化繁为简|赛默飞CIC燃烧离子色谱非靶向筛查水质中的AOF
PFAS
自上世纪50年代以来,全氟或多氟烷基化合物(Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances,PFAS)由于其独特的化学性质,优良的表面活性、热稳定性、耐酸性以及疏水疏油性而广泛应用于生产与生活中,如食品接触材料、不沾炊具、染色剂、泡沫灭火器、油漆、清洁产品等。
随着分析技术的不断发展,“Forever Chemical”的PFAS引起的环境和健康问题也日益严重。大多数PFAS在环境中长期存在,比如地下水、污水、土壤、药物等,并随着生物链广泛存在于人类和野生动物体内,引起一些不良反应,包括出生体重下降、甲状腺功能障碍、肝脏和肾脏疾病及肿瘤等。
目前已经鉴定出8000多种具有PFAS结构的物质,随着检测技术的提升,这个数字可能会继续增长[1]。针对水性样品中PFAS的测定,主要的方法是基于固相萃取,然后使用LC-MS/MS进行定性和定量检测。因此,一些未知结构的PFAS可能被遗漏。
赛默飞CIC(Combusition Ion Chromatography)在线燃烧离子色谱法提供非靶向的筛查方法,通过快速、稳定和有效的检测水质中可吸附有机氟(AOF)的含量,全面判断PFAS含量是否超标。
CIC与LC-MS/MS 互相补充,除了定量已知的PFAS外,还可以鉴定是否存在未知的PFAS。在2022年,美国环境保护署 (EPA) 发布了 AOF 方法草案(Draft EPA 1621),使用燃烧离子色谱法测定水样中可吸附有机氟的筛选方法[2];德国标准化学会发布了 DIN 38409-59,使用燃烧离子色谱法选择性的测定水样中可吸附有机卤素(AOX,包括AOF、AOCl、AOBr和AOI),为AOF的检测提供直接、快速、简单的检测方法[3]。
赛默飞燃烧离子色谱测定水样中AOF检测方案:
1:将硝酸钠溶液添加到未过滤的酸化样品中,以一定流速将该溶液通过两个串联的活性炭柱;
2:通过用稀释的硝酸钠溶液冲洗活性炭柱来去除无机氟化物;
3:将两个活性炭柱中内容物转移到陶瓷样品舟中,然后按照设定的燃烧程序,自动进入燃烧炉中,在1000℃的高温和氧气和氩气气流下,氧化活性炭和吸附的有机物质。含硫化合物被氧化为二氧化硫(SO2),含卤素物质形成卤化氢(HX)或元素卤素(X2);
4:挥发性热解产物随后被吸收到水溶液中,随后通过IC检测为硫酸盐和卤化物(例如氟化物)。
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1. 一次进样可同时分析样品中可吸附有机氟、有机氯、有机溴和有机碘;
2. 可测定限度低至ppb级的氟和其他卤素,定量限满足相关检测标准;
3. 燃烧过程实时监控,可选精细燃烧模式,保证样品充分燃烧,重复性好;
4. 有机氟释放彻底,在吸收液中完全以氟离子的形式存在,样品基质完全消除;
5. 特色“只加水”氢氧根体系及高容量离子交换色谱柱(IonPac AS18),提供高基体样品基质兼容能力,可满足高盐含量环境样品中痕量氟的检测;
6. 样品及标样均通过同一燃烧通道,保证测定结果的准确性;
7. 全自动化的燃烧-吸收-分析过程,人工干预少,空白低,测定结果准确度和精密度高。
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总结
赛默飞CIC在线燃烧离子色谱通过活性炭吸附样品中的AOF,以氟离子的形式检测以确定环境样本(如地表水、地下水和废水)中的PFAS,能够筛查出不易被LC-MS/MS或GC-MS/MS测定的含氟有机化合物。简单、快捷的操作以及高灵敏度的检测结果,为新污染物PFAS的筛查提供非靶向的技术支持。
参考文献:
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