i dokładnością). Problem ten dodatkowo komplikują rozwiązania prawne, które przykładowo nakładają obowiązek analizowania składu powietrza w zakładach pracy oraz miejscach użyteczności publicznej z coraz większą dokładnością1 2. Ze względu na poziom stężenia badanej substancji możemy przyjąć odpowiednio różne nazwy dla badanego analitu. Przykład odpowiedniego nazewnictwa został przedstawiony w tabeli 1.1.
Tabela 1.1. Ogólne nazewnictwo analitu ze względu na jego stężenie oraz przykład oznaczenia w oddechu
Ogólna nazwa analitu |
Stężenie analitu |
Przykłady oznaczeń w oddechu |
Składnik submikrośladowy |
< Ippt (<10'8%) |
metanal (aldehyd mrówkowy), aldehyd octowy, pentan, etan, etylen, tlenek azotu, dwusiarczek węgla, metanol, tlenosiarczek węgla, amoniak, benzen, kwas octowy, pozostałe węglowodory |
Składnik ultramikrośladowy |
< lppb (<10*%) | |
Składnik mikrośladowy |
< lppm |
aceton, tlenek węgla, metan, wodór, izopren, alkohol beznzylowy |
Składnik śladowy |
<lOOppm (<10'ł%) |
argon, neon, krypton, ksenon, metanol |
Składnik uboczny |
< 1% | |
Składnik główny |
1-100% |
tlen, para wodna, dwutlenek węgla |
W celu przezwyciężenia problemu związanego z granicą wykrywalności, do analizatorów wprowadzono dodatkowy moduł ze wstępnym wzbogacaniem składników próbki (prekoncentracją, zatężaniem). Rozwój technologii ceramicznych oraz mikromechanicznych umożliwił wytworzenie mikroukładów do wzbogacania składników próbki zwanych mikroprekoncentratorami. Układy te zostaną szerzej opisane w kolejnych rozdziałach rozprawy.
1.1. Idea wzbogacania składników próbki
Idea wzbogacania składników próbki jest dość prosta. Załóżmy, że trzeba określić 5 ng/1 substancji w próbce, a granica wykrywalności w naszym urządzeniu wynosi 1 pg/1. W tym celu możemy wykorzystać dodatkowy moduł prekoncentratora. Składa się on najczęściej z małej kolumny, w której znajduje się materiał adsorbujący. Może on być naniesiony na ściankach kolumny jak i umieszczony wewnątrz kolumny. W trakcie przepływu próbki przez preconcentrator adsorbowana jest badana substancja. Sprawność modułu wzbogacania składników próbki zależy od użytego materiału adsorbującego jak i badanej substancji, w granicznych przypadkach może wynosić nawet 100%. W opisywanym przykładzie należy zwiększyć stężenie analitu 200 razy, wystarczy więc 1 litr substancji przepuścić przez układ prekoncentratora, a następnie użyć 5 ml rozpuszczalnika, który całkowicie wypłucze badaną substancję (1000/5 = 200) [4].
4
W dyrektywie wydanej dnia 7 lutego 2006 roku Komisja Europejska wprowadziła wykaz indykatywnych
dopuszczalnych wartości narażenia zawodowego w celu wykonania dyrektywy Rady 98/24/WE oraz
zmieniająca dyrektywę 91/322/EWG i 2000/39/WE. W załączniku do dyrektywy zamieszczono tabelę
z wartościami krótkoterminowych dopuszczalnych stężeń, np. dla toluenu wartość dopuszczalna wynosi
100 ppm, dla monochlorobenzenu 15 ppm, 2-aminoetanolu 3 ppm dla kwasu azotowego 1 ppm.