Considerazioni per la selezione del materiale dei viali per spazio di testa

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In qualità di consumabile chiave nell'analisi dello spazio di testa mediante gascromatografia, il materiale delle fiale per spazio di testa influisce direttamente sulla stabilità del campione, sull'accuratezza dei risultati di rilevamento e sulla riproducibilità sperimentale. Nella selezione delle fiale, è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti aspetti:

Vetro: Questo è il materiale più comunemente utilizzato nei laboratori ed è suddiviso in vetro borosilicato e vetro sodico-calcico. Il vetro borosilicato offre una buona stabilità chimica, un basso coefficiente di dilatazione termica e resistenza alla corrosione da acidi e alcali; è adatto all'analisi della stragrande maggioranza dei campioni organici e inorganici, ed è particolarmente indicato per esperimenti headspace ad alta temperatura. Il vetro sodico-calcico è economico ma ha una stabilità chimica inferiore ed è suscettibile all'erosione da parte di campioni fortemente alcalini; è adatto solo per campioni di routine neutri o debolmente acidi.

Materiali plastici: i tipi comuni includono PP (polipropilene) e PFA (perfluoroalchilossi alcano), tra gli altri. Il PP è leggero e resistente alla rottura, ma ha una scarsa resistenza ai solventi organici e adsorbe facilmente campioni polari; il PFA è estremamente inerte dal punto di vista chimico, non reagendo praticamente con nessuna sostanza chimica, ed è adatto a campioni speciali altamente corrosivi e altamente reattivi, ma è relativamente costoso e ha una resistenza alle alte temperature inferiore rispetto al vetro.

Se il materiale del vial per spazio di testa presenta forti proprietà di adsorbimento, i componenti in tracce nel campione possono essere adsorbiti sulle pareti del vial, portando a risultati analitici sottostimati; se additivi o impurezze lisciviano dal materiale, possono contaminare il campione e generare picchi di interferenza.

Dare priorità a materiali di alta qualità con proprietà di basso assorbimento e bassa lisciviazione. Per analisi in tracce come residui di pesticidi e inquinanti ambientali, si raccomanda di utilizzare fiale per spazio di testa in vetro silanizzato, poiché il rivestimento silanizzato riduce efficacemente l'assorbimento dei componenti polari da parte delle pareti della fiala.

La temperatura di equilibrio per l'analisi dello spazio di testa è tipicamente compresa tra 40 °C e 150 °C; il materiale deve pertanto possedere la corrispondente resistenza al calore.

Il vetro (in particolare il vetro borosilicato) offre un'eccellente resistenza al calore e può soddisfare i requisiti della maggior parte degli esperimenti di spazio di testa ad alta temperatura;

I materiali plastici hanno una resistenza al calore limitata; il polipropilene (PP) generalmente resiste solo a temperature inferiori a 100 °C e, a temperature più elevate, è soggetto a deformazione e rilascio di impurità; pertanto, l'uso di fiale in plastica in esperimenti ad alta temperatura è severamente vietato.

L'efficacia di tenuta di una fiala dipende da accessori quali il tappo e il setto; il materiale deve essere compatibile con questi componenti di tenuta per prevenire problemi come adesione o rigonfiamento.

Le fiale in vetro sono altamente compatibili con setti in silicone e PTFE (politetrafluoroetilene);

Le fiale in plastica devono essere utilizzate con setti realizzati con lo stesso materiale o con alternative adeguate; ad esempio, le fiale in PP non devono essere utilizzate con setti che sono stati immersi in forti solventi organici, per prevenire il rigonfiamento del corpo della fiala.

Per l'analisi di routine dei campioni, è possibile selezionare fiale per campioni in vetro borosilicato convenienti dal punto di vista dei costi per soddisfare i requisiti di test mantenendo i costi sotto controllo;

Per l'analisi di tracce e l'analisi di campioni altamente corrosivi, è necessario utilizzare fiale in vetro silanizzato o fiale in plastica PFA;

Per applicazioni monouso, è possibile selezionare fiale standard in vetro sodico-calcico, mentre per l'uso ripetuto si consigliano fiale in vetro borosilicato ispessito per prolungare la durata utile.