH3CN
7.5.5 เมทานอล, CH3OH
กล่องป้องกันเสียง SPB-L ลดเสียงรบกวนจากคาวิเทชันของการใช้อัลตราซาวนด์ได้อย่างมาก
8. การเก็บตัวอย่าง การรักษาสภาพ และการจัดเก็บ
8.1 ดูเนื้อหาเบื้องต้นของบทที่สี่ เรื่อง “สารอินทรีย์ที่ต้องการวิเคราะห์” วิธี 3500 และวิธีตรวจวัดเฉพาะที่จะใช้
8.2 ตัวอย่างของแข็งที่จะสกัดด้วยขั้นตอนนี้ควรเก็บและจัดเก็บเช่นเดียวกับตัวอย่างของแข็งอื่นที่มีสารอินทรีย์กึ่งระเหย
9. การควบคุมคุณภาพ
9.2 การแสดงความสามารถเบื้องต้น
ห้องปฏิบัติการแต่ละแห่งต้องแสดงความสามารถเบื้องต้นสำหรับทุกคู่ของวิธีเตรียมตัวอย่างและวิธีตรวจวัดที่ใช้ โดยสร้างข้อมูลที่มีความถูกต้องและความเที่ยงที่ยอมรับได้สำหรับสารเป้าหมายที่ต้องการวิเคราะห์ในเมทริกซ์ที่สะอาด ห้องปฏิบัติการต้องแสดงความสามารถซ้ำทุกครั้งที่ฝึกอบรมบุคลากรใหม่หรือมีการเปลี่ยนแปลงเครื่องมืออย่างมีนัยสำคัญ ดูวิธี 8000 สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับวิธีดำเนินการแสดงความสามารถ
9.3 ในเบื้องต้น ก่อนจัดการตัวอย่างใด ๆ นักวิเคราะห์ควรแสดงให้เห็นว่าทุกส่วนของอุปกรณ์ที่สัมผัสกับตัวอย่างและรีเอเจนต์ปราศจากสิ่งรบกวน โดยวิเคราะห์ตัวอย่างแบลงก์ของวิธี สำหรับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง ทุกครั้งที่สกัด กำจัดสารรบกวน และวิเคราะห์ตัวอย่าง รวมถึงเมื่อเปลี่ยนรีเอเจนต์ ควรสกัดและวิเคราะห์ตัวอย่างแบลงก์ของวิธีเพื่อตรวจหาสารประกอบที่สนใจ เป็นมาตรการป้องกันการปนเปื้อนเรื้อรังในห้องปฏิบัติการ
9.4 ตัวอย่างแบลงก์ของวิธี ตัวอย่างเมทริกซ์ที่เติมสารมาตรฐาน หรือตัวอย่างซ้ำใด ๆ ควรผ่านขั้นตอนการวิเคราะห์เดียวกัน (หัวข้อ 11.0) กับที่ใช้กับตัวอย่างจริง
9.5 ควรใช้แนวปฏิบัติมาตรฐานด้านการประกันคุณภาพกับวิธีนี้ ตามที่ระบุในเอกสารวางแผนอย่างเป็นระบบที่เหมาะสมและ SOP ของห้องปฏิบัติการ ควรบันทึกสภาวะการทำงานทั้งหมดของเครื่องมือ
9.6 ดูวิธี 3500 เพิ่มเติมสำหรับขั้นตอนการควบคุมคุณภาพการสกัดและการเตรียมตัวอย่าง และดูวิธีตรวจวัดที่จะใช้สำหรับขั้นตอน QC ของการตรวจวัด
9.7 เมื่อมีการระบุไว้ในวิธีตรวจวัดที่เหมาะสม ควรเติมสารมาตรฐานตัวแทนลงในตัวอย่างทั้งหมดก่อนสกัด ดูวิธี 3500 และ 8000 รวมถึงวิธีตรวจวัดที่เหมาะสมสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม
9.8 ตามที่ระบุก่อนหน้านี้ การใช้เทคนิคการสกัดใด ๆ รวมถึงการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ ควรมีข้อมูลรองรับที่แสดงสมรรถนะของระบบตัวทำละลายและสภาวะการทำงานเฉพาะสำหรับสารที่สนใจวิเคราะห์ ณ ระดับที่สนใจ ในเมทริกซ์ของตัวอย่าง
10. การสอบเทียบและการปรับมาตรฐาน
ไม่มีขั้นตอนการสอบเทียบหรือการปรับมาตรฐานที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับขั้นตอนการสกัดตัวอย่างนี้
11. ขั้นตอนปฏิบัติ
ตามที่ระบุในหัวข้อ 1.4 การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์อาจไม่เป็นวิธีที่ให้การสกัดได้อย่างครบถ้วนเท่ากับวิธีสกัดอื่นสำหรับดิน/ของแข็ง ดังนั้น การปฏิบัติตามวิธีนี้อย่างเคร่งครัด (รวมถึงคำแนะนำของผู้ผลิต) จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการสกัดสูงสุด อย่างน้อยที่สุด เพื่อให้ใช้เทคนิคนี้ได้สำเร็จ:
11.1 การจัดการตัวอย่าง
11.1.2 ตัวอย่างของเสีย – ต้องเตรียมตัวอย่างที่ประกอบด้วยหลายเฟสก่อนสกัด โดยใช้ขั้นตอนการแยกเฟสที่อธิบายในบทที่สอง ขั้นตอนการสกัดนี้ใช้สำหรับของแข็งเท่านั้น
11.1.3 ตัวอย่างของเสียแห้งที่สามารถบดได้ – บดหรือแบ่งของเสียให้เล็กลงด้วยวิธีอื่น เพื่อให้ผ่านตะแกรงขนาด 1 mm หรืออัดผ่านรูขนาด 1 mm ได้ ใส่ตัวอย่างลงในเครื่องบดให้เพียงพอที่จะได้อย่างน้อย 10 g หลังบด
ข้อควรระวัง: ควรทำให้แห้งและบดในตู้ดูดควันเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนในห้องปฏิบัติการ
11.1.4 วัสดุเหนียวคล้ายยาง เป็นเส้นใย หรือมีน้ำมันที่ไม่สามารถบดได้ – ตัด ฉีก หรือทำให้วัสดุเหล่านี้มีขนาดเล็กลงด้วยวิธีอื่น เพื่อให้ผสมได้และให้พื้นผิวตัวอย่างสัมผัสกับการสกัดได้มากที่สุด
11.2 การหาค่าร้อยละของน้ำหนักแห้ง – เมื่อต้องคำนวณผลตัวอย่างบนฐานน้ำหนักแห้ง ควรชั่งตัวอย่างอีกส่วนหนึ่งแยกต่างหากพร้อมกับส่วนที่ใช้สำหรับการตรวจวัดเชิงวิเคราะห์
ข้อควรระวัง: ตู้อบแห้งควรอยู่ในตู้ดูดควันหรือมีระบบระบายอากาศ ตัวอย่างของเสียอันตรายที่ปนเปื้อนสูงอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนอย่างมากในห้องปฏิบัติการ
ทันทีหลังชั่งส่วนย่อยของตัวอย่างที่จะสกัด ให้ชั่งส่วนย่อยเพิ่มเติมของตัวอย่าง 5–10 g ลงในเบ้าหลอมที่ชั่งน้ำหนักภาชนะเปล่าไว้แล้ว อบส่วนย่อยนี้ข้ามคืนที่ 105 degC ปล่อยให้เย็นในโถดูดความชื้นก่อนชั่ง
คำนวณร้อยละของน้ำหนักแห้งดังนี้:
% น้ำหนักแห้ง = (g ของตัวอย่างแห้ง / g ของตัวอย่าง) x 100
ส่วนย่อยที่อบแห้งนี้ไม่ใช้สำหรับการสกัด และควรกำจัดอย่างเหมาะสมเมื่อหาน้ำหนักแห้งแล้ว
11.3 ขั้นตอนการสกัดสำหรับความเข้มข้นต่ำ
ขั้นตอนนี้ใช้กับตัวอย่างของแข็งที่คาดว่ามีสารอินทรีย์ที่ต้องการวิเคราะห์น้อยกว่าหรือเท่ากับ 20 mg/kg
ขั้นตอนก่อนการใช้อัลตราซาวนด์
11.3.1 ควรดำเนินขั้นตอนต่อไปนี้อย่างรวดเร็วเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียสารที่สกัดได้ซึ่งระเหยง่ายกว่า
11.3.1.1 ชั่งตัวอย่างประมาณ 30 g ลงในบีกเกอร์ขนาด 400 mL บันทึกน้ำหนักถึงระดับ 0.1 g
11.3.1.2 สำหรับตัวอย่างในแต่ละชุดที่เลือกไว้สำหรับเติมสารมาตรฐาน ให้เติมสารละลายสำหรับเติมมาตรฐานลงในเมทริกซ์ 1.0 mL ศึกษาวิธี 3500 สำหรับแนวทางในการเลือกสารประกอบและความเข้มข้นที่เหมาะสมสำหรับเติมมาตรฐานลงในเมทริกซ์ ดูหมายเหตุในหัวข้อ 11.3 ด้วย
11.3.1.3 เติมสารละลายสารมาตรฐานตัวแทน 1.0 mL ลงในตัวอย่างทั้งหมด ตัวอย่างที่เติมสารมาตรฐาน ตัวอย่าง QC และตัวอย่างแบลงก์ ศึกษาวิธี 3500 สำหรับแนวทางในการเลือกสารประกอบตัวแทนและความเข้มข้นที่เหมาะสม ดูหมายเหตุในหัวข้อ 11.3 ด้วย
11.3.1.4 หากจะกำจัดสารรบกวนด้วยเจลเพอร์มีเอชัน (ดูวิธี 3640) นักวิเคราะห์ควรเติมสารละลายสำหรับเติมสารตัวแทนเป็นสองเท่าของปริมาตรปกติ (และสารละลายสำหรับเติมมาตรฐานลงในเมทริกซ์ด้วย หากเกี่ยวข้อง) หรือทำสารสกัดขั้นสุดท้ายให้เข้มข้นจนเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาตรปกติ เพื่อชดเชยสารสกัดครึ่งหนึ่งที่สูญเสียไปเนื่องจากการใส่สารสกัดลงในคอลัมน์ GPC ดูหมายเหตุในหัวข้อ 11.3 ด้วย
11.3.1.5 ตัวอย่างที่ไม่มีรูพรุนหรือเปียก (ชนิดเหนียวคล้ายยางหรือคล้ายดินเหนียว) ซึ่งไม่มีลักษณะเป็นทรายที่ไหลได้อย่างอิสระ ต้องผสมกับโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำ 60 g โดยใช้ช้อนตักสาร หากจำเป็น อาจเติมโซเดียมซัลเฟตเพิ่มได้ หลังเติมโซเดียมซัลเฟต ตัวอย่างควรไหลได้อย่างอิสระ ดูหมายเหตุในหัวข้อ 11.3 ด้วย
11.3.1.6 เติมตัวทำละลายสำหรับการสกัดหรือตัวทำละลายผสม 100 mL ทันที (ดูหัวข้อ 7.4 และตาราง 2 สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับการเลือกตัวทำละลาย)
11.3.2 วางพื้นผิวด้านล่างของปลายฮอร์นเครื่องสลายขนาด 3/4 นิ้วให้อยู่ใต้ผิวตัวทำละลายประมาณ 1/2 นิ้ว แต่เหนือชั้นตะกอน
หมายเหตุ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฮอร์น / โซโนโทรดอัลตราซาวนด์ติดตั้งอย่างถูกต้องตามคำแนะนำของผู้ผลิต
11.3.3 สกัดตัวอย่างด้วยอัลตราซาวนด์เป็นเวลา 3 min โดยตั้งตัวควบคุมกำลังขาออกที่ 100% (เต็มกำลัง) หรือที่ค่ากำลังที่ผู้ผลิตแนะนำ ตั้งสวิตช์โหมดเป็นพัลส์ (ให้พลังงานเป็นพัลส์แทนการให้พลังงานต่อเนื่อง) และตั้งร้อยละของรอบการทำงานที่ 50% (เปิดพลังงาน 50% ของเวลา และปิดพลังงาน 50% ของเวลา) ห้ามใช้โพรบไมโครทิป
11.3.4 รินสารสกัดออกแล้วกรองผ่านกระดาษกรอง (เช่น Whatman No. 41 หรือเทียบเท่า) ในกรวย Buchner ที่ต่อกับขวดกรองขนาด 500 mL ที่สะอาด อีกทางเลือกหนึ่งคือรินสารสกัดลงในขวดปั่นเหวี่ยง แล้วปั่นเหวี่ยงด้วยความเร็วต่ำเพื่อกำจัดอนุภาค
11.3.5 สกัดซ้ำอีกสองครั้ง โดยใช้ตัวทำละลายสะอาดเพิ่มครั้งละ 100 mL รินตัวทำละลายออกหลังการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์แต่ละครั้ง หลังการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ครั้งสุดท้าย ให้เทตัวอย่างทั้งหมดลงในกรวย Buchner ล้างบีกเกอร์ด้วยตัวทำละลายสำหรับการสกัด แล้วเติมของเหลวที่ใช้ล้างลงในกรวย
ขั้นตอนหลังการใช้อัลตราซาวนด์
11.3.6 หากจำเป็น ให้ทำสารสกัดให้เข้มข้นก่อนวิเคราะห์ตามขั้นตอนในหัวข้อ 11.5 หากไม่จำเป็น ให้ดำเนินการต่อในหัวข้อ 11.7
UP200St พร้อมไมโครทิปสำหรับการใช้อัลตราซาวนด์กับตัวอย่าง
11.4 ขั้นตอนการสกัดสำหรับความเข้มข้นปานกลาง / สูง
ขั้นตอนนี้ใช้กับตัวอย่างของแข็งที่คาดว่ามีสารอินทรีย์ที่ต้องการวิเคราะห์มากกว่า 20 mg/kg
ขั้นตอนก่อนการใช้อัลตราซาวนด์
11.4.2 สำหรับตัวอย่างในแต่ละชุดที่เลือกไว้สำหรับเติมสารมาตรฐาน ให้เติมสารละลายสำหรับเติมมาตรฐานลงในเมทริกซ์ 1.0 mL ศึกษาวิธี 3500 สำหรับแนวทางในการเลือกสารประกอบและความเข้มข้นที่เหมาะสมสำหรับเติมมาตรฐานลงในเมทริกซ์ ดูหมายเหตุในหัวข้อ 11.3 ด้วย
11.4.3 เติมสารละลายสำหรับเติมสารตัวแทน 1.0 mL ลงในตัวอย่างทั้งหมด ตัวอย่างที่เติมสารมาตรฐาน ตัวอย่าง QC และตัวอย่างแบลงก์ ศึกษาวิธี 3500 สำหรับแนวทางในการเลือกสารประกอบและความเข้มข้นที่เหมาะสมสำหรับเติมมาตรฐานลงในเมทริกซ์ ดูหมายเหตุในหัวข้อ 11.3 ด้วย
11.4.4 หากจะกำจัดสารรบกวนด้วยเจลเพอร์มีเอชัน (ดูวิธี 3640) นักวิเคราะห์ควรเติมสารละลายสำหรับเติมสารตัวแทนเป็นสองเท่าของปริมาตรปกติ (และสารละลายสำหรับเติมมาตรฐานลงในเมทริกซ์ด้วย หากเกี่ยวข้อง) หรือทำสารสกัดขั้นสุดท้ายให้เข้มข้นจนเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาตรปกติ เพื่อชดเชยสารสกัดครึ่งหนึ่งที่สูญเสียไปเนื่องจากการใส่สารสกัดลงในคอลัมน์ GPC
11.4.5 ตัวอย่างที่ไม่มีรูพรุนหรือเปียก (ชนิดเหนียวคล้ายยางหรือคล้ายดินเหนียว) ซึ่งไม่มีลักษณะเป็นทรายที่ไหลได้อย่างอิสระ ต้องผสมกับโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำ 2 g โดยใช้ช้อนตักสาร หากจำเป็น อาจเติมโซเดียมซัลเฟตเพิ่มได้ หลังเติมโซเดียมซัลเฟต ตัวอย่างควรไหลได้อย่างอิสระ (ดูหมายเหตุในหัวข้อ 11.3)
11.4.6 เติมตัวทำละลายทันทีในปริมาตรที่จำเป็นเพื่อให้ปริมาตรสุดท้ายเป็น 10.0 mL โดยคำนึงถึงปริมาตรของสารตัวแทนและสารมาตรฐานที่เติมลงในเมทริกซ์ (ดูหัวข้อ 7.4 และตาราง 2 สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับการเลือกตัวทำละลาย)
11.4.7 สกัดตัวอย่างด้วยโพรบอัลตราซาวนด์ไมโครทิปแบบเรียวขนาด 1/8 นิ้วเป็นเวลา 2 min โดยตั้งตัวควบคุมกำลังขาออกที่ 5 ตั้งสวิตช์โหมดเป็นพัลส์ และตั้งร้อยละของรอบการทำงานที่ 50%
11.4.8 บรรจุใยแก้วให้มีความยาว 2 ถึง 3 cm ลงในปิเปต Pasteur ชนิดใช้แล้วทิ้งอย่างหลวม ๆ กรองสารสกัดตัวอย่างผ่านใยแก้วและเก็บสารสกัดในภาชนะที่เหมาะสม ไม่สามารถกู้คืนตัวทำละลายสำหรับการสกัดทั้ง 10 mL จากตัวอย่างได้ ดังนั้น นักวิเคราะห์ควรเก็บปริมาตรที่เหมาะสมกับความไวของวิธีตรวจวัดที่จะใช้ ตัวอย่างเช่น สำหรับวิธีที่ไม่จำเป็นต้องทำสารสกัดให้เข้มข้นเพิ่มเติม (เช่น วิธี 8081 โดยทั่วไปใช้ปริมาตรสารสกัดขั้นสุดท้าย 10 mL) อาจเก็บสารสกัดในขวดซินทิลเลชันหรือภาชนะอื่นที่ปิดผนึกได้ สำหรับสารสกัดที่ต้องทำให้เข้มข้นเพิ่มเติม แนะนำให้เก็บปริมาตรมาตรฐานเดียวกันสำหรับตัวอย่างดังกล่าวทั้งหมด เพื่อให้การคำนวณผลตัวอย่างขั้นสุดท้ายง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น เก็บสารสกัด 5.0 mL ในหลอดทำให้เข้มข้นที่สะอาด ปริมาตรนี้เท่ากับครึ่งหนึ่งพอดีของปริมาตรรวมของสารสกัดตัวอย่างเดิม ให้คำนึงถึง “การสูญเสีย” สารสกัดครึ่งหนึ่งในการคำนวณผลตัวอย่างขั้นสุดท้ายตามความจำเป็น หรือทำสารสกัดขั้นสุดท้ายให้เข้มข้นจนเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาตรสุดท้ายที่กำหนด (เช่น 0.5 mL เทียบกับ 1.0 mL) เพื่อชดเชยการสูญเสีย
11.4.9 หากจำเป็น ให้ทำสารสกัดให้เข้มข้นก่อนวิเคราะห์ตามขั้นตอนในหัวข้อ 11.5 หรือหัวข้อ 11.6 หากไม่จำเป็น ให้ดำเนินการต่อในหัวข้อ 11.7
เทคนิคการเพิ่มความเข้มข้น
เมื่อจำเป็นเพื่อให้เป็นไปตามเกณฑ์ความไว อาจทำสารสกัดตัวอย่างจากขั้นตอนการสกัดสำหรับความเข้มข้นต่ำหรือความเข้มข้นปานกลาง/สูงให้เข้มข้นจนถึงปริมาตรสุดท้ายที่จำเป็นสำหรับวิธีตรวจวัดและการใช้งานเฉพาะที่จะใช้ โดยใช้เทคนิค K-D หรือการระเหยด้วยไนโตรเจน
11.5.1 ประกอบเครื่องทำให้เข้มข้น Kuderna-Danish (K-D) โดยต่อหลอดทำให้เข้มข้นขนาด 10 mL เข้ากับขวดระเหยที่มีขนาดเหมาะสม
11.5.2 กำจัดน้ำจากสารสกัดโดยให้ผ่านคอลัมน์กำจัดน้ำที่มีโซเดียมซัลเฟตปราศจากน้ำประมาณ 10 g เก็บสารสกัดที่กำจัดน้ำแล้วในเครื่องทำให้เข้มข้น K-D
11.5.3 ล้างหลอดเก็บสารและคอลัมน์กำจัดน้ำด้วยตัวทำละลายเพิ่มอีก 20 mL ให้ไหลลงในขวด K-D เพื่อถ่ายสารได้ครบถ้วนเชิงปริมาณ
11.5.4 เติมเม็ดกันเดือดกระแทกที่สะอาดหนึ่งหรือสองเม็ดลงในขวด แล้วติดตั้งคอลัมน์ Snyder แบบลูกบอลสามลูก ต่อเครื่องแก้วกู้คืนไอตัวทำละลาย (เครื่องควบแน่นและอุปกรณ์เก็บ ดูหัวข้อ 6.9) เข้ากับคอลัมน์ Snyder ของชุดอุปกรณ์ K-D ตามคำแนะนำของผู้ผลิต ทำคอลัมน์ Snyder ให้เปียกก่อนโดยเติมเมทิลีนคลอไรด์ (หรือตัวทำละลายอื่นที่เหมาะสม) ประมาณ 1 mL ที่ด้านบนของคอลัมน์ วางชุดอุปกรณ์ K-D บนอ่างน้ำร้อน (สูงกว่าจุดเดือดของตัวทำละลาย 15–20 EC) โดยให้หลอดทำให้เข้มข้นจุ่มในน้ำร้อนบางส่วน และให้พื้นผิวโค้งด้านล่างทั้งหมดของขวดสัมผัสกับไอร้อน ปรับตำแหน่งแนวตั้งของอุปกรณ์และอุณหภูมิน้ำตามที่จำเป็น เพื่อให้การทำให้เข้มข้นเสร็จสิ้นภายใน 10–20 min เมื่ออัตราการกลั่นเหมาะสม ลูกบอลในคอลัมน์จะขยับกระทบกันอย่างต่อเนื่อง แต่ของเหลวจะไม่ท่วมช่องภายใน เมื่อปริมาตรของเหลวที่เห็นเหลือ 1 mL ให้นำชุดอุปกรณ์ K-D ออกจากอ่างน้ำ แล้วปล่อยให้ของเหลวไหลลงและเย็นเป็นเวลาอย่างน้อย 10 min
ข้อควรระวัง: ห้ามปล่อยให้สารสกัดแห้ง เพราะจะทำให้สูญเสียสารที่ต้องการวิเคราะห์บางชนิดอย่างรุนแรง สารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มออร์กาโนฟอสฟอรัสไวต่อการสูญเสียลักษณะนี้เป็นพิเศษ
11.5.4.1 หากจำเป็นต้องเปลี่ยนตัวทำละลาย (ตามที่ระบุในตาราง 2 หรือวิธีตรวจวัดที่เหมาะสม) ให้ถอดคอลัมน์ Snyder ออกชั่วคราว เติมตัวทำละลายทดแทน 50 mL และเม็ดกันเดือดกระแทกเม็ดใหม่
11.5.4.2 ติดตั้งคอลัมน์ Snyder กลับเข้าที่ ทำสารสกัดให้เข้มข้น โดยเพิ่มอุณหภูมิอ่างน้ำหากจำเป็น เพื่อรักษาอัตราการกลั่นที่เหมาะสม
11.5.5 ถอดคอลัมน์ Snyder ออก ล้างขวด K-D และข้อต่อด้านล่างของคอลัมน์ Snyder ด้วยตัวทำละลาย 1–2 mL ให้ไหลลงในหลอดทำให้เข้มข้น อาจทำสารสกัดให้เข้มข้นเพิ่มเติมโดยใช้เทคนิคใดเทคนิคหนึ่งที่อธิบายในหัวข้อ 11.6 หรือปรับปริมาตรสุดท้ายเป็น 5.0–10.0 mL โดยใช้ตัวทำละลายที่เหมาะสม (ดูตาราง 2 หรือวิธีตรวจวัดที่เหมาะสม) หากมีผลึกกำมะถัน ให้ดำเนินการตามวิธี 3660 เพื่อกำจัดสารรบกวน
11.6 หากจำเป็นต้องทำให้เข้มข้นเพิ่มเติม ให้ใช้เทคนิคคอลัมน์ไมโคร-Snyder (ดูหัวข้อ 11.6.1) หรือเทคนิคการระเหยด้วยไนโตรเจน (ดูหัวข้อ 11.6.2)
11.6.1 เทคนิคคอลัมน์ไมโคร-Snyder
11.6.1.1 เติมเม็ดกันเดือดกระแทกเม็ดใหม่ที่สะอาดลงในหลอดทำให้เข้มข้น แล้วต่อคอลัมน์ไมโคร-Snyder แบบลูกบอลสองลูกเข้ากับหลอดทำให้เข้มข้นโดยตรง ต่อเครื่องแก้วกู้คืนไอตัวทำละลาย (เครื่องควบแน่นและอุปกรณ์เก็บ) เข้ากับคอลัมน์ไมโคร-Snyder ของชุดอุปกรณ์ K-D ตามคำแนะนำของผู้ผลิต ทำคอลัมน์ Snyder ให้เปียกก่อนโดยเติมเมทิลีนคลอไรด์หรือตัวทำละลายทดแทน 0.5 mL ที่ด้านบนของคอลัมน์ วางชุดอุปกรณ์ทำให้เข้มข้นระดับไมโครในอ่างน้ำร้อน โดยให้หลอดทำให้เข้มข้นจุ่มในน้ำร้อนบางส่วน ปรับตำแหน่งแนวตั้งของอุปกรณ์และอุณหภูมิน้ำตามที่จำเป็น เพื่อให้การทำให้เข้มข้นเสร็จสิ้นภายใน 5–10 min เมื่ออัตราการกลั่นเหมาะสม ลูกบอลในคอลัมน์จะขยับกระทบกันอย่างต่อเนื่อง แต่ของเหลวจะไม่ท่วมช่องภายใน
11.6.1.2 เมื่อปริมาตรของเหลวที่เห็นเหลือ 0.5 mL ให้นำอุปกรณ์ออกจากอ่างน้ำ แล้วปล่อยให้ของเหลวไหลลงและเย็นเป็นเวลาอย่างน้อย 10 min ถอดคอลัมน์ Snyder ออก แล้วล้างข้อต่อด้านล่างด้วยตัวทำละลาย 0.2 mL ให้ไหลลงในหลอดทำให้เข้มข้น ปรับปริมาตรสารสกัดขั้นสุดท้ายเป็น 1.0–2.0 mL
ข้อควรระวัง: ห้ามปล่อยให้สารสกัดแห้ง เพราะจะทำให้สูญเสียสารที่ต้องการวิเคราะห์บางชนิดอย่างรุนแรง สารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มออร์กาโนฟอสฟอรัสไวต่อการสูญเสียลักษณะนี้เป็นพิเศษ
11.6.2 เทคนิคการระเหยด้วยไนโตรเจน
11.6.2.1 วางหลอดทำให้เข้มข้นในอ่างอุ่น (30 degC) แล้วระเหยตัวทำละลายจนเหลือปริมาตร 0.5 mL โดยใช้กระแสไนโตรเจนที่สะอาดและแห้งไหลอย่างเบา ๆ (ผ่านการกรองด้วยคอลัมน์ถ่านกัมมันต์)
ข้อควรระวัง: ห้ามใช้ท่อพลาสติกใหม่ระหว่างชุดดักด้วยถ่านกัมมันต์กับตัวอย่าง เนื่องจากอาจนำสิ่งรบกวนประเภทพทาเลตเข้าสู่ตัวอย่าง
11.6.2.2 ล้างผนังด้านในของหลอดทำให้เข้มข้นด้วยตัวทำละลายหลายครั้งระหว่างการทำให้เข้มข้น ระหว่างการระเหย ให้วางหลอดทำให้เข้มข้นในตำแหน่งที่หลีกเลี่ยงการควบแน่นของน้ำลงในสารสกัด ภายใต้ขั้นตอนปกติ ต้องไม่ปล่อยให้สารสกัดแห้ง
ข้อควรระวัง: ห้ามปล่อยให้สารสกัดแห้ง เพราะจะทำให้สูญเสียสารที่ต้องการวิเคราะห์บางชนิดอย่างรุนแรง สารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มออร์กาโนฟอสฟอรัสไวต่อการสูญเสียลักษณะนี้เป็นพิเศษ
11.7 ในขั้นนี้ อาจนำสารสกัดไปผ่านขั้นตอนกำจัดสารรบกวนหรือวิเคราะห์สารเป้าหมายโดยใช้เทคนิคการตรวจวัดที่เหมาะสม หากจะไม่ดำเนินการกับสารสกัดต่อทันที ให้ปิดจุกหลอดทำให้เข้มข้นและเก็บในตู้เย็น หากจะเก็บสารสกัดนานกว่า 2 วัน ควรถ่ายลงในขวดไวอัลที่มีฝาเกลียวบุด้วย PTFE และติดฉลากอย่างเหมาะสม
12. การวิเคราะห์ข้อมูลและการคำนวณ
ไม่มีการคำนวณที่เกี่ยวข้องอย่างชัดเจนกับขั้นตอนการสกัดนี้ ดูวิธีตรวจวัดที่เหมาะสมสำหรับการคำนวณผลตัวอย่างขั้นสุดท้าย
13. สมรรถนะของวิธี
14. การป้องกันมลพิษ
14.1 การป้องกันมลพิษครอบคลุมเทคนิคใด ๆ ที่ลดหรือขจัดปริมาณและ/หรือความเป็นพิษของของเสีย ณ จุดกำเนิด การปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการมีโอกาสมากมายในการป้องกันมลพิษ EPA ได้กำหนดลำดับความสำคัญของเทคนิคการจัดการสิ่งแวดล้อม โดยให้การป้องกันมลพิษเป็นทางเลือกแรกในการจัดการ เมื่อสามารถทำได้ บุคลากรห้องปฏิบัติการควรใช้เทคนิคการป้องกันมลพิษเพื่อจัดการการเกิดของเสียของตน เมื่อไม่สามารถลดของเสียที่แหล่งกำเนิดได้อย่างเหมาะสม หน่วยงานแนะนำให้รีไซเคิลเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดลำดับถัดไป
14.2 สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับการป้องกันมลพิษที่อาจใช้ได้กับห้องปฏิบัติการและสถาบันวิจัย ให้ศึกษาเอกสาร น้อยลงย่อมดีกว่า: การจัดการสารเคมีในห้องปฏิบัติการเพื่อลดของเสีย ซึ่งขอรับได้จากฝ่ายความสัมพันธ์กับรัฐบาลและนโยบายวิทยาศาสตร์ของสมาคมเคมีอเมริกัน ที่อยู่ 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org.
15. การจัดการของเสีย
ตู้ดูดควันและการปฏิบัติงานบนโต๊ะปฏิบัติการ ปฏิบัติตามทั้งตัวบทและเจตนารมณ์ของใบอนุญาตและกฎระเบียบใด ๆ เกี่ยวกับการระบายลงท่อระบายน้ำ และปฏิบัติตามกฎระเบียบทั้งหมดเกี่ยวกับของเสียของแข็งและของเสียอันตราย โดยเฉพาะกฎการระบุของเสียอันตรายและข้อจำกัดการกำจัดของเสียบนพื้นดิน สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดการของเสีย ให้ศึกษาคู่มือการจัดการของเสียสำหรับบุคลากรห้องปฏิบัติการ ซึ่งขอรับได้จากสมาคมเคมีอเมริกันตามที่อยู่ในหัวข้อ 14.2
เอกสารวิชาการ/เอกสารอ้างอิง
- 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.
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้
เครื่องทำเนื้อเยื่อให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราซาวนด์มักเรียกว่า เครื่องอัลตราซาวนด์แบบโพรบ เครื่องสลายด้วยคลื่นเสียง เครื่องทำลายด้วยอัลตราซาวนด์ เครื่องบดด้วยอัลตราซาวนด์ เครื่องทำให้แตกด้วยคลื่นเสียง เครื่องให้คลื่นเสียง เครื่องแยกสลายด้วยคลื่นเสียง เครื่องทำลายเซลล์ เครื่องกระจายตัวด้วยอัลตราซาวนด์ หรือเครื่องละลาย คำเรียกที่แตกต่างกันเหล่านี้มาจากการใช้งานที่หลากหลายซึ่งสามารถทำได้ด้วยอัลตราซาวนด์
โซโนโทรดขนาดต่าง ๆ สำหรับ UP200Ht