Ottimizzazione di un metodo GC-MS di analisi di acidi carbossilici in campioni di particolato atmosferico

Gli acidi carbossilici costituiscono la classe di composti più abbondante nella frazione idrosolubile del particolato atmosferico. Si tratta di una componente del PM verso cui c’è un crescente interesse di studi: recenti ricerche indicano che essa può esercitare un contributo determinante sui processi microfisici delle nuvole (enucleazione) e sull’impatto sulla salute, in quanto è la maggiormente disponibile all’interazione con i sistemi biologici. Gli acidi mono- e di-carbossilici possono provenire direttamente da emissione da sorgenti primarie, sia naturali che antropogeniche, o derivare da processi di ossidazione secondaria che avvengono in atmosfera. Perciò alcuni acidi carbossilici possono essere utilizzati come specifici traccianti di sorgenti particolari e pertanto la loro identificazione ed analisi quantitativa in campioni di PM forniscono importanti indicazioni sulle sorgenti di emissione ed i processi nell’atmosfera. Gli acidi carbossilici idrosolubili sono, generalmente, caratterizzati da scarsa volatilità, in quanto tendono a decomporsi prima di raggiungere un punto di ebollizione, a pressione atmosferica. Pertanto, per la loro analisi gas-cromatografica (GC) si rende necessario un processo preliminare di derivatizzazione in modo da favorirne la volatilità. In questo lavoro, tra i metodi derivatizzanti più comuni, si è utilizzata una reazione di sililazione, cioè una derivatizzazione che introduce gruppi –Si(CH3)3 nella molecola, poiché la reazione presenta semplicità di utilizzo dei reagenti e permette di ottenere composti derivati stabili e volatili. Si è utilizzato N,Obis(trimetilsilil)trifluoro acetamide (BSTFA) come agente sililante e si sono ottimizzate le condizioni di reazione su una miscela standard di acidi carbossilici di maggior interesse ambientale. Le condizioni ottimizzate sono le seguenti: la soluzione acquosa viene portata a secchezza per blando riscaldamento sotto flusso di azoto, in seguito viene aggiunto il derivatizzante (BSTFA) e un solvente inerte e basso-bollente (i-Ottano); la soluzione viene quindi lasciata reagire per 90 minuti a 75°C. La miscela ottenuta è sottoposta ad analisi GC-MS. Il metodo ottimizzato è stato testato su una miscela standard di 18 acidi carbossilici: esso permette l’individuazione e la quantificazione con sensibilità adatta all’analisi di campioni di PM. Il metodo è stato anche applicato ad un campione reale.