GC-MSによる水中の揮発性有機化合物（VOC）分析

水質基準に関する省令（平成15年5月30日厚生労働省令第101号）が定める水質基準項目の中には様々な物質が存在します。特に、揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds（VOC））は分析需要が高く、前処理が簡便で高感度なシステムが求められます。パージ・トラップ（PT）法や、ヘッドスペース（HS）法を用いることで、簡便かつ高感度に分析することが可能です。また、各種代替キャリアガスを用いて高感度に分析することができます。

VOC分析（PT法）

ヘリウム（He）キャリアガスを用いて、水中揮発性有機化合物をPT法で分析した時のトータルイオンカレント（TIC）クロマトグラムを図1に示します。また、各種キャリガスを用いて分析した1,4-ジオキサン及びブロモホルムのクロマトグラムを図2と図3に示します。Heキャリアガス、水素（H₂）キャリアガス、窒素（N₂）キャリアガス共に高感度に測定することが可能です。

図1　PT-GC-MSによる水中揮発性有機化合物（1 µg/L）のTICクロマトグラム（SIM測定、Heキャリアガス）

図2　1,4-ジオキサンのクロマトグラム

図3　ブロモホルムのクロマトグラム

 

VOC分析（HS法）

Heキャリアガスを用いて、ヘッドスペースのループモードで水中揮発性有機化合物を分析した時のTICクロマトグラムを図4に示します。また、各種キャリガスを用いて分析した1,4-ジオキサン及びブロモホルムのクロマトグラムを図5と図6に示します。Heキャリアガスは、ループモードでの測定が可能です。 H₂キャリア、 N₂キャリアではトラップモードを用いることで、1,4-ジオキサンを高感度に分析することが可能です。

図4　HS-GC-MSによる水中揮発性有機化合物（1 µg/L）のTICクロマトグラム（SIM測定、Heキャリアガス、ループモード）

• • 1 1,1-ジクロロエチレン
    2 ジクロロメタン
    3 メチル-t-ブチルエーテル
    4 トランス-1,2-ジクロロエチレン
    5 シス-1,2-ジクロロエチレン
    6 クロロホルム
    7 1,1,1-トリクロロエタン
  • 8 四塩化炭素
    9 ベンゼン
    10 1,2-ジクロロエタン
    11 フルオロベンゼン
    12 トリクロロエチレン
    13 1,2-ジクロロプロパン
    14 1,4-ジオキサン-d8
• • 15 1,4-ジオキサン
    16 ブロモジクロロメタン
    17 シス-1,3-ジクロロプロペン
    18 トルエン
    19 トランスｰ1,3-ジクロロプロペン
    20 1,1,2-トリクロロエタン
    21 テトラクロロエチレン
  • 22 ジブロモクロロメタン
    23 m,p-キシレン
    24 o-キシレン
    25 ブロモホルム
    26 4-ブロモフルオロベンゼン
    27 1,4-ジクロロベンゼン

 

 

図5　1,4-ジオキサンのクロマトグラム

図6　ブロモホルムのクロマトグラム