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賽默飛新款燃燒離子色譜系統(tǒng)Cindion用于廢水中PFAS化合物的增強(qiáng)篩查

發(fā)布時(shí)間：2025-5-26

　　全氟和多氟烷基物質(zhì)(Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances ，PFAS)是超過14,000種合成氟化化合物的統(tǒng)稱。自20世紀(jì)40年代以來，PFAS用于聚合物、表面活性劑、阻燃化學(xué)品、工業(yè)產(chǎn)品和消費(fèi)品中，其優(yōu)良的表面活性、熱穩(wěn)定性、耐酸性以及疏水疏油性使得PFAS廣泛存在于生產(chǎn)與生活中。PFAS化合物具有持久性和生物累積性，因此成為環(huán)境污染的焦點(diǎn)。對幾種PFAS化合物(如全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS))的毒理學(xué)研究表明，它們可能對生殖健康產(chǎn)生急性至慢性影響。

　　目前已經(jīng)鑒定出8000多種具有PFAS結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，隨著檢測技術(shù)的提升，這個(gè)數(shù)字可能會繼續(xù)增長[1]。針對水性樣品中PFAS的測定，主要的方法是基于固相萃取，然后使用LC-MS/MS進(jìn)行定性和定量檢測。因此，一些未知結(jié)構(gòu)的PFAS可能被遺漏。

　　2024年1月，美國環(huán)境保護(hù)署 (EPA) 發(fā)布了可吸附有機(jī)氟(AOF)測定法(EPA 1621)，使用燃燒離子色譜法 (Combusition Ion Chromatography，CIC)測定水樣中AOF[2]。該方法可提供非靶向的篩查方法，快速、穩(wěn)定、有效地檢測水質(zhì)中AOF的含量，全面判斷PFAS含量是否超標(biāo)。CIC與LC-MS/MS 互相補(bǔ)充，除了定量已知的PFAS外，還可以鑒定是否存在未知的PFAS。

　　AOF的結(jié)果測定是否準(zhǔn)確，既取決于燃燒爐的燃燒效率，更取決于燃燒爐的本底和空白穩(wěn)定性。2025年，賽默飛推出了嶄新的燃燒離子色譜系統(tǒng)，高效的Cindion™燃燒/吸收模塊與高壓離子色譜Inuvion™IC系統(tǒng)搭配使用，檢測超低含量的PFAS。與市場上其他同類產(chǎn)品相比，Cindion燃燒/吸收模塊的設(shè)計(jì)包含了諸多創(chuàng)新與功能提升：

　　1. 降低系統(tǒng)污染：全peek管路，確保無氟溶出，提供更低的系統(tǒng)空白

　　2. 提高通量：六個(gè)水樣同時(shí)進(jìn)行吸附處理

　　3. 提升燃燒效率：Z型折疊式燃燒管，增加了氧氣供應(yīng)效率，提高燃燒效率

　　4. 節(jié)約實(shí)驗(yàn)室空間：布局緊湊

　　5. 軟件統(tǒng)一：由Chromeleon色譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)控制

圖1 Cindion燃燒離子色譜系統(tǒng)

賽默飛燃燒離子色譜

測定水樣中AOF工作流程：

　　 01 　樣品吸附

　　a) 清潔：使用1%氫氧化銨甲醇溶液，清潔Cindion吸附模塊、樣品瓶和工具；

　　b) 加樣：向廣口HDPE瓶中分別加入去離子水(用于方法空白)、添加PFAS標(biāo)準(zhǔn)的去離子水或水樣，向每個(gè)樣品中加入0.5 mL 2 M硝酸鈉；

　　c) 吸附：“Run”功能將100 mL樣品處理到顆粒活性炭(GAC)柱上，用25 mL硝酸鈉溶液沖洗，最后用20 mL去離子水沖洗，然后用空注射器泵入空氣干燥。

　　 02 　燃燒和氣體吸收

　　a) 爐溫：1050°C，1050°C；

　　b) 加濕水傳輸管線：175°C

　　c) 氧氣流量(mL/min)

　　i. 燃燒管入口，氬氣線標(biāo)記：100

　　ii. 主氧氣：200

　　iii. 渦輪氧氣：100

　　d) 兩步燃燒程序

　　i. 3 mm/s至75 mm，保持60 s

　　ii. 3 mm/s至150 mm，保持300 s

　　e)吸收溶液： 3.5 mL去離子水

　　 03 　離子色譜分析（使用Inuvion離子色譜）

　　a) 色譜柱：Dionex IonPac AG24保護(hù)柱 Dionex IonPac AS24分離柱，2mm；

　　b) 淋洗液來源：Dionex EGC-500 KOH淋洗液發(fā)生器；Dionex CR-ATC 600捕獲柱和Dionex RFIC脫氣模塊

　　c) KOH梯度：

　　i. 25 mM KOH(0-4分鐘)

　　ii. 25-75 mM(4-6分鐘)

　　iii. 75-25 mM(10-10.1分鐘)

　　iv. 25 mM(10.1-15分鐘)

　　d) 流速： 0.32 mL/min

　　e) 柱溫：30 °C

　　f) 檢測：抑制型電導(dǎo)，ADRS 600，2 mm，60 mA，自循環(huán)模式

　　 04 　數(shù)據(jù)處理

圖2 用于水質(zhì)AOF測定的Cindion燃燒離子色譜工作流程(點(diǎn)擊查看大圖)

　　 05 　測定結(jié)果

圖3 標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

(點(diǎn)擊查看大圖)

圖4 不同水樣的色譜圖(A：去離子水；B：市政廢水；C：樣品B加標(biāo)9.99ug/L(點(diǎn)擊查看大圖)

Cindion用于測定環(huán)境樣品中

AOF具有以下技術(shù)優(yōu)勢：

　　1.流路不含氟，空白更低；

　　2.吸附過程自動完成，可節(jié)省大量人力；

　　3.燃燒效率高，保證樣品充分燃燒，重復(fù)性好；

　　4.搭配ASAP自動進(jìn)樣器，可同時(shí)完成樣品中游離氟的檢測，無需手動切換；

　　5.全自動化的燃燒-吸收-分析過程，人工干預(yù)少，空白低，測定結(jié)果準(zhǔn)確性高，重現(xiàn)性好。

總結(jié)

　　賽默飛Cindion在線燃燒離子色譜系統(tǒng)，使用吸附模塊自動吸附樣品中的PFAS，吸附后的活性炭通過燃燒爐燃燒后，以氟離子的形式檢測以確定環(huán)境樣本(如地表水、地下水和廢水)中的PFAS，能夠篩查出不易被LC-MS/MS或GC-MS/MS測定的含氟有機(jī)化合物，為新污染物PFAS的篩查提供直接、快速、簡單的檢測方法[3]。

　　 參考文獻(xiàn)：

　　[1] Alexandria L.B., Ying Z., Danielle C., Susan D., Improved total organic fluorine methods for more comprehensive measurement of PFAS in industrial wastewater, river water, and air, Water. Research, Volume 235,2023,119859,ISSN 0043-1354. doi.org/10.1016/j.watres.2023.119859.

　　[2] Method 1621: Determination of Adsorbable Organic Fluorine (AOF) in Aqueous Matrices by Combustion Ion Chromatography (CIC)

　　[3] AN 003774: Enhanced screening of PFAS compounds in wastewater: Implementing U.S. EPA Method 1621 with improved combustion-ion chromatography.

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