HS-SPME 방식에 기초한 물중 VOC 성분의 분석기법에 대한 연구 : 3가지 실험 조건의 변화와 분석감도의 관계
Determination of VOC in aqueous samples by the combination of headspace (HS) and solid-phase microextraction (SPME)
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초록
SPME 분석기법은 헤드스페이스(Headspace: HS) 방식으로 기체상태의 흡착을 유도하거나, 액상시 료에 직접 접촉하는 방식으로 분석대상 물질을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 CAR/PDMS fiber를 이용하 여, 액상시료의 VOC 분석을 시도하였다. 3 가지 변수 (흡착온도, 흡착시간, 교반여부)의 강약을 동시에 감 안한 8가지 조합조건에서 분석효율을 조사하였다. (1) 용출온도: 30 대비 50oC. (2) SPME fiber 시료노출 시간: 10과 30 min. (3) 교반적용 여부: 무 교반 대비 1200 rpm. 8가지의 조합형 분석조건에서 HS-SPME 방식을 적용하여 분석한 결과, S50-30 (stirring speed: 1200 rpm, exposure temp: 50oC, exposure time: 30 min) 에서 가장 분석효율이 높게 나타났다. 가장 좋은 감도를 보인 S50-30방식의 분석 회수율을 GC에 직접주 입하는 방식을 임의의 기준으로 평가하였을 때, 성분에 따라 상대 회수율이 45.5~68.5%로 나타났다. 본 연구의 결과, 3가지 변수 중에서 교반여부는 검량 특성을 결정짓는 가장 중요한 인자로 나타났다.
Abstract
The application of solid phase microextraction (SPME) is generally conducted by directly immersing the fiber into the liquid sample or by exposing the fiber in the head space (HS). The extraction temperature, the time of incubation, and application of stirring are often designated to be the most important parameters for achieving the best extraction efficiencies of HS-SPME analysis. In this study, relative importance of these three analytical parameters involved in the HS-SPME method is evaluated using a polydimethylsiloxane/carboxen (PDMS/CAR) fiber. To optimize its operation conditions the competing relationships between different parameters were investigated by comparing the extraction efficiency based on the combination of three parameters and two contracting conditions: (1) heating the sample at 30 vs. 50 C, (2) exposing samples at two durations of 10 vs. 30 min, and (3) application of stirring vs. no stirring. According to our analysis among 8 combination types of HS-SPME method, an extraction condition termed as S50-30 condition ((1) 1200 rpm stirring, (2) 50oC exposure temp, and (3) 30 min exposure duration) showed maximum recovery rate of 45.5~68.5% relative to an arbitrary reference of direct GC injection. According to this study, the employment of stirring is the most crucial factor to improve extraction efficiency in the application of HS-SPME.
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