一个新颖的方法简单,敏感和快速分析总氟废水

有重要的兴趣和调查氟债券引入有机化合物的影响。这个过程可以大大影响有机化合物的物理和化学性质,特别是non-fluorinated类似物相比。¹

图Credi:德国耶拿分析仪器公司

大多数的关键产品化学和生命科学领域的依赖有机氟化学的功能和有益的特性,其中包括医药、聚合物、精细和专用化学品。欧洲杯线上买球

氟化有机物质在越来越多的大量产生,导致他们增加释放到环境中,与《斯德哥尔摩公约》(附件B-restriction)和欧盟水框架指令清单这些物质(WFD)已经为持久性有机污染物。

每-和氟烷基物质(pfa)代表了一类广泛的合成化学物质存在的一系列分析的挑战,包括在环境样品中广泛存在。²

pfa有可能污染公共饮用水系统服务在美国估计有1900万人,促使美国环境保护署(EPA)实现一个健壮的和紧急的pfa行动计划——迄今为止最详细的和深远的泽计划旨在解决一个新兴的化学问题。^2、3

EPA已经无法执行健康咨询水平是70 (ppt)饮用水pentadecafluorooctanoic酸的总量(PFOA)和heptadecafluorooctanesulfonic酸(卵圆孔未闭)。

整个2021年,美国环保署一直致力于开发一种快速筛查工具能够识别总pfa的存在和缺席。这即将到来的标准操作程序(SOP)将适合量化总有机氟(TOF)。⁴

这就需要一个敏感的发展,快速和简单的TOF检测方法适用于监视和管理环境污染。

该方法利用固相萃取(SPE)和high-resolution-continuum源石墨炉分子吸收光谱法(HR-CS GF MAS)。

固相萃取(SPE)讨论过程已经完全在其他的研究中,详细描述其潜在的含氟化合物的提取。这些研究发现HR-CS GF MAS受雇于总氟的检测通过原位形成氟化镓(I) (GaF)分子。

这里的研究旨在提高性能的总Florine (TF)分析废水使用新颖的组合标定的优化策略和HR-CS GF MAS方法。

方法开发策略

有必要开发和优化species-unspecific响应HR-CS GF MAS,使含氟有机化合物的量化和参数。

之前的研究已经强调了镓的适用性使最敏感的氟检测通过双原子GaF的形成。GaF的特点通过HR-CS GF MAS分子吸收能被探测到。

炉管与分子形成代理条件(Ga)和修饰词(Pd /毫克/ Zr / Ba)进样之前达到一个最优的信号。

现有文献证实氟化合物的熔点和蒸汽压可以对不同化合物的回收率相当大的影响。账户,炉项目的干燥和热解过程进行了优化,帮助减少氟化合物的潜在损失。

使有效的优化方法的评价,共24种不同氟化合物混合作为质量控制样品。这些选择24个化合物包括不同数量的氟原子和沸点。

使用这个QC样品,可以开发标定策略来获取最好的回收率。

欧洲杯足球竞彩材料和方法

试剂

• 超纯年级HNO₃
• tritonx 0.05% - 100
• Pd /毫克/ Zr修饰符(1 g / L Pd, 0.5 g / L Mg, 0.02 g / L Zr)
• 英航修饰符(10 mg / L)
• 遗传算法的解决方案(10 g / L)
• Zr股票的解决方案(1 g / L)
• 认证F储备溶液(0.1 g / L F ICP标准氟化钠)
• Heptadecafluorooctanesulfonic酸溶液(卵圆孔未闭,100μg /毫升甲醇,分析标准)
• Pentadecafluorooctanoic酸溶液(PFOA 100μg /毫升甲醇,分析标准)

样品

• QC样品:24含氟有机化合物的混合物(TOF约128µg / L)
• 废水样品

仪表

一个contrAA^®800克石墨炉原子吸收光谱法在这项研究中与AS-GF autosampler受雇。这是控制CS软件使用方面,使氟的测定。

在使用之前,石墨管与锆涂层六次(35µL股票的解决方案)。当时可能确定氟含量的测定镓monofluoride吸收带的强度。

氟化学计量的转换功能大体评定测试中镓在整个分析过程。调节过程是包含在炉项目为了提高灵敏度,并与三个复制每个样本进行了分析。

表2和表3提供的方法设置和炉程序细节。

表1。仪表规格。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

参数	规范
仪器	contrAA 800克
炉管式	销平台
Autosampler	AS-GF
注入量	4—µL(标准),20µL(样本)
清洗解决方案	2% HNO3,0.05% tritonx - 100

表2。方法设置和评价参数。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

分子	波长(nm)	不。eval。像素	T吡定(°C)	T Atomis。(°C)	斜坡(°C / s)	量。时间[s]	修饰符	基线校正
GaF	211.248	5	500年	1450年	1200年	5	5µL Pd /毫克/ Zr修饰符* 5 *µl遗传算法解决方案 3µl Ga的解决方案 5µl英航的解决方案	IBC

注:*)的第一步

表3。炉项目检测GaF分子。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

一步	的名字	临时(°C)	斜坡(°C / s)	(年代)	气体净化
1	干燥*	80年	6	5	马克斯
2	干燥	One hundred.	6	5	马克斯
3	干燥	160年	10	5	马克斯
4	干燥	350年	25	10	马克斯
5	干燥	1100年	500年	12	马克斯
6	干燥	70年	NP	10	马克斯
7	干燥^	80年	2	10	马克斯
8	干燥	110年	5	15	马克斯
9	热解	250年	50	5	马克斯
10	热解	500年	200年	5	马克斯
11	气体适应	500年	0	5	停止
12	雾化	1450年	1200年	5	停止
13	清洁	2450年	1200年	4	马克斯

注:*为预处理改性剂注入,^样本注入

校准的策略

含氟化合物的熔点和蒸汽压力总氟的分析中起着重要的作用。

应该的蒸汽压力在给定温度各自的物质是高,分析物可能会转移到气相中,通过炉程序的氩气流,才能发现和分析。

为了减轻这种风险,重要的是,校准标准选择,以确保这些样品本身表现出类似的行为。三个不同的校正集,因此,准备找到最好的校准战略废水(表4)。

表4。集中集。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

校准设置	F化合物	比
无机F	氟化钠
有机F	卵圆孔未闭,HFPO-DA PFOA	比
无机和有机混合物	氟化钠,卵圆孔未闭,HFPO-DA PFOA	1:1:1:1

1000 ppm氟化钠股票的解决方案是使用无机氟化物准备校准标准校准(无机F)。

总共三个经常遇到氟化合物——卵圆孔未闭,PFOA和HFPO-DA——用于生成有机氟(F)有机标准,而无机和有机混合物使用氟化钠生成标准,卵圆孔未闭,PFOA和HFPO-DA。

表5显示了标准的浓度,吸光度和整体线性校准。校准曲线和测量空白值显示,可以实现最低的LOD(4.00µg / L)使用无机和有机混合物校准。

无机氟化物校准标准表现出最高的信号,而有机校准标准显示最低的(表5),确定有机和无机物质的热稳定性影响不同信号响应。

表5所示。校准的类型和质量。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

的名字	浓缩的。	无机F	有机F	无机和有机混合物
单位	µg / L	腹肌	腹肌	腹肌
Cal-Zero1	0	0.1726	0.1153	0.1709
Cal-Std1	125年	1.6650	0.5177	1.1601
Cal-Std2	250年	3.0402	1.0367	1.7833
Cal-Std3	375年	4.4542	1.4847	2.4628
Cal-Std4	500年	5.9955	1.9403	3.0694
R2		0.9993	0.9999	0.9808
LOD(µg / L)		7.74	12.58	4.00

许多挥发性pfa在某种程度上失去了整个炉程序的干燥和热解步骤,但无机氟化物仍热稳定在这个过程。

表6显示清晰,无干扰的GaF吸光度光谱(蓝色)为211.248 nm的三组校准。

表6所示。特征信号形状和光谱分析物线附近。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

元素	信号简介*	光谱附近	三维光谱
无机F卡尔4
有机F卡尔4
无机和有机混合物卡尔4

*蓝:GaF分析物信号,红色:背景信号

结果与讨论

无机F标定策略的结果

的质量控制标准24含氟有机化合物显示了无机回收率在38% F标定策略(表7)。

信号响应的变化导致低pfa回收率使用氟化钠作为校准用标准的解决方案。QC样品演示了一个良好的回收率114%的速度飙升100µg / L F时(如氟化钠)。

表7所示。测量结果由无机F校准。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

样品	浓缩的。(µg / L)	恢复(%)
空白水	<定量限
QC样品	48.9	38
QC样品与100年飙升µg / L(氟化钠)	162.5	114年
废水	348.2

有机F标定策略的结果

QC样品的回收率是190%有机F校正策略。这种高估的pfa的结果不同的不同的有机氟化合物的热稳定性。

飙升100µg / L氟化钠的质量控制产生了回收率275%飙升由于更多的鲁棒稳定性和氟化钠的提高信号的响应。

质量控制和污水样品都是上升的125µg / L F TOF混合物;相同的化合物组成的混合有机校准标准。高峰回收率为QC和废水是74%。

表8所示。测量结果由有机F校准。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

样品	浓缩的。(µg / L)	恢复(%)
空白水	<定量限
QC样品	224.7	174年
QC样品与125年飙升µg / L F (TOF *)	316.7	74年
QC样品与100年飙升µg / L F(氟化钠)	628.1	275年
废水	4882.5
废水(1:50稀释)飙升125µg / L F (TOF *)		74年

* TOF =卵圆孔未闭,PFOA HFPO-DA(比值比)

无机和有机混合物标定策略的结果

有机和无机F混合校正策略是决定提供样品分析物的最佳逼近特性,如表9所示。

QC样品回收率确定为100%。QC样品和废水样品飙升了125µg / L F TF的混合物。

化合物在TF混合物是相同的无机和有机混合物校准标准。

高峰回收率测定85%和86%的QC样品和污水样本,分别。

QC样品也掺入了无机F,高估了回收率达167%,由于增加无机氟化钠的热稳定性。

三个校正策略之间进行比较。这强调了重要的校准组件对分析结果的影响,进一步强调,无机和有机F混合校正策略是最优选择这个特定的QC样品。

表9所示。测量结果由无机和有机混合物校准。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

样品	浓缩的。(µg / L)	恢复(%)
空白水	<定量限
QC样品	127.6	One hundred.
QC样品与125年飙升µg / L F (TF *)	252.6	85年
质量控制标准与100年飙升µg / L F(氟化钠)	380.9	167年
废水	1936.5
废水(1:50)飙升125µg / L F (TF *)		86年

* TF =氟化钠,卵圆孔未闭,PFOA HFPO-DA(1:1:1:1比例)

长期稳定性试验

评估该方法的长期稳定,测试执行QC样品在三个独立的日子里,每一个星期。

这三个测试利用测试1没有校准的校准曲线,产生的RSD为5.7%的三个测试在此期间(表10)。这种自信的建立方法的长期稳定。

表10。长期稳定性试验。资料来源:德国耶拿分析仪器公司

	浓缩的。(µg / L)	相对标准偏差(5复制)
测试1(第1周)	127.6	3.8%
测试2(第2周)	113.8	3.0%
测试3(周3)	120.2	2.7%
浓缩的平均水平。	120.5
标准偏差	5.7%

空白值

相对较高的空白值期间观察方法的优化。这在很大程度上是由于进样系统中遗留的效果。

添加HNO₃和tritonx - 100清洗解决方案导致了空白值低。重要的是利用F-free修饰词在整个过程中,并建议使用高纯盐做准备,如水合硝酸镓(III)。

结论

这里的研究展示了一种快速、简单、灵敏的互补方法总氟废水的分析。

这项研究说明了MAS方法使用的成功应用contrAA 800克仪器为测量。优化炉程序和校准策略被发现提供样品处理量高,灵敏度和准确度。

需要一段时间的3.5分钟复制/样本,QC样品的回收率达到100%使用无机和有机混合物校正策略。也可以实现最低的LOD(4磅)使用一个无机和有机混合物校正策略。

氟测定的结果通过HR-CS GF MAS表现出良好的再现性和长期稳定性。这种方法不需要任何额外的清洗步骤,这是证明样本稀释和强化可以很容易地通过使用一个AS-GF autosampler。

引用

1. 理查德·d·;钱伯斯,F.R.S.;氟有机化学中。布莱克威尔出版有限公司。2004
2. EPA新闻办公室;积极解决pfa在环保局;https://www.epa.gov/newsreleases/aggressively- addressing-pfas-epa;2020年1月
3. 谢丽尔·H。饮用水中:为什么限制pfa在美国是一个挑战。化学品和工程师的消息。2020年7月;98 (27)
4. https://www.epa.gov/water-research/pfas-analytical-methods-development-and-sampling-research
5. Metzger m;雷,p;Sturm、m和Meermann b;筛选方法,可推断出的有机结合氟(EOF)河水样品通过HIGH-RESOLUTION-CONTINUUM源石墨炉分子吸收光谱法(HR-CS GFMAS)。肛门Bioanal化学。2019年7月;411 (19):4647 - 4660

这些信息已经采购,审核并改编自德国耶拿分析仪器公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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