DETERMINAREA ALDEHIDELOR SI CETONELOR DIN AER

DETERMINAREA ALDEHIDELOR sI CETONELOR DIN AER

Aldehidele si cetonele retinute sub forma de 2,4-dinitrofenil hidrazona īn tuburi impregnate pot fi analizate din extracte cu ajutorul cromatografiei lichide de īnalta performanta (HPLC). 111e49b

Reactivi si aparatura

Acetonitril, calitate HPLC, Rathburn Chemicals Ltd., No. RH 1016;

Metanol, Merck;

Tetrahidrofuran, Merck;

Apa distilata si deionizata cu ajutorul unui sistem de purificare a apei Millipore "MilliQ";

Iodura de potasiu de puritate analitica, Fluka;

Acid sulfuric, Merck;

Etanol;

Compusi carbonilici;

2,4-dinitrofenil hidrazina, Fluka;

Pot fi utilizate urmatoarele instrumente si ehipamente:

Un sistem modular Hewlett-Packard 1050, ce consta dintr-un sistem de alimentare cu 4 solventi tip 79852A, un detector de tip "diode array" si un schimbator automat de probe;

Nova-Pak C₁₈, particule de 4 µm (No. 86344, Waters Associates), 150 mm * 3,9 mm d.i.);

Filtru precoloana in-line pentru apa;

Sticlarie de laborator si seringi.

Mod de lucru

Se umple o seringa de 5 mL cu acetonitril. Se colecteaza extractul de proba īntr-un balon de 3 mL. Se elueaza derivatii prin trecerea lenta (1,5 mL/min) a acetonitrilului prin cartus. Se opreste eluarea dupa colectarea a 3 mL. Se transfera aproximativ 0,5 mL de solutie de proba īntr-o fiola de 2 mL a schimbatorului automat de probe si se sigileaza fiola. Proba este astfel pregatita pentru analiza prin HPLC.

Un volum de 10 µL de solutie de proba sau de solutie standard este separat prin utilizarea unui amestec cuaternar de metanol/apa/acetonitril/tetrahidrofuran. Īn tabelul de mai jos este prezentat profilul gradientului utilizat.

Detectia si determinarea se realizeaza la 369 nm (latimea benzii 22 nm) utilizānd ca referinta o lungime de unda de 474 nm (latimea benzii 50 nm). Detectia si determinarea dicarbonililor au loc la 440 nm (latimea benzii 22 nm), cu referinta la 337 nm (latimea benzii 50 nm).

Gradientul cuaternar ce separa carbonilhidrazonele de interes la un debit de 0,8 mL/min.

Este necesara cuantificarea urmatorilor compusi carbonilici: metanal, etanal, propenal, propanal, propanona, 2-metil-propenal, butanal, 2-butanona, 3-buten-2-ona, pentanal, hexanal, benzencarbaldehida, etandial, oxopropanal.

Proba martor

Este necesara prepararea zilnica a probelor martor. O data pe saptamāna trebuiesc analizate probe martor. Concentratiile metanalului, etanalului si propanalului din proba martor pot varia la schimbarea lotului de cartuse sau a celui de acetonitril. Concentratia īn proba martor nu trebuie sa depaseasca 0,05 µg/m³ de compus carbonilic īntr-un volum de 750 de litri de proba.

Prepararea hidrazonelor

Se dizolva 400 mg 2,4-dinitrofenilhidrazina īn 2 mL acid sulfuric concentrat, 96%. Aceasta solutie este apoi adaugata, sub agitare, la 13 mL etanol de concentratie 75%. Orice solid nedizolvat este īnlaturat cu ajutorul unei pipete Pasteur.

Un volum corespunzator a 500 mg de compus carbonilic este transferat īn 20 mL etanol.

Solutia carbonilica (de la punctul 2) este apoi transferata īntr-o solutie de DNPH (de la punctul 1) sub agitare. Dupa 15 minute reactia are loc complet.

Se filtreaza solutia de la punctul 3 si se recristalizeaza hidrazona din etanolul apos (hidrazonele din compusi carbonilici nesaturati/aromatici trebuiesc recristalizate din acetonitril apos).

Se usuca hidrazona si se efectueaza un test de puritate (HPLC-UV).

Calibrarea

Se prepara cāte o solutie stoc din fiecare carbonilhidrazona prin dizolvarea a aproximativ 5 mg (+/- 1%) īn 100 mL acetonitril. Solutiile de calibrare sunt preparate prin diluarea solutiilor stoc (1-2 µg/mL).

Determinarea

Concentratia compusilor carbonilici īn probe de aer, exprimata īn g/m³, este data de relatia:

C - concentratia compusului carbonilic īn probe de aer [mg/m³];

c - concentratia compusului carbonilic īn proba standard [mg/mL];

H(s) - īnaltimea picului/aria compusului carbonilic īn proba standard [counts];

H(p) - īnaltimea picului/aria compusului carbonilic īn proba de aer [counts];

K - factor de conversie (de exemplu din hidrazona īn carbonil) - metanal-0.1429, etanal-0.1964, propenal- -0.2373, etc.;

V - volumul de proba [m³];

v - volumul probei preparate [mL].

Interferenti

Ne-eliminarea ozonului cu ajutorul epuratorului de gaze are ca rezultat subestimarea concentratiilor unor carbonilhidrazone.

Bibliografie

Vairavamurthy, A., Roberts, J.M. and Newman, L. (1992) Methods for determination of low molecular weight carbonyl compounds in the atmosphere: a review. Atmos. Environ., 26A, 1965-1993.

Slemr, J. (1991) Determination of volatile carbonyl compounds in clean air. Fresenius J. Anal. Chem., 340, 672-677.

Dye, C. and Oehme, M. (1992). Comments concerning the HPLC separation of acrolein from other C₃ carbonyl compounds as 2,4-dinitrophenylhydrazones: a proposal for improvement. J. High Res. Chrom., 15, 5-8.