分析方法在化学杂志》上

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分析方法在化学杂志》上/2012年/文章
特殊的问题

取样和分析的气味在空气中挥发性有机化合物,水和土壤

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2012年 |文章的ID 897872年 | https://doi.org/10.1155/2012/897872

d . Sanjuan-Herraez l . Chabaane Tahiri,牧师,m . de la Guardia, 初步结果的使用皮革铬饼空气被动采样”,分析方法在化学杂志》上, 卷。2012年, 文章的ID897872年, 6 页面, 2012年 https://doi.org/10.1155/2012/897872

初步结果的使用皮革铬饼空气被动采样

学术编辑器:Kea-Tiong唐
收到了 2012年5月02
修改后的 2012年5月18日
接受 02年6月2012年
发表 2012年7月24日

文摘

一种新的被动采样器基于低密度聚乙烯(LDPE) layflat管装满铬饼从制革厂废渣是评估来确定挥发性有机化合物(挥发性有机化合物的仪器)在室内和室外的活动区域。挥发性有机化合物的仪器直接由头部space-gas色谱-光谱法(HS-GC-MS)没有任何预处理的取样器,避免使用溶剂。检测极限的值从20到75 ng取样器−1和良好的重复性值获得了挥发性有机化合物的仪器正在研究用相对标准偏差值从2.8到9.6%,除了二硫化碳的这个数据是22.5%。铬饼/取样器的数量的影响进行了研究,获得的结果进行了比较与使用空的低密度聚乙烯管,展示chrome刨花吸附挥发性有机化合物的仪器的能力。

1。介绍

所涉及的操作兽皮制成皮革的变换生成液体和固体污染负荷在不同处理阶段(1]。处理一吨leather-final生皮提供200公斤的产品,还有250公斤的nontanned浪费,200公斤的鞣浪费,和50.000公斤的废水。因此,只有20%的原材料重量转化为皮革(2]。世界银行报告说,固体废物可以代表70%的原始隐藏的湿重(3]。晒黑的固体废物(如铬饼)的低密度,因此占据大量。它会导致的问题处理皮革工业中产生的巨大浪费。废物chromium-tanned皮革主要由铬和蛋白质。这些废物是马厩和不受腐败。材料的生物稳定性是络合的结果之间的铬(III)盐和羧基组的胶原蛋白。根据文献,有一些研究集中在上述固体废物的稳定物价作为活性炭的生产和植物鞣铬皮革剃须废物(4)、治疗和清洁的水油污染(5)、碳氢化合物(6),有机染料(7使用铬饼),使用栗色和含羞草单宁固定化在chrome刨花矩阵作为吸附剂的恢复铬(VI)从受污染的水系统8),使用湿蓝铬饼热绝缘体(9),等等。

介绍了半透膜装置(SPMDs)由Huckins et al。10),最初,被动水取样器(11),随后,琐碎的et al。12)提出了使用SPMDs空气污染物的采样。SPMD由LDPE layflat管两端充满三油精和密封。最近,一位多才多艺,容易和快速大气监测(VERAM)新型的被动采样是由我们组(13),采用固相,而不是作为填充LDPE layflat管三油精。挥发性有机化合物的仪器(14)和农药(15)成功取决于使用VERAM取样器在空气中充满了活性炭和硅酸镁载体的室内区域。

在这项研究中,一种新的被动采样器的基础上,利用固体制革厂废物(铬饼)作为填料被评估为绿色和廉价的替代其他采样为了评估16挥发在空气中。挥发性有机化合物的仪器直接保留在样本确定没有任何样品预处理,避免使用溶剂头space-gas色谱-光谱法(HS-GC-MS)只有20分钟。

2。材料和方法

2.1。仪器和试剂

头space-gas相色谱分析-质谱法(HS-GC-MS)进行直接分析设备使用一个从Finnigan HS2000喷射器(美国女士沃尔瑟姆),气相色谱仪Finnigan跟踪配备low-bleed惠普(30米 × 0.32毫米,0.25μ米)毛细管柱,Finnigan北极星问离子阱质谱检测器。

LDPE layflat油管宽为2.9厘米,从Garciplast(西班牙巴塞罗那)和铬饼从制革厂植物(Mohammedia、摩洛哥)获得了被动采样做准备。(它必须注意到刨花蓝湿皮革有高度有组织的结构形式的纤维( = 1 0 0 海里)相互平行和非常紧密的,他们有一个重要的蛋白质的比例(78.64%)和铬的比例约为3% (7])。Roblevoc封口机(西班牙巴塞罗那)被用于单片膜后充满了固相。

研究了挥发性有机化合物的仪器包括二硫化碳;氯仿;1,1,1-trichloroethane;1、二氯乙烷;苯;环己烷;2,2,4-trimethylpentane;三氯乙烯;bromodichloromethane;甲苯; dibromochloromethane; tetrachloroethylene; ethylbenzene; , 二甲苯;邻二甲苯和三溴甲烷标准n十六烷总经理从沙劳打电话(西班牙巴塞罗那)能够允,丙烯酰胺化学(书、瑞士),默克(达姆施塔特,德国),Sigma-Aldrich(圣路易斯,美国)。Toluene-d8(99.96%)从奥尔德里奇(Steinheim、德国)被用来作为内部标准(是)的最终浓度300 ngn十六烷。

挥发量积累在被动采样使用玻璃小瓶,直接决定的内部体积10毫升,限制对HS测量PTFE-butyl橡胶密封。

2.2。制备的被动采样

LDPE layflat油管是切成10厘米段在己烷浸泡一夜之间为了消除任何可能的添加剂和干扰化合物,根据之前报道的方法(14,16]。然后,一端是高温密封和一个数量的铬饼被引入低密度聚乙烯,摇晃设备延长固相在整个表面,最后,另一端也高温密封,最终有效长度为9厘米(见图1)。以前,铬饼被放置在烤箱在105°C 5小时,以可能的水分蒸发。所有采样分别包装在铝箔和储存在封闭的容器−20°C,直到他们的使用,以避免污染。

被动采样摆满了不同数量的铬饼为了找到最好的响应分析。研究数量是25、50、100和150毫克。

2.3。部署的被动采样

被动采样充满了不同数量的铬饼和LDPE膜没有任何填料被部署在不同的玻璃容器样本24小时空气上升达5.26毫克−3挥发性有机化合物的仪器。

2.4。HS-GC-MS决心

部署和飙升的被动采样在150°C加热10分钟在HS烤箱,和体积为0.1毫升气相生成在玻璃小瓶中注入气相系统,注射温度为150°C和恒定气流清洗。注射是在分裂模式(1:10)在200°C,采用1.3毫升分钟−1恒流氦载气。GC烤箱温度程序40°C,举行了9分钟,增加20°C的速度最小−1到200°C,最后2分钟。转让行和源温度280 - 250°C,分别。电子碰撞电离在70 eV和大量扫描范围从40到200 / 用于全扫描收购。测量 / 每个复合离子采用如表所示1连同他们的色谱保留时间,选择氘甲苯作为内部标准(是),由于其研究化合物之间的中间位置。


复合 Rt一个(分钟) 测量离子(m / z) 商品相对信号(%)

二硫化碳 1.55 76年 34.8
氯仿 1.91 8 3 + 8 5 42.9
1,1,1-Trichloroethane 2.07 9 7 + 9 9 42.3
1、二氯乙烷 2.13 6 2 + 6 4 41.8
2.19 7 8 + 7 7 44.5
环己烷 2.22 5 6 + 8 4 45.8
2,2,4-Trimethylpentane 2.46 4 1 + 5 7 56.3
三氯乙烯 2.61 1 3 2 + 1 3 0 47.0
Bromodichloromethane 2.79 8 5 + 8 3 44.8
Toluene-d 8 b 3.71 9 8 + 1 0 0 - - - - - -
甲苯 3.80 9 1 + 9 2 58.7
Dibromochloromethane 4.80 1 2 7 + 1 2 9 51.3
四氯乙烯 4.88 1 6 6 + 1 6 4 65.1
乙苯 7.36 9 1 + 1 0 6 64.4
,p二甲苯 7.95 9 1 + 1 0 6 64.3
o二甲苯 8.85 9 1 + 1 0 6 48.5
三溴甲烷 8.86 1 7 3 + 1 7 5 64.0

一个 R etention时间。
b 攻的标准。

3所示。结果与讨论

3.1。评价被动采样

2展示了部署和飙升的总离子色谱图获得被动采样满150毫克的chrome刨花,这可以看出制革厂废物提供一个高能力捕捉极性和非极性化合物。然而,对于定量测量,提取离子色谱图被用于每个VOC化合物基于离子显示在表的选择1

另一方面,研究基于部署的使用被动采样含有不同数量的铬饼(见图3)表明,铬饼的使用提高了信号响应获得空LDPE,所有化合物虽然差异不太大。二硫化碳、氯仿、dibromochloromethane乙苯2,2,4-trimethylpentane,和二甲苯显示更好的结果比空膜明显改善分析信号,而苯、三溴甲烷,1,二氯乙烷,1,1,1-trichloroethane HS-GC-MS信号显示了一个轻微的改善。剩下的挥发性有机化合物的仪器显示类似的行为,那些没有获得chrome刨花。

从数据图3,可以得出的结论是,150毫克chrome刨花为挥发性有机化合物的仪器保留提供了最好的结果。因此,分析特性建立了被动采样满150毫克的chrome刨花。大量的填充材料不学习因为困难卷起并引入内部部署的被动采样10毫升HS玻璃小瓶。空白的,低密度聚乙烯和被动采样器充满皮革铬饼测量以确保LDPE和铬饼没有污染。

3.2。分析功能

HS相对信号下每个VOC的研究是通过对比色谱峰面积计算从注射被动采样器上升2.5μg挥发量与获得相同数量的挥发性有机化合物的仪器测量没有取样器。结果范围从34.8到65.1%(见表1),表明铬饼提供坚实的保留的挥发性有机化合物的仪器。如此,他们使用的被动采样降低了获得的敏感性,需要准备校准与HS与采样瓶加载。

建立了校准曲线与被动采样飙升溶解在挥发性有机化合物的标准n十六烷,5个浓度水平,从20 10 ngμg。检测极限(LOD)值建立了3倍信噪比信号发现提供的最少的VOC取样器中。这个比例计算了Xcalibur Thermo-Finnigan设备提供的软件。量化的限制(定量限)值被计算成10倍的标准偏差的测量的最低标准。

2显示相关系数(r)、钟表、定量限、重复性和相对标准偏差(RSD)值为每个化合物正在研究获得。相关系数变化从0.993到0.99998。这些值沿着研究表明良好的线性浓度范围为所有研究的化合物。实现LOD值介于20 - 75 ng挥发性有机化合物的仪器/取样器和定量限的值范围从60到150 ng挥发性有机化合物的仪器/取样器,这是足以检测污染地区的这些化合物的存在。计算精度表示为再现性 / ,在那里年代的标准偏差三个连续注射三种不同的采样飙升2.5吗μg VOC标准和混合物 的意思是提到的注射。值获得不同从2.8到9.6%,除了二硫化碳,这个参数是22.5%。


复合 r一个 LODb(ng取样器−1) 定量限c(ng取样器−1) 再现性d(%) 标准偏差e(%)

二硫化碳 0.99904 20. 60 22.5 20.0
氯仿 0.99323 75年 120年 9.6 2。1
1,1,1-Trichloroethane 0.99995 20. 80年 8.9 5.4
1、二氯乙烷 0.99998 75年 110年 9.3 7.9
0.99973 75年 One hundred. 5.1 3.4
环己烷 0.99852 75年 120年 4.3 4.6
2,2,4-Trimethylpentane 0.99973 20. 60 6.2 4.3
三氯乙烯 0.99930 75年 150年 2。9 2。6
Bromodichloromethane 0.99620 75年 130年 4.9 2。2
甲苯 0.99903 20. 60 2。8 1.7
Dibromochloromethane 0.99868 75年 150年 3.9 1.8
Tetrachloroethene 0.99967 20. 70年 4.6 2。8
乙苯 0.99835 20. 70年 7.0 6.3
m p二甲苯 0.99842 20. 80年 8.0 6.8
三溴甲烷 0.99858 75年 150年 7.0 6.0
o二甲苯 0.9994 20. 80年 9.5 7.0

一个 C orrelation系数。
b l 模仿的检测。
c l 量化的模仿。
d R eproducibility 2.5μg飙升级别( = 3 )。
e R 从格的标准偏差为2.5μg飙升级别( = 3 )。

RSD值了 / ,在那里 是连续三次注射的标准差的取样器上升为2.5μg VOC标准和混合物 是上述的意思是注射的冷却时间30分钟之间注入,以评估可能复制分析相同的取样器。结果显示,除了二硫化碳值从1.7到7.9%,RSD为20%。这些结果证实注射可能做一些相同的采样器为每一个研究了挥发性有机化合物,从而导致采样获取尽可能多的信息。

4所示。结论

新的被动采样器,基于所使用的低密度聚乙烯layflat管充满皮革铬饼作为固相,是评估来确定在空气中挥发性有机化合物的仪器。结果表明,铬饼的使用提高了信号响应获得空LDPE膜。由于大量的固体废物产生的制革行业,这是一个便宜的和绿色替代其他固体阶段三油精,tenax,活性炭,硅酸镁载体,等等,建立被动采样。此外,简单的分析方法提出(HS-GC-MS),这个过程不需要任何样品预处理,也避免了溶剂的使用,使这个过程绿色分析替代的决心在空气中挥发性有机化合物的仪器(17]。

确认

作者承认项目的金融支持从Ministerio de Ciencia ctq2008 - 05719 e Innovacion(西班牙),项目PROMETEO 2010 - 055 Generalitat Valenciana(西班牙)和项目从Ministerio de隐藏ctq2011 - 25743 y Competitividad(西班牙)。

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