RU2398226C2 - METHOD FOR SIMULTANEOUS DETERMINATION OF TOTAL CONTENT OF F-, Cl-, Br-, I-, S- AND P-ORGANIC COMPOUNDS IN AIR - Google Patents
METHOD FOR SIMULTANEOUS DETERMINATION OF TOTAL CONTENT OF F-, Cl-, Br-, I-, S- AND P-ORGANIC COMPOUNDS IN AIR Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398226C2 RU2398226C2 RU2008141236/04A RU2008141236A RU2398226C2 RU 2398226 C2 RU2398226 C2 RU 2398226C2 RU 2008141236/04 A RU2008141236/04 A RU 2008141236/04A RU 2008141236 A RU2008141236 A RU 2008141236A RU 2398226 C2 RU2398226 C2 RU 2398226C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- organic compounds
- volatile
- cartridge
- elements
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области эколого-аналитического контроля и к области химии соответствующих соединений.The invention relates to the field of environmental and analytical control and to the field of chemistry of the corresponding compounds.
В настоящее время ПДК в воздухе установлены более чем для 1200 органических соединений, а обязательному определению подлежат менее 100 нормируемых соединений. Наиболее опасными являются галоид-, серо- и фосфорсодержащие органические соединения. Действительное число опасных соединений намного превышает число соединений, для которых установлены ПДК.Currently, MPCs in air have been established for more than 1200 organic compounds, and less than 100 standardized compounds are subject to mandatory determination. The most dangerous are halogen-, sulfur- and phosphorus-containing organic compounds. The actual number of hazardous compounds far exceeds the number of compounds for which MPCs are installed.
В большинстве случаев определение нормируемых соединений производят с использованием газовой хроматографии (ГХ) и хромато-масс-спектрометрии (ГХ/МС) с предварительным концентрированием абсорбционным либо сорбционным (см. Ю.С.Дугов и др. «Газохроматографический анализ загрязнений воды», 4-ое издание, Москва, изд-во «БИНОМ», Лаборатория знаний, 2006 г.). В первом случае пробу воздуха пропускают через абсорбер, заполненный водой либо органическим растворителем. После окончания пропускания пробы воздуха абсорбат анализируют, отбирая небольшую пробу (обычно 1 мкл), много меньшую объема абсорбата, либо пробу отбирают после предварительного упаривания (когда позволяет летучесть аналитов).In most cases, normalized compounds are determined using gas chromatography (GC) and chromatography-mass spectrometry (GC / MS) with preliminary concentration by absorption or sorption (see Yu.S. Dugov et al. “Gas chromatographic analysis of water pollution”, 4 -th edition, Moscow, BINOM publishing house, Knowledge Laboratory, 2006). In the first case, an air sample is passed through an absorber filled with water or an organic solvent. After passing the air sample, the absorbate is analyzed by taking a small sample (usually 1 μl), much smaller than the absorbate volume, or the sample is taken after preliminary evaporation (when analytes allow volatility).
При сорбционном концентрировании примесей из воздуха пробу воздуха пропускают через слой сорбента и выделение примесей с сорбента проводят с использованием жидкостной экстракции и реже - термодесорбции. В первом случае анализируют малую часть экстракта, а во втором, применяемом для анализа летучих соединений, - весь концентрат, в то же время наиболее опасные соединения относятся к среднелетучим. При абсорбционном и сорбционном концентрировании пропускают большие по объему пробы воздуха в связи с тем, что на анализ поступает лишь малая часть концентрата. В связи с этим требуются большие затраты времени на проведение каждого определения даже ограниченного числа нормируемых соединений.In the sorption concentration of impurities from air, an air sample is passed through a layer of sorbent and the separation of impurities from the sorbent is carried out using liquid extraction and, less commonly, thermal desorption. In the first case, a small part of the extract is analyzed, and in the second, used for the analysis of volatile compounds, the entire concentrate is analyzed, while the most dangerous compounds are classified as medium volatile. During absorption and sorption concentration, large air samples are passed through due to the fact that only a small part of the concentrate is analyzed. In this regard, a large investment of time is required for each determination even of a limited number of standardized compounds.
Актуальным является увеличение производительности анализов, снижение пределов обнаружения при меньшем объеме отбираемой пробы воздуха и определение всех наиболее опасных органических соединений в воздухе - нормируемых и ненормируемых, содержащих в соединениях F, Cl, Br, I, S и Р.It is relevant to increase the productivity of analyzes, decrease the detection limits with a smaller volume of air samples taken and determine all the most dangerous organic compounds in the air - normalized and non-normalized, containing F, Cl, Br, I, S and P.
Способы суммарного определения таких соединений в воздухе не известны.Methods for the total determination of such compounds in air are not known.
В то же время такое определение является очень актуальным, так как оно позволило бы организовать действенный контроль за загрязнением воздушной среды за счет осуществления быстрого скрининга проб воздуха на содержание всех опасных органических соединений.At the same time, such a definition is very relevant, since it would make it possible to organize effective control of air pollution by performing quick screening of air samples for the content of all hazardous organic compounds.
Целью настоящего изобретения является разработка способа одновременного определения суммарного содержания F-, Cl-, Br-, I-, S- и Р-органических соединений в воздухе на ульстраследовом уровне.The aim of the present invention is to develop a method for simultaneously determining the total content of F-, Cl-, Br-, I-, S- and P-organic compounds in the air at the ultra-trace level.
Способ согласно изобретению способ позволяет для различных исследованных F-, Cl-, Br-, I-, S- и Р-органических соединений в предлагаемых условиях достичь степени конверсии около 100%.The method according to the invention, the method allows for various studied F-, Cl-, Br-, I-, S- and P-organic compounds under the proposed conditions to achieve a degree of conversion of about 100%.
Согласно настоящему изобретению способ определения суммарного содержанияAccording to the present invention, a method for determining the total content
F-, Cl-, Br-, I-, S- и Р-органических соединений в воздухе заключается в том, что для определения всех нормируемых и ненормируемых, летучих и среднелетучих F-, Cl-, Br-, I-, S- и Р-содержащих органических соединений воздух пропускают через картридж с комбинированным сорбентом, обеспечивающим концентрирование следовых количеств летучих и среднелетучих органических соединений из воздуха и их термодесорбцию. После окончания пробоотбора картридж продувают инертным газом, соединяют его с реактором, проводят термодесорбцию в потоке инертного газа в реактор, в который одновременно подается кислород, поглощают продукты конверсии деионизованной водой, свободной от определяемых элементов, в абсорбере и пропускают весь объем абсорбата через защитную и концентрирующую колонки, большую часть воды из свободного объема колонок удаляют элюентом, им же переводят концентрат образовавшихся анионов в разделительную колонку и проводят ионохроматографический анализ всего концентрата анионов в изократических условиях.F-, Cl-, Br-, I-, S- and Р-organic compounds in the air is that for the determination of all normalized and non-standardized, volatile and medium-volatile F-, Cl-, Br-, I-, S- and P-containing organic compounds, air is passed through a cartridge with a combined sorbent, which provides concentration of trace amounts of volatile and medium-volatile organic compounds from the air and their thermal desorption. After sampling, the cartridge is purged with an inert gas, connected to the reactor, thermal desorption is carried out in an inert gas stream into the reactor, into which oxygen is simultaneously supplied, the conversion products are absorbed by deionized water, free of the elements to be determined, in the absorber and the entire absorbent volume is passed through the protective and concentrating columns, most of the water from the free volume of the columns is removed with eluent, they also transfer the concentrate of the formed anions to a separation column and carry out ion chromatography analysis of the whole sky anions concentrate under isocratic conditions.
После поглощения продуктов конверсии в абсорбере в реактор желательно введение пробы деионизованной воды, свободной от определяемых элементов, для смывания со стенок реактора продуктов окисления фосфора в абсорбер с последующим анализированием полученного объединенного абсорбента.After absorption of the conversion products in the absorber into the reactor, it is desirable to introduce a sample of deionized water, free from the elements to be determined, to wash off the products of the oxidation of phosphorus from the walls of the reactor into the absorber, followed by analysis of the resulting combined absorbent.
В качестве абсорбера предпочтительно используют одноразовый шприц.As the absorber, a disposable syringe is preferably used.
С целью повышения точности определения элементов до начала отбора пробы воздуха на комбинированный сорбент картриджа наносят известное количество вещества, не содержащего определяемые элементы, и содержание которого не меняется во время отбора проб воздуха.In order to increase the accuracy of the determination of elements before the start of air sampling, a known amount of a substance that does not contain detectable elements is applied to the combined sorbent of the cartridge, and the content of which does not change during air sampling.
Более подробно процедуру анализа и ее особенности осуществляют следующим образом.In more detail, the analysis procedure and its features are as follows.
1. Краткое описание установки, на которой проводится определение суммарного содержания F-, Cl-, Br-, I-, S- и Р-органических соединений в воздухе1. Brief description of the installation, which determines the total content of F-, Cl-, Br-, I-, S- and P-organic compounds in the air
Установка включает картридж с комбинированным сорбентом, позволяющим сорбировать из воздуха и десорбировать под действием температуры и потока инертного газа ультрамалые количества (пг - нг) летучих и нелетучих органических веществ, высокотемпературную печь, проточный кварцевый реактор с объемным абсорбером на выходе из него и ионный хроматограф с защитной и концентрующей колонкой.The installation includes a cartridge with a combined sorbent that allows sorbing from the air and desorbing under the influence of temperature and inert gas flow ultra-small quantities (pg - ng) of volatile and non-volatile organic substances, a high-temperature furnace, a quartz flow reactor with a volumetric absorber at the outlet, and an ion chromatograph with protective and concentrating column.
2. Подготовка пробы к анализу2. Sample preparation for analysis
Пробу воздуха объемом 10 л (либо менее) пропускают через картридж с комбинированным сорбентом (например, тенакс, сорбент с привитой неподвижной фазой), обеспечивающим концентрацию следовых количеств летучих и среднелетучих органических соединений из воздуха и их термодесорбцию. Направление пропускания воздуха такое, что в начале он проходит через сорбенты, удерживающие среднелетучие соединения, а затем через сорбент, удерживающий летучие органические соединения. Время пропускания определяется размерами картриджа и скоростью потока воздуха.An air sample with a volume of 10 l (or less) is passed through a cartridge with a combined sorbent (for example, tenax, a sorbent with a grafted stationary phase), which ensures the concentration of trace amounts of volatile and medium volatile organic compounds from the air and their thermal desorption. The direction of air passage is such that at the beginning it passes through sorbents that hold medium-volatile compounds, and then through a sorbent that holds volatile organic compounds. The transmission time is determined by the size of the cartridge and the air flow rate.
3. Процедура определения суммарного содержания F-, Cl-, Br-, I-, S- и Р-органических соединений в воздухе3. The procedure for determining the total content of F-, Cl-, Br-, I-, S- and P-organic compounds in the air
Картридж с комбинированным сорбентом после окончания пробоотбора воздуха соединяют иглой с кварцевым реактором, температура которого составляет 950-1000°С, проводят термодесорбцию концентрата в реактор потоком гелия в направлении, противоположном пробоотбору воздуха, в течение 10-15 мин при одновременной подаче потока кислорода (температура термодесорбции ~ 270°С). В реакторе происходит высокотемпературная окислительная конверсия рассматриваемых органических соединений до неорганических, соответствующих определяемым элементам, которые поглощаются в абсорбере с деионизованной водой, свободной от определяемых элементов. Весь объем абсорбата пропускают через защитную и концентрационную колонки, удаляют большую часть воды из свободного объема колонок элюентом, им же переводят концентрат образовавшихся анионов в разделительную колонку и проводят ионохроматографический анализ всего концентрата анионов в изократических условиях.After the end of the air sampling, the cartridge with the combined sorbent is connected with a quartz reactor with a needle at a temperature of 950-1000 ° С, thermodesorption of the concentrate into the reactor is carried out by a helium flow in the direction opposite to the air sampling for 10-15 minutes while supplying an oxygen flow (temperature thermal desorption ~ 270 ° C). In the reactor, a high-temperature oxidative conversion of the considered organic compounds to inorganic, corresponding to the determined elements, which are absorbed in the absorber with deionized water, free of the determined elements, takes place. The entire volume of the absorbate is passed through a protective and concentration column, most of the water is removed from the free volume of the columns with an eluent, the concentrate of the formed anions is transferred to the separation column by it, and the entire anion concentrate is ion chromatographed under isocratic conditions.
До начала термодесорбции проводят градуировку ионного хроматографа по определяемым анионам.Prior to the start of thermal desorption, the ion chromatograph is calibrated by the determined anions.
Изобретение может быть проиллюстрировано следующими конкретными примерами осуществления.The invention may be illustrated by the following specific embodiments.
Пример 1Example 1
Пропускают пробу воздуха объемом 1 л (скорость потока 200 мл/мин) через картриджи с комбинированными сорбентами. Отбор проб осуществляют в трех лабораторных помещениях. Термодесорберы последовательно соединяют иглой с реактором и проводят термодесорбцию в потоке кислорода (20-30 мл/мин) при температуре, равной 270°С. Далее осуществляют процесс согласно методике, описанной выше. Полученные данные приведены в таблице 1.A 1-liter air sample is passed (flow rate 200 ml / min) through cartridges with combined sorbents. Sampling is carried out in three laboratory rooms. Thermal desorbers are connected in series with a needle to the reactor and thermal desorption is carried out in an oxygen stream (20-30 ml / min) at a temperature of 270 ° C. Next, carry out the process according to the method described above. The data obtained are shown in table 1.
Предел детектирования по элементам составлял 10-10-10-11% в зависимости от элемента. Как видно из приведенных в Таблице 1 данных, F-, Br-, I-, Р-органические соединения в воздухе изученных соединений не обнаружены.The detection limit for the elements was 10 -10 -10 -11 % depending on the element. As can be seen from the data in Table 1, F-, Br-, I-, P-organic compounds in the air of the studied compounds were not found.
Пример 2Example 2
Оценку правильности предложенного метода способа проводили методом «введено - найдено».The assessment of the correctness of the proposed method method was carried out by the method of "entered - found."
Каждый картридж поочередно присоединяли к инжектору хроматографа (температура 250°С), в который вводили 1 мкл метанольного раствора смеси таких соединений, как тетрахлорэтан, тетрафтрорбензол, дииодобензол, диметилсульфоксид и трипропилфосфат в потоке гелия (скорость потока 200 мл/мин) и продувку осуществляли 10 мин. Содержание каждого из элементов в смеси было различным и состав смесей, подаваемых в каждый из картриджей, также отличался между собой. В общем случае оно составляло (1.1-11.6)·10-4% в зависимости от элемента в пересчете на пропущенный объем воздуха (что было близко к концентрации в растворе, вводимом в инжектор хроматографа).Each cartridge was alternately attached to the chromatograph injector (temperature 250 ° C), into which 1 μl of a methanol solution of a mixture of compounds such as tetrachloroethane, tetrafrorbenzene, diiodobenzene, dimethyl sulfoxide and tripropyl phosphate in a helium stream (flow rate 200 ml / min) was injected and 10 were purged min The content of each of the elements in the mixture was different and the composition of the mixtures supplied to each of the cartridges also differed from each other. In the general case, it amounted to (1.1-11.6) · 10 -4 % depending on the element in terms of the passed air volume (which was close to the concentration in the solution introduced into the injector of the chromatograph).
Данные по составу искусственно приготовленных примесей и результатов определения содержания соответствующих элементов в этих смесях приведены в таблице 2.Data on the composition of artificially prepared impurities and the results of determining the content of the corresponding elements in these mixtures are shown in table 2.
Как видно из приведенных данных, результаты определения являются правильными, так как расхождение не превышает ошибки эксперимента.As can be seen from the data presented, the determination results are correct, since the discrepancy does not exceed the experimental error.
Таким образом, приведенные примеры показывают, что предлагаемый способ позволяет осуществлять одновременное определение суммарного содержания F-, Cl-, Br-, I-, S- и Р-органических соединений в воздухе на следовом уровне. Увеличение объема пробы в 10 раз (до 10 л) и скорости отбора пробы позволяет снизить предел обнаружения на порядок. Полученные нами данные обеспечивают возможность осуществления контроля за загрязнением воздуха любыми (заданными и незаданными) опасными органическими соединениями на уровне ниже ПДК и ниже.Thus, the above examples show that the proposed method allows the simultaneous determination of the total content of F-, Cl-, Br-, I-, S- and P-organic compounds in the air at a trace level. An increase in the volume of the sample by a factor of 10 (up to 10 l) and the speed of sampling can reduce the detection limit by an order of magnitude. Our data provide the ability to monitor air pollution by any (specified and undefined) hazardous organic compounds at a level below the MPC and below.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008141236/04A RU2398226C2 (en) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | METHOD FOR SIMULTANEOUS DETERMINATION OF TOTAL CONTENT OF F-, Cl-, Br-, I-, S- AND P-ORGANIC COMPOUNDS IN AIR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008141236/04A RU2398226C2 (en) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | METHOD FOR SIMULTANEOUS DETERMINATION OF TOTAL CONTENT OF F-, Cl-, Br-, I-, S- AND P-ORGANIC COMPOUNDS IN AIR |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008141236A RU2008141236A (en) | 2010-04-27 |
RU2398226C2 true RU2398226C2 (en) | 2010-08-27 |
Family
ID=42672008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008141236/04A RU2398226C2 (en) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | METHOD FOR SIMULTANEOUS DETERMINATION OF TOTAL CONTENT OF F-, Cl-, Br-, I-, S- AND P-ORGANIC COMPOUNDS IN AIR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2398226C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662763C1 (en) * | 2017-09-12 | 2018-07-30 | Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Method of toxic impurities average concentrations in the aircraft pressurized cabins air estimation and in the air coming from the gas turbine engines compressors, and device for its implementation |
-
2008
- 2008-10-17 RU RU2008141236/04A patent/RU2398226C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662763C1 (en) * | 2017-09-12 | 2018-07-30 | Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Method of toxic impurities average concentrations in the aircraft pressurized cabins air estimation and in the air coming from the gas turbine engines compressors, and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008141236A (en) | 2010-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jin et al. | Multi-residue detection of pesticides in juice and fruit wine: A review of extraction and detection methods | |
Azzouz et al. | Trace analysis of endocrine disrupting compounds in environmental water samples by use of solid-phase extraction and gas chromatography with mass spectrometry detection | |
US20200292511A1 (en) | Permeative amine or acid introduction for very weak acid detection in ion chromatography | |
Simonet et al. | Enhancing sensitivity in capillary electrophoresis | |
US4180389A (en) | Isolation and concentration of sample prior to analysis thereof | |
Bicchi et al. | Impact of water/PDMS phase ratio, volume of PDMS, and sampling time on Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) recovery of some pesticides with different KO/W | |
KR20170099233A (en) | method of simultaneous analysis for aldehydes using gas chromatography with mass spectrometry | |
Barnabas et al. | Automated determination of s-triazine herbicides using solid-phase microextraction | |
Hyötyläinen | On-line coupling of extraction with gas chromatography | |
Siříšťová et al. | Changes in Quality Parameters of Vodka Filtered through Activated Charcoal. | |
Prados et al. | A fully automated HPLC method for the determination of catecholamines in biological samples utilizing ethylenediamine condensation and peroxyoxalate chemiluminescence detection | |
CN103675110A (en) | Separation and assay determination method for components of tetrabromobisphenol A | |
RU2398226C2 (en) | METHOD FOR SIMULTANEOUS DETERMINATION OF TOTAL CONTENT OF F-, Cl-, Br-, I-, S- AND P-ORGANIC COMPOUNDS IN AIR | |
KR101028042B1 (en) | Method for determination of volatile organic compounds metabolites in urine | |
Kim et al. | In-situ derivatization and headspace solid-phase microextraction for gas chromatography-mass spectrometry analysis of alkyl methylphosphonic acids following solid-phase extraction using thin film | |
CN104502486B (en) | A kind of apply the method for methyl vanillin and ethyl vanillin in Headspace-solid phase microextraction technical measurement milk powder | |
Rodríguez-Palma et al. | A modified micro-solid phase extraction device for in-port elution and injection into portable liquid chromatography: A proof-of-concept study | |
CN210347556U (en) | Extremely rare sample direct determination enrichment sampling system | |
CN107515262B (en) | Liquid chromatography-mass spectrometry method for simultaneously determining lincomycin and gentamicin in animal plasma | |
CN110736792A (en) | Application of polypyrrole nano fibers in extraction of bisphenol F, extraction device based on application and detection method | |
Sun et al. | On‐line solid‐phase extraction coupled with liquid chromatography/electrospray ionization mass spectrometry for the determination of trace tributyltin and triphenyltin in water samples | |
RU2395804C2 (en) | METHOD FOR SIMULTANEOUS DETERMINATION OF TOTAL CONTENT OF F-, Cl-, Br-, I- S- AND P-ORGANIC COMPOUNDS IN WATER AND AQUEOUS SOLUTIONS | |
Kawamoto et al. | Analytical method for determining iminoctadine triacetate by LC/ESI/MS using hydrophilic interaction chromatography | |
Meermann et al. | Iodine speciation using thin-layer chromatography coupled to inductively coupled plasma-mass spectrometry by means of an extraction device | |
Gordon et al. | Instrumental analysis in the biological sciences |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161018 |