Analyse chimique des fractions d'eau accommodé de pétrole brut Déversements utilisant TIMS-FT-ICR MS

Il existe de nombreuses sources d'exposition environnementale au pétrole brut, à la fois à des causes naturelles et de l'exposition anthropique. Lors de la libération à l'environnement, en particulier dans l'océan, le pétrole brut peut subir le partitionnement, avec la formation d'une nappe de pétrole à la surface, une perte de composants volatils dans l'atmosphère, et la sédimentation. Cependant, le mélange à faible énergie de l'huile faiblement soluble et l'eau ne se produit, et ce mélange, ce qui est classiquement solubilisé, forme ce que l'on appelle la fraction reçue à l'eau à basse énergie (LEWAF). La solubilisation des composants de l'huile dans l'eau est généralement renforcée lors de l'exposition de l'interface huile-eau au rayonnement solaire. Cette photo-solubilisation du pétrole brut dans l'océan peut subir des modifications chimiques importantes en raison de cette exposition au rayonnement solaire et / ou en raison de la dégradation enzymatique ^{1, 2.} La compréhension de ces changements chimiques et comment ils se produisent en présence de la matrice en vrac ( à savoir le pétrole brut) est fondamental pour atténuer les effets de cette exposition sur l'environnement.

Des études antérieures ont montré que le pétrole brut subit l' oxygénation, en particulier les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), qui représentent une source hautement toxique de contamination nocive pour les organismes, subit bio-accumulation, et est bioactif ^{3, 5, 6.} Comprendre les produits des différents procédés d'oxygénation est difficile, car ils se produisent seulement en présence de la matrice en masse. Par conséquent, une seule analyse, la norme peut ne pas être représentatif des changements qui se produisent dans la nature. La préparation de la LEWAF doit reproduire les processus naturels qui se déroulent dans un cadre environnemental. Un intérêt particulier est l'oxygénation des HAP, qui se produit à cause du rayonnement solaire.

t "> Le deuxième défi dans l'étude de la fraction adaptée à l'eau est l'identification moléculaire des différents constituants chimiques dans l'échantillon. En raison de la complexité de l'échantillon, provoquée par sa masse et le degré d'oxygène, les produits d'oxygénation sont généralement impropres à l'analyse traditionnelle effectuée par chromatographie en phase gazeuse combinée à une analyse MS ^{7, 8.} Une autre approche est de caractériser les changements dans la formule chimique de l'échantillon en utilisant des techniques MS résolution de masse ultra-élevée (par exemple, FT-ICR MS ). en couplant TIMS à FT-ICR MS, en plus de la séparation isobare dans le domaine de la SEP, la spectrométrie de mobilité ionique (IMS) dimension fournit la séparation et l' information de caractéristique pour les différents isomères présents dans l'échantillon ^{9, 10, 11.} combiné avec un laser à pression atmosphériqueionisation (APLI) la source, l'analyse peut être sélective pour les molécules conjuguées trouvés dans l'échantillon, ce qui permet les changements que les HAP subissent être caractérisés avec précision ^{12, 13.}

Dans ce travail, nous décrivons un protocole pour la préparation de LEWAFs exposés à la photo-irradiation afin d'étudier les processus de transformation des composants de l'huile. On illustre également les changements qui se produisent lors de la photo-irradiation, ainsi que la procédure d'extraction de l'échantillon. Nous allons également présenter l'utilisation de APLI avec TIMS couplé avec FT-ICR MS pour caractériser les HAP dans l'LEWAF en fonction de l'exposition à la lumière.