Análisis de siete métodos de la EPA en par de columnas para cromatografía de gases
Plaguicidas, PCB, herbicidas y más sobre columnas RESTEK®-CLPesticides y RESTEK®-CLPesticides2
Obtenga separaciones rápidas sin sacrificar la resolución utilizando las columnas propietarias Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 de Restek ideales para múltiples métodos ambientales. En lugar de intercambiar columnas entre los métodos de GC-ECD, un conjunto único de columnas que combina un micro-ECD de Agilent® permite ahorrar tiempo en el análisis de plaguicidas clorados, PCB, herbicidas y otros compuestos halogenados. Como se observa en las aplicaciones de este catálogo, las columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 poseen una destacada selectividad y resultan ideales para múltiples métodos de GC-ECD.
Resultados óptimos con columnas duales en paralelo
Las columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 han sido diseñadas para el análisis de plaguicidas organoclorados mediante una configuración dual en paralelo que acelera el proceso y minimiza el tiempo inactivo. El espesor de la película en fase estacionaria y las condiciones optimizadas de funcionamiento permiten un rápido análisis sin sacrificar la capacidad de la columna, lo que significa mayor rapidez en el rendimiento de muestras para el laboratorio. El análisis mediante columna dual en paralelo permite ahorrar tiempo, dado que los datos del análisis primario y confirmatorio se obtienen a partir de una sola inyección. Además, se reduce el mantenimiento del puerto de inyección debido al uso de un solo inyector. Una vez que la muestra recorre una única precolumna, se separa en dos columnas analíticas unidas mediante un conector “Y” (Figura 1). El análisis por columna dual en paralelo mediante columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 ofrece muchas ventajas, que incluyen:
- Resultados compatibles con el método en la mitad del tiempo
El análisis de columna dual en paralelo permite la adquisición simultánea de los datos primarios y confirmatorios, utilizando diferentes selectividades.
- Menor contaminación
La precolumna atrapa los residuos no volátiles, al tiempo que protege las columnas analíticas.
- Rendimiento consistente
La resolución y los tiempos relativos de retención no se ven afectados por el mantenimiento, dado que es posible separar la precolumna en lugar de las columnas analíticas.
- Reproducibilidad mejorada
Mediante el uso de una única entrada y un conector “Y” se obtiene consistencia en la vaporización y en el flujo que atraviesa la columna.
Figura 1: Análisis de columna dual en paralelo mediante un único inyector y precolumna, con división de flujo en dos columnas analíticas.
Además del análisis de plaguicidas organoclorados, el análisis de columna dual en paralelo con columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 resulta efectivo para muchos otros métodos ECD ambientales. Como se describe en las páginas a continuación, la configuración de dos columnas proporciona excelentes resultados de tiempo de análisis y resolución de compuestos críticos en siete métodos EPA: 8081B (plaguicidas organoclorados); 8082A (PCB/Aroclors); 8151A (herbicidas clorados); 504.1 (EDB, DBCP, y TCP); 505 (plaguicidas organohálidos); 508.1 (plaguicidas clorados, herbicidas y organohálidos); y 552.2 (ácidos haloacéticos y dalapón).
Método EPA 8081B: Análisis de plaguicidas organoclorados
Los plaguicidas organoclorados surgieron en la década del cuarenta, pero no se emplean en la actualidad debido a su persistencia en el medio ambiente. Sin embargo, aún se realiza el control de dichos plaguicidas en aguas, suelos y otras muestras. El Método EPA 8081B se utiliza ampliamente para el análisis de plaguicidas organoclorados en diversas y complejas matrices de muestras. La selectividad de la columna Rtx®-CLPesticides fue originalmente diseñada para los Métodos 8081 y 8081B, brindando un excelente ejemplo del rendimiento que alcanza el par de columnas (Figura 2). Es posible resolver el análisis de todos los compuestos en solo siete minutos mediante columnas estándar de 0,32 mm y un micro-ECD de Agilent®. (Los tiempos de análisis representan el análisis simultáneo de las columnas duales en paralelo). La rapidez en los tiempos de análisis se traduce en un alto rendimiento de muestras, lo que resulta importante para los laboratorios ambientales. Además, se pueden observar los distintos cambios en el orden de elución, cumpliendo con los requisitos confirmatorios del método.
Figura 2: Reducción del tiempo de análisis a la mitad para plaguicidas organoclorados (Método 8081B, utilizando columnas Rtx®-CLPesticides y un micro-ECD. 20 compuestos diana completamente resueltos en una columna de 0,32 mm DI en menos de 7 minutos.
Método EPA 8151A: Análisis de herbicidas clorados
En la actualidad, muchos herbicidas modernos están diseñados para destruir de modo selectivo un determinado tipo de vegetación. Aunque estos herbicidas no son ambientalmente persistentes y se degradan en menos de un año, el Método EPA 8151A ha sido desarrollado para el análisis de herbicidas clorados en matrices de aguas residuales y suelos. Los compuestos diana más comúnmente utilizados en este método son los herbicidas clorofenoxi. De estos herbicidas, el ácido acético (2,4-dicolorofenoxi), también conocido como 2,4-D, es el herbicida más comúnmente utilizado y controlado en el mundo.
De acuerdo con el Método 8151A, las muestras que contienen el herbicida diana se analizan empleando una unidad confirmatoria de columna dual en paralelo y un ECD, el método de detección recomendado. Por esta razón, muchos laboratorios adquieren herbicidas clorados en la misma configuración del instrumento que se emplea para los análisis de plaguicidas clorados y PCB. El par de columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 también ofrece un excelente rendimiento para el análisis de herbicidas clorados. En rigor de verdad, los 17 compuestos diana del Método EPA 8151A pueden determinarse en solo 13 minutos utilizando estas columnas.
El par de compuestos (ésteres metílicos de bentazón y picloram) se coeluyen en la columna Rtx®-CLPesticides, pero se resuelven por completo en la columna Rtx®-CLPesticides2. Debido a la diferencia en la selectividad de las columnas, se producen varios cambios en el orden de elución que cumplen con el requisito confirmatorio del método (Figura 3).
Figura 3: Excelente resolución de los herbicidas clorados en el par de columnas Rtx®-CLPesticides/Rtx®-CLPesticides2.
Método EPA 8082A: Análisis PCB
Los bifenilos policlorados (PCB) son un grupo de sustancias químicas industriales organocloradas que fueron empleadas en gran medida como líquido refrigerante en transformadores y condensadores. Posteriormente, se los utilizó como plastificantes, disolventes para destinte, líquidos de transferencia térmica en maquinarias, y también como agentes impermeabilizantes, entre otros. Los PCB son líquidos químicamente inertes difíciles de quemar. Debido a su gran persistencia en el medio ambiente, y por ser bioacumulables en los sistemas vivos, además de su toxicidad en algunos casos (los PCB coplanares), representan un gran desafío para el medio ambiente.
El Método EPA 8082a describe cómo analizar las mezclas de Aroclor y congéneres de PCB en una unidad confirmatoria de columna dual en paralelo. En la elección de las columnas, es importante seleccionar las fases estacionarias que arrojan bajo sangrado y alta estabilidad térmica. Esto permite que las columnas se mantengan a alta temperatura al final de cada análisis para evitar que el sobrante de una inyección se traslade a la siguiente. Debido a que muchos instrumentos que se emplean ara el análisis de PCB también pueden utilizarse para el análisis de plagucidas y herbicidas, las columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 constituyen el par de columnas de elección.
Este conjunto de columnas ofrece bajo sangrado, alta estabilidad térmica, y un diseño apto para el análisis de columna primaria y el análisis confirmatorio de columna secundaria.
Figura 4: Análisis de Aroclor en la columna Rtx®CLPesticides.
Para analizar la mezcla de Aroclor de acuerdo con el Método EPA 8082A, se deben analizar las mezclas individuales de Aroclor como patrones. Luego se deben comparar los cromatogramas del extracto de muestra con los patrones a fin de realizar la identificación cualitativa de las mezclas de Aroclor. Una vez realizada la identificación, se podrán cuantificar seleccionando cinco de los picos más altos, tratándolos como compuestos individuales, y luego informando la concentración promedio.
Las Figuras 4 y 5 muestran las mezclas individuales de Aroclor y las diferencias entre ellas.
Al analizar los congéneres de PCB de acuerdo con el Método 8082A, cada pico debe tratarse como un componenete individual y se genera una curva estándar para cada uno de los congéneres de interés. Si bien los laboratorios están interesados en el análisis de los PCB según los congéneres, la mayoría no necesita o no desea analizar los 209.
Figura 5: Análisis de Aroclor en la columna Rtx®CLPesticides2.
Método EPA 504.1: Análisis de EDB, DBCP, TCP
El Método EPA 504.1 es el ensayo que comúnmente realizan los laboratorios especializados en medio ambiente para el análisis de 1,2-dibromoetano (EDB), 1,2-dibromo-3-cloropropano (DBCP), y 1,2,3-tricloropropano (TCP) en agua potable. Este método utiliza cromatografía de gases con columna dual en paralelo y detección de captura de electrones (GC-ECD), la misma configuración de instrumentos que se emplea para el análisis de plaguicidas y herbicidas clorados. Así, al seleccionar un conjunto de columnas capilares para el análisis de EDB, DBCP, TCP, también es conveniente que sean aptas para los distintos métodos existentes.
Las columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 otorgan excelente separación de los compuestos enumerados en el Método 504.1, como también de los analitos de muchos otros métodos para agua potable. La Figura 6 muestra el análisis de los compuestos diana del Método 504.1 en las columnas conectadas en paralelo utilizando un conector “Y” Press-Tight®. Esta configuración es importante para asegurar que los análisis de columna primaria y confirmatoria se realicen en forma simultánea bajo las mismas condiciones, y utilizando el mismo puerto de inyección. El Método 504.1 requiere que EDB, DBCP, y TCP resuelvan por completo los compuestos comunes de interferencia (por ej., cloroformo, bromodiclorometano, clorodibromometano, 1,1,1,2-tetracloroetano y bromoformo). Las columnas Rtx®- CLPesticides2 han logrado resolver por completo dichos compuestos. Es importante destacar que la coelución de 1,1,1,2-tetracloroetano y bromoformo se produce entre dos compuestos de interferencia, aunque no afecta la identificación ni la cuantificación de EDB, DBCP, o TCP.
Figura 6: Análisis de EDB, DBCP y TCP en las columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 de acuerdo con el Método EPA 504.1
Método EPA 504.1: Análisis de EDB, DBCP, TCP
Los ácidos haloacéticos son consecuencia de la desinfección clorada del agua potable. Históricamente, se ha considerado que estos analitos podían representar un riesgo crónico a la salud humana, y la evidencia toxicológica sugiere que algunos pueden ser carcinógenos humanos. Los elevados niveles de ácidos haloacéticos en el agua potable podrían presentar un alto riesgo para la salud debido a su naturaleza corrosiva. La utilización del Método 552.2 y una adecuada columna de GC, como las columnas Rtx®- CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2, logran exactitud en el análisis ambiental de los ácidos haloacéticos y dalapón.
El análisis del ácido haloacético puede realizarse en varias fases de la columna GC. Sin embargo, para la selección de la columna se debe tener en cuenta el grado de resolución entre los compuestos metilados de ácido haloacético y los compuestos de interferencia conocidos, como el bromoformo. El bromoformo puede estar presente debido a la descarboxilación parcial del ácido tribromoacético que puede ocurrir durante una de las fases de metilación que utiliza metanol acídico. Como se muestra en la Figura 7, las columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 brindan la resolución necesaria para el análisis de GC-ECD en menos de 12 minutos, empleando la misma configuración de instrumentos que la de otros métodos EPA.
Figura 7: Análisis de dalapón y ácido haloacético de acuerdo con el Método 552.2 en una columna Rtx®-CLPesticides.
Método EPA 505: Análisis de plaguicidas organohálidos y Método EPA 508.1: Análisis de plaguicidas clorados, herbicidas clorados y organohálidos
Con el advenimiento de la agricultura moderna y su amplia selección de medidas para el control químico de las plagas, la comunidad agrícola ha mejorado significativamente la productividad y la eficiencia. El rinde de los cultivos por hectárea es extremadamente alto, en parte debido a la función de los plaguicidas y los herbicidas para mitigar los efectos devastadores de muchas plagas de plantas e insectos. Sin embargo, el uso de estas sustancias presenta algunas desventajas como la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales. Los Métodos EPA 505 y 508.1 se utilizan para el análisis de plaguicidas clorados, herbicidas clorados y organohálidos de compuestos en estos métodos, dado que las columnas resultan altamente selectivas para los analitos que contienen sustituyentes electronegativos. El método optimizado de columna dual en paralelo aquí descripto cumple con los requisitos del mismo en cuanto a rapidez del tiempo de análisis, lo que mejora el rendimiento de la muestra (Tabla II, Figuras 8 y 9).
Figura 8: Análisis de plaguicidas organohálidos (Método 505) en columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2.
Figura 9: Análisis de 24 minutos del Método 508.1 para plaguicidas clorados, herbicidas y organohálidos utilizando columnas Rtx®-CLPesticides y un micro-ECD.
Prepárese para el análisis mediante columna dual en paralelo
Columnas analíticas
La mejor resolución y los tiempos de análisis más rápidos en comparación con 1701 o las fases de fenilo, convierten el par de columnas Rtx®-CLPesticides/Rtx®-CLPesticides2 en la solución ideal para el análisis de plaguicidas clorados, PCB como Aroclors y herbicidas clorados. Estas columnas ofrecen mayor selectividad y cumplen con los requisitos del método para los cambios en el orden de elución y los cambios en el tiempo relativo de retención. El sangrado de columna es bajo, lo que permite el desprendimiento de calor de los contaminantes de alto punto de ebullición, preservando la vida útil de la columna.
Conectores
La mejor cromatografía del análisis por columna dual en paralelo se obtiene utilizando el conector universal “Y” Press-Tight®. El diseño interno del taper permite la hermeticidad de la columna con la superficie de vidrio y minimiza el volumen muerto. A fin de reforzar esta conexión, Restek desarrolló el conector “Y” SeCure®, que utiliza una abrazadera tipo C para fijar las columnas, garantizando una conexión confiable.
Los conectores MXT®-Union son un sistema alternativo que emplea férrulas especiales diseñadas para eliminar el volumen muerto. El conector MXT®-Union es de acero inoxidable y se somete al tratamiento con Siltek® para su inactivación, conviertiéndose en una ruta inerte para las muestras. Las férrulas especiales empleadas para la conexión fueron diseñadas para eliminar el volumen muerto al instalar las columnas.
Conector universal “Y” Press-Tight®
Un método alternativo para el análisis confirmatorio de columna dual.
Kits de conectores “Y” SeCure®
Los kits incluyen: cuerpo del conector “Y” SeCure®, tres tuercas moleteadas, conector universal “Y” Press-Tight® y tres férrulas.
Férrulas de grafito para conectores “Y” SeCure®
Es conveniente comprar repuestos adicionales para tenerlos cuando sea necesario.
DI de férrula DI de columna Grafito 10-pk. Grafito 50-pk.
Kits de conexión “Y” MXT® para conectar columnas GC de metal y/o de sílice fundido.
Cada kit contiene la unión MXT®; tres tuercas de 1/32 pulgadas; y tres adaptadores de sílice fundido de una pieza.
Liners de entrada
El par de columnas Rtx®-CLPesticides y Rtx®-CLPesticides2 funciona con técnicas de inyección con y sin división (split/splitless) y con cualquier geometría de liner. Se utilizan diversos liners de entrada para el análisis de plaguicidas. Los cuatro más comunes son de un solo taper, doble taper, ciclo doble taper y el liner perforado Uniliner®.
El liner de entrada perforado Uniliner® ofrece la ruta de muestras más inerte y elimina la discriminación en el puerto de inyección, dado que la muestra se transporta directamente a la columna sin entrar en contacto con el puerto de inyección metálico. Al emplear este liner se elimina la necesidad de reemplazar el sello de entrada en la parte inferior del puerto de inyección, lo que reduce en gran medida el tiempo y el gasto de mantenimiento.
Los liners de taper son frecuentemente utilizados para el análisis de plaguicidas y funcionan mejor bajo condiciones de presión. El mejor liner de taper para utilizar bajo presión es el taper de ciclo doble. Posee una ruta de muestra tipo rosca que recolecta el material no volátil en la entrada de las roscas y brinda mayor superficie para vaporizar la muestra antes de alcanzar la entrada de la columna.
Preparación de la muestra
Cartuchos SPE Resprep® (Fase normal)
Adsorbente hidrofílico (polar) empleado para extraer los analitos hidrofílicos de las matrices no polares, como los solventes orgánicos (por ej.: los contaminantes polares de los extractos de muestra). Todos los cartuchos se fabrican utilizando polipropileno de alta densidad y poseen fritas de polietileno, a menos que se indique lo contrario.
Dynamic Duo (Detector de pérdidas y medidor de flujo ProFLOW 6000 de Restek®)
Proteja su instrumento y mejore la calidad de los datos con esta potente combinación de Restek. Para evitar problemas que le costarán dinero en el futuro, inspeccione en busca de pérdidas y examine los flujos antes de comenzar.
Nuevo detector de pérdidas de Restek
Con un nuevo diseño y totalmente mejorado, nuestro novedoso detector de pérdidas resulta esencial para resolver problemas y realizar el mantenimiento periódico del cromatógrafo de gases. No arriesgue su sistema ni pierda sensibilidad. Examine los equipos periódicamente en busca de pérdidas y proteja su columna de GC y el instrumento con un detector de pérdidas Restek®.
Medidor de flujo ProFLOW 6000
Debido a su amplia gama de funcionalidades, el medidor de flujo ProFLOW 6000 simplifica la medición del flujo de gas en el laboratorio. Es posible realizar mediciones en tiempo real para diversos tipos de rutas de flujo, incluidos los gases en constante cambio.
Accesorios opcionales
Funda para transporte/guardado. Ideal para guardar el detector de pérdidas o el medidor de flujos en espacios reducidos como una caja de herramientas.
Mini-adaptador de sonda para el detector de pérdidas. Examine las pérdidas difíciles de alcanzar con el mini-adaptador de sonda.
