Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12959:2020 về Chất lượng nước - Xác định bromat hòa tan sử dụng sắc ký ion

• Số hiệu: TCVN12959:2020
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2020

R2,1	=	2(tR2 - tR1)
		w2 - w1

(1)

Trong đó:

t_R1 là thời gian lưu, tính theo giây, của pic đầu tiên;

t_R2 là thời gian lưu, tính theo giây, của pic thứ hai;

w₁ là chiều rộng của pic, tính theo giây, trên trục thời gian của pic đầu tiên;

w₂ là chiều rộng của pic, tính theo giây, trên trục thời gian của pic thứ hai.

CHÚ THÍCH: Các giá trị w₁ và w₂ là chiều rộng đáy của tam giác cân được tạo thành qua từng pic Gaus.

7.2  Điều kiện PCR

Các điều kiện phân tích điển hình được mô tả trong 7.3 và 7.4.

...

...

...

Cho phép những thay đổi trong các thông số của quy trình (ví dụ lưu lượng, nồng độ kali iôtđua hoặc nồng độ amoni heptamolybdat trong dung dịch rửa giải hoặc thuốc thử PCR). Nếu áp dụng, tính bằng cách sử dụng Công thức (2):

q_V1·c₁+q_V2·c₂ = (q_V1+q_V2)·c₃

(2)

Trong đó:

q_V1    là lưu lượng của dung dịch rửa giải, tính theo mililít trên phút;

c₁     là nồng độ của dung dịch amoni heptamolybdat trong dung dịch rửa giải, tính theo mol trên lít;

q_V2    là lưu lượng của bơm PCR, tính theo mililít trên phút;

c₂     là nồng độ của dung dịch amoni heptamolybdat hoặc kali iotđua trong thuốc thử PCR, tính theo mol trên lít;

c₃     là nồng độ của dung dịch amoni heptamolybdat hoặc kali iotđua sau khi tiến hành trộn trong thiết bị PCR, tính theo mol trên lít.

...

...

...

Lưu lượng dung dịch rửa giải:

q_V1 = 0,7 mL/min

Nồng độ amoni heptamolybdat trong dung dịch rửa giải:

c₁ = 0 µmol/L

Lưu lượng PCR:

q_V2 = 0,2 mL/min

Nồng độ amoni heptamolybdat trong thuốc thử PCR:

c₂ = 50 pmol/L

0,7 mL/min . 0 µmol/L + 0,2 mL/min . 50 pmol/L = (0,7 mL/min + 0,2 mL/min).c₃

...

...

...

c₃ =11,1 µmol/L

CHÚ THÍCH: Dung dịch có giá trị pH > 1 có thể cần gia nhiệt dung dịch phản ứng trong bộ phản ứng PCR.

7.3  Điều kiện sắc ký và PCR cho sắc ký đồ nêu trong Hình 3

Cột:

Chất trao đổi ion

Dung dịch rửa giải:

Axit sunturic 100 mmol/L

Thể tích bơm mẫu:

1000 µL

...

...

...

0,7 mL/min

Thuốc thử PCR:

0.27 mol/L kali iotđua + 50 µmol/L amoni heptamolybdat

Lưu lượng thuốc thử PCR:

0,2 mL/min

Điều kiện tại cuộn phản ứng PCR:

Thể tích: 400 µL

Nhiệt độ: nhiệt độ xung quanh

11,1 µmol/L amoni heptamolybdat

...

...

...

Detector:

UV, λ = 352 nm

CHÚ DẪN:

D Độ hấp thụ

t_R Thời gian lưu

Pic

lon

Nồng độ

...

...

...

Bromat

1,0 µg/L

Hình 3 - Ví dụ sắc ký đồ của dung dịch chuẩn phù hợp với tiêu chuẩn này

7.4  Điều kiện sắc ký và PCR cho sắc ký đồ đã nêu trong Hình 4

Tiền cột:

Chất trao đổi ion

Cột:

Chất trao đổi ion

Dung dịch rửa giải:

...

...

...

Thể tích bơm mẫu:

225 µL

Lưu lượng rửa giải:

1,3 mL/min

Thuốc thử PCR:

0,27 mol/L kali iôtđua + 50 µmol/L amoni heptamolybdat

Lưu lượng thuốc thử PCR:

0,4 mL/min

Điều kiện tại cuộn phản ứng PCR:

...

...

...

Nhiệt độ: 80 °C

12 µmol/L amoni heptamolybdat

64 mmol/L KI

Detector:

UV, λ = 352 nm

CHÚ DẪN:

σ Độ dẫn

D Độ hấp thụ

...

...

...

Pic

lon

Nồng độ

1

Bromat

8,0 µg/L

2

Clorua

14 mg/L

...

...

...

Sunfat

19 mg/L

Hình 4 - Ví dụ sắc ký đồ của mẫu nước uống phù hợp với tiêu chuẩn này

CHÚ THÍCH: Trình tự rửa giải và thời gian lưu, t_R có thể thay đổi, tùy thuộc vào loại cột và thành phần của dung dịch rửa giải.

8  Lấy mẫu và xử lý sơ bộ mẫu

Sử dụng các bình polyetylen sạch để lấy mẫu.

Tránh mọi sự hình thành bromat sau khi lấy mẫu và loại bỏ ngay ozon có trong mẫu bằng cách thêm 50 mg etylendiamin (5.12) vào 1 L mẫu ngay sau khi lấy mẫu.

CHÚ THÍCH 1: Có thể loại bỏ kim loại xuất hiện trong mẫu với sự hỗ trợ của chất trao đổi cation (ví dụ cuộn/cột trao đổi cation dạng Na).

CHÚ THÍCH 2: Có thể loại bỏ chất rắn với sự hỗ trợ của màng lọc cỡ lỗ 0,45 µm.

...

...

...

Xử lý các dung dịch hiệu chuẩn (5.19) và dung dịch trắng (5.20) theo cùng cách với dung dịch mẫu.

9  Cách tiến hành

9.1  Khái quát

Lắp đặt hệ thống sắc ký ion (6.1) bao gồm cả thiết bị PCR, theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị.

Chạy dung dịch rửa giải và hệ thống phân chia thuốc thử PCR. Khi đường nền ổn định, có thể bắt đầu phân tích.

Tiến hành hiệu chuẩn như quy định trong 9.2. Đo các mẫu và dung dịch trắng (5.20) theo quy trình quy định trong 9.3.

9.2  Hiệu chuẩn

Bơm các dung dịch hiệu chuẩn bromat đã xử lý sơ bộ (5.19 và Điều 8). Diện tích (hoặc chiều cao) của pic (tín hiệu) tỷ lệ với nồng độ của ion bromat.

Khi hệ thống phân tích được đánh giá lần đầu tiên, và ở các khoảng thời gian sau, thiết lập hàm hiệu chuẩn (theo TCVN 6661-1 (ISO 8466-1) hoặc TCVN 6661-2 (ISO 8466-2)) cho các phép đo như sau:

...

...

...

Phân tích các dung dịch hiệu chuẩn bằng sắc ký.

Sử dụng dữ liệu đã thu được (diện tích pic hoặc chiều cao pic) để tính đường hồi quy theo quy định trong TCVN 6661-1 (ISO 8466-1) hoặc TCVN 6661-2 (ISO 8466-2).

Sau đó, kiểm tra xác nhận tính liên tục của hàm hiệu chuẩn đã thiết lập (9.5).

9.3  Đo bromat

Sau khi thiết lập hàm hiệu chuẩn, bơm mẫu đã xử lý sơ bộ (xem Điều 8) vào máy sắc ký và đo các pic như đã mô tả ở trên (xem Điều 9). Trước khi bơm vào máy phân tích, lọc mẫu qua màng lọc (cỡ lỗ 0,45 µm) để loại bỏ mọi chất lơ lửng, nếu cần. Ngăn ngừa khả năng nhiễm bẩn của mẫu từ màng lọc (ví dụ súc rửa màng với một lượng mẫu nhỏ và gạn bỏ phần đầu tiên của dịch lọc).

Nhận biết pic bromat bằng cách so sánh thời gian lưu của bromat đo được với thời gian lưu của bromat trong các dung dịch hiệu chuẩn (5.19). Độ lệch của thời gian lưu phải không quá ±10 % trong một dãy mẫu.

Nếu nồng độ bromat trong mẫu nằm ngoài khoảng hiệu chuẩn, pha loãng mẫu và phân tích lại mẫu.

Nếu nồng độ bromat trong mẫu giảm thấp hơn khoảng hiệu chuẩn, thiết lập hàm hiệu chuẩn riêng cho khoảng làm việc thấp hơn, nếu cần.

Nếu dự kiến có các cản trở nền mẫu, sử dụng phương pháp thêm chuẩn để xác nhận các kết quả (kiểm tra xác nhận các pic bằng cách so sánh thời gian lưu của mẫu thêm chuẩn với thời gian lưu của mẫu gốc).

...

...

...

CHÚ THÍCH: Do dung dịch kali iôtđua trong PCR dễ bị oxi hóa, dẫn đến dung dịch có màu vàng nhạt dung dịch này bị đẩy ra từ tất cả các phần của thiết bị (ví dụ cuộn phản ứng và ngăn detector) có nước sau khi hoàn thành phân tích cuối cùng và ngăn sự rò rỉ qua cuộn phản ứng bằng trọng lực kể cả khi hệ thống ngừng hoạt động.

9.4  Loại bỏ clorit

Nếu clorit có biểu hiện gây cản trở sắc ký đồ của bromat, loại bỏ clorit như sau:

Cho 10 mL dịch mẫu vào trong cốc có mỏ 20 mL, điều chỉnh pH từ 5 đến 6 bằng cách thêm axit sunfuric (5.3), thêm 40 µL dung dịch sắt (II) (5.16), trộn và để phản ứng khoảng 10 min. Lọc dung dịch qua màng lọc (cỡ lỗ 0,45 µm) để loại bỏ hydroxit sắt kết tủa. Sau đó đưa dịch lọc qua cuộn/cột trao đổi cation của thiết bị trao đổi cation dạng Na (6.2.1) đã ổn định ở lưu lượng khoảng 1 mL/min để loại bỏ sắt hòa tan còn lại. Gạn bỏ 3 mL đầu tiên, và lấy một thể tích thích hợp để phân tích. Mẫu đã xử lý bền trong 24 h.

Thêm chuẩn bromat vào 10 mL dịch mẫu thứ hai ở mức gần hai lần mức đã xác định trong mẫu ban đầu. Xử lý dịch mẫu đã thêm chuẩn này theo biện pháp xử lý đã mô tả ở trên. Độ thu hồi của bromat phải ở trong khoảng từ 80 % đến 120 %.

Xử lý các dung dịch hiệu chuẩn (5.19) và dung dịch trắng (5.20) theo cùng cách với dung dịch mẫu.

9.5  Xác nhận giá trị sử dụng của hàm hiệu chuẩn

Để xác nhận giá trị sử dụng liên tục của hàm hiệu chuẩn, đo các dung dịch chuẩn độc lập có các nồng độ khác nhau trong giới hạn dưới và một phần ba giới hạn trên của khoảng làm việc. Tiếp tục tiến hành sau khi thiết lập quy trình (xem 9.1) và sau ít nhất là mỗi dãy mẫu, nhưng sau 20 phép đo. Độ thu hồi phải nằm trong khoảng từ 90 % đến 110 % giá trị danh định. Hiệu chuẩn lại nếu cần.

10  Tính toán

...

...

...

Đưa vào tính toán tất cả các bước pha loãng.

11  Biểu thị kết quả

Các kết quả phải được báo cáo tối đa hai số có nghĩa.

VÍ DỤ:

Bromat (BrO^-₃) 5,1 µg/L

Bromat (BrO^-₃) 0,62 µg/L

12  Báo cáo kết quả thử nghiệm

Báo cáo kết quả thử nghiệm phải bao gồm ít nhất thông tin sau:

a) Phương pháp thử được sử dụng, và viện dẫn tiêu chuẩn này;

...

...

...

c) Các kết quả thử nghiệm thu được, biểu thị theo Điều 11;

d) Mô tả quá trình xử lý sơ bộ mẫu, nếu có liên quan;

e) Bất cứ độ lệch nào từ phương pháp này và báo cáo các trường hợp có ảnh hưởng đến kết quả.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Dữ liệu độ chụm

Thử nghiệm liên phòng do viện Đo lượng và Vật liệu chuẩn (RMM) của Trung tâm Nghiên cứu chung (JRC) của Ủy ban Châu Âu tổ chức năm 2009 với sự tham gia của các phòng thử nghiệm từ Bỉ, Pháp, Đức, Ấn Độ, Triều Tiên, Hà Lan, Thụy Điển, Anh và Mỹ. Sự đa dạng về thiết bị và các điều kiện phân tích khác được sử dụng phù hợp với các thông số chất lượng đã quy định trong phương pháp.

Dữ liệu thống kê của các kết quả được đánh giá theo TCVN 6910-2 (ISO 5725-2)^[1] được trình bày trong Bảng A.1.

...

...

...

Bảng A.3 liệt kê hệ số biến thiên, V_x0 của quy trình (thu được từ các hàm hiệu chuẩn được xác định như với các hàm hiệu chuẩn đã mô tả trong 9.2). Dữ liệu này đến từ các phòng thử nghiệm chuyên môn và được chuẩn bị kỹ lưỡng trong quá trình xác định giá trị sử dụng của phương pháp.

Bảng A.1 - Dữ liệu độ chụm

Mẫu

Nền mẫu

l

n

o

X

...

...

...

s_R

C_V,R

s_r

C_V,r

%

µg/L

µg/L

...

...

...

µg/L

%

µg/L

%

1

Nước uống, mềm

13

52

7,1

...

...

...

2,68

97,4

0,132

5,1

0,084

3,2

2

Nước uống, cứng

12

...

...

...

14,3

8,93

10,0

89,3

0,476

5,3

0,112

1,3

3

...

...

...

11

44

21,4

2,94

3,00

98,1

0,107

3,6

0,067

...

...

...

4

Nước bể bơi

12

48

14,3

7,66

-

-

0,171

...

...

...

0,095

1,2

5

Nước thô

14

55

1,8

7,86

7,95

...

...

...

0,243

3,1

0,125

1,6

6

Mẫu trắng^a

14

-

-

...

...

...

-

-

-

-

-

-

7

Tiêu chuẩn tổng hợp

14

...

...

...

0

1,65

1,67

99,0

0,097

5,9

0,068

4,1

l

...

...

...

o

X

η

s_R

C_V,R

s_r

C_V,r

Số phòng thử nghiệm tham gia sau khi loại bỏ các phòng ngoại lai

...

...

...

Phần trăm các giá trị ngoại lai

Giá trị chỉ định

Giá trị trung bình toàn bổ của các kết quả (trừ các giá trị ngoại lai)

Tỷ lệ thu hồi

Độ lệch chuẩn tái lập

Hệ số biến thiên của độ tái lập

Độ lệch chuẩn lặp lại

Hệ số biến thiên của độ lặp lại

CHÚ THÍCH: Tất cả các dữ liệu sử dụng trong hiệu chuẩn theo TCVN 6910-2 (ISO 5725-2)^[2] được sử dụng dưới sự cho phép của Viện RMM.

...

...

...

Bảng A.2 - Mô tả các nền mẫu

(được phân tích trước khi thêm chuẩn với bromat và etylendiamin)

Giá trị đo

Đơn vị

Mẫu

1

2

3

...

...

...

5

Chất khử khuẩn

ClO₂

ClO₂

Không có tác nhân

ClO₂

Không biết tác nhân

Dung lượng axit (pH 4,3)

mmol/L

...

...

...

5,1

3,7

2

3,6

Dung lượng bazơ (pH 8,2)

mmol/L

≤0,02

0,06

0,12

...

...

...

0,08

Độ cứng ∑(Ca^2++Mg^2+)

mmol/L

0,7

3,4

2,0

2,7

2,7

Nitrơ tổng (TN_b)

...

...

...

2,7

1,1

2,0

2,4

2,1

Tổng cacbon vô cơ (TIC)

mg/L

13

61

...

...

...

24

44

Tổng cacbon hữu cơ (TOC)

mg/L

≤0,0005

≤0,0005

≤0,0005

≤0,0005

≤0,0005

...

...

...

mg/L

0,01

0,02

≤0,01

0,06

0,05

Antimon (Sb)

mg/L

≤0,0005

...

...

...

≤0,0005

≤0,0005

≤0,0005

Asen (As)

mg/L

≤0,0005

≤0,0005

≤0,0005

0,001

...

...

...

Bari (Ba)

mg/L

0,02

0,12

≤0,01

0,06

0,05

Bo (B)

mg/L

...

...

...

0,05

0,03

0,05

0,05

Cadmi (Cd)

mg/L

≤0,0005

≤0,0005

≤0,0005

...

...

...

≤0,0005

Canxi (Ca)

mg/L

20

110

80

88

85

Crom (Cr)

...

...

...

≤0,002

≤0,002

≤0,002

0,002

≤0,002

Đồng (Cu)

mg/L

0,004

0,17

...

...

...

0,004

0,003

Sắt (Fe)

mg/L

0,009

0,088

≤0,01

0,001

0,002

...

...

...

mg/L

≤0,0005

0,003

≤0,0005

≤0,0005

≤0,0005

Magie (Mg)

mg/L

4,8

...

...

...

0,74

13

13

Mangan (Mn)

mg/L

0,003

0,002

≤0,0005

≤0,0005

...

...

...

Niken (Ni)

mg/L

0,001

0,003

≤0,001

0,002

0,004

Kali (K)

mg/L

...

...

...

2,6

0,2

3,6

3,1

Selen (Se)

mg/L

≤0,005

≤0,005

≤0,005

...

...

...

≤0,005

Silic (Si)

mg/L

8,8

7,7

2,4

3,3

3,1

Natri (Na)

...

...

...

7,4

17

1,8

77

28

Thiếc (Sn)

mg/L

0,0005

0,016

...

...

...

≤0,0005

≤0,0005

Kẽm (Zn)

mg/L

0,01

0,05

≤0,01

0,008

0,003

...

...

...

mg/L

≤0,07

≤0,07

≤0,07

≤0,07

≤0,07

Bromua (Br^-)

mg/L

0,06

...

...

...

≤0,05

0,03

0,1

Clorua (Cl^-)

mg/L

9,5

34

2,9

140

...

...

...

Clorit (CIO₂^-)

mg/L

0,06

≤0,01

≤0,01

≤0,01

≤0,01

Florua (F^-)

mg/L

...

...

...

0,17

0,02

0,19

0,17

Nitrat (NO₃^-N)

mg/L

2,3

0,52

1,5

...

...

...

1,7

Nitrit (NO₂^-N)

mg/L

≤0,02

≤0,02

≤0,02

≤0,02

≤0,02

o-Phosphat (PO₄^3-P)

...

...

...

0,008

0,012

≤0,005

0,02

0,039

Phospho tổng (P)

mg/L

0,17

0,17

...

...

...

0,1

0,11

Sunfat (SO₄^2-)

mg/L

19

67

18

140

48

...

...

...

Phương pháp theo

Khoảng làm việc

Tính hiệu sử dụng

V_x0 TCVN 6661-1 (ISO 8466-1)

V_x0 TCVN 6661-2 (ISO 8466-2)

µg/L

%

%

...

...

...

0,5 đến 5,0

Diện tích pic

1,15

1,18

7.4

0,5 đến 5,0

Diện tích pic

1,72

1,82

...

...

...

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 6910 (ISO 5725-2), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn

[2] TCVN 6494-1 (ISO 10304-1), Chất lượng nước - Xác định các anion hòa tan bằng phương pháp sắc kí lỏng ion - Phần 1: Xác định bromua, dorua, florua, nitrat, nitrit, phosphat và sunphat hòa tan

[3] TCVN 6494-4 (ISO 10304-4), chất lượng nước - Xác định các anion hoà tan bằng sắc ký lỏng ion - Phần 4 - Xác định clorat, clorua và clorit trong nước nhiễm bẩn thấp

[4] ISO 15061, Water quality - Determination of dissolved bromate - Method by liquid chromatography of ions

[5] US EPA Method 326.0, Determination of inorganic oxyhalide disinfection by-products in drinking water using ion chromatography incorporating the addition of a suppressor acidified post column reagent for trace bromate analysis. EPA Document number: EPA 815R03007

[6] CORDEIRO RAPOSO, F.et al. IMEP-25a: Determination of bromate in drinking water - A collaborative trial report. EUR 24469 EN. Publications Office of the European Union, 2010

[7] CORDEIRO RAPOSO, F. et al. IMEP-25b: Determination of bromate in drinking water - Interlaboratory comparison report.EUR 24136 EN. Publications Office of the European Union, 2009

[8] HADDAD, P.R., JACKSON, P.E. Ion chromatography: Principles and applications. Amsterdam: Elsevier, 1990. 776 p. (Journal of Chromatography Library, Vol. 46)

...

...

...

[10] WAGNER, H.P.et al. US Environmental Protection Agency Method 326.0, a new method for monitoring inorganic oxyhalides and optimization of the postcolumn derivatization for the selective determination of trace levels of bromate. J. Chromatogr. A 2002, 956, pp. 93-101

[11] WEISS, J. Handbook of ion chromatography, 3rd edition, 2 vols, WEISS, T., translator. Weinheim: Wiley-VCH, 2004. 894 p.