パージ&トラップ-GC/MS法による揮発性有機化合物の分析 [GC-QMS Application]
MSTips No.335
はじめに
揮発性有機化合物 (→以後、VOCと省略) は、水道法第4条の規定に基づき、「水質基準に関する省令」で規定される水質基準として規制されている他、水質管理目標設定項目、要検討項目にも設定されている。
今回、「水質基準に関する省令の規定に基づき厚生労働大臣が定める方法」の別添方法14に基づき、パージ&トラップ(P&T)-GC/MS法による測定を行い、標準試料による検量線の直線性、下限濃度における再現性について確認したので結果を報告する。
JMS-Q1500GC with Atomx XYZ
測定概要
測定対象成分は、水質基準項目、水質管理目標設定項目、要検討項目に設定されている25成分とした。サンプルは、トリハロメタン類と1,4-ジオキサンは1,2,5,10ppb、その他のVOCは0.1, 0.2, 0.4, 1, 2, 5, 10ppbとなるよう調整した。内部標準物質は、フルオロベンゼン、p-ブロモフルオロベンゼン、1,4-ジオキサン-d8を使用し、P&T装置の自動添加機能により測定毎に5ppbの濃度になるよう自動添加した。サンプルの測定条件をTable1に示した。
Table 1. Measurement condition
| Parameter | Value | |
|---|---|---|
| P&T | Purge time | 4 min |
| Purge temp. | 40°C | |
| Sample volume | 25 mL | |
| GC | Column | Rtx-VMS (Restek Corporation), 30m×0.25mm id, 1.4μm film thickness |
| Oven temp. | 40°C for 2min, to 70°C at 7°C/min, to 240°C at 20°C/min, and hold for 1min | |
| Injector temp. | 230°C | |
| Injection mode | Split (1:40) | |
| Column flow | 1.5 mL/min | |
| MS | Interface temp. | 250°C |
| Ion source temp. | 250°C | |
| Acquisition mode | pd-SIM | |
測定結果
濃度10 ppbのサンプルを測定した際のSIMクロマトグラムをFigure 1に示した。また、測定対象成分のうち四塩化炭素及びブロモホルムの濃度1ppb、1,4-ジオキサンの10ppbのEICクロマトグラムをそれぞれFigure 2に示した。
Figure 1. SIM chromatogram of 10ppb Sample
Figure 2. EIC of Carbon Tetrachloride, Bromoform, 1,4-Dioxane
測定対象成分のうち四塩化炭素、ブロモホルム、1,4-ジオキサンの検量線をFigure 3に、各濃度点の近似直線からの誤差率をTable 2に示した。全成分の下限濃度をn=5で連続測定した際の定量値の変動係数(C.V.)をTable 3に示した。
Figure 3. Calibration curve of Carbon Tetrachloride, Bromoform, 1,4-Dioxane
Table 2. Error rate of calibration curve at each plot
| Compound Name | 0.1ppb | 0.2ppb | 0.4ppb | 1ppb | 2ppb | 5ppb | 10ppb |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Carbon Tetrachloride | 2.9% | 1.6% | 7.9% | 5.9% | 7.3% | 1.0% | 4.2% |
| Bromoform | 9.4% | 1.9% | 4.6% | 1.0% | |||
| 1,4-Dioxane | 0.9% | 2.4% | 1.4% | 0.1% |
Table 3. C.V. of Carbon Tetrachloride, Bromoform, 1,4-Dioxane
| No. | Compound name | Conc.(ppb) | C.V. |
|---|---|---|---|
| 1 | 1,1-Dichloroethylene | 0.1 | 3.1% |
| 2 | Dichloromethane | 0.1 | 3.5% |
| 3 | trans-1,2-Dichloroethylene | 0.1 | 2.9% |
| 4 | Methyl-t-ButylEther | 0.1 | 2.3% |
| 5 | cis-1,2-Dichloroethylene | 0.1 | 3.1% |
| 6 | Chloroform | 1.0 | 2.0% |
| 7 | Carbon Tetrachloride | 0.1 | 2.1% |
| 8 | 1,1,1-Trichloroethane | 0.1 | 2.2% |
| 9 | Benzene | 0.1 | 2.8% |
| 10 | 1,2-Dichloroethane | 0.1 | 2.8% |
| 12 | Trichloroethylene | 0.1 | 3.9% |
| 13 | 1,2-Dichloropropane | 0.1 | 2.0% |
| No. | Compound name | Conc.(ppb) | C.V. |
|---|---|---|---|
| 14 | Bromodichloromethane | 1.0 | 1.5% |
| 16 | 1,4-Dioxane | 1.0 | 9.6% |
| 17 | cis-1,3-Dichloropropene | 0.1 | 3.3% |
| 18 | Toluene | 0.1 | 4.1% |
| 19 | Tetrachloroethylene | 0.1 | 3.9% |
| 20 | trans-1,3-Dichloropropene | 0.1 | 3.7% |
| 21 | 1,1,2-Trichloroethane | 0.1 | 2.6% |
| 22 | Dibromochloromethane | 1.0 | 3.0% |
| 23 | m,p--Xylene | 0.1 | 4.5% |
| 24 | o-Xylene | 0.1 | 3.9% |
| 25 | Bromoform | 1.0 | 2.3% |
| 27 | 1,4-Dichlorobenzene | 0.1 | 8.1% |
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