HS-GC-MS-menetelmän kehittäminen VOC-yhdisteiden analysoimiseksi ympäristönäytteistä

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli luoda metodi VOC-yhdisteiden mittaamiseen ympäristönäytteistä HS-GC-MS-laitteistolla. Työ tehtiin Tampereen ammattikorkeakoululle. Työn aikana tehtyjen mittausten perusteella luotiin näytteiden teko- ja mittausohjeet, joita voidaan käyttää mahdollisten tulevien opiskelijatöiden suunnitteluun ja toteutukseen.

Työ suunniteltiin esitutkimuksessa luettujen artikkelien perusteella. Kaasukromatografille testattiin kahta eri kolonnia työn aikana. Standardit luotiin laboratoriosta löytyvistä hiiliyhdisteitä laimentamalla. Lähtöaineina käytettiin bentseeniä, tolueenia, o-ksyleeniä, naftaleenia, dikloorimetaania, kloroformia, hiilitetrakloridia, 1,1,1-trikloorietaania, ja 1,2-dibromietaania. Työn mittausvaiheessa tutkittiin edellä mainittujen aineiden käyttäytymistä HS-GC-MS-laitteistolla mitattaessa. Näitä mittaustuloksia ja artikkelitietoa käytettiin vesi- ja maanäytteiden luomiseen ja mittaamiseen.

Kirjallisessa raportissa käydään läpi työn teoriaosuus, joka keskittyy VOC-yhdisteisiin ja HS-GC-MS-tekniikan toimintaperiaatteisiin. Menetelmää testattaessa tehdyt mittaukset on myös esitelty raportissa. Tässä työssä tehdyt mittaukset ovat kaikki kvalitatiivisia, joten aineiden määristä on annettu vain suurpiirteisiä tietoja. Työn tuloksista luotiin ohjeet vesi- ja maanäytteiden tekemiseen ja mittaamiseen. Näistä ohjeista tehtiin myös suppeammat PDF-versiot, jotka löytyvät tämän työn liitteistä.

The aim of this work was to create a method for the measurement of VOCs using HS-GC-MS. The work was done in collaboration with Tampere University of Applied Sciences. During the work, instructions for sample preparation and analysis were produced. These instructions may be used for the development of future student works.

The work was preplanned using articles read during the research phase. For the gas chromatograph, two columns were tested during the work. The standards were created by diluting carbon compounds available in the laboratory. The source substances were benzene, toluene, o-xylene, naphthalene, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,1,1-trichloroethane, and 1,2-dibromoethane. During the measuring phase of the work, the behavior of the aforementioned substances was studied using the HS-GC-MS instrument. These measurements and the researched articles were used to create instructions for the creation and measurement of soil and water-based samples.

The written report details the theoretical process which focuses on VOCs and the operating principles of the HS-GC-MS. The measurements done during the method development are also explained. The measurements in this work are all qualitative which means that the substance amounts are all approximate. Work instructions for sample creation and measurement of water and soil samples were created based on the results of this work. More succinct versions of these instructions were created and converted into PDF-form which can be found in the appendices of this work.