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Extraktion Schadstoffe aus wässrigen Medien effizient extrahieren

Autor / Redakteur: Nobuo Ochiai*, Kikuo Sasamoto*, Hirooki Kanda* und Edward Pfannkoch** / Dr. Ilka Ottleben

Mittels einer einfachen aber wirkungsvollen Modifikation ihrer Extraktionsmethode (SBSE) hat ein internationales Team von Applikationsspezialisten den Nachweis polarer und apolarer Pestizide aus wässrigen Proben für sehr niedrige Nachweisgrenzen optimiert.

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Abb. 1: Schematische Darstellung der sequenziellen Stir Bar Sortive Extraction (SBSE) [2].
Abb. 1: Schematische Darstellung der sequenziellen Stir Bar Sortive Extraction (SBSE) [2].
( Bild: Gerstel )

Mit Schadstoffen belastetes Trinkwasser birgt ein hohes Gesundheitsrisiko, das es durch stete Kontrolle auszuschließen gilt. Zu den gefährlichen und damit zu überwachenden Kontaminationen zählen insbesondere auch flüchtige und schwerflüchtige organische Verbindungen meist anthropogenen Ursprungs, darunter Pestizide, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) oder polychlorierte Biphenyle (PCB), die über das Abwasser, die Landwirtschaft oder Verbrennungsprozesse in die Umwelt und damit in den Trinkwasserkreislauf gelangen können. Alle genannten Verbindungen sind auf die eine oder andere Art kritisch zu bewerten, da sie auf den Menschen toxisch, karzinogen oder hormonaktiv wirken. Es steht daher außer Frage, mögliche Belastungen selbst in Mikro- oder Nanomengen sensitiv nachzuweisen bzw. sicher auszuschließen. Ein Vorhaben, das hohe Anforderungen an den Anwender und das Analyseverfahren stellt.

Auf der Suche nach der idealen Extraktionstechnik

Auf der Suche nach einer effizienten, sensitiven und ressourcenschonenden Methode kam die Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) mit dem Gerstel-Twister in die engere Wahl. Die SBSE hatte sich in den zurückliegenden Jahren bereits in vielfacher Hinsicht zur Extraktion und Analyse auch von Spuren organischer Komponenten aus Wasser, Boden, Nahrungsmitteln, Getränken und biologischen Matrices bewährt.

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Die SBSE ist eine der Solid Phase Micro Extraction (SPME) vergleichbare Technik. Bei dem für die SBSE eingesetzten patentierten Twister handelt es sich allerdings nicht um eine Faser wie bei der SPME, sondern um ein spezielles, mit Polydimethylsiloxan (PDMS) beschichtetes Rührstäbchen für Magnetrührer. Der Twister extrahiert die Analyten, während er die Probe durchmischt; im Anschluss daran wird der SBSE-Rührfisch der Probe entnommen, trockengetupft und in einer dafür vorgesehenen Desorptionseinheit (Thermal-Desorption-Unit, TDU) thermisch desorbiert, wobei sich die Analyten quantitativ auf den angeschlossenen Gaschromatographen überführen und in dem darin installierten PTV-Injektor (Kalt-Aufgabe-System, KAS) cryo-fokussieren und anreichern lassen.

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