Zalinkuj stránku v:

Česká geologická služba – sekce Služby

PřihlášeníPřihlášení
Nahrávám
Úvodní stránka > Služby > Laboratoře > Org. analýza hornin, ropy a plynů > Služby > Analytické operace

Organická analýza hornin, ropy a plynů

Analytické operace

Extrakce pevných vzorků

Extrakce slouží k izolaci organického podílu z pevných vzorků hornin, zemin, půd, sedimentů, kalů, odpadů a dalších. V naší laboratoři se využívá extrakce organickým rozpouštědlem za zvýšené teploty a tlaku – ASE (accelerated solvent extraction), s pomocí zažízení ASE 100 (Dionex, USA). Pracovní podmínky významně urychlují proces extrakce a zvyšují její účinnost. Geologické vzorky jsou extrahovány směsí methanolu a dichlormethanu (93:7 v/v) a environmentální vzorky směsí acetonu a hexanu (1:1 v/v).

Extrakty jsou děleny na silikagelové koloně na alifatickou a aromatickou frakci, zahušťování extraktů se provádí technologií TurboVap (Zymarck, USA).

Stanovení polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU)

Polycyklické aromaticé uhlovodíky (PAU) jsou ze vzorku izolovány s použitím extrakčního zařízení (ASE) a přečištěny pomocí sloupcové chromatografie na silikagelu. Výsledná analýza je prováděna pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC), plynové chromatografie s plameno-ionizačním detektorem (GC-FID) nebo plynové chromatografie (GC) s hmotnostně selektivním detektorem (MS).

Molekulární fosilie (biomarkery) jsou analyzovány na plynovém chromatografu HP 6890N s hmotnostně spektrometrickým detektorem 5973N MSD (Agilent Technologies, USA). Detekce jednotlivých analytů je prováděna buď metodou snímání celého spektra v rozsahu m/z 50-550 (SCAN) anebo po zjištění retenčních časů a příslušných hodnot m/z charakteristických pro danou látku v režimu SIM (monitorování vybraných hodnot m/z). Výsledkem jsou chromatogramy reprezentativních skupin látek (např. sterany, hopany, tricyklické teprany, fenantreny, atd) a odvozených molekulárních indexů (např. 20S/(20S+20R) steranů).

Stanovení obsahu uhlovodíků C10 až C40 metodou GC/FID

Obsah nepolárních extrahovatelných látek je závazným ukazatelem environmentální analýzy pro posuzování uhlovodíkového a ropného znečištění složek životního prostředí.

Ke stanovení se využívá plynový chromatograf AT 6890 (Agilent Technologies, USA). s plamenově-ionizačním detektorem.

Metoda je vhodná pro povrchové vody, odpadní vody, vody z čistíren odpadních vod, ale i pevné vzorky půd, zemin, sedimentů, kalů a dalších. Po extrakci organickým rozpouštědlem se polární látky oddělí na sloupci Florisilu. Vyčištěný extrakt se analyzuje kapilární chromatografií na nepolární koloně s plamenově-ionizačním detektorem (FID). Vyhodnocuje se celková plocha píků mezi n-dekanem a n¬tetrakontanem.

Stanovení n- a isoprenoidních alkanů v ropách a horninách

Toto stanovení slouží ke kvalitativnímu rozlišení a kvantitativnímu stanovení obsahu n-alkanů a isoprenoidních alkanů (včetně pristanu a fytanu) v ropách a horninách. Stanovení uvedených uhlovodíků poskytuje představu o charakteru rop a horninových bitumenů, případně ropných produktů. Výsledky rozboru slouží pro řadu interpretací v organické geochemii, či při posuzování zdrojů a rozsahu ropného znečištění zemin a sedimentů.

Tato metodika platí pro stanovení obsahu n-alkanů n-C10 až n-C36 a isoprenoidních alkanů ip-C13 až ip-C16 a ip-C18 až ip-C20 v ropách a horninách. Viz obrázek.

Analýza je prováděna na křemenné kapilární koloně VB-1 WCOT (délka 60 m, vnitřní průměr 0,25 mm, tlouštka filmu stacionární fáze 0,25 mm) na plynovém chromatografu HP 6890 Series fy Hewlett-Packard s pomocí automatického dávkovače HP 6890 Series a detekce stanovovaných látek se provádí na plamenově-ionizačním detektoru.

Stanovení polychlorovaných bifenylů (PCB) a organochlorovaných pesticidů (OCP)

Polychlorované bifenyly (PCB) a organochlorované pesticidy (OCP) patří mezi významné kontaminanty životního prostředí. Přestože se již řadu let nesmí používat (OCP) nebo je jejich použití přísně regulováno a omezeno na uzavřené aplikace (PCB v transformátorech), díky svým fyzikálně-chemickým vlastnostem a masovému použití v 60.-80. letech minulého století přetrvávají v životním prostředí po dlouhou dobu a jsou detekovány ve všech jeho složkách.

PCB a OCP jsou ze vzorku izolovány s použitím zrychlené extrakce organickým rozpouštědlem (ASE Dionex) a extrakty jsou přečištěny pomocí sloupcové chromatografie na silikagelu. Výsledná analýza je prováděna pomocí vysokorozlišovací plynové chromatografie (HRGC) s detektorem elektronového záchytu (ECD).

Základní zkouškou se stanovuje 7 indikátorových kongenerů PCB a dále vybrané chlorované pesticidy (DDT, HCB, HCH).

Stanovení těkavých organických látek

Stanovení obsahu těkavých organických látek (TOL, VOCs) v půdách, sedimentech a odpadech v pevném skupenství se provádí s využitím plynové chromatografie. Metoda je aplikovatelná na široké spektrum organických látek s vysokou těkavostí, které je možné efektivně uvolnit ze vzorku s použitím statické headspace procedury.

Seznam stanovovaných látek (TOL):

Benzen; toluen; ethylbenzen; o-xylen; m-xylen, p-xylen, bromochloromethan; bromodichloromethan; bromoform; butan; carbon tetrachlorid; chlorobenzen; chloroform; cyklohexan; cyklohexan; dibromochloromethan; 1,2-dibromo-3-chloropropan; 1,2-dibromethan; 1,2-dichlorbenzen; 1,3-dichlorbenzen; 1,4-dichlorbenzen; 1,2-dichlorethan; 1,1-dichlorethen; 1,2-dichloropropan; cis-1,2-dichlorethen; 2,2-dimethylpropan, fluorobenzene; trans-1,2-dichlorethen; ethan; hexan; methan; methylen chlorid; trans 1,3-dichloropropen; iso-butan; iso-pentan; isooktan; pentan; trans-2-penten; propan; methanol; oktan; styren;1,1,1-trichlorethane; 1,1,2,2-tetrachlorethan; tetrachloroethene; trichloroethene;

Vzorek je uzavřen headspace vialce s pertlovacím nebo šroubovacím uzávěrem během vzorkování, případně v laboratoři. Vzorek je v automatickém headspace dávkovači Tekmar Dohrmann 7050 HT zahříván po stanovenou dobu a po ekvilibraci a natlakování dusíkem je rovnovážná plynná fáze dávkována vyhřívanou smyčkou přímým spojením do kapilární kolony na GC. Vyústění kapilární kolony je pomocí „T“ spojky rozdvojeno do dvou detektorů(FID a ECD). Detekce je tedy prováděna souběžně na detektorech FID a ECD. Stanovení obsahu jednotlivých látek je provedeno na plynovém chromatografu HP6890 na kapilární koloně (zakotvená nepolární fáze poly(dimethylsiloxan), délka 105 m, vnitřní průměr 0,53 mm, tloušťka filmu 3 um).

Stanovení nepolárních uhlovodíků v rozmezí n-C10 až n-C40

Toto stanovení slouží ke stanovení obsahu nepolárních extrahovatelných látek (uhlovodíků) v rozmezí n-C10 až n-C40 (NEL, alternativní název celkové nepolární uhlovodíky, starší, méně výstižná označení ropné látky nebo ropné uhlovodíky) ve vodách a pevných vzorcích.

Nepolární extrahovatelné látky (NEL) jsou organické látky převážně uhlovodíkové povahy s nepolárním charakterem molekul, které se v podmínkách metody extrahují z půd nepolárními rozpouštědly a při následném čištění extraktů od koextrahovaných polárních látek se nesorbují na Florisilu. Výraz NEL je adekvátní parametru uhlovodíky C10 až C40.

Celkové extrahovatelné látky (CEL) zahrnují všechny organické látky, které se v pokusných podmínkách metody primárně extrahují z půd do organické fáze použitého extrakčního rozpouštědla. Vedle NEL do této kategorie patří četné další látky lipidního charakteru s polárnějšími strukturami, které jsou při selektivnějším stanovení NEL z extraktů odstraňovány sorpcí na Florisil.

Ke stanovení se používá metoda plynové chromatografie na křemenné kapilární koloně na plynovém chromatografu HP 5890 Series fy Hewlett-Packard s pomocí automatického dávkovače HP 6890 Series a detekce se provádí na plamenově-ionizačním detektoru.

Metoda je použitelná pro stanovení obsahu NEL nad 10 mg/kg sušiny v půdách, zeminách, sedimentech, kalech a ostatních pevných vzorcích a ve vodách umožňuje stanovení nepolárních extrahovatelných látek v koncentracích nad 0,1 mg/L.

Touto metodou je možné stanovit NEL s bodem varu od 175°C do 525°C (od n-alkanu C10H22 po n-alkan C40H82). Metodu nelze používat ke stanovení koncentrace těkavých složek do C10.

Na základě zastoupení jednotlivých píků na chromatogramu je však možné vyvodit určité kvalitativní informace o druhu znečištění uhlovodíky ropného původu.

Obsah NEL je závazným ukazatelem environmentální analýzy pro posuzování uhlovodíkového a ropného znečištění těchto významných složek životního prostředí.

ikonka souborů Soubory
ikonka kontaktůKontakty
Česká geologická služba
Leitnerova 204/22
602 00 Brno
tel.: +420543429248
fax: +420 543 212 370
juraj.francu@geologycz