Les substances alkylées perfluorées et polyfluorées (PFAS), un groupe de milliers de molécules organiques, sont largement utilisées dans différentes industries (par exemple, comme surfactants pour les mousses filmogènes ou comme agents d'imprégnation pour les emballages) [1,2]. En raison de leur extrême persistance, ils sont appelés "produits chimiques à vie", s'accumulant dans l'environnement et se bioamplifiant [3]. Les effets négatifs sur la santé ont contraint les organismes gouvernementaux et de normalisation à prendre des mesures contre les PFAS les plus nocifs. La détermination du paramètre de somme non ciblé AOF (fluor organique adsorbable, également appelé fluor organique adsorbable) est un moyen simple et direct de dépister les PFAS. L'AOF est un paramètre de somme couvrant un large spectre d'organofluorés. Sur la base du même principe, à savoir l'adsorption des fluorines organiques sur une cartouche de carbone, la combustion pyrohydrolytique et la détermination du fluor par chromatographie ionique, les organismes de normalisation U.S. EPA (U.S. EPA Method 1621), DIN (DIN 38409-59) et ISO (ISO/DIS 18127) ont mis au point des approches analytiques appropriées pour estimer un niveau de dépistage pour les PFAS "totaux" dans les matrices aqueuses. Cette note d'application se concentre sur l'approche analytique décrite pour l'analyse AOF en combinant la combustion pyrohydrolytique et la chromatographie ionique (CIC).

Trois échantillons environnementaux aqueux différents - une eau de surface et deux eaux usées - ont été analysés pour déterminer leur teneur en AOF, comme décrit ci-dessous.

Contrairement aux autres halogènes organiques adsorbables (c'est-à-dire le chlore - AOCl, le brome - AOBr, et l'iode - AOI), il est crucial pour la détermination de l'AOF que les échantillons aient un pH neutre afin d'empêcher l'absorption de tout fluor inorganique. Par conséquent, chaque échantillon de 100 mL a été prétraité avec 0,5 mL d'une solution de nitrate de sodium 2 mol/L.

L'adsorption des organofluorés a été réalisée sur du charbon actif dans le cadre d'une étape de préparation automatisée des échantillons (APU sim, Analytik Jena). L'automatisation permet de standardiser la méthode de préparation, ce qui se traduit par une excellente répétabilité et permet un débit d'échantillons élevé. Dans cette étape, deux cartouches de charbon connectées en série sont rincées avec 100 ml d'échantillon à un débit de 3 ml/min. Après adsorption, les deux cartouches de carbone sont lavées avec 25 ml d'une solution de nitrate de sodium 0,01 mol/L à un débit de 3 ml/min. Après avoir terminé la préparation de l'échantillon, le contenu complet des deux cartouches est transféré dans deux cuves en céramique séparées pour l'analyse par CIC.

Le charbon actif contenant tout le fluor organique adsorbable est analysé par combustion pyrohydrolytique. Le système CIC se compose d'un échantillonneur automatique pour les échantillons solides, d'un module de combustion, d'un module d'absorption et d'un chromatographe ionique (IC). (Figure 1).

L'échantillonneur automatique transfère automatiquement les nacelles en céramique dans le module de combustion, où elles sont brûlées à 1050 °C. Avec le flux gazeux, le fluor volatilisé (à côté d'autres halogènes et du soufre) est transféré dans le module d'absorption 920 et absorbé dans la phase aqueuse. Une manipulation précise et automatisée des liquides est effectuée à l'aide de Dosinos pour transférer l'échantillon aqueux dans l'IC (930 Compact IC flex) pour l'analyse. Pour maintenir le bruit de fond et les limites de détection du fluor à un niveau bas, il est essentiel d'utiliser des réactifs chimiques qui sont au moins du grade de pureté "par analyse".

La séparation du fluorure (temps de rétention de 6,2 minutes) des autres halogènes est réalisée sur une colonne de séparation Metrosep A Supp 5 - 250/4.0 en combinaison avec la colonne A Supp 5 Guard/4.0. (Figure 2).

La production automatisée d'éluant avec le module de production d'éluant 941 permet un fonctionnement continu et presque sans surveillance du CIC, augmentant ainsi la performance globale et l'efficacité de l'analyse.

L'étalonnage (0,01-0,5 mg/L) a été réalisé automatiquement à partir d'une solution étalon (fluorure de sodium, 0,5 mg/L) en appliquant la technique intelligente d'injection en boucle partielle Metrohm (MiPT). En injectant un standard avec différents volumes d'injection (4-200 µL), une gamme d'étalonnage de 0,01-0,5 mg/L a été obtenue.

La limite de détection et la performance de la méthode ont été vérifiées à l'aide de matériaux de référence normalisés (acide 4-fluorobenzoïque) et de blancs (eau ultrapure), préparés de la même manière que les échantillons et analysés pour leur teneur en AOF.

Les concentrations finales des échantillons sont calculées selon la formule ci-dessous. La concentration finale de l'AOF est donc la somme des teneurs mesurées pour les deux cartouches suivantes après soustraction des blancs. (Figure 2).