ГОСТ Р ИСО 16017-1-2007 Воздух атмосферный, рабочей зоны и замкнутых помещений. Отбор проб летучих органических соединений при помощи сорбционной трубки с последующей термодесорбцией и газохроматографическим анализом на капиллярных колонках. Часть 1. Отбор проб методом прокачки (с Поправкой)

     10.2 Десорбция и анализ

Сорбционную трубку помещают в устройство для термической десорбции. Из трубки удаляют воздух во избежание получения неверных показаний хроматографа, возникающих вследствие термического окисления сорбента или неподвижной фазы, используемой при газовой хроматографии. Затем трубку нагревают для десорбции паров органических соединений, попадающих в газовый хроматограф в потоке газа-носителя. Направление потока газа на данном этапе должно быть обратным направлению потока газа во время отбора проб, т.е. маркированный конец трубки должен быть расположен у входа в колонку газового хроматографа. Обычно для достижения оптимальной эффективности десорбции расход газа, проходящего через трубку, должен составлять от 30 до 50 мл/мин.

При первоначальной продувке сорбционной трубки (вместимостью от 2 до 3 мл) для полного удаления из нее воздуха используют объем инертного газа, в 10 раз превышающий вместимость трубки (т.е. от 20 до 30 мл). Однако при применении сильно гидрофильных сорбентов возникает необходимость использования большего объема инертного газа с целью снижения содержания сорбированного воздуха и воды во избежание образования льда, который может привести к блокированию охлаждаемой ловушки. Во время продувки стараются снизить до минимума нагревание трубки.

После десорбции газообразная проба занимает объем в несколько миллилитров, поэтому перед анализом на капиллярном газовом хроматографе важно провести предварительное концентрирование. Это достигается использованием небольшой вторичной охлаждаемой ловушки с сорбентом, процесс десорбции в которой можно провести достаточно быстро при низком расходе (менее 5 мл/мин) для сведения к минимуму уширения хроматографического пика и получения пиков, сравнимых с пиками, получаемыми на капиллярной колонке. Альтернативой предварительному концентрированию может быть использование пустой вторичной ловушки либо ловушки, содержащей инертный материал, такой как стеклянные шарики, однако такие ловушки необходимо охлаждать до температуры ниже минус 100 °С. Также возможен ввод десорбированной пробы напрямую на вход хроматографа (одноэтапная десорбция), где она будет расфокусирована. В последнем случае необходимо наличие колонки с высоким фазовым отношением (т.е. толщина пленки - 5 мкм, внутренний диаметр - от 0,2 до 0,32 мм) при начальной температуре ниже температуры окружающей среды.

При невозможности установки вторичной охлаждаемой ловушки с сорбентом и если для увеличения предварительного концентрирования аналита использована температура криофокусирующего капилляра ниже нуля, то перед проведением десорбции добиваются полного удаления воды из трубки с пробой во избежание образования льда, блокирующего капиллярные соединения трубок и останавливающего процесс термической десорбции.

Примечание 1 - При невозможности установки вторичной охлаждаемой ловушки и при оптимальном расходе от 30 до 50 мл/мин необходимо при работе с капиллярными колонками высокого разрешения иметь коэффициент деления потока от 30:1 до 50:1. Таким образом, одноэтапная термическая десорбция может привести к снижению чувствительности.

Условия десорбции выбирают таким образом, чтобы провести полную десорбцию аналита из трубки с пробой и чтобы при использовании вторичной ловушки не наблюдалось потерь пробы. Типичные условия десорбции следующие:

- температура десорбции - от 250 °С до 325 °С;

- время десорбции - от 5 до 15 мин;

- расход при проведении десорбции - от 30 до 50 мл/мин;

- минимальная температура охлаждаемой ловушки - от плюс 20 °С до минус 180 °С в зависимости от типа охлаждаемой ловушки;

- максимальная температура охлаждаемой ловушки - от 250 °С до 350 °С;

- сорбент, используемый в охлаждаемой ловушке, - обычно такой же, как и в трубках, массой от 40 до 100 мг;

- газ-носитель - гелий;

- коэффициенты разделения - коэффициенты разделения потока между трубкой с пробой и вторичной ловушкой и между вторичной ловушкой и аналитической колонкой (если таковая применяется) должны выбираться в зависимости от ожидаемого содержания ЛОС в воздухе (в соответствии с инструкцией изготовителя устройства для термической десорбции).

Температура десорбции зависит от конкретного аналита и используемого сорбента. Рекомендации по выбору температуры приведены в таблицах 1-6, однако должны быть соблюдены максимальные значения температуры десорбции для отдельных сорбентов, приведенные в приложениях D и Е. Вторичные и третичные летучие амины и некоторые полигалогенированные соединения с одним или двумя атомами углерода, в особенности бромистые соединения, в силу своей потенциальной термической нестабильности могут разрушаться под воздействием температуры.

Температура в линии подачи пробы должна быть достаточной для избежания конденсации аналита, но не такая высокая, чтобы привести к его разрушению. Для достаточно летучих аналитов, присутствующих в парообразном состоянии в воздухе при температуре окружающей среды, температура в линии подачи пробы не должна превышать 150 °С, однако при использовании некоторых типов устройств может потребоваться повышение температуры.

Газовый хроматограф готовят к анализу ЛОС. При этом используют различные хроматографические колонки. Выбор колонки зависит от присутствия различных мешающих веществ в анализируемом воздухе.

Примечание 2 - Для определения данных, приведенных в таблице 8, были использованы колонки из кварцевого стекла размерами 50 м х 0,22 мм с толщиной пленки неподвижной фазы из диметилсилоксана от 1 до 5 мкм либо колонки длиной 50 м со стационарной фазой следующего состава: 7% цианопропила, 7% фенола, 86% метилсилоксана. Условиями хроматографирования на этих колонках является режим программирования температуры от 50 °С до 250 °С со скоростью нагрева 5 °С/мин с первоначальным выдерживанием при температуре 50 °С в течение 10 мин.

Капиллярная колонка или предпочтительнее длинный непокрытый силанизированный капилляр из кварцевого стекла должны проходить через линию передачи от устройства для термической десорбции до газового хроматографа таким образом, чтобы они располагались как можно ближе к сорбенту охлаждаемой ловушки либо как можно ближе к трубке в случае одноэтапной десорбции. Внутренняя трубка должна быть инертной, и ее мертвые объемы должны быть минимальными. На входном и/или выходном отверстии вторичной ловушки располагают разделяющий клапан сброса. На выходном отверстии ловушки его располагают либо у входа, либо у выхода линии подачи пробы. Коэффициенты деления потоков зависят от условий применения.

Примечание 3 - Низкие значения коэффициентов разделения применяют для измерений в атмосферном воздухе (обычно от 1:1 до 10:1), воздухе замкнутых помещений и в некоторых случаях в воздухе рабочей зоны (обычно от 1:1 до 20:1). Высокие значения коэффициентов разделения используют для большинства измерений в воздухе рабочей зоны (обычно от 100:1 до 1000:1).

Соответствие времени удерживания, полученного на отдельной колонке, не должно быть единственным критерием идентификации конкретного ЛОС.