Extraction and analysis of poly- and perfluoroalkyl substances (PFAS) from soil
Aplikace | 2021 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
PFAS (poly- a perfluoroalkylové látky) představují skupinu vysoce perzistentních a toxických chemikálií, které se ve vodě často nevyskytují v porovnání se sedimenty a půdami. Jejich nízká vodní rozpustnost a silná adsorpce vedou k hromadění v půdních matricích, což komplikuje posuzování environmentální expozice a účinnost eliminačních technologií.
Cílem studie bylo vyvinout a validovat robustní analytickou metodu pro extrakci a kvantifikaci širokého spektra PFAS (od C4 do C14, sulfonáty, fluorotelomery, sulfonamidy) z půdy v rozsahu 1–400 ng/g. Metoda byla testována na vzorcích půdy nabuzených 24 různými PFAS, srovnána s dosavadními ručními postupy a aplikována na reálný půdní vzorek.
Metoda sestávala z následujících kroků:
Metoda dosáhla extrakčních výtěžků mezi 70 % a 130 % pro všech 24 PFAS bez ohledu na řetězcovou délku či funkční skupinu. Linearity byla potvrzena v rozsahu 1–400 ng/g s r2 blízkým 1,0 pro většinu sloučenin. Výjimku tvořila PFTrDA kvůli kvantifikaci vůči analogovému standardu, což vedlo k mírnému podhodnocení. Pozadí PFAS z ASE přístroje (Teflonové vedení) bylo minimalizováno dlouhodobým vystavením různým rozpouštědlům. Reálný půdní vzorek obsahoval PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFHxS na úrovni 1–5 ng/g a PFOS až 50 ng/g; zbývajících 17 látek pod detekčním limitem.
ASE technologie prokázala vysokou účinnost a reprodukovatelnost při extrakci různorodých PFAS z půdy. Metoda nabízí vynikající výtěžky, nízké pozadí a širokou linearitu, čímž překonává tradiční ruční extrakční postupy. Doporučuje se pro rutinní environmentální analýzu a monitoring půdní kontaminace PFAS.
Příprava vzorků, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
PFAS (poly- a perfluoroalkylové látky) představují skupinu vysoce perzistentních a toxických chemikálií, které se ve vodě často nevyskytují v porovnání se sedimenty a půdami. Jejich nízká vodní rozpustnost a silná adsorpce vedou k hromadění v půdních matricích, což komplikuje posuzování environmentální expozice a účinnost eliminačních technologií.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a validovat robustní analytickou metodu pro extrakci a kvantifikaci širokého spektra PFAS (od C4 do C14, sulfonáty, fluorotelomery, sulfonamidy) z půdy v rozsahu 1–400 ng/g. Metoda byla testována na vzorcích půdy nabuzených 24 různými PFAS, srovnána s dosavadními ručními postupy a aplikována na reálný půdní vzorek.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda sestávala z následujících kroků:
- Vzorkování: 2 g půdy smíchané s diatomátní zeminou a sorbenty.
- Extrahování: Thermo Scientific™ Dionex™ ASE™ 350, 100 °C, tři cykly, 80:20 methanol/acetonitril.
- Čištění: SDVB SPE kartridže (500 mg), kondicionace metanolem a vodou, sušení, eluace metanolem.
- Analýza: LC–MS/MS na Thermo Scientific™ Vanquish™ LC s PEEK vedením a TSQ Quantis™ triple quadrupole, režim H-ESI negativa, 15min gradient.
Použitá instrumentace
- Dionex ASE 350 Accelerated Solvent Extractor
- Vanquish UHPLC (PEEK tubing)
- TSQ Quantis triple quadrupole MS
- Styrene-divinylbenzene SPE kartridže (500 mg)
- Polypropylenové odměrné lahve a centrifugační tuby
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosáhla extrakčních výtěžků mezi 70 % a 130 % pro všech 24 PFAS bez ohledu na řetězcovou délku či funkční skupinu. Linearity byla potvrzena v rozsahu 1–400 ng/g s r2 blízkým 1,0 pro většinu sloučenin. Výjimku tvořila PFTrDA kvůli kvantifikaci vůči analogovému standardu, což vedlo k mírnému podhodnocení. Pozadí PFAS z ASE přístroje (Teflonové vedení) bylo minimalizováno dlouhodobým vystavením různým rozpouštědlům. Reálný půdní vzorek obsahoval PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFHxS na úrovni 1–5 ng/g a PFOS až 50 ng/g; zbývajících 17 látek pod detekčním limitem.
Přínosy a praktické využití metody
- Spolehlivá extrakce krátkých i dlouhých PFAS z půdy.
- Minimální background a vysoká citlivost (1 ng/g).
- Široký kvantifikační rozsah usnadňuje monitoring a hodnocení kontaminace.
- Metoda vhodná pro QA/QC, průmyslové a environmentální laboratoře.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření o nové alternativní PFAS sloučeniny (ADONA, HFPO-DA).
- Optimalizace kvantifikace dlouhořetězcových PFAS pomocí izotopově značených analogů.
- Automatizace a miniaturizace pro terénní aplikace.
- Integrace s vysokorozlišovacími MS systémy pro neznámé PFAS screening.
Závěr
ASE technologie prokázala vysokou účinnost a reprodukovatelnost při extrakci různorodých PFAS z půdy. Metoda nabízí vynikající výtěžky, nízké pozadí a širokou linearitu, čímž překonává tradiční ruční extrakční postupy. Doporučuje se pro rutinní environmentální analýzu a monitoring půdní kontaminace PFAS.
Reference
- MacLennan M. S., Ng D., Hope D. Extraction of poly- and perfluorinated alkyl substances (PFAS) from solid matrices. SETAC North America 40th Annual Meeting, 2019, Toronto.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soil Extracts
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soil Extracts A workflow approach to sample preparation method development Author Matthew Giardina, PhD Agilent Technologies, Inc. Abstract Key challenges in the analysis of per and poly-fluoroalkyl substances (PFAS) are…
Klíčová slova
pfteda, pftedapfuda, pfudanmefosaa, nmefosaampfdoa, mpfdoafosa, fosapftrda, pftrdanetfosaa, netfosaapfdoa, pfdoapfna, pfnalloq, lloqpfas, pfaspfpes, pfpespfda, pfdapfbs, pfbspfhxa
Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Solid Samples
2023|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Solid Samples Using Agilent Bond Elut PFAS WAX SPE Cartridges and Agilent Carbon S following EPA Draft Method 1633 Authors Matthew Giardina and Meg Juck Agilent Technologies, Inc. Abstract…
Klíčová slova
pfas, pfasdraft, draftnetfose, netfosenmefose, nmefosenetfosa, netfosanmefosa, nmefosapfeesa, pfeesatopsoil, topsoilnetfosaa, netfosaanfdha, nfdhapfdos, pfdosnmefosaa, nmefosaapfmba, pfmbanis, nispfosa
Determination of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soil and Sediment
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Determination of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soil and Sediment Using blended Agilent Bond Elut PFAS WAX/Carbon S SPE cartridges for U.S. EPA Method 1633 Author Matthew Giardina Agilent Technologies, Inc. Abstract U.S. Environmental Protection Agency (EPA)…
Klíčová slova
pfas, pfasrpd, rpdsediment, sedimenteis, eistopsoil, topsoilnis, nispftrda, pftrdawax, waxelut, elutmsd, msdpfos, pfoswash, washpfoa, pfoaspe, spewere
Automated Solid Phase Extraction of PFAS from Aqueous Samples
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Automated Solid Phase Extraction of PFAS from Aqueous Samples Using dual-phase Agilent Bond Elut PFAS WAX/Carbon S SPE cartridges for US EPA Method 1633 Authors Anthony Novello Element Materials Technology Group, Ltd. Brandon Mihelich Michigan Department of…
Klíčová slova
loq, loqpfas, pfaseis, eisacceptance, acceptancespe, spenis, nisnetfosa, netfosapfechs, pfechsnetfose, netfosenmefose, nmefosenmefosa, nmefosagroundwater, groundwaterwax, waxpfuna, pfunapfpra