Ionski kromatograf za analizo PFAS spojin

PFAS so danes velik izziv za okoljske laboratorije. Hiter način preverjanja onesnaženosti omogoča ionski kromatograf. PFAS se uporabljajo pri izdelavi številnih izdelkov, od nepremočljivih oblačil do embalaže za živila. Težava nastane, ko pridejo v okolje. Razgrajujejo se zelo počasi. Najdemo jih v vodi in tleh tudi dolgo po tem, ko so bile sproščene. Prav zaradi tega se je pojavila potreba po hitrejših načinih preverjanja onesnaženosti. Takšna metoda se imenuje CIC (Combustion Ion Chromatography). Laboratoriju omogoča določanje izbranih halogenov, med njimi fluora, ki je značilen za številne PFAS spojine. Vsega ni mogoče ugotoviti z eno samo meritvijo. Skupina PFAS zajema več tisoč različnih snovi, zato laboratoriji pogosto najprej preverijo splošno obremenjenost vzorca. Če rezultati pokažejo potrebo po dodatnih preverjanjih, sledijo podrobnejše analize.

Ionski kromatograf

Zakaj je PFAS tako težko odstraniti iz okolja

Izraz večne kemikalije se je za PFAS uveljavil zaradi njihove velike obstojnosti. Njihova kemična zgradba vsebuje močne vezi med ogljikom in fluorom. Te se v naravnih razmerah le počasi razgrajujejo. Nekatere spojine se lahko kopičijo v organizmih. Njihova prisotnost v okolju deležna vse večje pozornosti. PFAS niso omejene na eno samo panogo. Uporabljajo se pri obdelavi materialov, v elektroniki, kozmetiki, kuhinjskih pripomočkih, embalaži in izdelkih, ki morajo odbijati vodo ali maščobo. Najdemo jih tudi v nekaterih gasilnih penah in industrijskih pripravkih.

Kaj se zgodi z vzorcem pred meritvijo

Pri klasični ionski kromatografiji vzorec običajno pripravimo tako, da so iskani ioni primerni za ločevanje in merjenje. Pri metodi CIC je postopek nekoliko drugačen. Pred analizo se vzorec najprej sežge, nastali plini pa se ujamejo v absorpcijsko raztopino. Za to potrebujemo ionski kromatograf, visokotemperaturno peč, sistem za vstavljanje vzorcev in absorpcijsko enoto. Peč lahko doseže temperature nad 1000 °C, odvisno od uporabljene naprave in vrste vzorca.

Vzorec se najprej odmeri v ustrezno posodico. Sistem ga nato prenese v peč, kjer ob prisotnosti kisika poteka zgorevanje. Plini, ki nastanejo pri tem postopku, se vodijo v absorpcijsko raztopino. Ta gre nato naprej v ionski kromatograf, kjer se določijo iskani analiti. Ker naprava opravi večino korakov samodejno, laboratorijskemu osebju ni treba ročno izvajati vsakega prenosa. To olajša delo, zmanjša število ročnih posegov in omogoča ponovljivejši potek meritev.

Ionski kromatograf loči posamezne ione

Po končanem zgorevanju se del absorpcijske raztopine prenese na predkoncentracijsko kolono. Tam se zadržijo iskane snovi, nekatere moteče sestavine pa se odstranijo z ultračisto vodo. Nato eluent prenese analite v separacijsko kolono, kjer se ločijo drug od drugega. Naslednji korak je prehod skozi supresorski sistem. Ta zmanjša ozadje električne prevodnosti in omogoča zanesljivejše zaznavanje izmerjenih ionov. Pri ustrezno sestavljenih sistemih se uporablja tudi odstranjevanje ogljikovega dioksida.