Inventarisatie toegevoegde waarde van SFC

Supercritical fluid chromatography (SFC) is a separation technique that relies on the use of supercritical fluids as a mobile phase. Supercritical fluids are characterised by reduced viscosity and increased diffusivity compared to liquids, which result in enhanced separation efficiencies. Early applications of SFC focused on the separation of enantiomers (Bieber and Letzel, 2021; Calcaterra and D’Acquarica, 2018; Pérez-Fernández et al., 2011; Rice et al., 2020) and analysis and extraction of organic compounds (Berset and Holzer, 1999; Hawthorne et al., 2000; Luo and Schrader, 2022), however, the benefits of SFC for the determination of polar and very polar compounds have been recently reviewed (Bieber et al., 2017; Losacco et al., 2021; Sen et al., 2016). SFC operates over a relatively large polarity range, including also very polar substances that are typically difficult to measure using conventional reversed-phase liquid chromatography (RPLC). Very polar substances can be measured with Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography (HILIC) but permanently negatively charged compounds cannot be measured only with Mixed-mode chromatography. Precautions have to be taken to prevent adsorption to metal oxides on the other hand slight changes with these precautions (eq. using acids) can have a dramatic effect on the retention times. Applications of SFC in water quality monitoring have thus far included wastewater, groundwater and surface water samples. SFC gained popularity also as a more green and sustainable analytical technique compared to conventional liquid chromatography (LC), i.e., CO2 is generally recycled from industrial processes and significantly reduces consumption of organic solvents and production of waste (Płotka-Wasylka et al., 2017).

Zeer polaire organische verbindingen vormen een uitdaging voor de afvalwaterzuivering door hun sterk hydrofiele gedrag. Met conventionele reversed-phase vloeistofchromatografie (RPLC) worden deze verbindingen vaak onvoldoende vastgehouden. Daarom zijn nieuwe methoden ontwikkeld voor scheiding en detectie van sterk polaire organische verbindingen, zoals superkritische vloeistofchromatografie (SFC). Deze techniek kan opgeloste stoffen scheiden over een breder polariteitsbereik dan afzonderlijke LC-methoden. Wel zorgt gebruik van superkritische vloeistoffen voor extra complicerende factoren. Experimenten met een SFC-apparaat bij de Universiteit van Amsterdam (UvA) laten zien dat SFC potentieel heeft voor scheiding van een breed scala chemische stoffen met verschillende polariteiten. De ontwikkelde SFC-MS methode detecteerde en scheidde met succes 14 van de 22 geselecteerde stoffen over een breed polariteitsbereik, 8 stoffen werden niet gedetecteerd. Een speciale opstelling is nodig voor verder onderzoek naar bijvoorbeeld alternatieve monsterbehandeling voor voldoende gevoeligheid. Een ternaire gradiëntopstelling (in wezen dubbele chromatografie met SFC en hydrofiele interactiechromatografie (HILIC)) is een interessante optie voor optimale retentie en scheiding.