Horizon Carbon Cartridge User Guide

Význam tématu

Efektivní zachycení polárních, polovičně těkavých organických látek v odběrových vzorcích vody je klíčové pro monitorování kontaminace a splnění regulačních požadavků (např. metody EPA 8270 a 625). Konvenční reverzně-fázové SPE diskové materiály často selhávají u sloučenin s vysokou vodní rozpustností (≥ 10 g/L). Použití aktivního uhlí v cartridge formátu umožňuje doplnit SPE disk a ošetřit tyto neudržitelné analytické frakce, čímž se zvyšuje citlivost a rozsah detekovaných látek.

Cíle a přehled článku

Cílem tohoto návodu je představit sestavení, přípravu a provoz karbonové cartridge v rámci automatizovaného SPE systému SPE-DEX 5000. Dokument shrnuje:

• typy dostupných uhlíkových cartridgí,
• postup instalace a výměny disk–cartridge,
• eluci a kombinaci frakcí pro následné sušení a koncentraci.

Použitá metodika a instrumentace

Systém: SPE-DEX 5000 s vodní injekční hlavicí (Water-in-Valve).
Disk: Atlantic® One Pass Disk (PN 47-2346-11) nebo jiné SPE disky podle analytických požadavků.
Cartridge:

• Carbon Cartridge PN 49-2620 pro polární polovičně těkavé organické látky a krátké řetězce PFC.
• Carbon Cartridge Max-Detect PN 49-2620-01 pro nejnižší pozadí a lepší limity detekce (méně vhodné pro krátké PFC).

Solventy: obvykle acetone a methylenchlorid pro kondicionaci a eluci.
Návazné systémy: DryDisk®/DryDisk-R separační membrána pro odpaření a koncentraci extraktu na 1 mL.

Hlavní výsledky a diskuse

Při průtoku vzorku přes aktivní uhlí dochází k účinné retenci sloučenin jako n-nitrosodimethylamin, N-nitrosopyrrolidin a methyl methanesulfonát, které by disk neudržel. Průchod vzorku vyvolá krátkodobé uvolnění uhlíkového jemného prachu (< 25 s), což je normální jev. Eluce probíhá ve třech krocích:

1. dva diskové eluce při neutrálním/kysele prostředí pro různě ionizované analyty,
2. samotná uhlíková eluce,
3. rekombinace první diskové a karbonové frakce před sušením.

Tímto postupem se minimalizuje počet sběrných nádob a usnadňuje se manipulace a čištění.

Přínosy a praktické využití metody

• Zajištění retence vysoce rozpustných organických kontaminantů.
• Snazší integrace do automatizovaných laboratoří s minimem manuálních zásahů.
• Kompatibilita s EPA metodami pro environmentální monitoring.
• Redukce počtu nádob a rychlejší zpracování vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj optimalizovaných karbonových sorbentů s vyšší kapacitou a nižší emisí prachu.
• Rozšíření aplikace na nové třídy polárních sloučenin (např. vzácné perfluorované látky).
• Plná integrace s LC-MS/MS pro online vazebnou a detekční sekvenci bez manuálního přenosu.
• Využití robotizovaných systémů pro vysokoproduktivní analýzu.

Závěr

Uhlíkové cartridge představují nezbytné doplnění SPE disků v případech, kdy je nutné zachytit vysoce rozpustné semi-labilní organické látky. Představený protokol zajišťuje reprodukovatelné výsledky, šetří čas i spotřebu spotřebního materiálu a posouvá limity detekce environmentálních kontaminantů.

Reference

• Horizon Technology, Inc. Carbon Cartridge User Guide, PN 29-2619-03 Rev A.
• EPA Method 8270: Semivolatile Organic Compounds by GC/MS.
• EPA Method 625: Base/Neutrals and Acids by GC/MS.