Leveranciers-login
Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Ontvang onze nieuwsbrief en digitale magazine
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

   

ARTIKEL
Deel dit artikel
‘Nieuwe  monsternamemethodiek maakt VOC-meting veel eenvoudiger’
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

‘Nieuwe monsternamemethodiek maakt VOC-meting veel eenvoudiger’

Innovatieve monsternamemethoden maken de analyse van Volatile Organic Components (vluchtige organische stoffen) een stuk eenvoudiger en betrouwbaarder, zeker bij metingen van VOC’s in zeer lage concentraties. “Nieuwe technologieën, ontwikkeld vanuit onze IS-X labs bieden uitkomst bij de analyse van arbo-controles, cleanroombewaking, milieucalamiteiten en meer.
“VOC analyseren is op zich niet moeilijk, zeker in combinatie met GC of GC-MS, maar of je resultaat correct is, wordt grotendeels bepaald door de monstername,” begint Jo Vervenne. Daar komt bij dat er vanuit de markt steeds meer de vraag komt om lager te kunnen meten. Dat stelt nieuwe eisen. “Neem bijvoorbeeld de semiconductorindustrie waar chips kleiner en kleiner worden en steeds gevoeliger voor VOC-verontreinigingen. Daar moeten monsternamemethoden voor ontwikkeld worden om de laagste concentraties nog te kunnen meten. Uit onderzoek weten we dat adsorptiebuisjes en monsternamezakken niet alle componenten meenemen en dat stoffen afgebroken worden, waardoor ze in het analyseresultaat niet meer naar voren komen. Dat is onwenselijk.” Nieuwe monsternameproducten Traditionele bemonsteringsmethoden schieten tekort, concludeert Joeri Vercammen. Vanuit jarenlange expertise en onderzoek kent hij de discrepantie tussen wat er echt aan VOC’s in omgevingslucht zit en wat er in labs gemeten wordt. Het kan gebeuren dat zeer toxische stoffen compleet over het hoofd worden gezien. Vervenne: “Vandaar dat we een nieuw portfolio aan monsternameproducten hebben ontwikkeld, inclusief protocollen voor een goede aanpak. Dit maakt het meten van VOC niet alleen eenvoudiger, maar de monstername en daarmee het analyse- resultaat ook veel betrouwbaarder.” Vercammen valt hem bij: “Dit hebben we binnen IS-X ontwikkeld samen met gebruikers, uitvoerig getest in de praktijk, en het werkt. Onze methodiek zorgt voor maximaal behoud van de staalintegriteit. Daarmee bedoel ik dat VOC’s die toxisch zijn of een mogelijk gezondheidsrisico vormen, niet tijdens of na de staalname verloren gaan, en je het hele spectrum meet.” Whole air approach De nieuwe monsernamemethodieken bieden een uitstekend alternatief voor de klassieke sample badges die bedrijven nu hanteren, stelt Vervenne. “Hierbij worden de componenten gevangen op actieve kool of op een dragermateriaal in een buisje, dat alleen geschikt is voor een bepaalde groep componenten. Ga die stoffen met verschillende vluchtigheid en polariteit maar eens afvangen. Formaldehyde gaat bijvoorbeeld verloren bij thermische desorptie.” Deze tekortkomingen zijn bekend in de markt. De roep om een alternatief klonk daarom steeds luider. Vervenne: “Dat verklaart de grote vraag naar de whole air approach. Dat wordt ook steeds vaker toegepast, maar als je ziet wat daar beschikbaar was en welke fouten dat met zich meebrengt…” Vercammen: “Er wordt bijvoorbeeld gewerkt met Tedlar bags. Handig in gebruik, maar ze zijn niet inert, geven gassen vrij en laten gassen door, waardoor na een paar dagen niets van reactieve stoffen wordt teruggevonden. Een onderzoeker, niet de eerste de beste, vertelde me dat hij zijn luchtmonster rustig 3 dagen in zo’n zak liet zitten. Geen wonder dat hij niets mat.” Vervenne: “Dit een typisch voorbeeld van praktische problemen waar klanten tegenaan lopen en die we samen met ze besproken hebben. Dat heeft ons veel nieuwe inzichten gegeven.” Helium Diffusion Sampling Canisters of gasbussen bieden voordelen ten opzichte van andere bemonsteringsmethoden bij de sampling van toxische VOC’s. Vooral op het punt van monsterintegriteit. Er wordt immers a-selectief, dus zonder voorkeur, bemonsterd. Er diffunderen geen stoffen uit de houder, en met de juiste inerte coating adsorberen er geen stoffen aan de wand. Ze zijn ook geschikt om langer – zeg 4 uur, 8 uur, 24 uur, een week, of een maand – aaneen te bemonsteren. Hun nadeel is dat ze niet praktisch zijn in gebruik, maar daar is een oplossing voor gevonden. “Zie je jezelf al rondlopen met een onder vacuüm gebrachte canister?”, lacht Vervenne. “Dat is niet werkbaar. We hebben canisters laten redesignen en zijn uitgekomen op heliumdiffusie.” Helium Diffusion Sampling, HDS, trekt vluchtige componenten onafhankelijk van hun kookpunt en chemische eigenschappen in de canister zonder dat er een vacuüm vereist is. Zo kan de volledige range van C2 tot C12, inclusief polaire stoffen zoals formaldehyde en ethyleenoxide, betrouwbaar bemonsterd worden. Dat werkt zo, legt Vercammen uit. “Tijdens het dragen diffundeert het helium uit de canister en wordt omgevingslucht voorkeursvrij in de canister getrokken. Een kleintje met een volume van 25 ml heeft voldoende inhoud om de VOC-niveaus op de GC-MS te kunnen meten op ppb-niveau. Dit is ruim voldoende voor blootstelling in het kader van arbeidshygiënecontroles.” Canister-analyse Met HDS alleen ben je er niet; de gasbussen moeten ook eenvoudig op bestaande apparatuur aan te sluiten zijn. Liefst zo, dat de inhoud direct geanalyseerd kan worden. Nu is apparatuur voor VOC-analyse in lucht afgestemd op klassieke bemonsteringsmethoden met absorptiebuisjes. De gebonden componenten worden via thermische desorptie vrijgemaakt en geïnjecteerd op de GC-MS. Voor canister sampling bestonden er gaan standaardoplossingen. De benodigde aansluitingen zijn als onderdeel van dit project speciaal ontworpen. Waar nodig is in samenwerking met de fabrikant maatwerk ontwikkeld. “Twee jaar geleden hebben we de SIFT-MS aangepast met een opbouw”, verduidelijkt Vercammen. “Om over te kunnen gaan van buisjes naar canisters is er een autosampler ontwikkeld. Daarmee kun je direct de componenten massaspectrometrisch bepalen zonder GC-voorscheiding.” Vocht in de canisters moet voor injectie op GC-MS verwijderd worden. Dit kan nu automatisch en wel zo, dat een polaire stof als formaldehyde niet verdwijnt. Daarmee wordt het nu ook mogelijk om formaldehyde op GC-MS mee te bepalen, waar normaliter een aparte HPLC-meting vereist is. Zo kan de analyse van TO15- (Toxic Organics bemonsterd met gasbussen) en TO17-componenten (met buisjes) uitgebreid worden. “Het geheim zit hem in de canisters, die zoals gezegd voorkeursvrij bemonsteren en geen impact hebben op reactieve producten.” Kalibratie ontzorgen Ook op kalibratievlak zijn stappen gezet. “Verkeerde kalibratie is de grootste bron van fouten. Het succes en de betrouwbaarheid van een methode staat of valt volledig met je kalibratie”, licht Vervenne toe. “Zelfs bij gespecialiseerde instituten – die echt wel het verschil tussen ppt en ppm weten – moeten we hier nog veel aandacht aan besteden. Daarom ontzorgen we ook de kalibratie binnen onze oplossingen. We leveren de kennis en hardware hiervoor. Het belang van kalibratie wordt maar al te vaak onderschat: 10% van de investering dient naar het kalibratiesysteem te gaan.” Ambachtelijke – lees: handmatige – kalibratie voldoet ook, maar vereist kennis en is foutgevoeliger. Daarbij kan manuele kalibratie gevaarlijk zijn als er gewerkt moet worden met zeer toxische stoffen als fosfine en arsine. En wat te doen met moeilijke componenten die niet als gasstandaard beschikbaar zijn? Vercammen: “Hoe ga je een standaard creëren met componenten die labiel zijn? Het eenvoudigste is ze in een oplossing van methanol aan te kopen en die rechtstreeks te injecteren. Met de meest componenten is dat mogelijk, maar niet voor moeilijkere moleculen, zoals zwavelverbindingen of aroma’s, waar vaak geen standaard voor bestaat.” ACU De opties voor VOC-kalibratie zijn dynamische verdunning van gasstandaarden of permeatiebuizen. Laatste is het meest betrouwbaar. “Dat gaat met een semi-permeabel teflon buisje”, legt Vercammen uit. “Daarin breng je het pure product, je sealt het en brengt het in een oventje. Hierin diffundeert de component bij een bepaalde temperatuur bij een gekende emissiesnelheid.” Een dergelijke kalibratie is te doen voor een gekwalificeerd analist, maar blijft ingewikkeld en tijdrovend. De kalibratie-unit die IS-X heeft ontworpen, maakt het leven gemakkelijker. Met deze ACU, waarvan het prototype nu draait in het lab van een multinational, kan er ook voor toepassingen gekalibreerd worden waarbij een permeatiebuis niet werkt. Met een precisiepomp wordt er microliters aan vloeistof geïnjecteerd, verdampt, en met een draaggas naar het meettoestel gebracht. Het maakt de kalibratie stukken eenvoudiger, en ook voor de lastigste verbindingen goed te doen. Het spaart ook kosten, benadrukt Vervenne. En belangrijker nog, het elimineert menselijke fouten: “Stel, je wilt een zwavelcomponent gebruiken om te kwantificeren, dat is heel duur op laag ppb-niveau, áls leveranciers dat al kunnen leveren op zo’n concentratie. Daarbij is de houdbaarheidstermijn kort. Op ppm’s is dit wel te krijgen en stabieler, dus blijft de gascilinder langer goed. Met onze ACU ga je digitaal verdunnen met massastromingsmeters. Simpel. Van een concentratie van 10 ppm geef je in dat je terug wilt naar 10 ppb. Dit is nog zo’n praktische oplossing om analyse van VOC’s in lucht gemakkelijker en betrouwbaarder te maken, in plaats van een uitdaging, wat het voor labpersoneel én apparatuur nu vaak is.”
MAXUS MEDIA
LABinsights.net LABinsights.de LABinsights.nl
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
SERVICE EN CONTACT flag