Analyse van benzeen en MTBE

in benzine en waterRamon van Belzen

Minor onderzoek

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

2

Inleiding Materialen en apparatuur

GC-MS SPME Liner

Conclusie Discussie

Vragen

Inhoud

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

3

Benzeen en methyl-tert-butyl ether (MTBE) zijn beide kankerverwekkend en komen in benzine (additief) en het milieu voor

MTBE Benzeen

Inleiding

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

4

Ongeveer 20% van benzine is BTEX

Schadelijk

BTEX analyse:◦ Benzeen◦ Tolueen◦ Ethylbenzeen◦ Xyleen (orto, meta, para)

Inleiding (2)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

5

Doelen:

Bepaling MTBE en benzeen in benzine◦ GC-MS

Bepaling MTBE en benzeen in water◦ SPME

Bepaling van BTEX in water◦ water adsorberende liner

Inleiding (3)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

6

Globale werkwijze:

Literatuuronderzoek Werkwijze opstellen Werkwijze testen (GC instellen) Kalibratiecurve(n) opstellen Methode parameters bepalen:

nauwkeurigheid, precisie, detectielimiet Monsteronderzoek

Inleiding (4)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

7

Gaschromatograaf:◦ SPME en liner: HP 5890 series 2◦ GC-MS: Thermo Finnigan Trace GC Ultra + DSQ 1

Materialen en apparatuur

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

8

Gebruikte kolom:◦ GC-MS: Restek CP-Sil5 MS 30 mtr◦ SPME: Chrompack CP-Sil 5 CB 25 mtr◦ Liner: HP-1 25 meter

Apolair

Vergelijkbare stationaire fasen:◦ DB-1, DB-5, HP-101, Ultra-1, SPB-1,RSL-150, RSL-

160, Rtx-1, BP-1, CB-1, OV-1, PE-1, 007-1 (MS), SP-2100, SE-30.

Materialen en apparatuur (2)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

9

Gaschromatografie voor de scheiding Massa spectrometrie als detectie

Voordelen MS:◦ Lager detectielimiet◦ Vereenvoudigd chromatogram (door selectie van

m/z waarden)

De meetmethode kan ook gebruikt worden bij het SPME onderzoek voor lage detectielimieten

GC-MS

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

10

Injector: 250 C Detector-transfer tube: 300 C Flow: 0,5 ml/min Kolom temperatuur: 50 C Split: 20 Injectievolume: 5 ul

Detectie:◦ Basepeak

MTBE: 73 m/z Benzeen: 78 m/z

GC-MS (2)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

11

GC-MS (3)

2,7 min: MTBE3,7 min: benzeen

Chromatogram monster #311

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

12

SPME: Solid-Phase Microextraction

Extractie door middel van fiber

Headspace of vloeistofextractie

Evenwicht

Voor vrijwel alle componenten mogelijk (polair als apolair)

SPME

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

13

Voordelen: Geen monstervoorbewerking nodig Lagere detectielimieten mogelijk Veel soorten fibers voor handen

Nadelen: Tijdrovend (45 minuten/analyse) Aanschaf van fiber + fiberhouder (a E

350/stuk)

SPME (2)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

14

Belangrijkste parameters: pH Temperatuur Ionsterkte (zoutconcentratie) Monster volume (en headspace volume) Tijd

SPME (3)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

15

SPME (4)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

16

Analyse parameters:◦ 30 C◦ 25 % zout (NaCl)◦ 4 ml monster in 10 ml vail (6ml headspace)◦ 30 minuten

Gebruikte fibers:◦ 30 um Polydimethylsiloxane (PDMS)

Polair◦ 65 um PDMS-Divinylbenzene (PDMS-DVB)

Non-polair

SPME (5)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

17

Injector: 250 C Detector: 250 C Kolomdruk: 5 kPa Kolom temperatuur: 50 C gedurende 10

minuten Splitless gedurende 1 minuut

SPME (6)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

18

Chromosorb P NAW 60-80 mesh

Houdt tot 30% van zijn volume vast aan vloeistof

Apolaire stof, dus niet bruikbaar voor de analyse van MTBE

Ongeveer 0,25 g in liner (houdt theoretisch 0,075 gr water vast)

Water adsorberende liner

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

19

Water adsorberende liner (2)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

20

Nagaan of de liner water adsorbeerd met behulp van TCD

Water adsorberende liner (4)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

21

Injector: 200 C Detector: 200 C Flow: 25 ml/min Oven temperatuur: 70 C Brugspanning: 100 mV Kolom temperatuur: 50 C Splitless

Injectievolume: 25 ul

Water adsorberende liner (3)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

22

Injector: 250 C Detector: 250 C Kolomdruk: 5 kPa Kolom temperatuur: 50 C (3 min) daarna

100 C gedurende 10 minuten Splitless gedurende 1 minuut

Split: 100 ml/min

Injectievolume: 25 ul

Water adsorberende liner (5)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

23

Water adsorberende liner (6)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

24

Werkwijzen opgesteld voor elke methode, bruikbaar voor vervolgonderzoek

Wegens het ontbreken van bruikbare kalibratiecurven geen gegevens over detectielimiet, nauwkeurigheid en precisie

Conclusie

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

25

GC-MS is een snelle methode voor de analyse van MTBE en benzeen in benzine

SPME is een tijdrovende methode voor de analyse van MTBE en benzeen in water

Waterabsorberende liner is een snelle methode voor de analyse van BTEX in water

Conclusie (2)

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

26

Indien GC-MS gebruikt kon worden bij SPME onderdeel zouden lagere detectielimieten mogelijk geweest zijn

Nagaan van het water adsorberend vermogen van de liner niet gelukt

Slechts een roerplaat met thermokoppel voor handen

Discussie

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

27

Zijn er nog vragen?

10-04-2023Analyse van benzeen en MTBE. Ramon van Belzen

28

Bedankt voor uw aandacht!