El análisis de compuestos orgánicos semivolátiles (SVOC) en suelos y sedimentos requiere una limpieza exhaustiva de las muestras para eliminar los componentes que interfieren en la matriz, como lípidos, azufre y sustancias húmicas. La cromatografía de permeación en gel (GPC) separa compuestos por tamaño molecular y se usa ampliamente para este propósito. El estándar chino HJ 834-2017 especifica GPC como técnica de limpieza para la determinación de SVOC. Esta solución describe un método GPC para purificar extractos de suelo y sedimentos antes del análisis GC-MS o HPLC. El rendimiento se valida utilizando una mezcla de calibración que contiene aceite de maíz, ftalato de di(2-etilhexilo) (DEHP), metoxicloro, perileno y azufre.
Solución de calibración GPC
Contiene aceite de maíz (25 mg/mL), DEHP (1 mg/mL), metoxicloro (200 mg/L), perileno (20 mg/L) y azufre (80 mg/L) en diclorometano/acetona (1:1).
Estándares SVOC
Estándares individuales o mixtos para analitos objetivo (p. ej., HAP, pesticidas), según sea necesario.
Normas internas
1,4-diclorobenceno-d4, naftaleno-d8, acenafteno-d10, fenantreno-d10, perileno-d12, pireno-d12 (opcional).
Estándares sustitutos
Fenol-d6, 2-fluorofenol, 2,4,6-tribromofenol, nitrobenceno-d5, 2-fluorobifenilo, 4,4'-terfenil-d14 (opcional).
Solventes
Acetona, diclorometano, ciclohexano (todos los residuos de pesticidas o grado HPLC).
Otros materiales
Sulfato de sodio anhidro, tierra de diatomeas, lana de vidrio, etc.
Preparación de solución estándar
Solución de calibración GPC : Prepárelo como se describe anteriormente u obtenga comercialmente.
Soluciones en stock SVOC : Prepare estándares individuales o mixtos en concentraciones de 1000 a 5000 mg/L en diclorometano/acetona (1:1).
Solución estándar interna: Diluir a 200–500 μg/ml en diclorometano/acetona (1:1).
Solución estándar sustituta: Diluir a la concentración adecuada.
Preparación de muestras
Secar al aire o liofilizar muestras de suelo/sedimentos, triturar y eliminar los residuos. Pesar 20 g (a 0,01 g) de muestra fresca, mezclar con agente secante (Na₂SO₄ anhidro o tierra de diatomeas) hasta que fluya libremente.
Extracción
Realice la extracción Soxhlet durante 16 a 18 h con 100 ml de diclorometano/acetona (1:1) o utilice extracción con fluido presurizado (según HJ 783).
Concentración
Concentrar el extracto a aproximadamente 2 ml en atmósfera de nitrógeno o evaporador rotatorio. Cambie el disolvente a la fase móvil de GPC (diclorometano/acetona 1:1) y concéntrese hasta 1 ml.
Limpieza de GPC: Inyecte el extracto concentrado en el sistema GPC. Recoja la fracción que contiene los SVOC objetivo (normalmente después de eluir el aceite de maíz y antes de eluir el azufre). Concentrar la fracción recolectada a 1 ml y agregar estándar interno.
Sistema GPC
Normalmente forma parte de un sistema HPLC con bomba isocrática, detector UV o RI (opcional, para calibración), Fraction collector, columna GPC (p. ej., basada en estireno-divinilbenceno, 300–600 mm de longitud).
Equipos de pretratamiento
Extractor Soxhlet, evaporador de nitrógeno, rotavapor, balanza analítica, etc.
Calibración GPC
Se inyectó la solución de calibración de GPC para determinar el perfil de elución y la ventana de recolección. El cromatograma (Figura 1) muestra los siguientes picos: aceite de maíz, DEHP, metoxicloro, perileno y azufre. La resolución entre pares críticos cumple con los requisitos de HJ 834-2017. Los parámetros de calibración de GPC se muestran en la Tabla 1.
Figura 1. Cromatograma GPC de la mezcla de calibración (aceite de maíz, DEHP, metoxicloro, perileno, azufre)
Tabla 1. Parámetros de calibración de GPC
| Cima | Compuesto | Tiempo de retención (min) | Resolución | Requisito HJ 834-2017 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Aceite de maíz | 7.27 | – | – |
| 2 | Ftalato de di(2-etilhexilo) | 9.91 | 1.14 | ≥ 0.85 |
| 3 | metoxicloro | 11.76 | 0.87 | ≥ 0.85 |
| 4 | perileno | 16.00 | 1.92 | ≥ 0.85 |
| 5 | Azufre | 18.24 | 0.97 | ≥ 0.90 |
Todos los valores de resolución cumplen o superan los requisitos estándar, lo que confirma el rendimiento adecuado de la columna.
Determinación de la ventana de recopilación
Según la calibración, la ventana de recolección de SVOC se establece desde después del pico de aceite de maíz (aproximadamente 8 min) hasta antes del pico de azufre (aproximadamente 18 min). Esto garantiza que se excluyan las interferencias de alto peso molecular mientras se recuperan los analitos objetivo.
Aplicación a muestras
El método GPC es adecuado para limpiar extractos de suelo y sedimentos antes del análisis de SVOC por GC-MS o HPLC. El extracto purificado está libre de interferencias importantes, lo que permite una cuantificación precisa.
El método GPC descrito proporciona una limpieza efectiva de extractos de suelos y sedimentos, logrando la resolución requerida por la HJ 834-2017. Es una herramienta confiable para preparar muestras para análisis SVOC mediante técnicas cromatográficas.
