شناسايي و اندازه گيري تري هالومتان ها در آب شرب با استفاده از ميكرو استخراج فاز جامد و كروماتوگرافي گازي- طيف سنج جرمي / مطالعه موردي شهره اي استان مازندران

Detection and Measurement of Trihalomethanes in Drinking Water using Solid-Phase Micro-Extraction and Gas Chromatography-Mass Spectrometry(Case Study of Mazandaran Province Cities

كلرزني به منظور ضدعفوني آب شرب به دليل واكنش كلر با مواد آلي طبيعي موجود در آب مثل اسيدهاي تانيك، فلويك و هيوميك موجب تشكيل محصولات جانبي نظير تري هالومتان ها مي شود. به علت سرطان زا بودن اين تركيبات، اندازه گيري سريع اين تركيبات در آب نيازمند روش هاي تجزي هاي سريع و حساس مي باشد. در اين تحقيق، روش ميكرو استخراج فاز جامد، به عنوان يك تكنيك جداسازي و پيش تغليظ عاري از حلال براي تعيين چهار تري هالومتان رايج در آب آشاميدني و با استفاده از كروماتوگرافي گازي با طيف سنج جرمي مورد استفاده قرار گرفته است. در اين تكنيك، فيبر پلي دي متيل سيلوكسان و به روش فضاي فوقاني، براي پيش تغليظ و استخراج آناليت از نمونه آبي به كار گرفته شد. شناسايي و اندازه گيري آناليت هاي استخراج شده به وسيله واجذب حرارتي در محفظه تزريق كروماتوگرافي گازي- طيف سنج جرمي انجام شد. پارامترهاي مختلف موثر بر كارايي استخراج تري هالومتان ها از قبيل دماي استخراج و واجذب، زمان استخراج و واجذب و همچنين مقدار نمك بررسي و بهينه شدند. تحت شرايط بهينه، فاكتور تغليظ حد تشخيص در محدوده 1/2 تا 4/4 ميكروگرم بر ليتر و محدوده خطي از 20 تا 600 ميكروگرم بر ليتر به دست آمد. انحراف استاندارد نسبي در سطح غلظت 30 ميكروگرم بر ليتر تري هالومتان ها در آب در محدوده 1/3-5/2% بهدست آمد. روش به طور موفقيت آميز براي استخراج و تعيين تري هالومتان ها در آب آشاميدني شهرهاي استان مازندران به كار برده شد.

Chlorination for disinfection of drinking water leads to the formation of by-products like trihalomethanes, due to the reaction of chlorine with natural organic compounds like tannic acid, fulvic acid, and humic acid. Due to the carcinogenicity of these compounds, rapid measurement of these compounds in water requires rapid and sensitive analytical methods. In this study, solid-phase microextraction was used as a solvent-free separation and pre-condensation technique to determine four common halomethanes in drinking water using gas chromatography with mass spectroscopy. In this technique, polydimethylsiloxane fiber was used as headspace method for pre-condensation and extraction of the analyte from the aqueous sample. Detection and measurement of the extracted analytes was conducted using thermal desorption in the injection chamber of gas chromatography-mass spectroscopy. Various parameters affecting the efficiency of trihalomethane extraction, including the extraction and desorption temperature, the extraction and desorption time in addition to the amount of salt were investigated and optimized. Under optimal conditions, the concentration factor of detection limit was obtained in the range of 2.1 to 4.4 µg/l and the linear range of 20 to 600 µg/l. Relative standard deviation was obtained to be between 2.5% and 3.1% at the concentration of 30 µg/l trihalomethanes in water. The method was successfully applied to extract and determine trihalomethanes in drinking water in cities of Mazandaran Province.