Teoría y Aplicaciones INTRODUCCION A LA DESORCION … · ¿Qué es la Desorción Térmica? •...
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INTRODUCCION A LA DESORCION TÉRMICA Teoría y Aplicaciones
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INTRODUCCION A LA DESORCION
TÉRMICA
Teoría y Aplicaciones
¿Qué es la Desorción Térmica?
• Definición: La Extracción de los compuestos
orgánicos volátiles (VOC) de una muestra por
calentamiento y arrastre con un gas inerte.
• Proceso: Introducción de muestra, extracción,
“enfoque”, e inyección en un GCMS
• Puede analizar desde acetileno (C2H2) -> n-C40
• NO gases permanentes (CO2, CO, SO2 etc…)
• Para desconocidos…, ¿Hay un método de GC?
Muestra o
Adsorbente
Gas
Inerte
CALOR
Gas Inerte +
VOC
¿Qué se puede analizar por TD?
SI
• Cualquier compuesto orgánico más
volátil que n-C40 (b.p. <500°C) y
que pueda analizarse fácilmente por
GC.
• El adsorbente o la matriz que
contiene los analitos debe ser
compatible con las altas
temperaturas requeridas.
• Los compuestos orgánicos que se
pueden encontrar en Fase Vapor a
temperatura ambiente en aire
alcanzan tìpicamente tamaños
hasta n-C16
NO
• Compuestos que no sean
compatibles con un GC estándar o
que requieran un cuidado especial
durante el análisis por GC, p.ej.
inyección en on-column frío.
• Metano
• Compuestos menos volátiles que
n-C40 (no-volátiles)
• La mayoría de los gases
inorgánicos (permanentes) - O2, O3,
CO2, SO2, NO2, etc; sin embargo
hay, excepciones que incluyen
H2S, CS2, N2O & SF6 que
funcionan bien en TD
¿Qué es la Desorción Térmica?
Introducción de Muestra
Online
air/gas
Canisters
/bags
Tubos de
Adsorbente
Desorción
Directa de
Materiales
Una Trampa enfriada
Eledtricamente enfoca y
concentra los VOCs
Los analitos concentrados
se inyectan en el GC(MS)
en 100-200 µL de vapor El agua puede
Purgarse al exterior
Sensibilidad
• Los VOC procedentes de
100 L pueden introducirse en
la columna del GC en tan
solo 100 µL de gas portador
• 106 de factor de concentración
significa límites de detección de
ppt and sub-ppt
La última tecnología TD puede añadirse a
sistemas GC(MS) existentes
ULTR
A
Air server
TD-100
Aplicaciones de TD
Calidad del aire medioambiental & aire
ambiente en el lugar de trabajo Volátiles Residuales & Test
de Emisión de Materiales
Alimentos, aromas
perfilado de fragancias
Militar, forense anti-
terrorismo
Cumplimiento completo de los métodos
estándar internacionales
EPA Method
TO-17/TO-15
ISO EN 16017
ASTM D-6196
EN ISO 16000
EN 14662
PrEN 13649
Salud Ambiental y Seguridad
• EPA, ISO, CEN, NIOSH
• Dirigida por legislación/regulación (e.g. Clean air act)
• Análisis online con Tubos/canister
• Personal, aire interior, exterior y monitorización del lugar de trabajo
y test de almacenamiento
• Métodos Estándar– TO-15/17, ISO 16017, ASTM D6196
Source: TDTS 86
‘Compuestos Tóxicos en Aire’ en tubos de adsorbente:
US EPA Method TO-17
1L de 1 ppb de una
mezcla de compuestos
tóxicos muestreados
en un tubo y
analizados por splitless
con TD-GC/MS scan
Monitorizacion On-line continua de Hidrocarburos C2-C10
(precursores de ozono) en aire ambiente UNITY-Air Server
Hidrocarburos C6 a C9
Ampliación de la
forma de pico de
Hidrocarburos C2
1:1 split
Aromas y Fragancias
• Dirigido a R&D, Control de Calidad, competencia más que regulación
• TD ofrece gran sensibilidad y evita el manejo de disolventes
• Opciones versátiles de muestreo:
• Análisis con Tubos (e.g. Perfil de olores en función del tiempo)
• Desorción directa (e.g. perfilado de especias, pirazinas en patatas fritas)
• Análisis en Espacio en Cabeza (e.g. Aromas de Whisky con eliminación
selectiva del Etanol)
• Etc…
TargetView complements DRS – Both can be useful to lock
competitors out of sales
Aplicación: Análisis de patatas fritas-
Identificación de Pirazinas
µ-CTE -TD-GC/MS analysis of potato crisps
Militar, forense + anti-terrorismo
• Seguridad– Materiales Peligrosos – Laboratorios Móviles
• Análisis de Explosivos
• Incendios – acelerantes de combustión
• Armas Químicas
Peak area data for 10
ng free-VX
24356
26685
25750
22905
25527
23662
24667
25723
25163
24785
25139
Mean = 24942
RSD % = 4.2
Two VX calibrations carried out at two weeks separation
0.0
10000.0
20000.0
30000.0
40000.0
50000.0
60000.0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
VX Loading Level (ng)
Peak A
rea
Calibration 16/06/03
Calibration 03/07/03
Calibration range
0.1–20 ng
min5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5
150 pA
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
FPD1 B, (C:\DOCUME~1\STEPHE~2.DAV\MYDOCU~1\APPLIC~1\DSTLCW~1\NEWFOL~1\45PGVX~1.D)
7.7
16
8.2
13
8.2
93
8.3
68
45 pg of free-VX
analysed without
system passivation
Two VX calibrations carried out at two weeks separation
La tecnología TD Agilent es compatible con
free-VX (Agente nervioso) (Exclusivo)
CATALOGO DE PRODUCTOS
UNITY 2™
Plataform Universal para Desorción Térmica
Gran rango de
Concentraciones
(sub-ppt a %)
Cualquier aplicación TD en una
única plataforma (C2-C40 y
compuestos reactivos)
Operación sin líquidos
criogénicos
Cumplimiento 100% de los métodos
estándar incluyendo test de fugas,
purge to vent, backflush trap, etc
Ampliacion con accesorios
(e.g. Automuestreador de
100-tubos, canisters,
online)
SecureTD-Q™:
Recolección Cuantitativa
del flujo de split para
análisis posterior
Compatible con Tubos con
etiqueta RFID o tubos sin
marca
TD-100™
• Incorpora todas las ventajas del UNITY 2 y
muestreo automático en una única unidad
• La Capacidad de100 tubos de adsorbente permite
la operation todo el fin de semana
• Incluye re-collección automática estándar
• Tecnología de cierre DiffLok™ para operación
segura y rápida
• Capacidad de lectura/escritura en la RFID tag
(TubeTAG™) para trazado de la historia del tubo
• Integra control Electrónico de Presion (EPC) para
bloqueo de los tiempos de retención
• Test de presión incorporado– monitoriza el estado
de los cartuchos
Sistema Automático de TD para 100 tubos RFID o sin marca
Monitorización continua on line de 3 canales
de aire/gas (e.g. muestra, estandar & blanco)
Aplicaciones clave:
• Precursores de Ozono
• Olores en aire ambiental
• Freones en emisiones industriales
Air Server™ 3
Automatización sin líquidos criogénicos para
análisis de canister & monitorización de aire
Automatización de 8-canales de
canister/bolsas
• Lineas de transferencia termostatizadas
• Adición de IS
• Cumple con la norma TO-15
CIA 8™ Los sistemas
Air Server 3 y
CIA 8 están
basados en el
UNITY 2
ULTRA 2™
Ampliación para muestreo
automático de 100-tubeos para
usuarios de UNITY 2, Air
Server o CIA 8
UN UNITY 2 puede combinarse
con ambos: ULTRA 2 y CIA 8 o
Air Server. Esta combinación
ofrece la máxima versatilidad
de monitorización
Sales Literature, Ordering Guides etc
www.markes.com
Field Portal: https://extranet.chem.agilent.com/sites/partners/sales
assist/default.aspx
elsa Ordering and Configuration Guide
New Agilent Brochure 5990-6208EN
Markes Product
brochures
Tech Notes
Application Brochures
VENTAJAS TECNOLOGIA MARKES
Válvula Patentada de
Desorción Térmica que
permite
SecureTD-Q y es
compatible con todas las
aplicaciones de TD La Trampa enfriada
eléctricamente más
eficiente del mundo....
y con backflush!
TECNOLOGIA TD LIDER
And other key innovations ...
TubeTAG™
Electronic (RFID) labels
para los tubos TD
Tapones DiffLok™
para
automatización
completa y segura
Secure TD-Q : Control de Gas durante la desorción
(Tubo Principal)
• La Transferencia de los analitos a
la Trampa puede realizarse en
split or en splitless
• El flujo a través de la Trampa de
enfoque y a la salida opcional de
split se controlan por medio de
válvulas de aguja (UNITY 2/TD-
100 nivel básico) o MFCs (nivel
avanzado)
• Los MFCs se pueden añadir
después si se desea
T
Durante todo el proceso de
Desorción se mantiene el flujo
de Gas Portador al GCMS por
medio de una linea de byPass
con control EPC
Los flujos en la Trampa y el flujo de
split flow opcional se controlan por
medio de vlavulas de agua y MFC’s
Válvula caliente
To GC
Time
Inte
nsity
• La Transferencia de los analitos al
GCMS puede realizarse en split or en
splitless
• El flujo a través de la Trampa de
enfoque y a la salida opcional de split
se controlan por medio de válvulas de
aguja (UNITY 2/TD-100 nivel básico)
o MFCs (nivel avanzado)
El flujo de salida de split opcional
se controla por medio de una
válvula de agua o un MFC
La Trampa de
Enfoque se calienta y
se arrastra en
Contracorriente por
medio de un flujo de g
Gs controlado por
EPC
Control del Flujo de Gas durante la desorcion
secundaria (Trampa)
Durante todo el proceso de
Desorción se mantiene el flujo
de Gas Portador al GCMS por
medio de una linea de byPass
con control EPC
Válvula caliente
Al GC
Time
Inte
nsity
Etapa 2: Desorción Secundaria (trampa) con (salida) de split opcional
Válvula TD Patentada : Todas las aplicaciones &
recolección de muestra
• El análisis posterior de la muestras recogida facilita validar la
recuperación del analito a través de la ruta de TD
• Cualquier cambio del perfil de VOCs indica un pérdida
Time
Inte
nsity
SecureTD-Q
Muestra Re-colectada – re-analizada
SecureTD-Q
Time
Inte
nsity
Muestra Re-colectada – re-analizada
Time
Inte
nsity
SecureTD-Q
Muestra Re-colectada – re-analizada
Re-colecciones
Recolección Cuantitativa del flujo de split
Secuencia de 20 repeticiones con
coleccion de estándares de
ftalatos con un split de 21:1. La
buena similitud entre la caida
esperada (línea roja) y la
observada (línea azul) confirma la
recuperación.
• SecureTD-Q significa que la Desorción Térmica deja de ser una técnica de
“un único disparo”
• Validación simple de Métodos/Datos según se especifica en el Método ASTM
D6196
• SecureTD-Q Permite también análisis repetidos con tecnología GC diferente,
archivo de muestras o análisis por parte de terceros.
Trampa de Enfoque enfriada electricamente y
con Backflush
• Enfriada Electricamente – NO requiere líquidos
criogénicos
• La mezcla de atrapado químico (adsorbente) y
físico (temp.)– maximiza el atrapado de compuestos
• Calentamiento/Enfriamiento rápido: Reduce los
tiempos de ciclo – Velocidades máximas de
calentamiento de 100ºC/s para obtener picos
capilares estrechos y una alta sensibilidad
• Permite purga selectiva de agua o disolventes,
reduciendo las interferencias analíticas.
• Fácil de intercambiar
Entrada
Salida
Trampa en Backflush: Recuperación de un rango
amplio de puntos de ebullición ...
Recuperación Cuantitativa de n-
C40 confirmada usando
SecureTD-Q
Retención de Acetileno proveniente
de >1500 mL de aire, sin necesidad
de líquidos criogénicos
>99% recovery de n-C40
… conpatibilidad sin precentes con compuestos
reactivos ...
Recuperación
Cuantitativa de tioles.
NOTA: Ruta de Flujo a
80ºC.
Ethyl mercaptan
Benzene
DNT TNT
PETN
RDX
Explosivos –
Recuperación
lineal hasta 5
ng
… y análisis simultáneo de VOC y SVOC
Los sistema de TD que usan flujo directo en lugar de backflush de la trampa de
enfoque no pueden analizar VOC & SVOC simultaneamente
Benzene
DD
P
DEH
P
Original
Repetición
Desorción de un estándar mixto de Ftalatos: di-etil- thasta di-n-decilftalato.
SecureTD-Q confirma la recuperación cuantitativa de en todo el rango de
analitos
Multi-splitting: Muestras de Alta concentración
La desorción térmica no es solo para trazas!
Analizada con un
ratio de split de
3000:1
3 repeticiones de la
misma muestra
confirman los
resultados.
min5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5
150 pA
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
FPD1 B, (C:\DOCUME~1\STEPHE~2.DAV\MYDOCU~1\APPLIC~1\DSTLCW~1\NEWFOL~1\45PGVX~1.D)
7.7
16
8.2
13
8.2
93
8.3
68
45 pg de VX libre
analizados sin
pasivado del sistema
Splitless total: Muestras de Baja
concentración
Prueba la Inercia y
sensibilidad del
sistema Agilent
TD-GC(MS)
DiffLok™ Tapones
• Cierre MUY efectivo para tubos
con Automuestreadore de TD (TD-
100/ULTRA)
• Evitan la entrada de “artefactos” y
la pérdida de analitos
• Los tapones DiffLok permiten el
flujo de gas cuando se aplica
presión
• No necesitan taparse o
destaparse para Automuestreador
• DiffLok mejor sellado que los
tapones de presión clásicos para
tubos de TD
Cuerpo exterior inerte ó de acero inoxidable (mostrado en transparente )
O-ring para sellado del tubo en el tapón Inserto roscado de
bloqueo de difusión en cuerpo
cilíndrico
El tubo de muestra se
presiona con el tapon por
aquí Cono de entrada
para autoalineamiento
con la boquilla del tubo en el
ULTRA/TD-100
Los Tubos sellados con DiffLok mantienen la integridad de la muestra
Xylene
Toluene
Benzene
Dia 8
Dia 1
• Los Tapones DiffLok Patentado s evitan la
entrada de artefacto y la pérdida de analitos
en el TD-100 & ULTRA.
• Permiten flujo de gas cuando se les aplica
presión y se pueden mantener en los tubos.
Esto simplifica la automatización (No hay que
tapar ni destapar los tubos)
Sin entrada de ártefactos tras 8 dias
Sin pérdida de analitos tras 24 horas
TubeTAG: Innovación Unica para TD
Cómo funciona con TD Agilent
1. Tag permanentemente unido al tubo &
programado con la información relacionada
con el tubo por medio de TAGSCRIBE
2. El Tubo
etiquetado se envía
para toma de
muestra (Tag). Los
detalles de la
muestra quedan
escritos via
TAGSCRIBE o desde
el sistema TD
3. Los tubos etiquetados vuelven al
laboratorio y se recuperan lo datos
empleando en el Instrumento TD
4. Los Tubos se analizan en el
sistema TD . Las etiquetas
Tag(s) se actualizan
automáticamente con la
información relevante. Los
tubos quedan listos para su uso
posterior.
RFID tagging offers
enhanced
traceability and
quality assurance
for sorbent tubes
Información del Tube y de la muestra (Tag)
“TubeTAG is a genuine breakthrough in TD technology. It allows the user to immediately identify the sorbent in each tube, when it needs repacking and whether or not it has a history of leak test failures, back-pressure anomalies, etc.”
Tube Information
Note section
Sorbent packing
# thermal cycles
Impedance
Leak test info
Access to
sample info
in the field
Sample Information Access to tube
& sample info
via TD-100
Sample start info Sample end info
EPC & retention time locking
El UNITY/TD-100 TD-GC/MS con la presión en cabeza de columna
controlada por EPC ofrece RTL independientemente de otros factores
Accesorios de Toma de muestra Innovadores
de Markes International
Ampliamos el rango de
aplicaciones de la
Desorción Térmica
TC-20™: Multi-tube conditioning & dry-purge unit
Aunque todos los instrumentos Agilent ofrecen un
modo de acondicionamiento, el TC-20 ofrece,
acondicionamiento simultáneo de hasta 20 tubos
Temperaturas de acondicionamiento entre 50 y 400⁰C
El TC-20 también permite purga seca de hasta 20
tubos simultáneamente- en la dirección de muestreo
Proporciona el mismo flujo a todos los tubos,
independientemente de que haya unos pocos o todos
Permite el uso de N2 de bajo coste
Libera al TD-GC/MS para el trabajo analítico
Tubos de Muestreo con Adsorbentes
• Tubos estándar de 3.5” dispponibles en
acero inoxidable, Silcosteel® o vidrio con
hasta 3(4) adsorbentes/tubo
• Adecuados para monitorización forzada de
10 a 500 mL/min
• Adecuados para muestreo por difusión
• Reutilizables 100-1000 veces
• Marcados con nº de serie para identificación
• Tubos de alto flujo “DAAMS” de vidrio y
tubos de 4.5” (115 mm)
• SafeLok™ , CRS tubes ... MTS-32™
Para muestreo
secuencial de hasta
32 tubos estandar
de 3.5” & SafeLok
Tubos RFID tags reutilizables
Muestreo de Tubos con Adsorbente
Bomba de muestreo Muestreo por Difusión
Micro-Chamber/Thermal Extractor™(µ-CTE™)
Screening de Emisiones y perfil
de olores
Accesorios especiales de muestreo de MARKES
Muestreo de
Respiración FLEC emission cell
Monitorización In situ
de en suelo
Otro método de estudio de
emisiones de materiales de
construccion o mobiliario
Tubos de adsorbente en
sondas de suelo para
mapeo económico de la
contaminación del suelo
Sistema TT24-7 tandem trapping. Muestreo
“realmente” continuo de aire (casi tiempo real)
electrical cooling
(faster turnaround)
Trap
Channel B
Trap Channel A
Dos trampas enfriadas electricamente que
operan en tandem para permitir el
muestreo continuo de aire:
• Mientras la Trampa A muestrea, la
Trampa B se desorbe y se analiza
• Y viceversa
Las aplicaciones clave son:
• Monitorización continua de la
desaparición de Agentes Químicos en
ataques militares
• Defensa Civil
• Estudios Cinéticos en General
TT24-7 es una plataforma alternativa única para aplicaciones especializadas
on line que se conecta directamente el GCMS 5975T
¡GRACIAS POR SU ATENCION!
