Analizzare i PFAS: un processo che inizia prima del laboratorio
L’analisi dei PFAS non consiste in un unico test applicabile allo stesso modo a qualsiasi campione.
Acque, alimenti, terreni, fanghi e rifiuti presentano caratteristiche molto differenti e richiedono procedure specifiche, dalla fase di campionamento fino all’interpretazione del risultato.
Prima di iniziare l’analisi è quindi necessario definire:
- la matrice da esaminare;
- i PFAS da ricercare;
- l’obiettivo dell’indagine;
- i limiti di quantificazione richiesti;
- l’eventuale riferimento normativo o tecnico;
- le condizioni di campionamento e conservazione.
Una corretta pianificazione permette di individuare il percorso analitico più adatto e di ottenere risultati attendibili e coerenti con le esigenze del cliente.
La prima fase: il campionamento
Il campionamento rappresenta una delle fasi più delicate dell’intero processo.
I PFAS possono essere presenti a concentrazioni molto basse. Alcuni materiali comunemente utilizzati durante il prelievo, la conservazione o il trasporto potrebbero contenere composti fluorurati e introdurre contaminazioni accidentali.
Per ridurre questo rischio è importante utilizzare contenitori e attrezzature adeguati, seguire procedure definite e limitare il contatto del campione con materiali potenzialmente interferenti.
Devono essere controllati anche:
- modalità e punto di prelievo;
- quantità del campione;
- condizioni di conservazione;
- tempi e modalità di trasporto;
- tracciabilità delle operazioni;
- eventuali bianchi di campo.
Un campione non rappresentativo o contaminato durante il prelievo può compromettere anche un’analisi strumentale eseguita correttamente.
La preparazione cambia in base alla matrice
Una volta arrivato in laboratorio, il campione viene registrato e preparato secondo una procedura adeguata alla matrice.
Nel caso delle acque, i PFAS possono essere concentrati mediante estrazione in fase solida. Il campione viene fatto passare attraverso un materiale capace di trattenere i composti di interesse, che vengono successivamente recuperati attraverso un solvente.
Per terreni, fanghi, alimenti e rifiuti è invece necessario estrarre i PFAS dalla matrice solida o semisolida. Il campione può essere omogeneizzato, pesato e sottoposto a estrazione mediante solventi e procedure specifiche.
Possono inoltre essere necessarie operazioni di purificazione per ridurre la presenza di sostanze che potrebbero interferire con la misura.
La preparazione ha quindi due obiettivi principali:
- separare i PFAS dalla matrice;
- ottenere un estratto compatibile con l’analisi strumentale.
Il ruolo degli standard interni
Durante la preparazione vengono generalmente utilizzati standard interni, cioè composti di riferimento aggiunti al campione in quantità note.
Gli standard marcati isotopicamente presentano un comportamento simile a quello dei PFAS ricercati e permettono di controllare le diverse fasi dell’analisi.
Il loro impiego aiuta a valutare:
- l’efficienza dell’estrazione;
- eventuali perdite durante la preparazione;
- gli effetti causati dalla matrice;
- la stabilità della risposta strumentale;
- l’affidabilità della quantificazione.
Questo passaggio è particolarmente importante quando si lavora con matrici complesse o con concentrazioni molto basse.
L’analisi mediante LC-MS/MS
Una delle tecniche maggiormente utilizzate per la determinazione dei PFAS è la cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa tandem, indicata con la sigla LC-MS/MS.
La cromatografia liquida separa i differenti composti presenti nell’estratto. Successivamente, lo spettrometro di massa li identifica in base alle loro caratteristiche e ne misura la concentrazione.
In termini semplificati, il processo avviene in due fasi:
- i PFAS vengono separati all’interno del sistema cromatografico;
- lo spettrometro di massa riconosce e quantifica i composti selezionati.
Questa tecnica consente di ricercare specifici PFAS anche a concentrazioni molto basse, purché il metodo sia adeguatamente validato per la matrice esaminata.
Che cosa significa “analisi mirata”?
Le analisi più diffuse sono di tipo mirato o targeted.
Questo significa che il laboratorio ricerca un elenco definito di PFAS per i quali dispone di standard analitici, criteri di identificazione e procedure di quantificazione.
Il risultato indica quindi la presenza o l’assenza dei singoli composti compresi nel metodo. Non rappresenta automaticamente la totalità di tutti i PFAS che potrebbero essere presenti nel campione.
Esistono anche approcci complementari, utilizzati per finalità specifiche, che possono valutare parametri aggregati legati al fluoro organico oppure ricercare composti non inclusi negli elenchi prestabiliti.
Analisi mirate, metodi di screening e indagini non mirate forniscono informazioni differenti. La scelta dipende dall’obiettivo della verifica e non può essere effettuata senza considerare il tipo di campione e il contesto dell’indagine.
Il controllo qualità
Quando si ricercano sostanze a livelli molto bassi, il controllo qualità assume un ruolo centrale.
Ogni sequenza analitica può comprendere diversi strumenti di verifica, tra cui:
- bianchi di laboratorio;
- bianchi di campo;
- campioni fortificati con quantità note di analita;
- campioni duplicati;
- standard interni;
- curve di calibrazione;
- controlli della risposta strumentale;
- verifiche del recupero analitico.
I bianchi permettono di verificare che materiali, solventi o apparecchiature non abbiano introdotto contaminazioni. I campioni fortificati e gli standard interni aiutano invece a controllare l’efficienza del metodo e la correttezza della quantificazione.
Il risultato finale è attendibile solo quando anche i criteri di controllo qualità previsti dal metodo risultano soddisfatti.
Come vengono interpretati i risultati?
Al termine dell’analisi, per ogni PFAS ricercato viene verificata l’eventuale presenza e, quando possibile, determinata la concentrazione.
Il rapporto di prova deve essere letto considerando:
- l’elenco dei composti analizzati;
- l’unità di misura;
- il limite di quantificazione;
- la matrice esaminata;
- il metodo utilizzato;
- eventuali somme o parametri richiesti;
- il riferimento normativo o tecnico applicabile.
Un risultato inferiore al limite di quantificazione non significa necessariamente assenza assoluta del composto, ma indica che la sua concentrazione non può essere quantificata in modo affidabile al di sopra del limite dichiarato.
Allo stesso modo, il confronto con eventuali limiti deve essere effettuato verificando che composti, matrice, unità di misura e modalità di calcolo siano coerenti con il riferimento considerato.
Perché ogni matrice richiede un metodo specifico?
Un’acqua potabile, un terreno, un alimento o un rifiuto non reagiscono allo stesso modo durante l’estrazione e l’analisi.
Grassi, proteine, sostanza organica, sali e particelle possono influenzare il recupero dei PFAS o la risposta dello strumento. Questi fenomeni vengono definiti effetti matrice.
Per questo motivo il metodo deve essere selezionato e verificato in relazione al campione. Non è sufficiente disporre di una strumentazione sensibile: sono necessarie procedure di preparazione adeguate, controlli specifici e competenze nell’interpretazione dei dati.
Il servizio del Centro Analisi Chimiche
Il Centro Analisi Chimiche di Marconia esegue analisi per la ricerca e la determinazione dei PFAS su differenti matrici ambientali e alimentari.
Il laboratorio supporta aziende, produttori, gestori, consulenti, professionisti ed enti nella definizione del percorso analitico più appropriato, considerando la matrice, i composti da ricercare e gli obiettivi della verifica.
Grazie a metodologie dedicate, strumentazione specialistica e personale qualificato, il servizio fornisce risultati affidabili e assistenza tecnica durante le diverse fasi dell’attività analitica.
Conclusioni
L’analisi dei PFAS è un processo articolato che non si limita alla misura strumentale.
La qualità del risultato dipende dalla corretta definizione dell’indagine, dal campionamento, dalla preparazione della matrice, dalla tecnica utilizzata e dai controlli effettuati durante l’intero processo.
Affidarsi a un laboratorio specializzato significa poter contare non soltanto su strumentazioni adeguate, ma anche sulle competenze necessarie per scegliere il metodo, controllare le possibili interferenze e interpretare correttamente i risultati.