Tiêu chuẩn TCVN 10736-38:2023 về Xác định các amin trong không khí trong nhà và trong buồng thử nghiệm - Lấy mẫu chủ động trên các bộ lấy mẫu có chứa phin lọc tẩm axit phosphoric

• Số hiệu: TCVN10736-38:2023
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2023

5.2.2  Thực hiện

Rót khoảng 100 mL axetonitril vào bình định mức 200 mL. Sau đó, cho 470 μL axit phosphoric 85 % vào bình và trộn với axetonitril. Sau đó, thêm axetonitril đến vạch 200 mL và trộn lại dung dịch để thu được dung dịch H₃PO₄ 34,3 mmol/L trong axetonitril.

Chuyển 2,5 g bông thủy tinh vào bình cầu đáy tròn 500 mL cùng với 200 mL dung dịch 34,3 mmol/L H₃PO₄ trong axetonitril (2,74 nmol H₃PO₄/g bông thủy tinh).

Axetonitril được chưng cất trong thiết bị cô quay ở tốc độ 100 r/min và ờ nhiệt độ từ 90 °C đến 100 °C.

Mỗi ống thủy tinh được nhồi bằng (50,0 ± 0,5) mg bông thủy tinh đã tẩm thu được (tương ứng với 137 μmol H₃PO₄/bộ lấy mẫu nếu tất cả H₃PO₄ vẫn còn trên bông thủy tinh và nếu axit được phân bố đều). Bông thủy tinh đã tẩm được nén kỹ trong ống thủy tinh. Cả hai đầu ống thủy tinh đều được bịt kín bằng nắp nhựa phù hợp.

Bảo quản các bộ lấy mẫu trong tủ đông ở -36 °C cho đến khi sử dụng.

5.2.3  Kiểm tra xác nhận

Khối lượng axit phosphoric trên từng bộ lấy mẫu (xấp xỉ 9,8 mg hoặc 100 μmol tương ứng) được xác nhận bằng cách chuẩn độ 5 bộ lấy mẫu cho mỗi lô hàng (10 % lô) bằng dung dịch 0,01 mol của natri hydroxit và phenolphtalein làm chỉ thị. Sự thay đổi màu tương ứng với điểm tương đương thứ hai (tương ứng với khoảng 20 mL dung dịch NaOH 0,01 M).

H₃PO₄ + NaOH → NaH₂PO₄ + H₂O

...

...

...

---------------------------------------

H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O

Do tính không đồng nhất (và thất thoát) nên có sự khác biệt về lượng H₃PO₄ trên bộ lấy mẫu. Lượng có thể chấp nhận là (100 ± 50) μmol H₃PO₄/bộ lấy mẫu tương ứng với (20 ± 10) mL dung dịch NaOH 0,01 M. Có thể sử dụng lô (45 bộ lấy mẫu khác) nếu tất cả năm bộ lấy mẫu đã được chuẩn độ nằm trong dải này.

5.3  Lựa chọn thời gian lấy mẫu phù hợp

Thể tích lấy mẫu phụ thuộc vào nồng độ dự kiến của các amin có trong không khí lấy mẫu. Thể tích này phải nằm trong khoảng từ 5 L đến 100 L. Thể tích mẫu và thời gian lấy mẫu đề xuất được tóm tắt trong Bảng 1.

Bảng 1 - Thể tích mẫu và thời gian lấy mẫu đề xuất

Nồng độ thấp nhất dự đoán

μg/m^3

Nồng độ cao nhất dự đoán

...

...

...

Thể tích mẫu đề xuất (chưa hiệu chính)

Thời gian lấy mẫu tương ứng

min

1

100

5

5

0,5

50

...

...

...

10

0,1

10

50

50

0,05

5

100

100

...

...

...

5.4  Thủ tục lấy mẫu

Biên bản lấy mẫu phải bao gồm ít nhất các nội dung sau:

- Mục tiêu của phép đo (mô tả ngắn gọn);

- Xem xét tình trạng (mô tả chi tiết, nếu cần);

- Người thực hiện ban đầu;

- Ngày và giờ đo;

- Số lượng mẫu;

- Thời gian lấy mẫu (min);

- Thể tích lấy mẫu (L);

...

...

...

- Điều kiện lưu lượng dòng trong phòng;

- Điểm lấy mẫu;

- Màu của giấy chỉ thị được làm ướt bằng dịch rửa giải vẫn còn trong bông thủy tinh của bộ lấy mẫu sau khi rửa giải (xem 5.8);

- Màu của giấy chỉ thị được làm ướt bằng dịch rửa giải từ đầu pipet Pasteur sau khi chuyển dịch rửa giải từ bình định mức sang lọ nhỏ (vial) (xem 5.8).

5.5  Phép đo so sánh

Do thiếu các tiêu chí đánh giá thích hợp liên quan đến nồng độ amin trong không khí trong nhà, nên việc so sánh bằng các phép đo song song với tình huống ở phòng khác (ví dụ: không có vật liệu hấp thụ âm thanh, vật liệu cách nhiệt hoặc đồ nội thất có bọc) hoặc với nồng độ không khí ngoài trời có thể hữu ích.

Nếu thích hợp, nên thực hiện các mẫu so sánh bổ sung dự phòng (có thể được phân tích sau này, nếu cần).

5.6  Quy trình lấy mẫu

Trước khi lấy mẫu, các bộ lấy mẫu yêu cầu được lấy ra khỏi tủ đông và được bảo quản ở nhiệt độ phòng cho đến khi cân bằng nhiệt để tránh ngưng tụ nước trên bộ lọc. Trước khi lấy mẫu, tháo các nắp bịt kín ở cả hai mặt của bộ lấy mẫu. Nếu có thể, đầu của bộ lấy mẫu được nối với buồng thử bằng một đoạn ống mềm ngắn phù hợp. Đầu lấy mẫu có đường kính 6,25 mm được nối với bơm lấy mẫu đã hiệu chuẩn bằng ống mềm phù hợp.

...

...

...

Các mẫu phải được dán nhãn nêu rõ ít nhất là số lượng mẫu, ngày và thời gian lấy mẫu và tên của người thực hiện. Nhãn phải được cố định trên ống lấy mẫu chứ không phải trên nắp làm kín.

5.7  Bảo quản mẫu

Sau khi lấy mẫu xong, cả hai đầu của bộ lấy mẫu được bịt kín bằng nắp và các bộ lấy mẫu đã nạp được bảo quản trong tủ đông ở -36 °C cho đến khi chuẩn bị mẫu. Mẫu có thể được bảo quản theo cách này đến 6 tháng.

5.8  Chuẩn bị mẫu và chuyển sang quy trình phân tích

Việc chuẩn bị mẫu được thực hiện bằng cách rửa giải axit phosphoric và muối amoni tương ứng của các amin bằng nước.

a) Tháo cả hai nắp bịt kín ra khỏi các ống lấy mẫu.

b) Các ống lấy mẫu được cắm vào bình định mức 5 mL.

c) Việc rửa giải các amin hoặc muối amoni tương ứng, được thực hiện bằng pipet tự động với 5 000 μL nước (chất lượng dùng cho HPLC). Nước được cung cấp cẩn thận lên bông thủy tinh đã tẩm từ phía đầu mở rộng của ống.

d) Dòng nước chảy qua ống lấy mẫu xảy ra nhỏ giọt. Nếu cần, có thể tăng tốc độ nhỏ giọt bằng cách nhấc nhẹ ống lấy mẫu ra khỏi bình định mức. Dòng chảy từ trên xuống dưới phải chậm và liên tục. Cần tránh trộn lẫn chất lỏng trong ống (đặc biệt khi thể tích rửa giải giảm xuống còn 1 mL). Tốt nhất là nước ở đáy hòa tan các muối amoni cũng như axit phosphoric và rửa chúng vào bình định mức trong khi nước ở phía trên không chứa axit phosphoric và muối amoni.

...

...

...

f) Các dung dịch mẫu nước được hút ra khỏi bình định mức bằng pipet Pasteur dài và chuyển vào các lọ sạch để phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao. Các lọ được đậy kín bằng nắp vặn và được bảo quản trong tủ lạnh ở 4 °C cho đến khi phân tích [chi tiết, xem TCVN 10736-39 (ISO 16000-39)].

g) Những giọt nước cuối cùng từ bộ lấy mẫu được nhỏ lên giấy chỉ thị đỏ Congo. Màu đỏ phải giữ nguyên không đổi vì sự đổi màu sang xanh lam cho thấy rằng dư axit phosphoric và do đỏ có khả năng không phải tất cả các amin được chuyển vào bình định mức.

h) Tương tự, phần còn lại của dung dịch mẫu trong pipet Pasteur (được sử dụng để chuyển vào lọ) được ấn ra giấy chỉ thị đỏ Congo bằng nắp cao su. Giấy chỉ thị phải chuyển sang màu xanh đậm. Màu xanh lam (blue) cho biết dịch rửa giải có tinh axit và bộ lấy mẫu đã không bị quá tải.

Hai bước cuối cùng được minh họa bằng sơ đồ trong Hình 1.

CHÚ DẪN

1 Dịch rửa giải với nước

2 Phép thử rửa giải với giấy chỉ thị màu đỏ Congo

3 Dịch rửa giải trong một lọ dùng cho HPLC-MS-MS

...

...

...

5 Bộ lấy mẫu a Trung tính

b Axit (màu xanh lam đậm).

Hình 1 - Sơ đồ thử nghiệm lượng dư của dung dịch mẫu và lượng dư của bộ lấy mẫu

5.9  Chứng minh sự tương đương của các kiểu loại bộ lấy mẫu hoặc phương pháp lấy mẫu khác

Bộ lấy mẫu để xác định amin nêu trong 5.2 đã được thử nghiệm thành công và được sử dụng để lấy mẫu các amin được liệt kê trong Phụ lục A. Các loại bộ lọc tẩm axit phosphoric khác có thể được sử dụng thay thế khi khả năng và hiệu suất của các bộ lấy mẫu này được chứng minh bằng phép thử được mô tả như sau:

Để thử nghiệm tính phù hợp của các bộ lấy mẫu, cần phải tạo ra mẫu không khí có nồng độ chất phân tích/các amin đã biết. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng buồng thử phát thải với dòng thể tích khi xác định (tương ứng trong khoảng từ 1,5 m3/h đến 3,0 m3/h hoặc 25 L/min đến 50 L/min) và các lọ nhỏ (ví dụ: 1,5 mL) chứa đầy một số amin nhất định (Bảng 2; dạng tinh khiết, không phải dạng dung dịch) và được đậy kín bằng màng chắn bay hơi/khuếch tán (Bảng 2). Màng chắn khuếch tán phải được điều chỉnh đối với từng amin theo dòng thể tích khí của buồng thử phát thải. Bằng cách đo sự thất thoát khối lượng của các lọ nhỏ, mà có thể tính được nồng độ trong không khí như trong Công thức (1):

(1)

Trong đó

...

...

...

Δt  là thời gian giữa các lần cân, theo giờ (khuyến cáo là 50 h);

ΔV/Δt  là lưu lượng khí không đổi trong thời gian giữa các lần cân, tính bằng m^3/h ΔV/Δt > 1,5 m^3/h;

c  là nồng độ, tính bằng μg/m^3.

Nhiệt độ bên trong buồng thử phát thải phải nằm trong khoảng từ 21 °C đến 25 °C. Phải sử dụng không khí khô vì các amin hút ẩm và không thể xác định chính xác sự mất khối lượng theo thời gian khi các amin hấp thụ nước.

Amin là các hợp chất phân cực có xu hướng hấp phụ trên bề mặt. Do đó, cần phải làm bay hơi các amin trong ít nhất 48 h trước khi bắt đầu lấy mẫu khí. Thời gian này rất phù hợp với thời gian được khuyến cáo giữa các lần xác định khối lượng của các lọ. Lưu lượng dòng khí phải không đổi trong suốt quy trình thử.

Các amin nêu trong Bảng 2 cần được sử dụng để kiểm tra tính phù hợp và khả năng của các bộ lấy mẫu amin.

Bảng 2 - Các amin để kiểm tra tính phù hợp và khả năng của bộ lấy mẫu

Số thứ tự (Phụ lục A)

Số CAS

...

...

...

Áp suất hơi

hPa

(tại 20 °C)

Kiểu rào cản bay hơi khuyến nghị ^a

19

872-50-4

1 -Methyl-2-pyrrolidinon

0,4

1 lớp giấy

...

...

...

280-57-9

1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan

0,4

1 lớp giấy

18

616-47-7

1 -Methylimidazol

0,5

1 lớp giấy

...

...

...

108-01-0

2-(Dimethylamino)ethanol

0,5

1 hoặc 2 lớp giấy

16

111-92-2

Di-n-butylamin

2,3

2 hoặc 3 lớp giấy

...

...

...

103-83-3

N,N-Dimethylbenzylamin

2,4

2 hoặc 3 lớp giấy

14

110-96-3

Diisobutylamin

7

3 hoặc 4 lớp giấy

...

...

...

100-74-3

4-Ethylmorpholin

8

3 hoặc 4 lớp giấy

17

121-44-8

Triethylamin

72

4 lớp giấy; cho vào lọ lớn có một septum có chia vạch

...

...

...

Phụ lục A

(Tham khảo)

Danh mục các amin

Bảng A.1 - Danh mục các amin

Số thứ tự

Số CAS

Amin

GHS06

...

...

...

1

62-53-3

Aniline

X

X

2

78-81-9

Isobutylamine

X

...

...

...

3

100-37-8

2-(Diethylamino)ethanol

X

—

4

100-74-3

4-Ethylmorpholine

X

...

...

...

5

100-97-0

Hexamethylenetetramine^a

—

—

6

103-83-3

N,N-Dimethylbenzylamine

X

...

...

...

7

106-49-0

p-Toluidine

X

X

8

108-01-0

2-(Dimethylamino)ethanol

X

...

...

...

9

108-91-8

Cyclohexylamine

X

X

10

109-73-9

n-Butylamine

X

...

...

...

11

109-89-7

Diethylamine

X

—

12

110-89-4

Piperidine

X

...

...

...

13

110-91-8

Morpholine

X

—

14

110-96-3

Diisobutylamine

X

...

...

...

15

111-42-2

Diethanolamine

—

X

16

111-92-2

Di-n-butylamine

X

...

...

...

17

121-44-8

Triethylamine

X

—

18

616-47-7

1-Methylimidazole

X

...

...

...

19

872-50-4

1 -Methyl-2-pyrrolidinone

—

X

20

2687-91-4

1-Ethyl-2-pyrrolidinone

—

...

...

...

21

3033-62-3

[Bis(2-dimethylamino)ethyl]ether

X

—

22

280-57-9

1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan

—

...

...

...

^a Hexamethyienetetramin là một nguồn formaldehyd.

GHS (Globally Harmonized system): Hệ thống hài hòa toàn cầu về phân loại và dán nhãn hóa chất

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 10736 (ISO 16000) (tất cả các phần), Không khí trong nhà

[2] TCVN ISO/IEC 17025, Yêu cầu chung về năng lực đối với phòng thử nghiệm và phòng hiệu chuẩn

[3] ISO 12219, Interior air of road vehicles

[4] VDI 4300 Part 1:1995, Indoor air pollution measurement - General aspects of measurement strategy

[5] TCVN 13665 (ISO 17734) (tất cả các phần), Xác định các hợp chất nitơ hữu cơ trong không khi bằng sắc ký lỏng và khối phổ

...

...

...

[7] VDI 2467 Part 2:1991, Measurement of the Concentration of Primary and Secondary Aliphatic Amines by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC)

[8] DIN 32645:2008, Chemical analysis - Decision limit, detection limit and determination limit under repeatability conditions - Terms, methods, evaluation

[9] Rampfl M., Mayer F., Breuer K., Niessner R., Derivatization-free analysis of volatile aliphatic and aromatic primary, secondary and tertiary amines in indoor air by HPLC-ESI-MS; Proceedings of the 10th International Conference on Indoor Air Quality and Climate: September 4-9, Beijing, China (2005) pp.2144-2148; ISBN: 7-89494-830-6 (CD-ROM)

[10] Rampfl M., Mayer F., Breuer K., Niessner R., Derivatization-free analysis of volatile aliphatic and aromatic primary, secondary and tertiary amines in indoor air by HPLC-ESI-MS; Indoor Air 15/11 (2005) p.112; ISSN: 0905-6947 or 1600-0668

[11] Rampfl M., Breuer K., Nießner R., Bestimmung von primären, sekundären und tertiären aliphatischen und aromatischen Aminen sowie Stickstoff-Heterocyclen und Alkanolaminen in Luft via HPLC-ESI-MS; Gefahrstoffe, Reinhaltung der Luft 65/7/8 (2005) pp.293-299; ISSN: 0039- 0771 or 0949-8036

[12] Rampfl M., Mair S., Mayer F., Sedlbauer K., Breuer K., Niessner R., Determination of primary, secondary, and tertiary amines in air by direct or diffusion sampling followed by determination with liquid chromatography and tandem mass spectrometry; Environmental science and technology 42/14 (2008) pp. 5217-5222; ISSN: 0013-936X; EISSN: 1520-5851; DOI: 10.1021/es071755+

[13] Rampfl M., Holtkamp D., Mayer F., Breuer K., Thermisch bedingte Geruchsbildung bei der Herstellung von Polyurethanwerkstoffen; IBP-Mitteilung 37/501 (2010) 2 pages; ISSN: 9990- 1390

[14] Rampfl M., Mayer F., Breuer K., HOLTKAMP, DIETER Odorous emissions of polyurethane raw materials and parts; Proceedings of International Conference on Indoor Air Quality and Climate in Austin/Texas; Paper 993 (2011) 2 pp