ارزيابي عملكرد ريز نمونه بردار تله سوزني حاوي جاذب كامپوزيت سيليكاته نانو لوله كربني جهت نمونه برداري از پركلرواتيلن : مطالعه آزمايشگاهي و ميداني

Performance assessment of needle trap micro-sampler with silica-based carbon nanotube composite for health monitoring of perchloroethylene in laboratory and field

زمينه و هدف: روش ريز نمونه گير تله سوزني با دارا بودن مزيت هاي روش هاي ريز استخراج چون روش ريز استخراج فاز جامد، بدليل سهولت در استفاده، در حال تبديل شدن به روشي جايگزين معتبر و قدرتمند در سنجش نمونه هاي هوا مي باشد. اين مطالعه عملكرد روش تله سوزني حاوي جاذب كامپوزيتي نانو لوله كربني تك ديواره با بنيان سيليكاتي سنتز شده به روش سل ژل، با هدف معرفي يك جاذب جديد جهت نمونه برداري از پركلرواتيلن در هوا را مورد بررسي قرار مي دهد. روش بررسي: در اين مطالعه بعد از مرحله آماده سازي، جاذب بطول cm 1/5 در داخل سوزن نوع 21 به قطر داخلي mm 0/52 قرار گرفته و با تنظيم متغيرهاي تاثير گذار بر اين تكنيك در يك اتاقك استاندارد، عملكرد آن در سه مرحله حين نمونه برداري ، نگهداري نمونه هاي گرفته شده و مرحله واجذب آناليت در ريز نمونه گيري از تركيب پركلرواتيلن مورد ارزيابي قرار گرفت. در نهايت نمونه بردار جهت ريز سنجش تركيب پر كلرو اتيلن در فرآيند خشك شويي مورد استفاده قرار گرفت و با روش NIOSH مقايسه شد. يافته ها: نتايج نشان داد كه حجم گذر شكست براي تله سوزني حاوي كامپوزيت سيليكاته نانو لوله كربني و جاذب تجاري CAR/PDMS بترتيب بالاتر از 1300 و 1100 ميلي ليتر بدست آمد. دما و رطوبت هواي نمونه برداري بر عملكرد جاذب تأثير داشته و افزايش دما و رطوبت موجب كاهش جذب آناليت روي بستر جاذب شد. جاذب در نگهداشت آناليت نمونه برداري شده عملكرد بسيار خوبي داشته و مقدار آناليت از دست رفته پس از گذشت يك هفته، كمتر از 3 درصد محاسبه گرديد. در اندازه گيري نمونه هاي واقعي در فرآيند خشك شويي، روش تله سوزني قادر به تشخيص نمونه ها با انحراف معيار نسبي استاندارد (5/3-3/8) پايين تري نسبت به روش پيشنهادي نايوش (18/12-10/27) بوده است. نتيجه گيري: عملكرد روش تله سوزني و همچنين جاذب كامپوزيتي سيليكاتي نانولوله كربني در نمونه برداري از تركيب پركلرواتيلن در هوا مطلوب بوده و جهت پايش بهداشتي آلاينده هاي هواي محيط هاي زيستي و شغلي توصيه مي شود.

Background and aims: Needle trap micro-sampler, with all advantages of microextraction techniques such as solid phase microextraction, owing to the ease of use and becoming a powerful method for air pollution monitoring. In this study, the performance of needle trap micro-sampler device with silica composite of carbon nanotubes, prepared using sol-gel technique, was investigated for health monitoring of perchloroethylene in air. Methods: After preparation of proposed sorbent, 1.5 cm length of a 21-gauge needle (10 cm length and 0.52 mm I.D.) packed and the experimental parameters adjusted and the performance of micro-extraction sampler assessed in the sampling, storage and desorption stages for micro-sampling and determination of perchloroethylene. Finally the sampler was used for air monitoring of perchloroethylene in the dry cleaning and compared with NIOSH relevant method. Results: The results demonstrated that breakthrough volumes were more than 1300 and 1100 ml for needle trap packed with CNTs/silica composite and CAR/PDMS, respectively. Increasing the sampling temperature and relative humidity reduced the sampling efficiency and the needle trap devices with both sorbents showed less than 4% for analyte losses after seven days. In the field sampling, needle trap with nano-structured sorbent showed better response comparing to the NIOSH 1003 method. Conclusion: Needle trap device packed with silica composite of carbon nanotubes showed good performance for sampling of perchloroethylene in air and recommended for health monitoring of occupational and environmental pollutant.