Microextracción en fase sólida
APLICACIONES EN EL ANÁLISIS DE RESIDUOS DE PESTICIDAS
SPME
Dr. Fernando Lafont Déniz SCAI-Espectrometría Masas y Cromatografía Universidad Córdoba
Preparación Convencional de Muestras en Cromatografía
Matriz con trazas de contaminantes orgánicos
Diferentes Etapas:
Extracción líquido-líquido Extracción en Fase Sólida Evaporación con nitrógenoDerivatización Adición de disolvente
Muestra lista para analizar (GC-HPLC…)
¿Qué es SPME?
SPME es una técnica de preparación y concentración de analitos sin empleo de disolventes. Se utiliza para análisis de trazas, tanto de compuestos volátiles. semivolátiles y no volátiles en matrices acuosas, fluidos biológicos, alimentos, etc… Alternativa a: Extracción líquido/líquido, SPE, Espacio en Cabeza yPurge&Trap.
¿Qué es SPME?
Los compuestos orgánicos se extraen directamente de la muestra o del espacio en cabeza, mediante una fibra recubierta de una fase estacionaria. Los analitos se van extrayendo de la muestra hacia la fibra hasta que se alcanza el equilibrio. Posteriormente, la fibra se introduce directamente en el inyector del cromatógrafo. Los analitos se desorben térmicamente dentrodel inyector, y se introducen en la columna capilar para su separación cromatográfica.
SPME: Funcionamiento
ADSORCION DESORCION
Líquido
Espacio Cabeza
SPME: Muestreo
Espacio en cabeza
Muestra original
SPME: Mecanismo de Absorción
K1 = CL/CG K2 = CF/CL K3 =CF/CG
C0 VL= CGVG+ CLVL+ CFVF
SPME: Optimización
Insert apropiado en el inyector: 0.8 mm I.D Seleccionar eltipo de fibra adecuado Acondicionar la fibra y hacer blancos Aditivos Tamaño del vial (tamaño de muestra) Agitación de la muestra Tiempo de extracción
SPME: Inyectores GC
Compatibilidad SPME con inyectores usuales en GC
SPME: Diámetro Interno Inyector GC
insert: 4 mm id
insert: 0.8 mm id BTEX
El diámetro interno del insert debe ser ligeramente superior al diámetro externo de lafibra para asegurar la obtención de picos estrechos sin pérdida de resolución cromatográfica.
Acondicionamiento de la fibra
Primer cromatograma
Después acondicionamiento
Detector: FID Fibra: 100 µm PDMS
Septum de los viales
Septum 1
Septum 2 Vial sin septum Inyección con aguja vacía Sin inyectar
Adición de Sales: Efecto en la Sensibilidad
10 8 F ID Resp o n se 6 No saltSodium chloride Sodium sulfate Potassium carbonate Sensibilidad x 23
4
2 0 MeCl Benzene TCE Chloroform Toluene Dioxane
Efecto de la Agitación de la Fibra
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. α-HCH γ-HCH β-HCH Heptacloro δ-HCH Aldrin Heptacloro epóxido Endosulfan I 4,4’-DDE Dieldrin Endrin 4,4’-DDD Endosulfan II 4,4’-DDT Endrin aldehido Endosulfan sulfato MetoxicloroEndrin cetone
2 ppb de pesticidas en agua
4 7 6 8 9 10
Con agitación
11 12 13 14
1
2 3 5
15 16
17 18
Sin agitación
10
15
20
25
0 MeCl2 Chloroform Benzene TCE
5
1 min 10 min 30 min
Dioxane Toluene m-Xylene TMB o-Nitrophenol 2,6Dimethylphenol p-Chlorophenol 2,4,6Trichlorophenol Acenaphthene Phenanthrene
Efecto del tiempo de extracción
Efecto dela temperatura
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
Temperature °C
2 ppb de DDT en agua
TIPOS DE FIBRAS DISPONIBLES
85-micras Poliacrilato: fenoles 65-micras Carbowax/divinilbenceno: alcoholes 75-micras PDMS/divinilbenceno: aminas 65-micras Carboxen/PDMS: volátiles 80-micras Divinilbenceno/carboxen/PDMS: volátiles y semivolátiles Polidimetilsiloxano (PDMS):fase no polar muy utilizada para aromáticos, ésteres, pesticidas… 100 micras: para volátiles 30 micras: pesticidas 7 micras: compuestos pesados (PAHs)
TIPOS DE FIBRAS DISPONIBLES
SELECCION DE FIBRAS EN SPME
SPME: Automatización
Inyector Automático con SPME
motor
soporte fibra septum
SPME AUTOMÁTICA: Software de control
Aplicaciones SPME en el análisis de aguas y...
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