SESJA WYKŁADOWA 12
PROBLEM PRZYGOTOWANIA PRÓBKI I OZNACZANIA ŚLADOWYCH ZAWARTOŚCI WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW AROMATYCZNYCH W PRUDUKTACH NAFTOWYCH Z POZOSTAŁOŚCI PRÓŻNIOWEJ Grzegorz BOCZKAJ 1 , Krystyna GAZDA, Ewelina GILGENAST 1 , Paulina NOWICKA, Marian KAMIŃSKI 1 /Wysokosprawna chromatografia cieczowa (ang. High Performance Liquid Chromatography HPLC)/ 1 Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, ul. G. Narutowicza 11/12, 80 – 233 Gdańsk, *mknkj@chem.pg.gda.pl, Słowa kluczowe: Techniki przygotowania próbki, wielowymiarowa chromatografia cieczowa, rozdzielanie grupowe, chromatografia wykluczania, adsorpcja w układzie faz normalnych, wysokowrzące produkty naftowe, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, analiza śladowa. Niepodstawione wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) mogą powstawać podczas procesów produkcji wysokowrzących produktów naftowych w wyniku krakingu termicznego. Przyczyną jest przegrzewanie surowca na elementach grzejnych. Oznaczanie WWA w tych produktach naftowych, jak również w produktach technicznych, je zwierających, takich jak asfalty, plastyfikatory, oleje bazowe itp., jest ważne w związku z karcinogenną i teratogenną naturą WWA. Problem dokładnego oznaczania WWA na niskich poziomach stężeń nabiera na znaczeniu w związku z coraz niższymi limitami stężeń tych substancji, dopuszczalnymi prawem. Szczególny problem stanowi oznaczanie śladowych zawartości WWA w skomplikowanych matrycach analitycznych zawierających wysokie zawartości PCA, tzn., WWA podstawione grupami alifatycznymi i alicyklicznymi. W pracy opisano nową metodę przygotowania próbki w celu oznaczania śladowych zawartości 18-tu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w wysokowrzących produktach naftowych i produktach technicznych te zawierających, opartą na wykorzystaniu techniki kolumnowej, wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) w skali semi-preparatywnej, albo preparatywnej, w miejsce tradycyjnego stosowania w tym celu techniki ekstrakcji do fazy stałej (SPE). Otrzymane wartości granicy oznaczalności mieszczą się w przedziale od kilkudziesięciu ppt do poniżej dwudziestu ppb. Stwierdzono konieczność stosowania dwuetapowego przygotowania próbki, tzn. chromatografii wykluczania (ang. Gel Permeation Chromatography / Size Exclusion Chromatography GPC/SEC) - w pierwszym etapie oraz chromatografii adsorpcyjnej w normalnym układzie faz (NP-HPLC) - w etapie drugim. Rozdzielanie ortogonalne, pozwoliło na wyizolowanie grupy niepodstawionych węglowodorów aromatycznych w ściśle określonym zakresie masy cząsteczkowej i uzyskiwanie rzetelnych wyników oznaczeń końcowych, wykonywanych, albo techniką RP-HPLC/FLD-UV-DAD, albo GC-MS. Im niższa jest wymagana granica oznaczalności (LOQ) dla WWA, tym większą skalę preparatywnej chromatografii cieczowej należy zastosować w obu etapach przygotowania i wzbogacania próbki. W celu korekty wyników oznaczeń o stopień odzysku WWA, uznano za celowe, stosowanie metody dodatku wzorca (wzorców wszystkich badanych WWA) w badaniu każdej próbki. Łatwiejsze, ale mniej korzystne, jest stosowanie metody wzorca wewnętrznego, który dla detekcji UV/DAD, także dobrano. Praca współfinansowana przez Unie Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Projekt systemowy Województwa Pomorskiego pn. „InnoDoktorant – stypendia dla doktorantów, II edycja. 13