Cromatografia por gás do espaço da cabeça para a determinação de 12 hidrocarbonetos aromáticos voláteis no solo

Os hidrocarbonetos aromáticos voláteis no solo (tais como 12 poluentes típicos, incluindo benzeno, tolueno, xileno e clorobenzeno) são provenientes principalmente de actividades humanas, tais como emissões industriais,derrames de petróleoEstes compostos apresentam características notáveis de toxicidade, persistência e bioacumulação.que representam uma ameaça direta à segurança dos produtos agrícolas e à saúde humana, com certos riscos de carcinogenicidade e teratogenicidade.

This article references the standard method "Soil and Sediment—Determination of Volatile Aromatic Hydrocarbons—Headspace/Gas Chromatography" (HJ 742-2015) and utilizes the Wayeal’s gas chromatograph GC6100, equipado com um detector FID e um autosampler para a detecção de hidrocarbonetos aromáticos voláteis no solo.

Palavras chave:Hidrocarbonetos aromáticos voláteis; espaço de cabeça; cromatografia a gás; detector FID; solo

1Método experimental

1.1 Configuração dos instrumentos

Quadro 1 Lista de configurações do sistema de cromatografia a gás

1.2 Materiais experimentais e equipamento auxiliar

Solução de reserva padrão (1000 μg/ml) de 12 hidrocarbonetos aromáticos voláteis: material de referência certificado adquirido externamente, armazenado sob condições à prova de luz,Condições herméticas a temperaturas inferiores a 4°C para refrigeração.

Metanol: grau cromatográfico.

Cloreto de sódio: grau de reagente garantido (cozido a 400 °C num forno de muffle durante 4 horas antes da utilização, arrefecido a temperatura ambiente num desecador,e depois armazenado numa garrafa de vidro moído para utilização posterior).

Ácido fosfórico: GR

Areia de quartzo: grau de reagente analítico, 20 ̊50 de malha

Agitação recíproca: Frequência de oscilação 150 traços/min;

Balanço analítico.

Gás transportador: nitrogénio de alta pureza;

Gerador de hidrogénio;

Gerador de ar;

Amostragem totalmente automatizada do espaço da cabeça: precisão de controlo da temperatura de ± 1°C;

Frascos para cabeça: frascos para cabeça de vidro (20 ml).

1.3 Condições de ensaio

1.3.1 Condições de referência para o provador do espaço de cabeças

Temperatura de aquecimento e de equilíbrio: 85°C

Tempo de aquecimento e de equilíbrio: 50 min.

Temperatura da válvula de injecção: 100°C

Temperatura da linha de transferência: 110°C

Volume de injecção: 1,0 mL (anel de amostragem).

1.3.2 Condições de referência do cromatógrafo a gás

Coluna cromatográfica: coluna capilar de cera, 30 m × 0,32 mm × 0,5 μm.

Programa de temperatura: temperatura inicial da coluna de 35°C mantida durante 6 minutos; aquecida até 150°C a uma velocidade de 5°C/min e mantida durante 5 minutos; depois aquecida até 200°C a 20°C/min e mantida durante 5 minutos.

Fluxo da coluna: 1 ml/min

Temperatura da porta de injecção: 250°C

Temperatura do detector: 250°C

Fluxo de ar: 300 ml/min

Fluxo de hidrogénio: 40 ml/min

Fluxo de maquiagem: 10 ml/min

Injecção dividida: proporção dividida 5:1

1.4 Preparação da solução

1.4.1 Solução saturada de cloreto de sódio

Medir 500 ml de água ultrapura, ajustar o pH para ≤ 2 utilizando ácido fosfórico, adicionar 180 g de cloreto de sódio, dissolver e misturar bem.

1.4.2 Soluções de trabalho lineares normalizadas

Medir separadamente 25μL, 50μL, 100μL, 250μL e 500μL da solução-base de hidrocarbonetos aromáticos voláteis (1000μg/mL) em frascos volumétricos de 5 ml pré-enchidos com uma pequena quantidade de metanol.Em seguida, diluir até ao volume com metanol para obter soluções-padrão com concentrações de 5μg/mL, 10μg/mL, 20μg/mL, 50μg/mL e 100μg/mL, respectivamente.e 10μL de cada uma das soluções de trabalho lineares padrão acima referidas, em sequência, em cinco frascos para cabeçaEsta preparação produz uma série de curvas de calibração de cinco pontos com massas de compostos alvo de 50ng, 100ng, 200ng, 500ng e 1000ng, respectivamente.

2Resultado e discussão

2.1 Análise qualitativa das normas de referência

Fig. 1 Cromatograma em branco

Fig. 2 Cromatograma de solução-padrão de hidrocarbonetos aromáticos voláteis (500 ng)

Quadro 2 Parâmetros cromatográficos da solução-padrão de hidrocarbonetos aromáticos voláteis (500 ng)

Nota: Tal como mostrado no cromatograma acima, a resolução entre os picos cromatográficos de todos os compostos voláteis de hidrocarbonetos aromáticos excede 1.5, satisfazendo os requisitos para análise experimental.

2.2 Linear

Fig 3 Standard Curves and Correlation Coefficients of Volatile Aromatic Hydrocarbons

Note: The standard working curve for the volatile aromatic hydrocarbons tested in this analysis was constructed at mass levels of 50ng, 100ng, 200ng, 500ng, and 1000ng. All components showed excellent linearity with correlation coefficients exceeding 0.999, meeting the requirements for experimental analysis.

2.3 Precision

Fig. 3 Curvas normalizadas e coeficientes de correlação dos hidrocarbonetos aromáticos voláteis

Nota: A curva de trabalho padrão para os hidrocarbonetos aromáticos voláteis testados nesta análise foi construída a níveis de massa de 50 ng, 100 ng, 200 ng, 500 ng e 1000 ng.Todos os componentes apresentaram uma excelente linearidade com coeficientes de correlação superiores a 0.999, satisfazendo os requisitos para análise experimental.

2.3 Precisão

Fig. 4 Cromatograma de solução-padrão de hidrocarbonetos aromáticos voláteis (50ng)

Fig. 5 Cromatograma de solução-padrão de hidrocarbonetos aromáticos voláteis (200ng)

Fig. 6 Cromatograma de solução-padrão de hidrocarbonetos aromáticos voláteis (1000 ng)

Quadro 3 Parâmetros de cromatografia de precisão

Observação: Foram realizadas seis análises repetidas para amostras de hidrocarbonetos aromáticos voláteis a níveis de massa de 50 ng, 200 ng e 1000 ng. Os desvios-padrão relativos (DRS) situaram-se na faixa de 0,6 ∼ 3,2%.,Os desvios relativos dos picos cromatográficos para todos os compostos cumpriram os requisitos normalizados.

2.4 Limite de detecção

Fig. 7 Cromatograma do limite de detecção da solução (50ng)

Quadro 4 Método LOD e limite inferior de determinação para cada componente de hidrocarbonetos aromáticos voláteis.

A solução-padrão de hidrocarbonetos aromáticos voláteis (50 ng) foi injetada repetidamente oito vezes.os limites de detecção do método para os 12 hidrocarbonetos aromáticos voláteis variam de 00,7 μg/kg a 3,0 μg/kg, e os limites inferiores de determinação variam de 2,8 μg/kg a 12,0 μg/kg, todos os quais cumprem os requisitos normalizados.

2.5 Ensaios de amostras

Fig. 8 Cromatograma da Amostra do Solo

Pesar 2 g da amostra num frasco para injectáveis, adicionar imediatamente 10, 0 ml de solução saturada de cloreto de sódio e selar imediatamente.Agitar o frasco para injectáveis num agitador alternativo a 150 golpes/min durante 10 minutosA análise indicou que não foram detectados compostos da série benzeno na amostra de solo.

2.6 Ensaio de recuperação com picos

Fig. 9 Cromatograma da Amostra de Solo com Espinhas (nível de espinhas: 100μg/kg).

Quadro 5-1 Recuperação da amostra de solo com picos (nível de picos: 25μg/kg).

Quadro 5-2 Recuperação da amostra de solo com picos (nível de picos: 100μg/kg)

Quadro 5-3 Recuperação da amostra de solo com picos (nível de picos: 500μg/kg)

Foram realizadas análises em amostras de solo com aumento de concentrações de 25μg/kg, 100μg/kg e 500μg/kg. As faixas de recuperação de aumento de concentrações para os 12 compostos-alvo foram de 92,4%/99,8%, 87,7%/103,7% e 94,9%/101,6%, respectivamente.respectivamente.

3Conclusão

Este método utilizou a cromatografia de gás de espaço-cabeça GC6100 da Wayeal, equipada com um detector FID e um autosampler de espaço-cabeça, para a detecção de hidrocarbonetos aromáticos voláteis no solo.Os resultados experimentais indicam que a resolução entre os picos cromatográficos de todos os compostos voláteis de hidrocarbonetos aromáticos é superior a 1.5Quando a massa da curva de trabalho padrão varia entre 50 e 1000 ng, a massa da curva de trabalho normal é de 0,01 g/cm3 e a massa da curva de trabalho normal é de 0,01 g/cm3.todos os componentes da solução-padrão apresentaram uma excelente linearidade com coeficientes de correlação superiores a 0.999Os resultados dos ensaios de precisão, limites de detecção do método, limites inferiores de quantificação,e os experimentos de recuperação com picos cumprem todos os requisitos normalizados.Este método pode ser utilizado para a detecção de hidrocarbonetos aromáticos voláteis no solo.