JEOL 環 境 セミナー 2008 溶 媒 抽 出 法 による 臭 素 系 難 燃 剤 分 析 - 前 処 理 からデータ 解 析 まで- 日 本 電 子 データム 国 際 技 術 R&Dサポートグループ 榎 本 剛 司 RoHS 指 令 における 臭 素 化 難 燃 剤 の 検 査 フロー 蛍 光 X 線 分 析 による1 次 スクリーニング Br のモニター( 全 臭 素 濃 度 の 測 定 ) 2 次 スクリーニングによる 判 別 分 析 と 簡 易 定 量 熱 脱 着 -GC/MS- 法 GC/MSによる 精 密 分 析 溶 媒 抽 出 法 をメインに 検 討 されている
RoHS 指 令 における 臭 素 化 難 燃 剤 の 検 査 フロー GC/MSによる 精 密 分 析 効 率 的 な 分 析 を 行 う 為 には... 設 定 したグレーゾーン 付 近 の サンプルに 対 し 溶 媒 抽 出 法 を 用 いた 精 密 定 量 分 析 を 行 う 全 てのサンプルを 溶 媒 抽 出 法 で 処 理 するのではなく 怪 しい サンプルのみを 分 析 溶 媒 抽 出 法 とは 測 定 までの 分 析 フロー 分 析 試 料 (プラスチック 等 ) 溶 媒 抽 出 法 での 前 処 理 前 処 理 ソックスレー 抽 出 クリーンアップ GC/MS 測 定 分 析 操 作 が 煩 雑 そう 多 検 体 の 処 理 は 可 能? 熟 練 した 分 析 者 が 必 要? 結 果 が 出 るまで 時 間 がかかる?
前 処 理 とは 試 料 から 測 定 対 象 物 を 取 り 出 す 抽 出 測 定 を 妨 害 する 物 質 の 除 去 測 定 対 象 物 質 を 精 度 感 度 良 く 検 出 するための 操 作 よりいっそう 効 率 的 で 確 かな 方 法 が 求 められる 臭 素 系 難 燃 剤 の 分 析 に 求 められる 効 率 化 効 率 的 な 抽 出 方 法 分 析 精 度 多 検 体 の 迅 速 処 理 分 析 の 効 率 化
効 率 化 のポイント 難 燃 剤 分 析 における 効 率 化 のポイント ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析 効 率 化 のポイント 難 燃 剤 分 析 における 効 率 化 のポイント ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析
ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 ソックスレー 抽 出 - 固 体 物 質 からの 抽 出 方 法 問 題 点 抽 出 時 間 が3 時 間 から12 時 間 くらいかかる 多 検 体 の 処 理 ができない 無 人 での 長 時 間 抽 出 ができない ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 ソックスレー 抽 出 超 音 波 抽 出 ( 溶 解 法 )
ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 超 音 波 抽 出 ( 溶 解 法 ) ー 超 音 波 を 用 いた 抽 出 法 良 い 点 超 音 波 洗 浄 器 を 用 いた 抽 出 法 比 較 的 短 時 間 (30 分 )で 抽 出 が 可 能 多 検 体 の 抽 出 が 可 能 少 量 の 溶 媒 で 抽 出 が 可 能 悪 い 点 開 放 系 での 抽 出 抽 出 効 率 の 悪 いサンプルもある 溶 媒 を 新 しくして 複 数 回 抽 出 ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 サンプル 超 音 波 抽 出 溶 解 GC/MS 測 定 溶 媒 に 溶 解 不 溶 解 再 度 超 音 波 抽 出 GC/MS 測 定 ポイント: 再 度 超 音 波 抽 出 を 行 う 場 合 は 抽 出 溶 媒 を 新 しくする
ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 -まとめ- 超 音 波 抽 出 は ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 法 である プラスチックの 種 類 によっては 抽 出 効 率 の 悪 い 物 も あるので 注 意 しなければならない 効 率 化 のポイント 難 燃 剤 分 析 における 効 率 化 のポイント ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析
SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 抽 出 液 - 測 定 を 妨 げる 夾 雑 物 質 を 含 む 溶 液 GCカラムの 劣 化 GC 注 入 口 の 汚 染 定 量 下 限 値 の 上 昇 夾 雑 物 質 を 取 り 除 く 作 業 が 必 要 SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 試 料 抽 出 ヘキサン 希 釈 貧 溶 媒 (ヘキサン) 滴 下 し ポリマー 成 分 を 析 出 させる 硫 酸 シリカゲルクロマトグラフ 操 作 定 容 測 定 用 試 料 (GC/MS( GC/MS) ヘキサンに 溶 け 込 んでいる 着 色 物 質 や 不 飽 和 炭 化 水 素 を 除 去 * 硫 酸 シリカゲル シリカゲルを 硫 酸 でコーティングしたもの
SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 フィルターろ 過 VS 硫 酸 シリカゲル 夾 雑 ピークの 消 失 フィルターろ 過 ベースラインが 下 がる 硫 酸 シリカゲル(1g) サンプル :ポリエチレン SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 -まとめ- 良 い 点 フィルター 感 覚 で 使 用 することができる 芳 香 族 炭 化 水 素 や 着 色 物 質 添 加 剤 等 の 夾 雑 物 を 取 り 除 く ことができる クロマトのベースラインが 下 がる 悪 い 点 悪 い 点 1gに 充 填 済 みの 硫 酸 シリカゲルカラムが 販 売 されていない 1g/10mlに 充 填 したカラムを 販 売
効 率 化 のポイント 難 燃 剤 分 析 における 効 率 化 のポイント ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析 同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 前 処 理 操 作 の 妥 当 性 をどのように 保 証 するか? - 人 はミスをするもの 試 料 抽 出 操 作 ミスをしやすい 所 ヘキサン 希 釈 硫 酸 シリカゲルクロマトグラフ 操 作 定 容 測 定 用 試 料 (GC/MS( GC/MS)
同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 同 位 体 希 釈 法 - 化 合 物 中 の 炭 素 Cを13Cでラベル 化 した 化 合 物 を 使 う Br Br Br Br Br O Br Br Br Br Br Deca-PBDE(PBDE-209) 分 子 中 の 炭 素 (12( 12C)を を 安 定 同 位 体 13Cでラベル 化 した 化 合 物 物 理 化 学 的 性 質 は 同 じ( 前 処 理 で 同 じ 挙 動 を 示 す) 分 子 の 質 量 数 が12 多 い(MSで 見 分 けることができる) 同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 使 用 方 法 未 知 試 料 試 料 抽 出 例 えば 13C-Deca-PBDE (200pg) ヘキサン 希 釈 硫 酸 シリカゲルクロマトグラフ 操 作 定 容 測 定 用 試 料 (GC/MS( GC/MS) 定 量 値 Deca PBDE 100ppm どこかでミスをした 可 能 性 があるのでは? 回 収 率 50% (100pg)
同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 12C -Deca-PBDE 13C -Deca-PBDE 12C -Nona-PBDE 13C -Nona-PBDE 12C -Deca-PBDE 同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 同 位 体 希 釈 法 13C- -まとめ- 良 い 点 分 析 操 作 の 妥 当 性 の 評 価 を 回 収 率 という 形 で 評 価 できる 悪 い 点 悪 い 点 13Cのラベル 化 STDの 価 格 が 高 い 大 塚 製 薬 (CIL 社 )と 共 同 でRoHS 用 PBDE STDの 作 成 13CのDeca- Nona-(206,207,208) 含 み 高 濃 度 のSTDを 販 売
効 率 化 のポイント 難 燃 剤 分 析 における 効 率 化 のポイント ソックスレー 抽 出 に 代 わる 効 率 的 な 抽 出 SPEカラムを 用 いた 多 検 体 処 理 同 位 体 希 釈 法 を 用 いた 分 析 精 度 の 確 認 大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析 大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析 1.E+06 1μL 注 入 1.E+08 100μL 大 量 注 入 8.E+05 6.E+05 4.E+05 S 8.E+07 6.E+07 4.E+07 S 2.E+05 2.E+07 0.E+00 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 Time (min) 0.E+00 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 Time (min) 標 準 サンプルのようなきれいなサンプルは 感 度 up(s/n S/Nの の 向 上 )が 期 待 できる
大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析 1μL 注 入 100μL 大 量 注 入 20.E+06 20.E+08 夾 雑 物 S 夾 雑 物 S Time (min) Time (min) 汚 い 試 料 では 夾 雑 物 ピークも 増 大 するため 感 度 UP(S/N 向 上 )は 望 めない!! GC 注 入 口 とイオン 源 を 汚 すだけ!! 大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析 溶 出 濃 縮 乾 固 定 容 測 定 20.E+06 N 2 Purge GC 夾 雑 物 S 5ml で 溶 出 0.5ml まで 濃 縮 注 入 量 1 µl. Time (min) GCへ へ 注 入 する 試 料 の 絶 対 量 が 同 じ! 溶 出 定 容 測 定 20.E+06 濃 縮 操 作 の 省 略 前 処 理 時 間 の 短 縮 GC 夾 雑 物 S 5ml で 溶 出 注 入 量 10 µl. Time (min) GC 大 量 注 入 法 を 用 いた 前 処 理 の 迅 速 化 簡 易 化
大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析 大 量 注 入 法 を 用 いた 迅 速 分 析 良 い 点 濃 縮 操 作 の 省 略 洗 物 (ガラス 器 具 )の 削 減 試 料 量 の 削 減 感 度 up -まとめ- 悪 い 点 大 量 注 入 を 感 度 upのみの 為 に 使 用 するとGCの 注 入 口 イオン 源 等 の 汚 染 が 気 になる JEOLが 提 案 する 溶 媒 抽 出 法 による 難 燃 剤 分 析 試 料 試 料 ~50mg 13C-ラベル 化 STD 添 加 抽 出 ヘキサン 希 釈 超 音 波 抽 出 (トルエン) 30min 1/5 ~ 1/10の 混 合 比 でポリマーを 析 出 硫 酸 シリカゲルクロマトグラフ 操 作 硫 酸 シリカゲル1g 定 容 測 定 用 試 料 (LVI( LVI-GC/MS) お 客 様 の 定 量 下 限 値 に インジェクション 量 を 設 定 前 処 理 から 測 定 まで6 検 体 で300 分 測 定 はオートサンプラで 自 動 化
JEOLメソッドによるトータルサポート JEOLメソッドでは 蛍 光 X 線 分 析 により 全 臭 素 量 を 測 定 し 規 制 値 以 上 の 定 量 値 を 示 したサンプルに 対 して... RoHS 対 応 スクリーニング ソリューションパック ( 熱 脱 着 -GC/MS- 法 ) サンプル 前 処 理 を 簡 略 化 し 分 析 スピードを 重 視 したソリュションパック RoHS 対 応 精 密 分 析 ソリューションパック ( 溶 媒 抽 出 / 溶 解 -GC/MS- 法 ) 100ppm 付 近 のグレーゾーンサンプルに 対 応 した 精 密 定 量 分 析 の ソリューションパック JEOLメソッドによるトータルサポート お 客 様 の 要 求 検 体 数 検 出 下 限 予 算 日 本 電 子 データム PBDE 分 析 におけるノウハウ 消 耗 品 標 準 品 お 客 様 の 要 求 にあった 効 率 的 な 分 析 法 のご 提 案 装 置 の 納 入 から 分 析 のトレーニングまで トータルサポート ご 相 談 ください