4-1 最適分析條件結果
4-1-1 氣相層析儀實驗條件
氣相層析法適用於在分析條件下,不易被裂解或發生化學結構改變 的可揮發性有機物,本實驗以揮發性脂肪酸為分析物,其最適氣相層析 儀器分析條件,GC 注射口溫度 250℃、偵測器溫度 250℃,載流氣體流 速1.33ml/min,管柱起始溫度 80℃維持 1 分鐘,以每分鐘上升 5℃升至 85℃維持 3 分鐘,再以每分鐘 20℃上升至 150℃維持 1 分鐘,結果如表 4-1,以此條件可以有效的將分析物分開,所得分析層析圖,如圖 4-1。
4-1-2 固相微萃取法萃取條件
1.吸附時間
以丙酸標準溶液配製成 10μg/ml , 20μg/ml 二種濃度,由表 4-2、圖 4-2 結果顯示,吸附 10 分鐘後,回收率分別達到 79.1%(10μg/ml)
及 103.2 %(20μg/ml),吸附 20 分鐘後,回收率達到 85.5%(10μ g/ml)及 104.1%(20μg/ml),為確保分析準確度,本實驗將吸附時 間設定為 20 分鐘。
2.脫附時間
脫附時間設定為 1,2,3,5 分鐘,計算脫附效率,如圖 4-3 的結果,在 脫附 3 分鐘時,乙酸達 100﹪、丙酸達 99.6﹪、丁酸達 99.9﹪、異 丁酸達 99.8﹪,其脫率效率極佳,因此,本實驗採用 3 分鐘為脫附 時間。
3.固相微萃取最適萃取條件
採用PDMS/CAR 75μm 吸附纖維,以頂空方式萃取,吸附溫度為室 溫25±1℃,吸附時間 20 分鐘,脫附溫度為 250℃,脫附時間為 3 分鐘,
如表4-3 之參數條件。
4-2 標準品分析結果
4-2-1 檢量線及圖譜
配製不同濃度之酸標準儲備溶液,建立標準品之檢量線及 GC 圖 譜,如圖 4-4 至圖 4-7 及圖 4-1,檢量線之線性範圍,乙酸 13.125-420 μg/ml、丙酸 5.25-262.5μg/ml、丁酸 4.8-120μg/ml、異丁酸 4.75-380 μg/ml,其線性相關係數(r),乙酸 0.999、丙酸 0.999、丁酸 0.999、
異丁酸0.998,均大於 0.995 以上,如表 4-4。
4-2-2 儀器偵測極限
以去離子水分別重覆測定 7 次,計算所得儀器訊號之平均值及標準 偏差,儀器偵測極限為平均值加上3 倍標準偏差相對應之濃度。進行四 次測得結果分別為4.3μg/ml、2.58μg/ml、1.01μg/ml、0.47μg/ml,各 分析值、平均值及標準偏差結果,如表4-5。
4-2-3 方法偵測極限
本實驗採用行政院環境保護署環境檢驗所所制定之「方法偵測極限 之定義及測定步驟」(82),以不同濃度之酸標準溶液各進行重覆分析7 次,
測得方法偵測極限預估值(3S),乙酸 9.1μg/ml、丙酸 3.58μg/ml、丁酸 4.19μg/ml、異丁酸 2.63μg/ml,並經由確認步驟後,所得方法偵測極限 結果,乙酸9.2μg/ml、丙酸 2.65μg/ml、丁酸 3.11μg/ml、異丁酸 2.47 μg/ml,定量偵測極限結果(10 Spooled),乙酸 34.28μg/ml、丙酸 9.86 μg/ml、丁酸 11.61μg/ml、異丁酸 9.21μg/ml,各分析值及結果如表 4-6、表 4-7。
4-2-4 精密度與準確度(82-83)
1.配製不同濃度之酸標準儲備溶液,分別進行 5 次重覆分析,以相對
標準偏差(RSD﹪)表示精密度,四種酸分析物的精密度結果,乙 酸6.04﹪、丙酸 5.19﹪、丁酸 7.29﹪、異丁酸 6.15﹪,精密度皆小 於10﹪;以百分回收率表示準確度,結果為乙酸 105.32±12.72﹪、
丙酸97.68±10.14﹪、丁酸 102.40 ±14.94﹪、異丁酸 97.09 ±11.94﹪,
所有分析物的準確度結果皆位於120-80﹪的範圍,所測得之精密度 及準確度結果,如表4-8。
2.取定量之混合酸儲備溶液,內含乙酸 60μg/ml、丙酸 74μg/ml、丁 酸 88μg/ml、異丁酸 88μg/ml,進行 7 次重覆分析,所得四種揮發 酸精密度之相對標準偏差結果為乙酸4.51﹪、丙酸 3.19﹪、丁酸 6.06﹪、異丁酸 5.02﹪,精密度皆小於 10﹪;以百分回收率表示準 確度,結果為乙酸98.94±8.93﹪、丙酸 100.86±6.44﹪、丁酸 100.18
±12.14﹪、異丁酸 98.73 ±9.91﹪,所有分析物的準確度結果皆位於 115-85﹪的範圍,所測得之精密度及準確度結果,如表 4-9。
4-2-5 滯留時窗(82)
利用乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸標準品檢量線中間點濃度之儲備標 準溶液,連續三天每天分析一次,由三次的滯留時間作統計,結果如表 4-10 所示,滯留時間的變異係數 CV﹪,乙酸 3.04﹪、丙酸 2.4﹪、丁酸 2.77﹪、異丁酸 3.08﹪,皆小於 5﹪,表示分析儀器具有良好的再現性
及可靠性。
4-2-6 樣品儲存穩定度
如表 4-11、圖 4-8、圖 4-9 結果顯示,樣品在 4℃下儲存至第 7 天,
平均回收率為乙酸98.1﹪、丙酸 97.07﹪、丁酸 94.24﹪、異丁酸 100.11
﹪,第7 天起回收率開始呈現明顯下降趨勢,儲存至第 9 天之平均回收 率為乙酸96.33﹪、丙酸 95.69﹪、丁酸 91.95﹪、異丁酸 98.08﹪,因此 採用本法分析,應於7 天內完成分析進度,才能獲得有效性的數據結果,
避免產生分析誤差。
4-3 實際樣品分析結果
4-3-1 檢量線及圖譜
配製不同濃度之酸標準儲備溶液,建立樣品校正用之檢量線,如圖 4-10 至圖 4-13,檢量線之線性範圍,乙酸 60-900μg/ml、丙酸 74-740 μg/ml、丁酸 44-660μg/ml、異丁酸 10-660μg/ml,其線性相關係數(r), 乙酸0.997、丙酸 0.996、丁酸 0.997、異丁酸 0.999,均大於 0.995 以上,
如表4-12。
4-3-2 空白樣品
實際樣品分析時必須每批次同時進行一個空白樣品分析,以去離子 水當做空白樣品分析,如圖4-14。
4-3-3 實際樣品分析
30 個實際樣品分析,垃圾污水中四種揮發性脂肪酸分析濃度結 果,如圖 4-15 及表 4-13;平均濃度為乙酸 755.30μg/ml、丙酸 115.02 μg/ml、丁酸 146.93μg/ml、異丁酸 13.08μg/ml,如圖 4-16;各揮發酸 分別進行 3 次重覆分析,其積分面積之變異係數(CV﹪),除丁酸、異 丁酸變異情形較大外,乙酸、丙酸之變異係數(CV﹪)均小於 30﹪,結 果如表4-14 及圖 4-17。由以上綜合結果得知,垃圾污水中所含短鏈揮發 性脂肪酸,以乙酸含量最多,在 30 個實際樣品分析結果中顯示,乙酸濃 度分析之變異係數均小於 20﹪,因其廢水厭氧處理程序中,是以乙酸的 濃度值當做偵察指標值(50-300mg/l)(10),所以選擇固相微萃取法檢測揮 發性脂肪酸之濃度分析,應用於環保實務上的廢水監測管理,是一項合 理可行的樣品前處理技術。