GC/MS ve Purge&Trap ile İçme Suyu ve Atık Suda VOC Analizi İ çme suyu ve atık sulardaki VOC bileşiklerin tespit edilmesi ve miktarlarının belirlenmesidir. Son yıllarda artan çevre bilinci kimyasal maddelerin; üretiminden tüketimine kadar bütün evrelerinde çevre uyumlu olmasını ve sürdürülebilir bir kalkınma için temiz teknolojileri zorunlu kılmaktadır. Bu sebeple eko sisteme pek çok zararı olan VOC bileşiklerinin tespiti önem kazanmaktadır. Uluslararası Çevre Koruma Ajansı (EPA), 8260 metodunda kontrol edilmesi gereken VOC parametrelerini listeleyerek; limit değerleri ve analiz yöntemlerini belirlemiştir. Bu kapsamda sıvı-sıvı ekstraksiyon, HS ya da Purge &Trap kullanılan teknikler arasındadır. Bu makalede Gaz Kromatografisi Kütle Spektrometre (GCMS) tekniği ile içme suyu ve atık su örneğinde gerçekleştirilen VOC analizi uygulama örneklerine yer verilmektedir. Uygulama, Ant Teknik aplikasyon uzmanları tarafından, özel bir çevre laboratuvarında, Shimadzu marka GCMS-QP2010Plus model GCMS cihazı ile EST marka Purge&Trap cihazı kullanılarak ve EPA 8260B referans metoduna göre gerçekleştirilmiştir. Ekstraksiyon Yöntemi: Numune ekstraksiyonu için; EPA 8260B metodunda önerilen PURGE&TRAP cihazı kullanılmıştır. Purge &Trap ekstraksiyon yöntemi; herhangi bir ön hazırlık gerektirmeden; VOC ekstraksiyonunu mümkün kılmaktadır. Su veya atık su numunesindeki VOC bileşiklerinin, örnek içerisinden geçen purge gaz (He ya da N2) ile uçucu hale gelmesi sağlanarak; trap yüzeyine hapsedilir. EPA metoduna göre 11 dakikalık purge işlemi sonrasında, trap de tutunarak konsantre hale gelen VOC bileşikleri, trap sıcaklığının arttırılmasıyla (260 C) tekrar gaz fazına geçer. Toplanan örnek, taşıyıcı gaz yardımıyla GCMS e gönderilir. Yöntemde matriks etkisi bulunmadığı için; GCMS analizlerinin tekrarlanabilirliliği yüksektir. 0.05 ppb dedeksiyon limitiyle, purge edilebilen parametreler için en hassas tekniktir. Yüksek Kimya Müh. Hacer Tanacı 48 MAYIS / MAY 2015 www.recyclingdergisi.com
Tablo 1. Purge & Trap Ekstraksiyon koşulları Konsantratör: ENCON Otoörnekleyici: CENTURION Şekil 1. EST Analytical ENCON Purge&Trap ve Centurion Otoörnekleyici cihazları Tablo 2. GCMS Metod koşulları www.recyclingdergisi.com MAYIS / MAY 2015 49
Miktar Tayini: İç standart yöntemi kullanılarak; miktar tayini yapılmaktadır. Uygulama kapsamında 73 adet VOC parametresi çalışılmıştır. Kullanılan iç standartlar; Dibromofluoromethane, Toluene-D8 Sonuçlar: Grafik 1.1. 0.1, 0.5, 1, 5, 10 ve 25 ppb standart karışımlar için karşılaştırmalı kromatogramlar Grafik 1.2. 0.1, 0.5, 1, 5, 10 ve 25 ppb standart karışımlar için karşılaştırmalı kromatogramlar (0-19.5 min) Grafik 1.3. 0.1, 0.5, 1, 5, 10 ve 25 ppb standart karışımlar için karşılaştırmalı kromatogramlar (19.5-34.5 min) 50 MAYIS / MAY 2015 www.recyclingdergisi.com
Tablo 3. VOC bileşikleri için değerlendirme tablosu www.recyclingdergisi.com MAYIS / MAY 2015 51
Grafik 2.1: 1,2-dichloro- Ethane için örnek kalibrasyon eğrisi (0.1, 0.5, 1, 5, 10 ve 20 ppb) Grafik 2.2: Methyl methacrylate için örnek kalibrasyon eğrisi (0.1, 0.5, 1, 5, 10 ve 20 ppb) Grafik 2.3: Naphthalene için örnek kalibrasyon eğrisi (0.1, 0.5, 1, 5, 10 ve 20 ppb) Referanslar 1. Ant Teknik - Shimadzu GCMS Uygulama Notu M004 2. EPA 8260 no.lu Referans Metodu Ant Teknik Hakkında Ant Teknik, kuruluş yılı olan 1999 dan bu yana Kalite Kontrol ve Ar-Ge laboratuvarlarına yönelik analitik cihaz ve yedek parça satışı; servis, validasyon, aplikasyon ve eğitim hizmetleri sunuyor; anahtar teslim laboratuvar projeleri gerçekleştiriyor. İstanbul, Ankara, İzmir ve Bakü deki ofisleri; 90 ın üzerinde çalışanı ve bölgesel bayileriyle çevre, ilaç, gıda ve kimya gibi birçok farklı alanda yenilikçi analitik çözümler sunuyor. Konularında dünyanın en saygın üreticileri arasında yer alan Shimadzu Corporation, Kratos, Rudolph Research, JeioTech, Hitachi, Restek, GLSciences ve AccuStandard gibi firmaları Türkiye de temsil eden Ant Teknik; analitik ve laboratuvar cihazlarının yanısıra kromatografi ve spektroskopi sarf malzemeleri de tedarik ediyor. Ant Teknik çevre çözümleri ile ilgili daha ayrıntılı bilgi için www.antteknik.com adresini ziyaret edebilirsiniz. 52 MAYIS / MAY 2015 www.recyclingdergisi.com