Analysis of energetic materials in various water and soil samples using HPLC and LC-MS
Postery | | MetrohmInstrumentace
Moderní energetické materiály představují významné riziko pro životní prostředí i veřejnou bezpečnost. Přesná a citlivá analýza stopových množství výbušnin v půdě, sedimentu i vodách je proto nezbytná pro environmentální monitoring, forenzní chemii a průmyslovou kontrolu kvality.
Cílem práce bylo vyvinout a validovat postup pro stopovou analýzu širokého spektra výbušnin (nitroaromáty a nitroaminy) v matricích jako voda, půda a sediment. Studie demonstruje kombinaci klasického HPLC s UV-DAD detektorem a hmotnostní spektrometrie pro potvrzení identifikace analyzovaných látek.
Vzorky s nízkou koncentrací výbušnin se extrahují salting-out metodou s acetonitrilem a NaCl. Extrakt je zpětně extrahován vodou, koncentrován a ředěn vhodným poměrem mobilní fáze. Chromatografická separace probíhá na primárních reverzních fázích (C18 nebo C8) s detekcí na dvou vlnových délkách (210 a 254 nm). Potvrzení identity provádí sekundární kolona (CN nebo fenylhexyl) s odlišným pořadím eluovaných látek.
Metoda prokázala spolehlivou separaci a detekci klíčových výbušnin ve shodě s požadavky EPA Method 8330. Bylo ukázáno rozlišení izomerů 2,4-DNT a 2,6-DNT, podmínkou správné kvantifikace je kontrola retenčních časů a používání výšek vrcholů při interferencích. U tetrylu bylo nutné acidifikovat vzorky na pH<3 a nezvyšovat teplotu nad pokojovou hladinu, aby se minimalizovala jeho degradace. Autoři rovněž upozorňují na možné artefakty z reagencií a skleněného či plastového příslušenství.
Tento analytický postup umožňuje laboratořím rychle a spolehlivě stanovit nitroaromáty a nitroaminy v různých environmentálních matricích. Metoda je plně kompatibilní s regulačními požadavky EPA a poskytuje dostatečnou citlivost i selektivitu pro monitoring i forenzní účely.
Další vývoj směřuje k implementaci LC-MS/MS pro zlepšení detekčních limitů a specificity, včetně nasazení technik TOFMS a on-line extrakce. V budoucnu je perspektivní miniaturizace, automatizace a použití nových typů kolonn (polarografické HPLC fáze) pro rychlejší a ekologičtější analýzu.
Kombinace HPLC/UV-DAD s potvrzovací kolonnou a rozšířením o LC-MS poskytuje robustní, validovanou a univerzální platformu pro komplexní stanovení energetických materiálů ve vodách, půdách i sedimentech.
HPLC
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Moderní energetické materiály představují významné riziko pro životní prostředí i veřejnou bezpečnost. Přesná a citlivá analýza stopových množství výbušnin v půdě, sedimentu i vodách je proto nezbytná pro environmentální monitoring, forenzní chemii a průmyslovou kontrolu kvality.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo vyvinout a validovat postup pro stopovou analýzu širokého spektra výbušnin (nitroaromáty a nitroaminy) v matricích jako voda, půda a sediment. Studie demonstruje kombinaci klasického HPLC s UV-DAD detektorem a hmotnostní spektrometrie pro potvrzení identifikace analyzovaných látek.
Použitá metodika
Vzorky s nízkou koncentrací výbušnin se extrahují salting-out metodou s acetonitrilem a NaCl. Extrakt je zpětně extrahován vodou, koncentrován a ředěn vhodným poměrem mobilní fáze. Chromatografická separace probíhá na primárních reverzních fázích (C18 nebo C8) s detekcí na dvou vlnových délkách (210 a 254 nm). Potvrzení identity provádí sekundární kolona (CN nebo fenylhexyl) s odlišným pořadím eluovaných látek.
Použitá instrumentace
- Ion chromatograf 850 Professional IC
- Automatický vzorkovač 858 Professional Sample Processor
- UV/VIS detektor 844 Compact IC
- HPLC systém Agilent s diode array detektorem
- LC-MS a LC-MS/MS (vývojové aplikace EPA Region 6)
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda prokázala spolehlivou separaci a detekci klíčových výbušnin ve shodě s požadavky EPA Method 8330. Bylo ukázáno rozlišení izomerů 2,4-DNT a 2,6-DNT, podmínkou správné kvantifikace je kontrola retenčních časů a používání výšek vrcholů při interferencích. U tetrylu bylo nutné acidifikovat vzorky na pH<3 a nezvyšovat teplotu nad pokojovou hladinu, aby se minimalizovala jeho degradace. Autoři rovněž upozorňují na možné artefakty z reagencií a skleněného či plastového příslušenství.
Přínosy a praktické využití metody
Tento analytický postup umožňuje laboratořím rychle a spolehlivě stanovit nitroaromáty a nitroaminy v různých environmentálních matricích. Metoda je plně kompatibilní s regulačními požadavky EPA a poskytuje dostatečnou citlivost i selektivitu pro monitoring i forenzní účely.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj směřuje k implementaci LC-MS/MS pro zlepšení detekčních limitů a specificity, včetně nasazení technik TOFMS a on-line extrakce. V budoucnu je perspektivní miniaturizace, automatizace a použití nových typů kolonn (polarografické HPLC fáze) pro rychlejší a ekologičtější analýzu.
Závěr
Kombinace HPLC/UV-DAD s potvrzovací kolonnou a rozšířením o LC-MS poskytuje robustní, validovanou a univerzální platformu pro komplexní stanovení energetických materiálů ve vodách, půdách i sedimentech.
Reference
- U.S. EPA Method 8330: Determination of nitroaromatics and nitroamines by HPLC
- Agilent Technologies, publikace 5901-7626E; 5988-6342EN; 5988-6345EN
- Zhao X., Yinon J.: J. Chromatogr. A 946 (2002) 125–132
- Sanchez C. et al.: Anal. Chem. 75 (2003) 4639–4645
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Explosives in Soil Using the Agilent 1260 Infinity III LC System
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Determination of Explosives in Soil Using the Agilent 1260 Infinity III LC System Relative response Injector workflows for reliable calibration without manual work Retention time Author Abstract Sonja Schipperges Agilent Technologies, Inc. Both military and certain civil…
Klíčová slova
explosives, explosivespetn, petnhmx, hmxhexyl, hexylcalibration, calibrationtetryl, tetrylrdx, rdxretention, retentionmau, mauresponse, responsesoil, soilgarden, gardenrelated, relatedmin, mininfinitylab
Automated Solid Phase Extraction of 14 Explosives in Tap Water Based on U.S. EPA Method 8330 Using Hydrophilic Reversed-Phase Cartridge Followed by HPLC with UV Detection
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Appli cat i on N ote 1 0 8 6 Automated Solid Phase Extraction of 14 Explosives in Tap Water Based on U.S. EPA Method 8330 Using Hydrophilic Reversed-Phase Cartridge Followed by HPLC with UV Detection Jing Hong and Rosanne…
Klíčová slova
hrphs, hrphsspe, spesolex, solextetryl, tetrylhmx, hmxrdx, rdxclosures, closuresdionex, dionexcartridge, cartridgenitrobenzene, nitrobenzenewaste, wastearmament, armamentmunitions, munitionsrosanne, rosanneslingsby
Sensitive and Fast Screening for Explosives: Utilization of Online Preconcentration and High Resolution Mass Spectrometryg
|Thermo Fisher Scientific|Postery
Sensitive and Fast Screening g for Explosives: p Utilization of Online Preconcentration and High g Resolution Mass Spectrometry p y Josef Ruzicka1, Mark L. Dreyer2, Kevin J. McHale1; 1Thermo Fisher Scientific, Somerset, NJ; 2Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA Thermo…
Klíčová slova
pgdn, pgdnegdn, egdnbtdn, btdnbttn, bttnrelative, relativepetn, petntetryl, tetryltnt, tnthmx, hmxrdx, rdxundance, undancebundance, bundanceabu, abuffor, fforriver
Using Peak Deconvolution of Photodiode Array Data to Attain Faster, Easier Performance of EPA Method 8330B
2019|Shimadzu|Aplikace
No. SSI-HPLC-023 High Performance Liquid Chromatography No. HPLC-023 Using Peak Deconvolution of Photodiode Array Data to Attain Faster, Easier Performance of EPA Method 8330B ■ Introduction Explosive ordinance and its residues can be found throughout the globe, not just at…
Klíčová slova
tetryl, tetrylpetn, petnhmx, hmxrdx, rdxdeconvolution, deconvolutionphotodiode, photodiodesimilarity, similarityordinance, ordinancespectral, spectralarray, arrayindex, indexconfirmation, confirmationpeaks, peaksperformance, performanceshimadzu