REDOX snc – (Monza) Cert. BPL n° 49/2008 EXTERNAL REPORT Sandoz Industrial Products S.p.A. PAGES IN FULL REPORT: DEPARTMENT NAME 36 EXTERNAL REPORT NUMBER 062/09 (ed. 1) DD / MM / YY Analytical Chemistry & Process Safety Testing Labs 31/03/09 DATE ISSUED: TITLE: Determinazione della composizione e del contenuto di alogeni derivati in reflui di origine industriale (Refluo 395.2 e Refluo 334.2) AUTHOR(S) REVIEWER 1. M. Casanova 1. M. Nebuloni 2. T. Nova SOMMARIO Per determinare la composizione ed il contenuto di alogeno derivati in reflui industriali (Refluo 395.2 e Refluo 334.2, frazione acquosa e frazione organica) sono state utilizzate idonee tecniche analitiche atte alla caratterizzazione di miscele complesse. Ogni refluo è stato caratterizzato determinando il contenuto di solventi attraverso gas cromatografia e il contenuto totale di alogeni (cromatografia ionica) previa combustione del campione. Tutti i componenti sia noti che incogniti, osservati nei gas cromatogrammi sono stati identificati tramite gas cromatografia con detector di massa. Nessuno dei componenti rilevati nei cromatogrammi è riconducibile a molecole alogenate (derivati con Cloro, Bromo o Fluoro). Tutti i campioni dopo combustione presentano quantità totale di alogenuri inferiore allo 0,1% Analyses references Analysis Nº 2009001026-1027-1028-1029 R.B. 147 pag 115-116-120-121 R.B. 150 pag 83 Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 CONFIDENTIAL REPORT This information is the property of Sandoz Industrial Products S.p.A.. Information herein is confidential and must not be reproduced, revealed to unauthorized persons or sent outside without Sandoz Industrial Products S.p.A. authorization. Page 1 of 36 Determinazione della composizione e del contenuto di alogeni derivati in reflui di origine industriale (Refluo 395.2 e Refluo 334.2) Monza, 31/03/09 Sandoz Industrial Products S.p.A. Rovereto Gli esperimenti di seguito riportati sono stati condotti presso i laboratori della ditta REDOX S.n.c. – V.le Stucchi 62/26 – 20052 Monza (Mi) e i dati originali sono raccolti negli archivi della ditta Redox. Gli studi descritti in questo rapporto sono stati condotti con apparecchiature e personale certificato dal Ministero della Salute con autorizzazione n° 049/2008 (vedi Allegato I) in accordo con OECD Principles of Good Laboratory Practice e con il Decreto Legge italiana N. 50 del 2 March, 2007pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale N. 86 of April 13th, 2007 – a seguito delle Directives 2004/9/EC and 2004/10/EC riguardanti le ispezioni secondo le Good Laboratory Practice (GLP). Analisi eseguite da: ______________ Dr. Mattia Casanova ______________________ Data: 31/03/09 ______________ Tommaso Nova ______________________ Data: 31/03/09 ____________ Dr. Marino Nebuloni ____________________ Data: 31/03/09 Responsabile dello studio: Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 Page 2 of 36 1 – INTRODUZIONE Per determinare la composizione qualitativa e quantitativa di solventi ed impurezze nonche’ il contenuto di alogeni in reflui industriali (Refluo 395.2 e Refluo 334.2, frazioni acquose e organiche) sono state utilizzate diverse tecniche analitiche idonee a rilevare la presenza di derivati organici alogenati (Cl, Br e F). Ogni refluo è stato caratterizzato determinando il contenuto di solventi (gas cromatografia) e il contenuto totale di alogeni (cromatografia ionica dopo combustione). I solventi incogniti osservati nei cromatogrammi sono stati identificati tramite gas cromatografia con detector di massa confrontando i risultati con i dati della letteratura (data base NIST v.2). 2 – PARTE SPERIMENTALE 2.1 Campioni Analizzati Refluo 395.2 Fase acquosa Refluo 395.2 Fase organica Refluo 334.2 Fase acquosa Refluo 334.2 Fase organica An N°2009001026 An N°2009001027 An N°2009001028 An N°2009001029 Per ogni refluo il contenuto di acqua e’ stato determinato attraverso metodo gascromatografico specifico con detector a termo conducibilita’ (TCD). I campioni, se non diversamente indicato, sono state analizzate tal quali. 2.2 Gas Cromatografia L’analisi è stata condotta con un apparecchio Perkin Elmer: • • • • GC Clarus 500 FID Detector Autocampionatore Computer (acquisizione e valutazione dei dati) 2.2.1 Condizioni operativa Colonna capillare: Temperatura del forno: Temperatura dell’iniettore: Temperatura del detector: Carrier gas: Flusso carrier: Split: V iniettato: Tempo di analisi: Wcot 624 30 m x 0,32 mm x 1.8 μm 1) 35°C per 10 min; 2) rampa di 5°C/min fino a 100 °C mantenuti per 5 minuti; 2) rampa di 20°C/min fino a 230 °C mantenuti per 10 minuti 200°C 250°C Elio 2 mL/min 50:1 (102.0 mL/min) 1 μL 44.50 min Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 Page 3 of 36 2.3 Gas Cromatografia con detector di Massa (GC-MS) Per la identificazione della natura chimica dei componenti presenti nei reflui ed eluiti dal gas cromatografo, e’ stata condotta una determinazione con detector di massa L’analisi è stata effettuata con un apparecchio Perkin Elmer: • • • • GC Clarus 500 MS Detector Autocampionatore Computer (acquisizione e valutazione dei dati) 2.3.1 Condizioni operative Colonna capillare: Temperatura del forno: Temperatura dell’iniettore: Carrier gas: Flusso carrier: Split: V iniettato: Tempo di analisi: Wcot 624 30 m x 0,32 mm x 1.8 μm 1) 35°C per 10 min; 2) rampa di 5°C/min fino a 100 °C mantenuti per 5 minuti; 2) rampa di 20°C/min fino a 230 °C mantenuti per 10 minuti 200°C Elio 2 mL/min 50:1 (102.0 mL/min) 1 μL 44.50 min Condizioni MS T sorgente: 250°C T inlet line: 250°C Solvent delay: no TIC tra 29 e 500 m/z Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 Page 4 of 36 2.4 Cromatografia ionica (IC) dopo combustione del campione L’analisi è stata effettuata bruciando una quantità accuratamente pesata di soluzione campione in un forno in corrente di ossigeno a 950°C. I gas così prodotti sono stati raccolti con una trappola a NaOH 0,1 M e diluiti a volume noto (50 mL). La soluzione così ottenuta è stata analizzata tramite cromatografia ionica. L’analisi in cromatografia ionica è stata effettuata con un cromatografo Dionex Mod. DX120 costituito da • • • • Pompa isocratica autocampionatore (100 vials) con sistema di iniezione pnematica Detector a conducibilità Computer (acquisizione e valutazione dei dati) 2.4.1 Condizioni operative Precolonna: Colonna: Fase Mobile: Flusso: Detector: Volume di iniezione: Tempo di analisi: IonPac AS9-HC 50x4.0 mm IonPac AS9-HC 250x4.0 mm Na2CO3 9 mM in acqua 1.0 mL/min conduttimetro termostatato a 35°C 25 µL 20 min Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 Page 5 of 36 3 – RISULTATI 3.1 IDENTIFICAZIONE DELLE IMPUREZZE (GC-MS) Nella figura 1(A-D) sono riportati i gascromatogrammi ottenuti attraverso GC-MS sui quattro reflui. Per ogni picco fluito e’ stato raccolto lo spettro di massa specifico e quindi tramite il confronto con gli spettri di massa presenti nella libreria NIST V 2.0, è stato possibile identificare la natura chimica di ogni solvente e riconoscere le impurezze incognite. Fig.1- Cromatogrammi GC-MS dei Reflui: A) refluo 395.2 fase acquosa, B) refluo 395.2 fase organica, C) refluo 334.2 fase acquosa e D) refluo 334.2 fase organica -7 - , 17-Mar-2009 + 00:02:23 090316-1029ini1 Scan EI+ TIC 2.59e10 6.03 100 15.35 D % 2.72 3.14 0 090316-1028ini1 Scan EI+ TIC 2.59e10 100 C % 2.73 2.33 5.80 14.90 3.17 31.58 0 090316-1027ini1 Scan EI+ TIC 2.59e10 100 15.32 B 8.92 % 2.72 2.30 3.18 31.73 19.65 14.83 5.79 18.17 32.86 11.08 35.34 38.07 0 090316-1026ini1 Scan EI+ TIC 2.59e10 100 2.76 A 2.42 % 14.83 31.69 3.23 19.61 1.68 5.78 11.09 1.05 0 Time 2.25 7.25 12.25 17.25 22.25 27.25 32.25 37.25 42.25 Nessuno dei componenti eluiti e registrati e’ risultato contenere solventi alogenati e cioe’ contenere nella molecola atomi di Cloro, Bromo o Fluoro. Nelle figure 2 – 49 sono riportati gli spettri di massa dei composti presente nei reflui in relazione al tempo di ritenzione e il confronto con i dati della libreria per attribuirne la natura chimica. Questo tipo di confronto e’ stato condotto su tutti i picchi ed in questo modo è stato possibile attribuire ad ogni solvente od impurezza incognita la struttura corrispondente. Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 Page 6 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 1.65 min.– metanolo Fig. 2 – Spettro di massa dell’impurezza a 1.65 minuti , 16-Mar-2009 + 22:57:59 090316-1028ini1 328 (1.655) Cm (324:328-317:319) Scan EI+ 4.31e8 31 100 32 % 29 30 33 0 28 29 30 31 32 m/z 34 33 Fig.3- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 1.65 minuti 31 100 H H H 50 32 O H 29 28 30 28 30 33 0 20 22 24 (rep lib ) Methyl Alc ohol 26 Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 32 34 36 38 40 Page 7 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 2.30 min.– etanolo Fig. 4 – Spettro di massa dell’impurezza a 2.30 minuti , 16-Mar-2009 + 22:57:59 090316-1028ini1 456 (2.302) Cm (453:456-440:442) Scan EI+ 1.60e8 31 100 45 % 46 43 29 30 42 32 41 44 0 m/z 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 Fig.5- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 2.30 minuti 31 100 OH 45 50 46 27 29 26 28 30 43 42 32 0 20 25 (rep lib ) Etha nol 30 Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 35 40 45 50 55 60 Page 8 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 2.71 min.– acetone Fig.6 – Spettro di massa dell’impurezza a 2.71 minuti , 17-Mar-2009 + 00:02:23 090316-1029ini1 539 (2.719) Cm (532:541-519:521) Scan EI+ 1.88e9 43 100 58 42 % 39 44 41 38 37 59 29 40 31 57 45 36 53 55 0 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 m/z 60 Fig.7- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 2.71 minuti 43 100 58 50 O 27 42 39 59 0 20 30 (ma inlib ) Ac etone Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 40 50 60 70 Page 9 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 2.91 min.– isopropanolo Fig. 8 – Spettro di massa dell’impurezza a 2.91 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 577 (2.912) Cm (573:578-562:565) Scan EI+ 6.97e8 45 100 % 43 41 39 42 31 29 44 38 46 59 0 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 m/z 60 Fig.9- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 2.91 minuti 45 100 50 OH 43 27 31 41 44 59 0 20 30 (rep lib ) Isop rop yl Alc ohol Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 40 50 60 70 Page 10 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 3.14 min.– acetonitrile Fig. 10 – Spettro di massa dell’impurezza a 3.14 minuti , 17-Mar-2009 + 00:02:23 090316-1029ini1 622 (3.138) Cm (618:623-634:636) Scan EI+ 1.36e9 41 100 40 39 % 38 42 43 0 m/z 38 39 40 41 42 43 44 Fig.11- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 3.14 minuti 41 100 N 40 50 39 38 42 0 30 32 34 36 (ma inlib ) Methyl isoc ya nid e Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 38 40 42 44 46 48 50 Page 11 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 3.6 min.– metil tert butil etere Fig. 12 – Spettro di massa dell’impurezza a 3.6 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 715 (3.608) Cm (708:721-738:743) Scan EI+ 1.86e8 73 100 % 41 43 57 39 45 29 55 42 31 33 40 38 74 56 58 53 0 m/z 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 Fig.13- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 3.6 minuti 73 100 O 50 57 41 43 29 27 39 31 45 55 0 20 30 40 50 (rep lib ) Prop a ne, 2-methoxy-2-methyl- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 60 70 80 Page 12 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 5.8 min.– etileacetato Fig. 14 – Spettro di massa dell’impurezza a 5.8 minuti , 16-Mar-2009 + 22:57:59 090316-1028ini1 1150 (5.804) Cm (1126:1154-1079:1099) Scan EI+ 1.20e9 43 100 45 % 61 70 42 29 44 73 88 30 31 41 60 46 71 62 89 0 m/z 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 Fig.15- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 5.8 minuti 43 100 O 50 O 29 27 61 45 70 88 73 0 20 30 40 (ma inlib ) Ethyl Ac eta te Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 50 60 70 80 90 100 Page 13 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 6.7 min.– 2 metil-esano Fig. 16 – Spettro di massa dell’impurezza a 6.7 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 1324 (6.681) Cm (1317:1330-1341:1352) Scan EI+ 2.13e7 43 100 % 41 42 85 57 39 56 84 29 40 55 44 100 86 53 0 m/z 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Fig.17- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 6.7 minuti 43 100 50 85 57 29 39 100 71 0 20 30 40 50 (ma inlib ) Hexa ne, 2-methyl- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 60 70 80 90 100 110 Page 14 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 6.95 min.– 2,2-dimetossipropano Fig. 18 – Spettro di massa dell’impurezza a 6.95 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 1377 (6.948) Cm (1367:1384-1398:1403) Scan EI+ 4.41e7 73 100 43 % 89 41 42 45 39 29 47 31 40 33 74 55 56 57 44 72 90 71 0 m/z 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 Fig.19- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 6.95 minuti 73 100 O O 43 50 89 27 31 39 45 33 57 0 20 30 40 50 (rep lib ) Prop a ne, 2,2-d imethoxy- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 60 70 80 90 100 Page 15 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 7.21 min.– 3 metil-esano Fig. 20 – Spettro di massa dell’impurezza a 7.21 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 1428 (7.205) Cm (1419:1437-1458:1472) Scan EI+ 3.30e7 43 100 41 % 71 57 70 56 39 55 42 29 40 44 51 85 53 58 100 72 69 0 m/z 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Fig.21- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 7.21 minuti 43 100 50 29 57 41 71 27 39 85 53 100 0 20 30 40 50 (rep lib ) Hexa ne, 3-methyl- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 60 70 80 90 100 110 Page 16 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 8.80 min.– eptano Fig. 22 – Spettro di massa dell’impurezza a 8.80 minuti , 16-Mar-2009 + 20:48:13 090316-1026ini1 1743 (8.797) Cm (1733:1761-1812) Scan EI+ 1.42e7 43 100 41 % 71 57 42 56 70 39 29 100 55 40 32 44 53 72 58 85 0 m/z 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Fig.23- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 8.80 minuti 43 100 50 41 57 29 71 27 39 100 53 85 0 20 30 (rep lib ) Hep ta ne 40 Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 50 60 70 80 90 100 110 Page 17 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 10.3 min.– acido acetico Fig. 24 – Spettro di massa dell’impurezza a 10.3 minuti , 17-Mar-2009 + 00:02:23 090316-1029ini1 2022 (10.206) Cm (2010:2022-1985:1999) Scan EI+ 1.16e8 43 100 45 % 60 42 29 44 41 31 46 40 61 0 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 m/z 62 Fig.25- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 10.3 minuti 43 100 45 O 60 50 OH 42 29 26 31 41 44 61 0 20 30 (rep lib ) Ac etic a c id Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 40 50 60 70 Page 18 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 11.1 min.– 1-butanolo Fig. 26 – Spettro di massa dell’impurezza a 11.1 minuti , 16-Mar-2009 + 20:48:13 090316-1026ini1 2198 (11.092) Cm (2172:2210-2245:2251) Scan EI+ 2.62e8 41 100 31 56 43 % 42 39 55 29 45 33 40 30 0 44 57 38 32 37 50 51 73 53 m/z 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 Fig.27- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 11.1 minuti 31 100 OH 56 41 27 50 39 33 0 20 30 40 (rep lib ) 1-Buta nol Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 45 50 50 73 60 70 80 Page 19 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 14.7 min.– piridina Fig. 28 – Spettro di massa dell’impurezza a 14.7 minuti , 16-Mar-2009 + 20:48:13 090316-1026ini1 2916 (14.713) Cm (2908:2916-2887:2896) Scan EI+ 5.96e8 79 100 52 % 51 50 39 78 53 80 49 38 37 75 40 76 0 m/z 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 Fig.29- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 14.7 minuti 79 100 52 N 50 39 75 0 30 40 (rep lib ) Pyrid ine Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 50 60 70 80 90 Page 20 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 15.1 min.– toluene Fig. 30 – Spettro di massa dell’impurezza a 15.1 minuti , 16-Mar-2009 + 20:48:13 090316-1026ini1 2987 (15.072) Cm (2978:2990-3011:3022) Scan EI+ 7.87e7 91 100 92 % 39 65 51 38 37 63 50 45 52 43 41 43 79 62 46 40 41 64 61 53 66 74 89 93 90 77 0 35 37 39 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 m/z 95 Fig.31- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 15.1 minuti 91 100 50 39 65 51 41 45 0 30 40 (rep lib ) Toluene 89 74 77 50 Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 60 70 80 90 100 Page 21 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 18.2 min.– butil acetato Fig. 32 – Spettro di massa dell’impurezza a 18.2 minuti , 17-Mar-2009 + 00:02:23 090316-1029ini1 3599 (18.162) Cm (3592:3604-3613:3623) Scan EI+ 1.78e7 43 100 % 56 41 61 73 55 39 29 0 31 32 42 57 44 58 45 40 m/z 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 Fig.33- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 18.2 minuti 43 100 O O 56 50 41 29 31 73 61 39 71 0 20 30 40 (rep lib ) Ac etic a c id , b utyl ester Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 50 60 70 80 Page 22 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 19.6 min.– tert octilammina Fig. 34 – Spettro di massa dell’impurezza a 19.6 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 3877 (19.562) Cm (3870:3877-3858:3862) Scan EI+ 6.10e8 58 100 % 41 57 42 55 39 29 30 43 56 59 114 49 0 m/z 27 32 37 42 47 52 57 62 67 72 77 82 87 92 97 102 107 112 117 Fig.35- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 19.6 minuti 58 100 50 H2N 29 41 72 114 86 0 20 30 40 50 60 (ma inlib ) 2-Hep ta na mine, 2-methyl- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 70 80 90 100 110 120 Page 23 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 21-22 min.– 1,1,3,3-tetrametil butil ammina Fig. 36 – Spettro di massa dell’impurezza a 21-22 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 4279 (21.591) Cm (4256:4283-4226:4243) Scan EI+ 1.44e8 58 100 % 41 57 42 55 39 29 30 43 56 59 114 49 0 m/z 27 32 37 42 47 52 57 62 67 72 77 82 87 92 97 102 107 112 117 Fig.37- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 21-22 min 58 100 50 NH2 41 29 72 114 86 0 20 30 40 50 60 70 (rep lib ) 2-Penta na mine, 2,4,4-trimethyl- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 80 90 100 110 120 Page 24 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 21.2 min.– diacetonalcool Fig. 38 – Spettro di massa dell’impurezza a 21.2 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 4212 (21.253) Cm (4205:4220-4232:4244) Scan EI+ 3.58e7 43 100 % 59 101 31 39 41 29 56 44 55 60 55 60 98 83 0 m/z 30 35 40 45 50 65 70 75 80 85 90 95 100 Fig.39- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 21.2 minuti 43 100 O OH 50 59 101 27 31 41 56 98 83 0 20 30 40 50 60 70 (rep lib ) 2-Penta none, 4-hyd roxy-4-methyl- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 80 90 100 110 Page 25 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 23.3 min.– acido maleico Fig. 40 – Spettro di massa dell’impurezza a 23.3 minuti , 16-Mar-2009 + 22:57:59 090316-1028ini1 4612 (23.265) Cm (4608:4613-4586:4591) Scan EI+ 3.11e7 54 100 % 98 53 44 41 36 52 37 55 0 m/z 37 42 47 52 57 62 67 72 77 82 87 92 97 Fig.41- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 23.3 minuti 54 100 O OH 50 OH 98 O 44 37 0 30 40 50 60 (rep lib ) 2-Butened ioic a c id (Z)- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 70 80 90 100 110 Page 26 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 31.6 min.– acido 2 etil esanoico Fig. 42 – Spettro di massa dell’impurezza a 31.6 minuti , 16-Mar-2009 + 22:57:59 090316-1028ini1 6261 (31.583) Cm (6249:6262-6224:6244) Scan EI+ 3.84e8 73 100 88 41 % 57 43 55 87 39 45 101 29 116 42 53 40 31 115 69 44 74 56 59 60 54 51 67 68 70 89 71 83 97 102 98 103 0 m/z 28 33 38 43 48 53 58 63 68 73 78 83 88 93 108 113 118 Fig.43- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 31.6 minuti 73 100 88 O OH 50 41 57 101 29 116 69 0 83 31 20 30 40 50 60 (rep lib ) Hexa noic a c id , 2-ethyl- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 70 80 97 90 100 110 120 130 Page 27 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 32.8 min.– n-butil esanoato Fig. 44 – Spettro di massa dell’impurezza a 32.8 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 6514 (32.864) Cm (6507:6518-6523:6529) Scan EI+ 3.79e8 57 100 41 % 145 56 88 43 55 73 127 29 39 99 101 87 89 58 45 53 59 31 69 144 70 71 67 115 117 74 83 85 97 146 129 103 172 0 m/z 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101 106 111 116 121 126 131 136 141 146 151 156 161 166 171 176 Fig.45- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 32.8 minuti 57 100 O O 145 88 50 41 29 127 73 99 115 83 157 0 20 40 60 80 (ma inlib ) Butyl 2-ethylhexa noa te Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 100 120 140 160 172 180 Page 28 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 35.3 min.–bis (2 dietil amino etil) solfuro Fig. 46 – Spettro di massa dell’impurezza a 35.3 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 7003 (35.337) Cm (6997:7009-7018:7035) Scan EI+ 1.14e9 86 100 % 99 58 30 42 44 87 56 100 57 29 41 43 45 71 72 59 61 54 84 73 101 88 130 116 133 0 m/z 27 32 37 42 47 52 57 62 67 72 77 82 87 92 97 102 107 112 117 122 127 132 137 Fig.47- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 35.3 minuti 86 100 N 50 N S 99 58 72 0 20 30 40 50 60 70 80 90 (rep lib ) Bis(2-d iethyla minoethyl) sulfid e Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 133 100 110 120 130 140 150 Page 29 of 36 Impurezza con tempo di ritenzione 38.1 min.– tetraetil cistamina Fig. 48 – Spettro di massa dell’impurezza a 38.1 minuti , 16-Mar-2009 + 21:52:50 090316-1027ini1 7543 (38.069) Cm (7537:7551-7582:7588) Scan EI+ 1.04e9 86 100 % 30 165 58 42 44 56 87 72 29 70 59 61 41 100 84 130 132 134 116 167 0 23 28 33 38 43 48 53 58 63 68 73 78 83 88 93 98 103 108 113 118 123 128 133 138 143 148 153 158 163 168 m/z 173 Fig.49- Spettro di massa dalla libreria NIST che corrisponde alla struttura dell’impurezza eluita a 38.1 minuti 86 100 N S S N 50 165 30 42 58 72 100 132 0 20 40 60 80 (rep lib ) Cysta mine, tetra ethyl- Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 100 120 140 160 180 Page 30 of 36 3.2 DISTRIBUZIONE PERCENTUALE DEI DETERMINATI ATTRAVERSO GC-FID SOLVENTI PRESENTI NEI REFLUI La distribuzione percentuale di solventi presenti nei reflui è stata ottenuta tramite gas cromatografia con detector FID e corretta dal contenuto di acqua. A scopo esemplificativo un gas cromatogramma registrato sul campione refluo 395.2 con detector FID viene riportato in figura 50. L’attribuzione della natura chimica dei componenti e delle impurezze presenti è stata condotta tramite GC-MS, come riportato nella sezione precedentemente. Fig.50 – GC-FID refluo 395.2 fase acquosa 80 70 Acetone 60 50 Acetonitrile Piridina 40 Metanolo Etanolo 30 20 Tertoctilammina Acido 2 etilesanoico 10 1-butanolo Etil acetato Bis (2etilammino etil) solfuro Butil acetatoo isopropanolo 0 2 4 6 8 Toluene 10 12 14 16 18 Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 Page 31 of 36 44 Nella tabella seguente sono riportate per ogni refluo analizzato le distribuzioni percentuali ottenute corrette per il contenuto di acqua. Tab.1- Composizione percentuale dei reflui Solvente acqua metanolo etanolo acetone isopropanolo acetonitrile metal tert-butil etere etilacetato 2,metil esano 2,2-dimetossipropano 3,metil esano eptano Acido acetico 1-butanolo piridina toluene butilacetato tert-octilammina 1,1,3,3-tetrametil butil ammina diacetonalcool acido maleico Acido 2 etil esanoico n-butilesanoato bis(2dietilaminoetil)solfuro Tetraetil cistamina / - composto non rilevato Refluo 395.2 fase acquosa Area% 87.3 0.81 1.28 3.22 0.10 3.29 / 0.14 / / / / / 0.23 2.30 0.03 0.01 0.57 Refluo 395.2 fase organica Area% 6.9 0.28 0.91 5.40 0.14 4.58 0.11 2.49 0.02 0.04 0.05 9.28 / 1.23 6.11 50.55 1.29 5.65 Refluo 334.2 fase acquosa Area% 87.0 1.73 2.19 19.36 / 12.38 / 13.17 / / / / / / 41.68 1.24 / / Refluo 334.2 fase organica Area% 2.9 0.06 0.08 4.74 / 2.06 / 30.76 / / / 0.16 0.08 / 0.13 55.03 / / 0.07 / / / 0.02 / 0.62 / 0.01 / 0.14 0.02 3.46 0.33 0.55 0.46 / 0.01 1.30 0.04 / / / / / / / / Come si puo’ vedere dai dati riportati, nei reflui analizzati con le tecniche descritte non sono stati trovati solventi alogenati. Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 Page 32 of 36 3.3 CONTENUTO ALOGENI DOPO COMBUSTIONE Al fine di verificare l’assenza di composti organici alogenati dopo combustione, come verificato per via gascromatografica, si e’ proceduto alla mineralizzazione dei campioni ed alla relativa ricerca degli alogenuri nei vapori raccolti in soluzione basica. Il metodo determina il contenuto globale di alogeni, siano essi organici e inorganici. Il contenuto di alogeni è stato quindi ottenuto tramite cromatografia ionica (IC) dopo combustione a 950°C in corrente di ossigeno (paragrafo 2.4). Nelle figure 51-56 sono riportati i cromatogrammi del bianco, degli standard e dei reflui dopo combustione. Fig.51 – Cromatografia ionica: bianco dopo combustione 5,00 ACQUE COMPLETO #1 [modified by Redox1] µS ECD_1 2,00 1 - Fluoruri - 3,527 0,00 2 - Cloruri - 6,183 min -1,80 0,1 5,0 10,0 15,0 20,0 Fig.52 – Cromatografia ionica: soluzione standard (fluoro 0.3%, cloro 0.2% e bromo 0.05%) 16,0 ACQUE COMPLETO #6 [modified by Redox1] µS 1 - Fluoruri - 3,373 ECD_1 10,0 5,0 2 - Cloruri - 5,973 6 - FOSFATI - 16,247 7 - SOLFATI - 18,677 3 - Nitriti - 7,550 nitrati - 11,833 4 - Bromuri5- -9,963 min -2,0 0,0 5,0 Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 10,0 15,0 20,0 25,0 Page 33 of 36 Fig.53 – Cromatografia ionica: refluo 395.2 fase acquosa dopo combustione ACQUE COMPLETO #2 [modified by Redox1] µS 5,00 ECD_1 5 - SOLFATI - 18 2,00 3 - Nitriti - 7,730 2 - Cloruri - 6,127 4 - nitrati - 12,077 1 - Fluoruri - 3,507 0,00 min -2,0 0,1 5,0 10,0 15,0 20,0 Fig.54 – Cromatografia ionica: refluo 395.2 fase organica dopo combustione ACQUE COMPLETO #3 [modified by Redox1] µS 6,00 ECD_1 5 - SOLFATI - 18 4,00 2,00 3 - Nitriti - 7,640 2 - Cloruri - 6,067 4 - nitrati - 11,890 1 - Fluoruri - 3,487 0,00 min -2,00 0,1 5,0 10,0 15,0 20,0 Fig.55 – Cromatografia ionica: refluo 334.2 fase acquosa dopo combustione 8,0 ACQUE COMPLETO #4 [modified by Redox1] µS ECD_1 5 - SOLFATI - 18,6 5,0 2,5 2 - Cloruri - 6,040 4 - FOSFATI - 16,223 3 - nitrati - 11,820 1 - Fluoruri - 3,567 0,0 min -2,0 0,1 5,0 Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 10,0 15,0 20,0 Page 34 of 36 Fig.56 – Cromatografia ionica: refluo 334.2 fase organica dopo combustione 5,00 ACQUE COMPLETO #5 [modified by Redox1] µS ECD_1 6 - SOLFATI - 18 2,00 2 - Cloruri - 6,057 1 - Fluoruri - 3,567 3 - 10,183 0,00 5 - FOSFATI - 16,273 4 - nitrati - 11,880 min -2,00 0,1 5,0 10,0 15,0 20,0 La concentrazione dello standard rapportata alla preparazione del campione corrisponde a 0.3% per il F, 0.2% per il Cl e 0.05% per il bromo. Il bromo non è stato rilevato (<0.05%) mentre la quantità di cloro e di fluoro è riportata nella tabella sottostante. Dalle analisi risulta che in ciascun campione di refluo la quantità di ciascun alogeno individuato e quantizzato, risulta inferiore allo 0.1%. Nella tabella 2 sono riassunti i valori trovati per i quattro reflui. Alogeno fluoro cloro Bromo* * bromo inferiore allo standard Refluo 395.2 fase acquosa w/w % 0.003 0.05 < 0,05 Refluo 395.2 fase organica w/w % 0.004 0.02 < 0,05 Refluo 334.2 fase acquosa w/w % 0.004 0.06 < 0,05 Refluo 334.2 fase organica w/w % 0.004 0.05 < 0,05 Tutti i campioni dopo combustione presentano quantita’ totale di alogenuri inferiore allo 0.1%. Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 Page 35 of 36 4– CONCLUSIONI Per la determinazione della composizione, la quantizzazione dei componenti nonche’ il contenuto di alogeni in reflui industriali (Refluo 395.2 e Refluo 334.2, frazioni acquose e organiche) sono state utilizzate idonee tecniche analitiche atte a caratterizzare la natura chimica della miscela. Ogni refluo è stato caratterizzato determinando il contenuto di solventi per gas cromatografia e il contenuto totale di alogeni per cromatografia ionica dopo combustione. Tutti i composti sia noti che incogniti, osservati nei cromatogrammi, sono stati identificati tramite gas cromatografia con detector di massa previo confronto con i dati di letteratura. La presenza di composti contenenti alogenuri (Cl, Br e F) e’ stata ricercata attraverso Cromatografia Ionica dopo combustione e raccolta dei fumi. Nessuno dei solventi presenti nei cromatogrammi è riconducibile a molecole alogenate. Tutti i campioni dopo combustione presentano quantità totale di alogenuri inferiore allo 0.1%. Redox Report n° 062/09- 31 Marzo, 2009 Page 36 of 36