DESOTEC i VITO opracowują dokładną metodę pomiaru poziomu PFAS zaadsorbowanego na węglu aktywnym

W związku z tym firma DESOTEC zdecydowała się na opracowanie dokładniejszej i bardziej niezawodnej metody pomiaru poziomu PFAS w zużytym węglu aktywnym, aby:

• Umożliwia klientom wybór najbardziej odpowiedniego sposobu utylizacji odpadów zawierających węgiel aktywny PFAS w celu ochrony środowiska i zdrowia ludzi.
  
• Pozwól firmom wykazać zgodność z prawem, dając im pewność, że ich pomiary będą zgodne z pomiarami przeprowadzonymi przez organy ochrony środowiska, co pozwoli uniknąć kłopotów, grzywien i innych działań egzekucyjnych.
• Chroń reputację klientów, ponieważ problem PFAS jest w centrum uwagi.
• Umożliwiamy naszym zespołom badawczo-rozwojowym ocenę wydajności instalacji i porównanie różnych klas węgla dla różnych cząsteczek PFAS.

Sześciomiesięczny projekt obejmował dwa główne wyzwania:

Krok 1: Optymalizacja ekstrakcji. PFAS zaadsorbowany na węglu aktywnym jest stałą matrycą. Dlatego konieczny jest etap ekstrakcji; musi być on tak wydajny, jak to możliwe, aby uzyskać jak najwięcej PFAS z węgla. Ekspertyza DESOTEC w zakresie węgla aktywnego była tutaj kluczowa.

Po ekstrakcji i przeniesieniu do fazy ciekłej PFAS mierzono za pomocą chromatografii cieczowej połączonej ze spektrometrią mas tandemowych (LC-MS). W tym przypadku kluczowe znaczenie miała wiedza i sprzęt VITO.

Krok 2: Eksperymenty walidacyjne. Ekspertyza VITO była nieoceniona w zdefiniowaniu zestawu eksperymentów w celu oceny pięciu parametrów: wykrywania, dokładności, liniowości, powtarzalności i niepewności.

Przeprowadzono cztery rundy eksperymentów, aby przetestować różne rozpuszczalniki i warunki w celu optymalizacji ekstrakcji. W każdej rundzie obliczano odzysk dla różnych metod, ustalając, która metoda została użyta w kolejnych rundach.

Runda 1:

• Dwa rozpuszczalniki: acetonitryl i metanol.
• Sonikacja kontra potrząsanie w celu ekstrakcji.
• Czas trwania potrząsania/sonikacji.
• Jeden rodzaj węgla.
• Jedno stałe stężenie.

Runda 2:

• Dwa różne stężenia substancji wzmacniających.
• Długość sonikacji.
• Dodanie kwasu i zasady (kwasu mrówkowego i octanu amonu) do rozpuszczalnika.

Runda 3:

• Trzy stężenia szczytowe.
• Izotopy służące do oceny dokładności metod ekstrakcji.
• Dwuetapowa metoda ekstrakcji z użyciem jednego rozpuszczalnika i mieszaniny binarnej (tylko acetonitryl lub acetonitryl/heksan (50:50) lub acetonitryl + heksan).
• Dwa rodzaje węgla: jeden pochodzący z kokosa i jeden z węgla.

Runda 4:

• Trzy rozpuszczalniki (acetonitryl + heksan (dwa etapy) lub alkaliczny metanol (NH ₃ )).
• Trzy gatunki węgla aktywnego: dwa na bazie węgla i jeden na bazie kokosa.
• Jedno stężenie.

Przeprowadzono dwie wstępne walidacje: jedną w VITO i wewnętrzną walidację w DESOTEC. Próbki węgla aktywowanego zostały również wysłane do laboratoriów komercyjnych w celu dalszej walidacji.

Zobacz metodę na tej grafice:

Dwiema metodami stosowanymi obecnie we Flandrii są:

1. CMA/3/D: dla gleb i osadów.

2. CM/A3/O: do polepszaczy gleby.

W obu przypadkach stosuje się jeden etap ekstrakcji, po którym następuje jeden etap koncentracji, a na końcu pomiar na urządzeniu LC/MS.

Nasza nowa metoda wykorzystuje trzy etapy ekstrakcji i jeden etap koncentracji, po których następuje taki sam pomiar LC/MS, jak w istniejących metodach powyżej. Używane rozpuszczalniki są takie same.

Dzięki temu możemy mieć pewność, że z węgla aktywnego zostanie wyekstrahowana jak największa ilość PFAS, co przełoży się na o wiele bardziej wiarygodne i dokładne wyniki oraz da naszym klientom przemysłowym pewność, jak najlepiej postępować z odpadami PFAS.