PFAS-Analytik

Was sind PFAS?

Die Abkürzung PFAS steht für per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen – auch bekannt als PFC (per- und polyfluorierte Chemikalien) und PFT (perfluorierte Tenside). PFAS sind in Verbraucher- und Industrieprozessen auf der ganzen Welt verbreitet und können sich in Wasser, Boden und lebenden Organismen anreichern. Im Alltag begegnen uns PFAS zum Beispiel in Baustoffen, Pestiziden, Lebensmittelverpackungen oder Imprägniersprays. Da mit der PFAS-Exposition Gesundheitsrisiken verbunden sind, ist eine ordnungsgemäße überwachung dieser Chemikalien unerlässlich. Beispielsweise können PFAS im Trinkwasser durch Festphasenextraktion (SPE) in der Probenvorbereitung und entsprechende HPLC-Anschlussanalytik untersucht werden.

Konkret versteht man unter per- und polyfluorierten Chemikalien eine Gruppe schwer abbaubarer und bioakkumulativer anthropogener Schadstoffe, die durch ein lineares aliphatisches Rückgrat, einen hohen Fluorierungsgrad und häufig durch eine Carbonsäure- oder Sulfonsäurefunktionalität gekennzeichnet sind. Die Stoffgruppe umfasst über 4.700 verschiedene Stoffe. Die organischen Verbindungen bestehen aus Kohlenstoffketten unterschiedlicher Längen, bei welchen die Wasserstoffatome vollständig (perfluoriert) oder teilweise (polyfluoriert) durch Fluoratome ersetzt sind. PFAS werden in langkettige und kurzkettige PFAS unterteilt. Unter kurzkettigen PFAS werden beispielsweise perfluorierte Carbon- und Sulfonsäuren und die entsprechenden Vorläuferverbindungen mit weniger als sieben beziehungsweise sechs perfluorierten Kohlenstoffatomen gefasst.

Welche Produkte eignen sich für die PFAS-Analytik?

Wenn eine PFAS-Analyse durchgeführt wird, ist die Wahl der richtigen Flaschen und Verschlüsse ausschlaggebend. Aufgrund der Polaritätsunterschiede der in der PFAS zu untersuchenden Analyten sind die Probenverhältnisse von großer Bedeutung. Adsorptionseffekte von Glas und auch mögliche Kontaminationen der Probe durch Partikel aus dem Septenmaterial können die Analyseergebnisse gefährden. Flaschen für die PFAS-Analyse sind idealerweise aus Polypropylen (PP) gefertigt, da hier – anders als bei Glasflaschen oder auch silanisierten Glasflaschen – die Adsorptionseffekte am geringsten und somit die Signalstärken der Analyten am höchsten sind. Mögliche Kontaminationen durch den Kunststoff der Flaschen oder des Septenmaterials können vernachlässigt werden: Die Findungsrate liegt selbst bei PFBA unter 1 %. Für PFAS-Analysen geeignete Flaschen sind in unterschiedlichen Ausführungen verfügbar. Zur Auswahl stehen beispielsweise 1,5 mL Gewindeflaschen ND 9 mit Füllmarkierungen, 0,3 mL Gewindeflaschen ND 9 mit Innenkonus oder 0,3 mL Schnappringflaschen ND 11 mit Innenkonus.

Für eine zuverlässige PFAS-Analytik sind zudem Verschlüsse aus PP oder PE mit fluorfreien Septen empfehlenswert. Septen mit einer Polyimid-Beschichtung statt einer PTFE-Laminierung eignen sich ideal für die Analyse fluorinierter / halogenierter organischer Verbindungen und schließen jegliche Migration von Fluor in die Probe aus. Auch hier stehen im Analytics-Shop verschiedene Modellvarianten zur Verfügung, wie zum Beispiel ND 9 Schraubkappen oder ND 11 Schnappringkappen.

Spezialphasen zur SPE-Anreicherung von PFAS aus Wasser, Textilien und Sedimenten (kontaminierten Böden) sind ein wertvolles Hilfsmittel in der PFAS-Analytik. Für die Festphasenextraktion (SPE) werden polymere Kombinationsphasen mit schwachem Anionenaustauscher und hochporösen, sphärischen Partikeln eingesetzt. Speziell für perfluorierte Tenside eignen sich mixed-mode SPE-Säulen mit hervorragenden Wiederfindungsraten, insbesondere bei der Anreicherung von sauren (starke Säuren mit pKa < 1) Analyten. In unserem Sortiment finden Sie zudem geeignete SPE-Kartuschen von Waters. Oasis WAX für die PFAS-Analyse ist ein wasserbenetzbares Umkehrphasen-Polymer mit schwachem Anion-eXchange im gemischten Modus, das eine unvergleichliche Reinheit, Konsistenz und Qualität für die Probenanalyse in Trinkwasser, Grundwasser, Oberflächenwasser, Abwasser, Boden, Lebensmittel und andere komplexe Matrizen.

Geeignete HPLC-Säulen für die PFAS-Analytik sind beispielsweise hydrophobe C18-Phasen mit ausgeprägter polarer Selektivität zur besseren Retention von früh eluierenden Substanzen. Nucleoshell RP 18plus Säulen von Macherey Nagel (z. B. EC 50/2 oder EC 100/2) bestehen aus Kieselgel-Partikeln der Core-Shell-Technologie und zeigen eine hervorragende Leistungsfähigkeit unter stark wässrigen Bedingungen. Diese stationäre Phase wird für anspruchsvolle analytische Trennungen, insbesondere für polare Verbindungen, verwendet und eignet sich ideal für die Untersuchung von PFAS.