EPA3550 Посібник з ультразвукової екстракції
Ультразвукова екстракція це зелений, екологічно чистий метод екстракції, який можна застосовувати до невеликих лабораторних зразків, а також для вилучення цінних сполук у масштабах комерційного виробництва. Агентство з охорони навколишнього середовища США (EPA) рекомендує різноманітні методології аналітичної хімії та характерних випробувань, відбір проб та моніторинг навколишнього середовища, а також забезпечення якості для підтримки Закону про збереження та відновлення ресурсів (RCRA). Для екстракції за допомогою ультразвуку EPA випустило наступні рекомендації:
СПОСІБ 3550С – Ультразвукова екстракція
1. Сфера застосування та застосування
Крім того, методи SW-846, за винятком використання обов'язкового методу для аналізу параметрів, визначених методом, призначені для керівництва, які містять загальну інформацію про те, як виконувати аналітичну процедуру або техніку, яку лабораторія може використовувати як базову відправну точку для створення власної детальної стандартної операційної процедури (SOP), або для власного загального використання, або для конкретного застосування проекту. Дані про продуктивність, включені в цей метод, призначені лише для ознайомчих цілей і не призначені і не повинні використовуватися як абсолютні критерії прийнятності контролю якості для цілей акредитації лабораторій.
1.1 Цей метод описує процедуру вилучення нелетких і напівлетких органічних сполук із твердих речовин, таких як ґрунти, мули та відходи. Ультразвуковий процес забезпечує тісний контакт матриці зразка з розчинником для екстракції.
1.2 Цей метод поділяється на дві процедури, засновані на очікуваній концентрації органічних сполук. Процедура низької концентрації (розд. 11.3) призначена для окремих органічних компонентів, які очікуються менше або дорівнює 20 мг/кг, і використовує більший розмір зразка та три серійні екстракції (нижчі концентрації важче витягти). Процедура середньої/високої концентрації (розд. 11.4) призначена для окремих органічних компонентів, які очікуються при дозі більше 20 мг/кг, і використовує менший зразок і одну екстракцію.
1.3 Настійно рекомендується, щоб екстракти піддавалися певній формі очищення (наприклад, за допомогою методу з серії 3600) перед аналізом.
1.4 Дуже важливо, щоб метод (включаючи інструкції виробника) чітко дотримувався, щоб досягти максимальної ефективності екстракції. Дивіться розділ 11.0 для обговорення критичних аспектів процедури екстракції. Зверніться до інструкцій виробника щодо конкретних налаштувань експлуатації.
1.5 Цей метод описує як мінімум три системи розчинників для екстракції, які можуть бути використані для різних груп аналітів (див. Розд. 7.4). Інші системи розчинників можуть бути використані за умови, що можна продемонструвати адекватну продуктивність для аналітів, що представляють інтерес. Вибір розчинника для екстракції буде залежати від аналітів, що цікавлять, і немає єдиного розчинника, універсально застосовного до всіх груп аналітів. У зв'язку з занепокоєнням щодо ефективності ультразвукової екстракції, особливо при концентраціях, близьких або нижче близько 10 мкг/кг, вкрай важливо, щоб аналітик продемонстрував продуктивність конкретної системи розчинника та умови роботи для аналітів, що представляють інтерес, і концентрацій, що представляють інтерес. Ця демонстрація застосовується до будь-якої системи розчинників, яка використовується, включаючи ті, які спеціально перераховані в цьому методі. Як мінімум, така демонстрація буде включати початкову демонстрацію майстерності, описану в методі 3500, з використанням чистої еталонної матриці. Метод 8000 описує процедури, які можуть бути використані для розробки критеріїв ефективності для таких демонстрацій, а також для матричного сплеску та результатів лабораторного контролю зразків.
1.6 EPA зазначає, що існують обмежені опубліковані дані про ефективність ультразвукової екстракції щодо фосфорорганічних пестицидів при низьких концентраціях часток на мільярд (ppb) і нижче. У зв'язку з цим, використання цього методу, зокрема, для цих сполук має бути підтверджено даними про продуктивність, такими як ті, що обговорювалися вище та в методі 3500.
1.7 Перш ніж використовувати цей метод, аналітикам рекомендується ознайомитися з базовим методом для кожного типу процедур, які можуть бути використані в загальному аналізі (наприклад, методи 3500, 3600, 5000 і 8000), щоб отримати додаткову інформацію про процедури контролю якості, розробку критеріїв прийнятності контролю якості, розрахунки та загальні вказівки. Аналітики також повинні звертатися до заяви про відмову від відповідальності на початку посібника та інформації в Розділі 2 для отримання вказівок щодо передбачуваної гнучкості у виборі методів, апаратів, матеріалів, реактивів та витратних матеріалів, а також щодо обов'язків аналітика щодо демонстрації того, що використані методи підходять для аналітиків, які представляють інтерес, у матриці інтересів. і на рівнях занепокоєння.
Крім того, аналітикам і користувачам даних повідомляється, що, за винятком випадків, коли це прямо зазначено в нормативних актах, використання методів SW-846 не є обов'язковим у відповідь на федеральні вимоги тестування. Інформація, що міститься в цьому методі, надається EPA як керівництво для використання аналітиком і регульованою спільнотою при прийнятті суджень, необхідних для отримання результатів, які відповідають цілям якості даних для передбачуваного застосування.
1.8 Використання цього методу обмежується використанням або під наглядом належним чином досвідчених і навчених аналітиків. Кожен аналітик повинен продемонструвати здатність генерувати прийнятні результати за допомогою цього методу. Як зазначалося вище, такі демонстрації є специфічними для аналітів, що представляють інтерес, і використовуваної системи розчинників, а також для процедур для зразків низької та середньої/високої концентрації.
VialTweeter для підготовки ультразвукових зразків
2. Короткий зміст методу
2.1 Процедура низької концентрації — Зразок змішують з безводним сульфатом натрію з утворенням сипучого порошку. Суміш екстрагують розчинником тричі, за допомогою ультразвукової екстракції. Екстракт відокремлюють від зразка за допомогою вакуумної фільтрації або центрифугування. Екстракт готовий до остаточної концентрації, очищення та/або аналізу.
2.2 Процедура середньої / високої концентрації — Зразок змішують з безводним сульфатом натрію з утворенням сипучого порошку. Його екстрагують розчинником одноразово за допомогою ультразвукової екстракції. Частина екстракту збирається для очищення та/або аналізу.
3. Визначення
Зверніться до розділу першого та інструкцій виробника, щоб отримати визначення, які можуть мати відношення до цього методу.
4. Перешкоди
4.1 Розчинники, реагенти, скляний посуд та інше обладнання для обробки зразків можуть створювати артефакти та/або перешкоди для аналізу зразків. Всі ці матеріали повинні бути продемонстровані як вільні від перешкод в умовах аналізу шляхом аналізу заготовок методу.
Може знадобитися специфічний підбір реагентів і очищення розчинників шляхом дистиляції в суцільноскляних системах. Зверніться до кожного методу, який буде використовуватися, щоб отримати конкретні вказівки щодо процедур контролю якості, і до четвертого розділу для загальних вказівок щодо очищення скляного посуду.
4.2 Перешкоди, як правило, специфічні для аналітів, що представляють інтерес. Тому зверніться до методу 3500 та відповідних визначальних методів для отримання конкретних вказівок щодо перешкод екстракції.
5. Безпека
Цей метод не вирішує всіх питань безпеки, пов'язаних з його використанням. Лабораторія відповідає за підтримання безпечного робочого середовища та актуальну поінформованість про правила OSHA щодо безпечного поводження з хімічними речовинами, переліченими в цьому методі. Довідковий файл паспортів безпеки матеріалів (MSDS) повинен бути доступним для всього персоналу, який бере участь у цих аналізах.
6. Обладнання та витратні матеріали
Згадка торгових назв або комерційних продуктів у цьому посібнику призначена лише для ілюстративних цілей і не є схваленням EPA або ексклюзивною рекомендацією щодо використання. Продукти та налаштування приладів, наведені в методах SW-846, представляють ті продукти та налаштування, які використовувалися під час розробки методів або згодом оцінювалися Агентством. Скляний посуд, реагенти, витратні матеріали, обладнання та налаштування, відмінні від перелічених у цьому посібнику, можуть використовуватися за умови, що було продемонстровано та задокументовано ефективність методу, що відповідає передбачуваному застосуванню.
У цьому розділі не вказано поширений лабораторний посуд (наприклад, мензурки та колби).
6.2 Ультразвукова підготовка — Необхідно використовувати пристрій рупорного типу, оснащене титановим наконечником, або пристрій, який буде давати відповідні показники. (наприклад, UP200Ht або UP200St)
6.2.1 Ультразвуковий руйнівник — Руйнівник повинен мати мінімальну потужність 300 Вт з можливістю пульсації. Рекомендується пристрій, призначений для зменшення звуку кавітації. Дотримуйтесь інструкцій виробника щодо підготовки руйнівника для вилучення зразків з низькими та середніми/високими концентраціями. (наприклад, UP400S)
6.2.2 Використовуйте рупор 3/4 дюйма для процедури методу низької концентрації та конічний мікронаконечник 1/8 дюйма, прикріплений до ріжка 1/2 дюйма для процедури методу середньої/високої концентрації.
6.3 Звукозахисний бокс – Щоб уникнути пошкодження слуху, рекомендується використовувати звукозахисну анкеровку (наприклад, звукозахисний бокс SPB-L). Таким чином, кавітаційний шум процесу ультразвуку може бути істотно зменшений.
Додаткове обладнання
6.4.1 Сушильна шафа — Здатний підтримувати 105 градус Цельсія.
6.4.2 Осушувач.
6.4.3 Тиглі — Фарфор або одноразовий алюміній.
6.5 Пастерівські піпетки — 1-мл, скляний, одноразовий.
6.7 Вакуумні або напірні фільтраційні апарати
6.7.1 Воронка Бюхнера
6.7.2 Фільтрувальний папір
6.8 Кудерна-датський (K-D) апарат
6.8.1 Трубка концентратора — 10-мл, градуйований. Для запобігання випаровуванню екстрактів використовується шліфована скляна пробка.
6.8.2 Колба для випаровування — 500 мл. Прикріпіть колбу до трубки концентратора за допомогою пружин, затискачів або еквівалента.
6.8.3 Колонка Снайдера — Макро з трьома кулями.
6.8.4 Колонка Снайдера — Двокульковий мікро.
6.8.5 Пружини — 1/2 дюйма.
6.9 Система рекуперації парів розчинника.
ПРИМІТКИ: Цей скляний посуд рекомендується для відновлення розчинника під час процедур концентрації, що вимагають використання кудерна-датських випарних концентраторів. Включення цього апарату може вимагатися федеральними, державними або місцевими муніципальними нормативними актами, які регулюють викиди летких органічних речовин в атмосферу. EPA рекомендує використовувати цей тип меліоративної системи як метод реалізації програми скорочення викидів. Відновлення розчинників є засобом відповідності ініціативам щодо мінімізації відходів та запобігання забрудненню.
6.10 Кип'ятіння чіпсів — Екстрагований розчинником, приблизно 10/40 меш (карбід кремнію або еквівалент).
6.11 Водяна баня — З підігрівом, з концентричною кільцевою кришкою, здатною регулювати температуру до ± 5 °C. Ванну слід використовувати в витяжці.
6.12 Збалансованість — З вертикальним завантаженням, здатні з точністю зважувати до 0,01 г.
6.13 Флакони — 2 мл, для автоматичного пробовідбірника GC, оснащений гвинтовими кришками або обтискними кришками з політетрафторетилену (PTFE) з футеровкою.
6.14 Скляні флакони для сцинтиляції — 20 мл, оснащений гвинтовими кришками з PTFE.
6.15 Шпатель — Нержавіюча сталь або фторопласт.
6.16 Сушильна колонка — 20-міліметрова хроматографічна колона з боросилікатного скла ID зі скловатою в нижній частині.
ПРИМІТКИ: Колони з дисками з фритованого скла важко знезаражувати після того, як вони були використані для сушіння високозабруднених екстрактів. Можна придбати колонки без фрити.
Використовуйте невелику подушечку зі скловати, щоб утримати адсорбент. Попередньо промийте подушечку зі скловати 50 мл ацетону, а потім 50 мл розчинника для елюювання перед тим, як наповнити колонку адсорбентом.
6.17 Апарати для випаровування азоту (опціонально) — N-Evap, 12- або 24-позиційний (Organomation Model 112, або еквівалент).
7. Реагенти та стандарти
7.2 Безорганічна реагентна вода. Усі згадки про воду в цьому методі стосуються води без органічних реагентів, як визначено в першому розділі.
7.3 Натрію сульфат (зернистий, безводний), Na2SO4. Очистіть шляхом нагрівання при температурі 400 °C протягом 4 годин у неглибокому лотку або шляхом попереднього очищення сульфату натрію метиленхлоридом. Якщо сульфат натрію попередньо очищений метиленхлоридом, слід проаналізувати заготовку методу, продемонструвавши, що перешкод з боку сульфату натрію немає.
7.4 Розчинники для екстракції
Зразки повинні бути вилучені за допомогою системи розчинників, яка забезпечує оптимальне, відтворюване відновлення аналітів, що представляють інтерес, з матриці зразка при концентраціях, що представляють інтерес. Вибір розчинника для екстракції буде залежати від аналітів, що цікавлять, і немає єдиного розчинника, універсально застосовного до всіх груп аналітів. Яка б система розчинників не використовувалася, в тому числі спеціально перераховані в цьому методі, аналітик повинен продемонструвати адекватну продуктивність для цікавлять аналітів, на рівнях інтересу. Як мінімум, така демонстрація буде включати початкову демонстрацію майстерності, описану в методі 3500, з використанням чистої еталонної матриці. Метод 8000 описує процедури, які можуть бути використані для розробки критеріїв ефективності для таких демонстрацій, а також для матричного сплеску та результатів лабораторного контролю зразків.
Багато з описаних нижче систем розчинників включають комбінацію розчинника, що змішується з водою, такого як ацетон, і розчинника, що не змішується з водою, такого як хлорид метилену або гексан. Метою розчинника, що змішується з водою, є полегшення екстракції вологих твердих речовин шляхом проникнення змішаного розчинника в шар води поверхні твердих частинок. Розчинник, що не змішується з водою, витягує органічні сполуки зі схожою полярністю. Таким чином, неполярний розчинник, такий як гексан, часто використовується для неполярних аналітів, таких як ПХБ, тоді як полярний розчинник, такий як метиленхлорид, може використовуватися для полярних аналітів. Полярність ацетону також може допомогти витягти полярні аналіти в змішаних системах розчинників.
У таблиці 1 наведено приклад даних відновлення для вибраних напівлетких органічних сполук, екстрагованих із NIST SRM за допомогою різних систем розчинників для екстракції. У наступних розділах наведено вказівки щодо вибору розчинників для різних класів аналітів.
Усі розчинники повинні бути пестицидної якості або еквівалентні. Розчинники можна дегазувати перед використанням.
7.4.1 Напівлеткі органічні речовини можна екстрагувати ацетоном/гексаном (1:1, об/v CH3COCH3/C6H14) або ацетоном/метиленхлоридом (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.2 Хлорорганічні пестициди можна екстрагувати ацетоном/гексаном (1:1, об/v CH3COCH3/C6H14) або ацетоном/метиленхлоридом (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2).
7.4.3 ПХБ можна екстрагувати ацетоном/гексаном (1:1, об/v CH3COCH3/C6H14), або ацетоном/метиленхлоридом (1:1, v/vCH3COCH3/CH2Cl2), або гексаном (C6H14).
7.4.4 Інші системи розчинників можуть бути використані за умови, що аналітик може продемонструвати адекватну продуктивність для аналітів, що представляють інтерес, при концентраціях, що представляють інтерес, у матриці вибірки (див. Метод 3500).
7.5 Обмін розчинників — При використанні деяких детермінаційних методів розчинник для екстракції необхідно замінити на розчинник, сумісний з інструментами, що використовуються в цьому детермінативному методі. Зверніться до визначального методу, який буде використовуватися для вибору відповідного обмінного розчинника. Усі розчинники повинні бути пестицидної якості або еквівалентними. Приклади обмінних розчинників наведені нижче.
7.5.1 Гексан, C6H14
7.5.2 2-Пропанол, (CH3)2CHOH
7.5.3 Циклогексан, C6H12
7.5.4 Ацетонітрил, CH3CN
7.5.5 Метанол, CH3OH
Звукозахисний бокс СПБ-Л істотно знижує кавітаційний шум при ультразвуковому звуку.
8. Збір, збереження та зберігання зразків
8.1 Дивіться вступний матеріал до четвертого розділу, “Органічні аналіти” Метод 3500 і конкретні визначальні методи, які будуть використані.
8.2 Тверді зразки, які підлягають вилученню за допомогою цієї процедури, повинні збиратися та зберігатися, як і будь-які інші тверді зразки, що містять напівлеткі органічні речовини.
9. Контроль якості
9.2 Початкова демонстрація майстерності
Кожна лабораторія повинна продемонструвати початкові навички роботи з кожною комбінацією пробопідготовки та визначального методу, яку вона використовує, генеруючи дані прийнятної точності та точності для цільових аналітів у чистій матриці. Лабораторія також повинна повторювати демонстрацію майстерності щоразу, коли нові співробітники проходять навчання або вносяться значні зміни в прилади. Дивіться Метод 8000 для отримання інформації про те, як виконати демонстрацію майстерності.
9.3 Спочатку, перед обробкою будь-яких зразків, аналітик повинен продемонструвати, що всі частини обладнання, які контактують зі зразком і реагентами, не мають перешкод. Це досягається за допомогою аналізу бланка методу. Як постійна перевірка, кожного разу, коли зразки витягуються, очищаються та аналізуються, а також коли відбувається зміна реагентів, слід витягувати та аналізувати бланк методу для сполук, що представляють інтерес, як запобіжник від хронічного лабораторного забруднення.
9.4 Будь-які заготовки методів, зразки з матричним шипом або репліковані зразки повинні бути піддані тим же аналітичним процедурам (розд. 11.0), що і ті, що використовуються на фактичних зразках.
9.5 За допомогою цього методу слід використовувати стандартні методи забезпечення якості, які включені у відповідні систематичні планувальні документи та лабораторні СОПи. Всі умови експлуатації приладу повинні бути записані.
9.6 Також зверніться до Методу 3500 для процедур контролю якості екстракції та пробопідготовки, а також до визначальних методів, які будуть використовуватися для детермінаційних процедур контролю якості.
9.7 Якщо вони перераховані у відповідному детермінативному методі, стандарти сурогатного материнства повинні бути додані до всіх зразків перед екстракцією. Дивіться Методи 3500 і 8000, а також відповідні детермінаційні методи для отримання додаткової інформації.
9.8 Як зазначалося раніше, використання будь-якої техніки екстракції, включаючи ультразвукову екстракцію, повинно підтверджуватися даними, які демонструють продуктивність конкретної системи розчинника та умови роботи для аналітів, що представляють інтерес, на рівнях, що цікавлять, у матриці зразка.
10. Калібрування та стандартизація
Немає жодних етапів калібрування або стандартизації, безпосередньо пов'язаних із цією процедурою вилучення зразка.
11. Порядок дій
Як зазначалося в розділі 1.4, ультразвукова екстракція може бути не таким суворим методом, як інші методи екстракції ґрунтів/твердих речовин. Тому дуже важливо чітко дотримуватися цього методу (включаючи інструкції виробника) для досягнення максимальної ефективності екстракції. Як мінімум, для успішного використання цієї методики:
11.1 Обробка зразків
11.1.2 Зразки відходів — Зразки, що складаються з декількох фаз, повинні бути підготовлені перед екстракцією за процедурою поділу фаз, описаної в главі другій. Ця процедура екстракції призначена лише для твердих речовин.
11.1.3 Зразки сухих відходів, що піддаються подрібненню — Подрібніть або іншим чином розділіть відходи так, щоб вони або проходили через сито діаметром 1 мм, або могли бути видавлені через отвір діаметром 1 мм. Вводять в шліфувальний апарат достатню кількість проби, щоб після подрібнення вийшло не менше 10 г.
УВАГА: Сушіння та шліфування слід виконувати в капюшоні, щоб уникнути забруднення лабораторії.
11.1.4 Клейкі, волокнисті або маслянисті матеріали, що не піддаються шліфуванню — Виріжте, подрібніть або іншим чином зменшіть у розмірі ці матеріали, щоб забезпечити змішування та максимальне оголення поверхонь зразків для екстракції.
11.2 Визначення відсотка сухої ваги — Якщо результати вибірки повинні розраховуватися на основі сухої ваги, окрему порцію зразка слід зважувати одночасно з порцією, яка використовується для аналітичного визначення.
УВАГА: Сушильна шафа повинна міститися в витяжці або вентилюватися. Значне лабораторне забруднення може бути результатом сильно забрудненого зразка небезпечних відходів.
Відразу після зважування зразка аліквоти, що підлягає вилученню, зважте додатково від 5 до 10 г аліквоти зразка в тарований тигель. Висушіть цю аліквоту протягом ночі при температурі 105 градусів. Перед зважуванням дайте охолонути в ексикаторі.
Розрахуйте відсоток сухої ваги наступним чином:
% сухої ваги = (г сухого зразка / г зразка) х 100
Ця висушена в духовці аліквоту не використовується для екстракції, і її слід належним чином утилізувати після визначення сухої ваги.
11.3 Процедура екстракції низької концентрації
Ця процедура застосовується до твердих зразків, які, як очікується, міститимуть менше або дорівнюватимуть 20 мг/кг органічних аналізів.
Етапи перед ультразвуком
11.3.1 Наступні кроки повинні виконуватися швидко, щоб уникнути втрати більш летких екстрагованих речовин.
11.3.1.1 Зважте приблизно 30 г зразка в склянку об'ємом 400 мл. Запишіть вагу з точністю до 0,1 г.
11.3.1.2 Для зразка в кожну партію, вибрану для спайкування, додайте 1,0 мл розчину для спайкування матриці. Зверніться до методу 3500 за вказівками щодо відповідного вибору сполук і концентрацій матричних спайків. Також див. примітку в п. 11.3.
11.3.1.3 Додайте 1,0 мл стандартного розчину сурогатного матері до всіх зразків, зразків із шипами, зразків контролю якості та заготовок. Зверніться до методу 3500 за рекомендаціями щодо належного вибору сурогатних сполук та концентрацій. Також див. примітку в п. 11.3.
11.3.1.4 Якщо передбачається очищення від проникнення гелю (див. Метод 3640), аналітик повинен або додати вдвічі більший об'єм сурогатного спайкового розчину (і матричного спайкового розчину, де це застосовується), або сконцентрувати кінцевий екстракт до половини нормального об'єму, щоб компенсувати половину екстракту, яка втрачена через навантаження колонки ГПК. Також див. примітку в п. 11.3.
11.3.1.5 Непористі або вологі зразки (клейкого або глиняного типу), які не мають сипучої піщаної текстури, необхідно змішати з 60 г безводного сульфату натрію за допомогою шпателя. Якщо потрібно, можна додати більше сульфату натрію. Після додавання сульфату натрію зразок повинен бути сипучим. Також див. примітку в п. 11.3.
11.3.1.6 Негайно додайте 100 мл розчинника для екстракції або суміші розчинників (див. розділ 7.4 і таблицю 2 для отримання інформації про вибір розчинників).
11.3.2 Помістіть нижню поверхню наконечника руйнівника розміром 3/4 дюйма приблизно на 1/2 дюйма нижче поверхні розчинника, але вище шару осаду.
ПРИМІТКИ: Переконайтеся, що ультразвуковий клаксон / сонотрод правильно встановлений відповідно до інструкцій виробника.
11.3.3 Витягуйте зразок ультразвуковим способом протягом 3 хв, з регулятором вихідного сигналу, встановленим на 100% (повна потужність) або на рекомендованому виробником налаштуванням потужності, перемикачем режимів на імпульсі (пульсуюча енергія, а не безперервна енергія) і відсотковим робочим циклом, встановленим на 50% (енергія на 50% часу і вимкнена на 50% часу). Не використовуйте зонд для мікронаконечника.
11.3.4 Зцідити екстракт і профільтрувати його через фільтрувальний папір (наприклад, ватман No 41 або еквівалент) у воронці Бюхнера, яка прикріплена до чистої фільтраційної колби об'ємом 500 мл. Крім того, зцідіть екстракт у пляшку з центрифугою та центрифугуйте на низькій швидкості, щоб видалити частинки.
11.3.5 Повторіть екстракцію ще два рази з двома додатковими порціями чистого розчинника по 100 мл. Зціджуйте розчинник після кожної ультразвукової екстракції. Після остаточної ультразвукової екстракції вилийте весь зразок у воронку Бюхнера, промийте мензурку розчинником для екстракції та додайте ополіскувач у воронку.
Етапи після УЗД
11.3.6 Якщо необхідно, сконцентруйте екстракт перед аналізом, дотримуючись процедури, зазначеної в розділі 11.5. В іншому випадку переходимо до п. 11.7.
UP200St з мікронаконечником для пробного ультразвуку
11.4 Процедура екстракції середньої / високої концентрації
Ця процедура застосовується до твердих зразків, які, як очікується, міститимуть понад 20 мг/кг органічних аналітів.
Етапи перед ультразвуком
11.4.2 Для зразка в кожну партію, обрану для спайкування, додайте 1,0 мл розчину для спайкування матриці. Зверніться до методу 3500 за вказівками щодо відповідного вибору сполук і концентрацій матричних спайків. Також див. примітку в п. 11.3.
11.4.3 Додайте 1,0 мл розчину для сурогатного спайкінгу до всіх зразків, зразків із шипами, зразків контролю якості та заготовок. Зверніться до методу 3500 за вказівками щодо відповідного вибору сполук і концентрацій матричних спайків. Також див. примітку в п. 11.3.
11.4.4 Якщо передбачається очищення від проникнення гелю (див. Метод 3640), аналітик повинен або додати вдвічі більший об'єм розчину для сурогатного спайкінгу (і матричного спайкового розчину, де це застосовується), або сконцентрувати кінцевий екстракт до половини нормального об'єму, щоб компенсувати половину екстракту, яка втрачена через навантаження колонки ГПК.
11.4.5 Непористі або вологі зразки (клейкого або глиняного типу), які не мають сипучої піщаної текстури, необхідно змішати з 2 г безводного сульфату натрію за допомогою шпателя. Якщо потрібно, можна додати більше сульфату натрію. Після додавання сульфату натрію зразок повинен бути сипучим (див. примітку в розд. 11.3).
11.4.6 Негайно додайте будь-який об'єм розчинника, необхідний для доведення кінцевого об'єму до 10,0 мл, враховуючи доданий об'єм сурогатів і стрибків матриці (див. розділ 7.4 і таблицю 2 для отримання інформації про вибір розчинників).
11.4.7 Вийміть зразок за допомогою ультразвукового датчика з конічним мікронаконечником 1/8 дюйма протягом 2 хв при налаштуванні вихідного контролю 5 і з імпульсним перемиканням режимів і відсотком робочого циклу на 50%.
11.4.8 Нещільно упакуйте одноразову піпетку Пастера з 2 - 3 см скловати. Відфільтруйте зразок екстракту через скловату і зберіть екстракт у відповідну ємність. Усі 10 мл розчинника для екстракції не можуть бути вилучені зі зразка. Тому аналітик повинен зібрати обсяг, що відповідає чутливості детермінативного методу, який буде використовуватися. Наприклад, для методів, які не потребують подальшої концентрації екстракту (наприклад, метод 8081 зазвичай використовує кінцевий об'єм екстракту 10 мл), екстракт можна збирати у флакон для сцинтиляції або інший контейнер, що герметично закривається. Для екстрактів, які потребуватимуть подальшої концентрації, доцільно зібрати стандартний обсяг для всіх таких зразків, щоб спростити розрахунок кінцевих результатів вибірки. Наприклад, наберіть 5,0 мл екстракту в чисту пробірку концентратора. Цей обсяг становить рівно половину від загального обсягу витягу вихідного зразка. У разі необхідності враховуйте “втрата” половини екстракту в розрахунках остаточного зразка або сконцентруйте кінцевий екстракт до половини номінального кінцевого об'єму (наприклад, 0,5 мл проти 1,0 мл), щоб компенсувати втрату.
11.4.9 Якщо необхідно, сконцентруйте витяг перед аналізом, дотримуючись процедури, зазначеної в розділі 11.5 або розділі 11.6. В іншому випадку переходимо до п. 11.7.
Техніки концентрації
Якщо це необхідно для відповідності критеріям чутливості, зразки екстрактів з процедури екстракції низької концентрації або середньої / високої концентрації можуть бути сконцентровані до кінцевого об'єму, необхідного для використання визначального методу та конкретного застосування, використовуючи метод K-D або випаровування азоту.
11.5.1 Зберіть концентратор Kuderna-Danish (K-D), приєднавши трубку концентратора об'ємом 10 мл до колби для випаровування відповідного розміру.
11.5.2 Висушіть екстракт, пропустивши його через сушильну колонку, що містить близько 10 г безводного сульфату натрію. Зберіть висушений екстракт в концентраторі K-D.
11.5.3 Промийте збиральну трубку та сушильну колонку в колбі K-D додатковою порцією розчинника об'ємом 20 мл, щоб досягти кількісного перенесення.
11.5.4 Додайте в колбу одну або дві чисті киплячі стружки і прикріпіть колонку Снайдера з трьох кульок. Приєднайте скляний посуд для відновлення парів розчинника (конденсатор і збірний пристрій, див. розд. 6.9) до колонки Снайдера апарату K-D, дотримуючись інструкцій виробника. Попередньо змочіть колонку Снайдера, додавши приблизно 1 мл метиленхлориду (або іншого відповідного розчинника) у верхню частину колонки. Помістіть апарат K-D на баню з гарячою водою (15 – 20 Ес вище температури кипіння розчинника) таким чином, щоб трубка концентратора була частково занурена в гарячу воду і вся нижня округла поверхня колби омивалася гарячою парою. Відрегулюйте вертикальне положення апарату та температуру води за потреби, щоб завершити концентрацію в 10 – 20 хв. При належній швидкості перегонки кулі колони будуть активно базікати, але камери не затоплюватиме. Коли уявний об'єм рідини досягне 1 мл, зніміть апарат K-D з водяної бані і дайте йому стекти і охолонути протягом не менше 10 хв.
УВАГА: Не допускайте сухості екстракту, так як це призведе до сильної втрати деяких аналітів. Особливо чутливі до таких втрат фосфорорганічні пестициди.
11.5.4.1 Якщо необхідний обмін розчинника (як зазначено в таблиці 2 або відповідним детермінативним методом), негайно видаліть колонку Снайдера, додайте 50 мл обмінного розчинника та нову киплячу стружку.
11.5.4.2 Знову прикріпіть колонку Снайдера. Сконцентруйте екстракт, підвищуючи температуру водяної бані, якщо це необхідно, щоб підтримувати належну швидкість дистиляції.
11.5.5 Видаліть колонку Снайдера. Промийте колбу K-D і нижні стики колонки Снайдера в трубці концентратора з 1 – 2 мл розчинника. Витяг може бути додатково сконцентрований за допомогою одного з методів, описаних у розділі 11.6, або скоригований до кінцевого обсягу 5.0 – 10,0 мл з використанням відповідного розчинника (див. таблицю 2 або відповідний метод визначення). Якщо присутні кристали сірки, перейдіть до методу 3660 для очищення.
11.6 Якщо необхідна додаткова концентрація, використовують або техніку мікро-снайдерівської колонки (див. розд. 11.6.1), або техніку випаровування азоту (див. розд. 11.6.2).
11.6.1 Техніка колонки Мікро-Снайдера
11.6.1.1 Додайте свіжу чисту киплячу стружку в трубку концентратора і приєднайте двокулькову колонку мікро-Снайдера безпосередньо до трубки концентратора. Приєднайте скляний посуд для відновлення парів розчинника (конденсатор і збірний пристрій) до колонки мікро- Снайдера апарату K-D, дотримуючись інструкцій виробника. Попередньо змочіть колонку Снайдера, додавши до верхньої частини колонки 0,5 мл метиленхлориду або обмінного розчинника. Помістіть мікроконцентраційний апарат на баню з гарячою водою так, щоб трубка концентратора була частково занурена в гарячу воду. Відрегулюйте вертикальне положення апарату та температуру води, якщо це необхідно, щоб завершити концентрацію в 5 – 10 хв. При правильній швидкості перегонки кулі колони будуть активно базікати, але камери не будуть затоплювати.
11.6.1.2 Коли видимий об'єм рідини досягне 0,5 мл, зніміть апарат з водяної бані та дайте йому стекти та охолонути протягом принаймні 10 хв. Зніміть колонку Снайдера і промийте її нижні стики в трубці концентратора 0,2 мл розчинника. Відрегулюйте остаточний об'єм витягу на 1,0 – 2,0 мл.
УВАГА: Не допускайте сухості екстракту, так як це призведе до сильної втрати деяких аналітів. Особливо чутливі до таких втрат фосфорорганічні пестициди.
11.6.2 Техніка випаровування азоту
11.6.2.1 Помістіть трубку концентратора в теплу ванну (30 °C) і випаруйте об'єм розчинника до 0,5 мл за допомогою м'якого струменя чистого сухого азоту (відфільтрованого через колонку активованого вугілля).
УВАГА: Не можна використовувати нову пластикову трубку між вугільним уловлювачем і зразком, оскільки вона може створити перешкоди фталатів.
11.6.2.2 Під час концентрації кілька разів промити внутрішню стінку трубки концентратора розчинником. Під час випаровування розташуйте трубку концентратора так, щоб уникнути конденсації води в екстракті. При звичайних процедурах не можна допускати, щоб екстракт став сухим.
УВАГА: Не допускайте сухості екстракту, так як це призведе до сильної втрати деяких аналітів. Особливо чутливі до таких втрат фосфорорганічні пестициди.
11.7 Тепер екстракт може бути підданий процедурам очищення або проаналізований для цільових аналітів за допомогою відповідної визначальної техніки (методів). Якщо подальша обробка екстракту не буде виконана негайно, закупорьте трубку концентратора і зберігайте в холодильнику. Якщо екстракт зберігатиметься довше 2 днів, його слід перенести у флакон, оснащений кришкою, що загвинчується з PTFE, і мати відповідне маркування.
12. Аналіз даних та розрахунки
Розрахунків, явно пов'язаних з цією процедурою видобутку, немає. Дивись відповідний детермінативний метод для розрахунку кінцевих результатів вибірки.
13. Ефективність методу
14. Запобігання забрудненню
14.1 Запобігання забрудненню охоплює будь-які методи, які зменшують або усувають кількість та/або токсичність відходів у місці їх утворення. У роботі лабораторій існують численні можливості для запобігання забрудненню. Агентство з охорони навколишнього середовища встановило ієрархію методів управління навколишнім середовищем, згідно з якою запобігання забрудненню є варіантом управління першого вибору. Коли це можливо, персонал лабораторії повинен використовувати методи запобігання забрудненню для вирішення проблеми утворення відходів. Якщо кількість відходів не може бути реально зменшена в місці їх виникнення, Агентство рекомендує переробку як наступний найкращий варіант.
14.2 За інформацією про запобігання забрудненню, яка може бути застосована до лабораторій та науково-дослідних установ, зверніться до книги «Менше означає краще: Лабораторне хімічне управління для зменшення відходів», яку можна отримати в Департаменті урядових відносин та наукової політики Американського хімічного товариства, 1155 16th St., N.W. Washington, D.C. 20036, https://www.acs.org.
15. Поводження з відходами
витяжки та стендові операції, дотримуючись букви та духу будь-яких дозволів та правил на скидання стічних вод, а також дотримуючись усіх правил щодо твердих та небезпечних відходів, зокрема правил ідентифікації небезпечних відходів та обмежень щодо утилізації земель. Для отримання додаткової інформації про поводження з відходами зверніться до Посібника з управління відходами для персоналу лабораторії, який можна отримати від Американського хімічного товариства за адресою, вказаною в розділі 14.2.
16. Список літератури
- Агентство з охорони навколишнього середовища США, “Міжлабораторне порівняльне дослідження: методи для летких та напівлетких сполук,” Лабораторія систем моніторингу навколишнього середовища, Управління досліджень і розробок, Лас-Вегас, Невада, EPA 600/4-84-027, 1984.
- К. С. Хайн, П. Дж. Марсден, А. С. Шуртлефф, “оцінка методів 3540 (Сокслет) і 3550 (ультразвукова діагностика) для оцінки аналітів Додатку IX з твердих зразків,” S-CUBED, Звіт за договором EPA 68-03-33-75, Робоче завдання No 03, Документ No SSS-R- 88-9436, жовтень 1988 р.
Факти, які варто знати
Ультразвукові гомогенізатори тканин часто називають зондом сонікатором, звуковим лізером, руйнівником ультразвуку, ультразвуковим шліфувальною машиною, соноруптором, соніфікатором, звуковим дисмембратором, руйнівником клітин, ультразвуковим диспергатором або дисольвером. Різні терміни є наслідком різних застосувань, які можуть бути виконані за допомогою ультразвуку.
Різні розміри сонотродів для UP200Ht