Rensning af MTBE forurenet grundvand i bioreaktor med MTBE som primært substrat

Bilag D Beskrivelse af MTBE analysemetoder

I projektet blev MTBE analyseret ved to forskellige analysemetoder, nemlig ved gaskromatografi og ved massespektrometri.

D1 Gaskromatografi

En del af MTBE analyserne på E&R DTU er udført ved brug af en Gaschromatograf med FID-detektor, af typen SHIMADZU GC - 14B. Denne er kombineret med en Purge & Trap enhed af typen TEKMAR – LSC 2000. Dataopsamlingen foregik ved hjælp af systemet SHIMADZU CLASS VP. Den anvendte kolonne i gaskromatografen er af typen SPB 624, produceret af Chrompack. Den har en længde på 30 m, diameter på 0,53 mm og kan anvendes ved temperaturer op til 250°C.

Til analysen blev der injiceret 5 mL vandprøve.

Den anvendte procedure er beskrevet i det følgende:
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Procedure‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Procedure‘‘

D2 Massespektrometri

Der blev i projektet anvendt en Membrane Inlet MassSpectrometer (MIMS) til måling af MTBE. I det følgende gives en beskrivelse af måleprincippet. Beskrivelsen er i hovedtræk baseret på uddrag fra Miljø & Ressourcer DTU’s ”Brugervejledning til MS TCP-121”.

Det anvendte apparat var af typen MS TCP-121 som er et quadrupol massespectrometer med membran-inlet. MIMS‘en har et membran-inlet, dvs. at prøven ikke direkte kommer ind i apparatet, men skal diffundere igennem en membran. Der kan derfor kun måles på stoffer, der kan trænge igennem denne membran. På indersiden af membranen er der næsten vakuum (10-5 mbar).

Prøven suges ind i et lille "kammer" (ca. 0,1 ml) foran membranen og ud igen vha. af en peristaltisk pumpe (Ole Dich). Når stofferne har passeret membranen, bliver de bombarderet af elektroner, hvorved de ioniseres. Elektronerne kommer fra et filament/glødetråd. Ved ioniseringen kan stofferne også mere eller mindre gå i "stykker" alt afhængig af stoftype. De stoffer, der er ioniseret, vil derefter koncentreres via 4 poler (deraf navnet quadrupole), der sidder lige før detektoren, som kan måle disse ioniserede stoffer.

MIMS kan altså kun måle stoffer, der kan trænge igennem membranen, og som kan ioniseres af elektroner fra filamentet. Målingen foregår online med en forsinkelse på ganske få minutter, dette gør apparatet særdeles anvendeligt til dynamiske målinger.

Der ligger ydermere en begrænsning i hvor mange stoffer, der kan måles på én gang. Hvis de enkelte stoffer, der ønskes målt har meget forskellige molmasser, kan der dog nemt måles over 5 forskellige stoffer samtidigt. Ligger stoffernes molmasser derimod tæt på hinanden kan der ofte kun måles l eller 2 ad gangen. Samtidigt bør udslaget fra de forskellige stoffer ikke sprede sig over mere end to dekader, da de høje udslag kan påvirke de lave udslag. I nogle tilfælde er det ikke nok, at stofferne ligger langt fra hinanden i molmasse, idet stofferne kan fragmenteres af de elektroner, der udsendes fra filamentet. I uheldige tilfælde kan disse fragmenter interferere med et andet stof, der ønskes målt samtidig. Generelt vil større komplekse stoffer have flere fragmenter end små og mindre komplekse stoffer.

Målingen kan generelt udføres med stor præcision helt ned til 1 μg MTBE/L. Figur D1 viser et eksempel på en standardkurve for MTBE målingen på MIMS.
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur D1‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur D1‘‘

Figur D1.
Standardkurve for MTBE måling på MIMS.