Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8061:2009 Chất lượng đất - Xác định hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ

• Số hiệu: TCVN8061:2009
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2009

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8061 : 2009

ISO 10382 : 2002

CHẤT LƯỢNG ĐẤT – XÁC ĐỊNH HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT CLO HỮU CƠ VÀ POLYCLORIN BIPHENYL – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ VỚI DETECTOR BẪY ELECTRON

Soil quality – Determination of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls – Gas-chromatographic method with electron capture detection

Lời nói đầu

TCVN 8061 : 2009 thay thế TCVN 6124 : 1996 và TCVN 6132 : 1996

TCVN 8061 : 2009 hoàn toàn tương đương với ISO 10382 : 2002

TCVN 8061 : 2009 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC 190 Chất lượng đất biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

...

...

...

CHẤT LƯỢNG ĐẤT – XÁC ĐỊNH HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT CLO HỮU CƠ VÀ POLYCLORIN BIPHENYL – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ VỚI DETECTOR BẪY ELECTRON

Soil quality – Determination of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls – Gas-chromatographic method with electron capture detection

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp định lượng bảy chất polyclorin biphenyl và mười bảy hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ trong đất.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các loại đất.

Dưới các điều kiện đã quy định trong tiêu chuẩn này, có thể đạt được giới hạn phát hiện từ 0,1 mg/kg đến 4 mg/kg (tính theo lượng đất khô).

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp  dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 7538-1 (ISO 10381-1) Chất lượng đất – Lấy mẫu – Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu;

...

...

...

TCVN 6648 : 2000 (ISO 11465 : 1993) Chất lượng đất – Xác định chất khô và hàm lượng nước theo khối lượng – Phương pháp khối lượng.

ISO 14507 Soil quality – Pretreatment of samples for the determination of organic contaminants (Chất lượng đất – Xử lý sơ bộ mẫu để xác định các chất nhiễm bẩn hữu cơ).

3. Nguyên lý

Sau khi xử lý sơ bộ, mẫu đất thử được chiết bằng dung môi hydrocacbon.

Dịch chiết được cô đặc: Các hợp chất phân cực được loại bỏ bằng cách cho dịch chiết đã cô đặc đi qua một cột nhồi đầy oxit nhôm. Dung dịch rửa giải đã được cô đặc.

Lưu huỳnh nguyên tố được loại bỏ khỏi dung dịch đã cô đặc, nếu cần, bằng cách xử lý với thuốc thử sunfit tetrabutylamoni.

Dịch chiết này được phân tích bằng máy sắc ký khí. Các hợp chất khác nhau được tách riêng rẻ nhờ dùng cột mao quản với pha tĩnh phân cực yếu. Dùng detector bẩy electron (ECD) để phát hiện.

Polyclorin biphenyl (PCB) và hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ được phát hiện và định lượng bằng cách so sánh thời gian lưu tương đối và chiều cao pic tương đối (hoặc diện tích pic) đối với dung dịch bơm chuẩn được thêm vào, tương ứng với dung dịch ngoại chuẩn. Hiệu quả của qui trình phụ thuộc vào thành phần của đất nước được điều tra nghiên cứu.Qui trình mô tả không tính đến sự chiết không hoàn toàn do cấu trúc và thành phần của mẫu đất.

Giới hạn phát hiện phụ thuộc vào chất xác định, thiết bị sử dụng, chất lượng hóa chất sử dụng để chiết mẫu đất và làm sạch dịch chiết.

...

...

...

CHÚ THÍCH 2: Các hợp chất clo hữu cơ khác không bay hơi, ví dụ một số clorobenzen, cũng có thể được nhận biết và định lượng bằng phương pháp này.

4. Thuốc thử

Tất cả các thuốc thử cần phải đạt loại tinh khiết phân tích. Độ tinh khiết của thuốc thử sử dụng nên được kiểm tra bằng cách xác định mẫu trắng như mô tả trong 8.1.

4.1.  Êta dầu mỏ, nhiệt độ sôi từ 40 ^0C đến 60 ^0C.

4.2. Axetôn.

4.3. n-hexan.

4.4. Dietyl ete.

Dietyl ete có thể chứa các peroxit có khả năng oxy hóa một số chất xác định. Kiểm tra sự vắng mặt của peroxit ví dụ bằng cách lắc với dung dịch Kl 10 % mới được chuẩn bị (theo khối lượng).

4.5. Natri sunfat khan, đã được nung ít nhất 6 h trong 550 ^0C ± 20 ^0C, làm nguội đến khoảng 200 ^0C trong lò và sau đó làm nguội đến nhiệt độ phòng trong một bình hút ẩm có chứa magie pecicrat hoặc chất hút ẩm thích hợp khác.

...

...

...

4.6. Oxit nhôm, kiềm hoặc trung tính, với diện tích trên khối lượng 200 m^2/g, hoạt động Super I theo Brockmann.

4.7. Oxit nhôm, đã khử hoạt tính bằng 10 % nước.

Cho 10 g nước vào 90 g nhôm oxit (4.6). Lắc cho đến khi tất cả mảnh tan hoàn toàn để ổn định trong 16 h trước khi sử dụng và đậy kín, không để lọt không khí vào.

4.8. Silica gel, cỡ hạt khoảng 60 mm đến 200 mm, đã khử hoạt tính bằng 5 % nước.

Sấy 95 g silica gel ít nhất 24 h trong lò tại 150 ^0C. Sau đó để nguội trong bình hút ẩm và thêm 5 g nước. Lắc cho đến khi các mảnh biến mất. Để silica gel ổn định trong 16 h trước khi sử dụng và đậy kín, không để lọt không khí vào.

Đối với mỗi mẻ oxit nhôm hoặc silicagel, cách thức rửa giải cần phải được kiểm tra so với dung dịch chuẩn PCB và OCP. Nếu cần, phải điều chỉnh việc khử hoạt tính chất hấp thụ (xem 8.4).

4.9. Chất chuẩn

4.9.1 Polyclorit biphenyl

PCB28: 2,4,4’ –triclorobiphenyl                                      số CAS[1]^): 7012-37-5.

...

...

...

PCB-101: 2,2’,4,4’,5-pentaclorobiphenyl                          số CAS:37680-73-2.

PCB-118: 2,3’,4,4’,5- pentaclorobiphenyl                         số CAS:31508-00-6.

PCB-138: 2,2’,3,4,4’,5- hexaclorobiphenyl                       số CAS:35065-28-2.

PCB-153: 2,2’,4,4’,5.5’- hexaclorobiphenyl                      số CAS:35065-27-1.

PCB-180: 2,2’,3,4,4’,5,5’- heptaclorobiphenyl                  số CAS:35065-29-3.

CHÚ THÍCH: Các số 28, 52, .. tương ứng với số thứ tự clorobiphenyl theo nguyên tắc IUPAC về danh pháp hóa học của các hợp chất hữu cơ.

4.9.2 Hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ

Hexaclorobenzen (HCB)                         số CAS: 118-74-1

a-Hexacloroxyclohexan (a-HCH)             số CAS: 319-84-6

...

...

...

g-Hexacloroxyclohexan (g-HCH)                          số CAS: 58-89-9

Aldrin                                                                số CAS: 309-00-2

Dieldrin                                                             số CAS: 60-57-1

Endrin                                                               số CAS: 72-20-8

Heptaclo                                                           số CAS: 76-44-8

Heptaclo epoxit (exo-, cis-  hoặc a-isomer)         số CAS: 280044-83-9

Heptaclo epoxit (endo-, trans-  hoặc b-isomer)    số CAS: 1024-57-3

a-Endosulfan                                                    số CAS: 959-98-7

p,p’-DDE                                                          số CAS: 72-55-9

...

...

...

o,p’-DDT                                                           số CAS: 309-00-2

p,p-DDE                                                           số CAS: 784-02-6

p,p’-DDD                                                          số CAS: 72-54-8

o,p’-DDE                                                          số CAS: 3424-82-6

p.p-DDT                                                           số CAS: 50-29-3

4.9.3 Chất bơm chuẩn

PCB-155: 2,2’,4,4’,6,6’-hexaclorobiphenyl           số CAS: 33979-03-2

Chọn một chất bơm chuẩn thứ hai, không gây cản trở với chất phân tích, từ những chất sau:

PCB-143: 2,2’,3,4,5,6’-hexaclorobiphenyl            số CAS: 68194-15-0

...

...

...

Mirex                                                                số CAS: 2385-85-5

4.10. Thuốc thử tetrabutylamoni (thuốc thử sulfit TBA)

Bảo hòa dung dịch tetrabutylamoni hydro sunfat có nồng độ c(CH₃(CH₂)₃]₄N(HSO₄)=0,1 mol/l trong một hỗn hợp có thể tích nước và 2-propanol bằng nhau bằng natri sunfit.

CHÚ THÍCH: Thông thường 25 g natri sunfit đủ dùng cho 100 ml dung dịch.

4.11. n-heptan

5. Thiết bị, dụng cụ

5.1. Dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm thông thường

Tất cả các dụng cụ thủy tinh được dùng nên được làm sạch kỹ, tốt hơn là làm sạch bằng máy theo qui trình làm sạch thông thường, sau đó súc rửa bằng axeton và súc rửa lại bằng dầu mỏ hoặc hexan.

5.2. Bình lấy mẫu thủy tinh, dung tích danh định 1 l, có nút vặn và gioăng bằng polytetrafluoroeten (PTFE).

...

...

...

5.4. Bình cách thủy, có thể đun nóng đến 100 ^0C.

5.5. Phễu lắc, dung tích khoảng 2 l.

5.6. Bình nón, dung tích 500 ml.

5.7. Máy làm bay hơi, Kuderna Đan Mạch (xem Hình 1)

Các máy làm bay hơi khác, ví dụ máy cô quay, có thể được sử dụng nếu phù hợp.

5.8. Sợi thạch anh hoặc sợi thủy tinh silan hóa, được rửa với ete dầu mỏ hoặc hexan.

CẢNH BÁO: Làm việc với sợi thạch anh sẽ có nguy cơ về sức khỏe do các bụi thạch anh mịn bay ra. Tránh hít phải các bụi này bằng cách dùng tủ hút và đeo mặt nạ phòng bụi.

5.9. Mảnh sôi, các hạt thủy tinh hoặc sứ, đã rửa bằng ete dầu mỏ hoặc hexan.

5.10. Các ống nghiệm để hiệu chuẩn, với dung tích 15 ml và có nút bằng thủy tinh.

...

...

...

5.12. Máy sắc ký khí, được lắp một hệ thống bơm không phân biệt, cột mao quản và detetor bẫy electron (ECD) dựa trên ^52Ni.

CHÚ THÍCH 1; Làm việc với các nguồn phóng xạ kín như các nguồn phóng xạ có trong ECD phải có giấy phép theo các qui định Quốc gia tương ứng.

CHÚ THÍCH 2: Máy sắc ký khí được trang bị hai detetor và các phương tiện để nối hai cột mao quản với cùng hệ thống bơm mẫu là phù hợp nhất cho phân tích này: Với thiết bị như vậy các phép phân tích chứng thực có thể được thực hiện cùng một lúc.

5.13. Cột mao quản, được làm bằng silica nóng chảy, với chiều dài 50 m và đường kính trong khoảng 0,25 mm được bọc bằng nối polysiloxan.

Các cột khác có thể cũng được dùng, mặc dù trong một số trường hợp có thể đạt được sự tách không theo ý muốn. Cột bọc với pha phản cực vừa phải, ví dụ CP-Sil 19, OV 1701, … nên được sử dụng để khẳng định kết quả thu được.

CHÚ THÍCH: Thời gian lưu của PCB và OCP trên cột mao quản bọc CP-Sil 8 và CP-Sil 10 được nêu trong Phụ lục A.

Chú giải

1 Ống chia độ, dung tích 15 ml                          ISO 383 29/32

...

...

...

3 Bình nhân chất chưng cất                               

4 Bình ngưng tụ

Tất cả các khớp nối phải phù hợp với ISO 383

Hình 1 – Ví dụ về thiết bị bay hơi (Kuderna Đan Mạch)

Hình 2 – Ví dụ về ống sắc ký

6. Chuẩn bị dung dịch chuẩn PCB và OCP

Chuẩn bị dung dịch chuẩn đầu từng chất có nồng độ khối lượng khoảng 0,4 mg/l trong n-heptan bằng cách cân khoảng 10 mg mỗi chất chuẩn (4.9) chính xác đến 0,1 mg và hòa tan trong 25 ml n-heptan.

Kiểm tra độ tinh khiết của dung dịch chuẩn đầu qua sắc đồ khí của dung dịch có liên quan. Nên dùng một detector không đặc hiệu như detector ion hóa ngọn lửa (FID) hoặc detector dẫn nhiệt (TCD).

...

...

...

Các hợp phần có mặt trong dung dịch chuẩn hỗn hợp phải được phân tích riêng biệt bằng các cột sắc ký khí đã dùng.

Bảo quản dung dịch chuẩn đầu và dung dịch chuẩn đã pha loãng ở nơi tối và nhiệt độ dưới 4 ^0C.

CHÚ THÍCH: Dung dịch này chỉ bền trong một năm, nếu sự bay hơi của dung môi là không đáng kể.

7. Lấy mẫu và bảo quản mẫu

7.1. Lấy mẫu

Lấy mẫu đất đại diện theo TCVN 7538-1 (ISO 10381-1) sử dụng thiết bị lấy mẫu theo TCVN 7538-2 (ISO 10381-2).

7.2. Bảo quản và xử lý sơ bộ

Các mẫu nên được xử lý sơ bộ càng sớm càng tốt. Bảo quản mẫu ở nơi tối nhiệt độ dưới 10 ^0C, nếu có thế thì bảo quản trong tủ lạnh.  Đối với phép thử OCP, thời gian bảo quản đối với mẫu đất tươi không nên dài quá 7 ngày. Xác định hàm lượng chất khô trong đất tưới theo TCVN 4468. Nếu mẫu không đồng nhất, nghiền mẫu để thử đại diện. Việc nghiền mẫu cần làm đông lạnh sau khi sấy khô bằng hóa chất natri sulphat khan (4.5) theo ISO 14507.

Đối với mẫu khô, có thể chấp nhận bảo quản với khoảng thời gian dài hơn tại nhiệt độ phòng (khoảng một tháng), nếu được đậy kín.

...

...

...

8.1. Mẫu trắng

Trước khi xử lý mẫu, thực hiện xác định mẫu trắng như mô tả từ 8.2 đến 8.5 sử dụng cùng một lượng thuốc thử được dùng để pipet, làm sạch và phân tích mẫu. Với các mẫu nghiền siêu sạch, chuẩn bị mẫu trắng dùng 8 g natri sulphat (4.5) và 2 ga bột talk, với tất cả các thuốc thử khác.

Nếu giá trị trắng cao bất thường, nghĩa là cao hơn 10 % giá trị thấp nhất của mẫu cần phân tích, cần tim ra nguyên nhân thông qua việc kiểm tra từng bước của toàn bộ qui trình.

Đối với các phép đo tại giới hạn xác định, thậm chí thuốc thử phù hợp với các phân tích dư lượng có thể không đáp ứng chuẩn cứ này. Trong trường hợp này, mỗi loạt mẫu cần phải xác định mẫu trắng đầy đủ.

Giá trị thu được từ phân tích mẫu trắng cần phải nhỏ hơn giới hạn phát hiện đối với mỗi chất phân tích quan tâm.

8.2. Chiết và cô mẫu

8.2.1 Mẫu đông lạnh

Lấy 20 g mẫu đông lạnh cho vào bình nón (5.6). Cho thêm 50 ml axeton (4.2) vào mẫu thử và chiết bằng cách lắc kỹ trong 15 min trên máy lắc (5.3). Sau đó thêm 50 ml ete dầu mỏ (4.1) và lắc kỹ lại trong 15 min. Lặp lại bước chiết lần nữa với 50 ml ete dầu mỏ (4.1). Thu lấy dịch chiết vào phễu tách có dung tích 2 lít và loại bỏ axeton bằng cách lắc hai lần với mỗi lần 500 ml nước. Làm khô dịch chiết bằng natri sulfat khan và chuyển dịch chiết đã làm khô vào bình ngưng tụ (5.7). Tráng natri sulfat ba lần bằng 10 ml ete dầu mỏ và gộp dung dịch rửa vào dịch chiết.

8.2.2 Mẫu đất tươi

...

...

...

Nếu hàm lượng nước của mẫu lớn hơn 25 %, cần tăng lượng axeton lên. Tỉ lệ axeton nước phải ít nhất là 9:1. Tỉ lệ axeton: ete dầu mỏ phải giữ không đổi ở 1:2.

Thu lấy dịch chiết vào một cái phễu tách có dung tích 2 lít và loại bỏ axeton bằng cách lắc hai lần với 500 ml nước. Làm khô dịch chiết bằng natri sulfat khan và chuyển dịch chiết đã làm không vào bình ngưng tụ (5.7). Tráng natri sulfat ba lần bằng 10 ml ete dầu mỏ và gộp dung dịch rửa vào dịch chiết.

Cũng có thể sử dụng kỹ thuật chiết phù hợp khác, như chiết bằng sóng siêu âm, lò vi sóng hoặc chiết áp suất. Tuy nhiên, nếu sử dụng kỹ thuật chiết khác, cần chứng minh sự phù hợp của các kỹ thuật chiết này tương thích với phương pháp được mô tả trong tiêu chuẩn này.

8.2.3 Cô đặc

Cho mảnh sôi (5.9) vào dịch chiết và cô đặc dịch chiết đến còn khoảng 10 ml. Chuyển dịch chiết đã cô đặc vào ống nghiệm hiệu chuẩn (5.10) và cô đặc tiếp đến 1 ml dùng dòng nitơ thổi nhẹ đến nhiệt độ phòng.

CHÚ THÍCH: Nhiệt độ quá cao và dòng nitơ quá mạnh có thể dẫn đến sự mất các PCB và OCP dễ bay hơi.

8.3. Làm sạch dịch chiết

Chuẩn bị cột hấp phụ bằng cách đặt một cái nút nhỏ làm từ sợi thạch anh (5.8) vào ống sắc ký (5.11) và nhồi, làm khô với 2,0 g ± 0,1 g oxit nhôm (4.7).

Trước khi sử dụng, cách thức rửa giải cho mỗi dãy cột oxit và thể tích dung dịch rửa cần dùng phải được kiểm chứng bằng dung dịch chuẩn PCB và OCP.

...

...

...

Chia dung dịch chuyển dịch chiết vào cột hấp phụ đã được nhồi và làm khô; rửa ống thử nghiệm hai lần bằng 1 ml ete dầu mỏ và chuyển dung dịch rửa vào cột bằng pipet cùng loại ngay khi mức chất lỏng chạm đến mặt trên của cột nhồi. Rửa giải dùng khoảng 20 ml ete dầu mỏ.

Chia dung dịch rửa giải thành hai phần bằng nhau và một phần lưu giữ cho phân tích dịch chiết được pha loãng sau này. Cô đặc phần còn lại bằng dòng nitơ thổi nhẹ, không cần đun nóng, tới thể tích cuối cùng khoảng 1 ml.

CHÚ THÍCH: Cột dùng một lần có sẵn trên thị trường có thể được sử dụng nếu phù hợp.

Lưu huỳnh có trong dịch chiết PCB và OCP không phân cực có thể cản trở khí sắc ký. Nếu dự đoán là có lưu huỳnh (trường hợp này phần lớn xảy ra trong đất yếm khí) cần loại bỏ như sau:

Thêm 2 ml thuốc thử sunfit TBA (4.10) vào 1 ml dịch chiết đã có và lắc trong 1 min. Thêm 10 ml nước và lắc lại lần nữa trong 1 min. Phân tách pha hữu cơ khỏi nước bằng pipet Pasteur và thêm vài tinh thể natri sulfat khan để loại bỏ các vết nước còn lại.

CHÚ THÍCH 2: Các phương pháp khác để loại bỏ lưu huỳnh, ví dụ đồng sinh nhiệt (xem Phụ lục D) có thể được sử dụng nếu phù hợp.

Nếu không yêu cầu làm sạch thêm, cho các dịch chiết cuối cùng 10 ml dung dịch bơm chuẩn có nồng độ gấp 100 lần dung dịch bơm chuẩn có 1 mililit trong dung dịch chuẩn làm việc (4.9.3) nghĩa là tương đương với một mililit dung dịch chuẩn làm việc (xem Phụ lục B).

8.4. Tách PCB và OCP không phân cực ra khỏi một số OCP phân cực bằng sắc ký cột.

Trong trường hợp mẫu rất phức tạp, việc phân tách bằng phân tích sắc ký khí có thể không hoàn toàn. Trong trường hợp này cần phân tích bằng sắc ký bổ sung sử dụng toàn bộ dịch chiết đã cô đặc.

...

...

...

Tách dịch chiết như sau: đặt một cái nút nhỏ bằng sợi thạch anh vào ống sắc ký. Đậy nút và làm khô bằng (1,5 ± 0,1)g silicagel (4.8) và phủ 1 cm natri sunfat lên trên (4.5). Dùng pipet, chuyển dịch chiết đã cô đặc vào cột đã chuẩn bị và làm khô. Tráng ống nghiệm hai lần, mỗi lần 1 ml hexan. Dùng cùng pipet chuyển dung dịch tráng vào cột ngay khi mức chất lỏng chạm tới đường rìa trên của cột nhồi. Rửa giải bằng cách lần lượt thêm vào cột 25 ml hexan (phần 1) và 25 ml hỗn hợp hexan và ete dietyl (tỉ lệ thể tích 75:25) (phần 2).

CHÚ THÍCH: Cột dùng một lần có sẵn trên thị trường có thể được sử dụng nếu phù hợp.

Chia mỗi phần dung dịch rửa giải thành hai phần bằng nhau, và đối với từng phần dung dịch rửa giải lưu giữ lại một phần cho các phân tích nhắc lại khi pha loãng dịch chiết. Làm bay hơi hai phần riêng biệt trong ống nghiệm có dung tích 1 ml.

Nếu không yêu cầu làm sạch thêm, cho vào dịch chiết cuối cùng 10 ml dung dịch bơm chuẩn có nồng độ gấp 100 lần dung dịch bơm chuẩn có 1 mililit trong dung dịch chuẩn làm việc (4.9.3) nghĩa là tương đương với một mililit dung dịch tiêu chuẩn làm việc (xem Phụ lục B).

8.5. Phân tích sắc ký khí

8.5.1 Tối ưu hóa sắc ký khí

Tối ưu hóa thiết bị sắc ký khí (5.12) sao cho đạt được sự phân tách là tối ưu. Số đĩa và hệ số khả năng đối với thành phần PCB-138 nên lớn hơn 6 x 10^4 và 6 tương ứng tại 220 ^0C. Pic sắc ký khí của PCB-28 và PCB-31 nên được phân giải một cách đầy đủ (độ phân giải ít nhất 0,5) để tích phân pic PCB-28.

Việc cài đặt sau đây có thể được sử dụng để bắt đầu tối ưu hóa thiết bị sắc ký khí:

Nhiệt độ bơm (chỉ áp dụng với bơm tiêm không tách)     210 ^0C

...

...

...

Nhiệt độ detector                                                          300 ^0C

Khí mang                                                                      Heli

Dòng khí                                                                       20 cm/s tới 30 cm/s

8.5.2 Hiệu chuẩn

8.5.2.1 Khái quát

Hai loại hiệu chuẩn được phân biệt: hiệu chuẩn lần đầu (8.5.2.2) và hiệu chuẩn hàng ngày (kiểm tra tính đúng của hiệu chuẩn lần đầu); Hiệu chuẩn hàng ngày được gọi là hiệu chuẩn lại (8.5.2.3).

Hiệu chuẩn lần đầu phục vụ cho việc thiết lập khoảng làm việc tuyến tính của đường chuẩn. Hiệu chuẩn này được thực hiện khi phương pháp được sử dụng cho lần đầu và sau khi bảo dưỡng và/hoặc sửa chữa thiết bị.

Hiệu chuẩn lại kiểm tra tính đúng của khoảng làm việc tuyến tính của đường chuẩn lần đầu và được thực hiện trước mỗi loạt mẫu.

CHÚ THÍCH: Phương pháp hiệu chuẩn không tuyến tính cũng được cho phép, miễn là chúng đúng.

...

...

...

Lập sắc đồ một dãy của ít nhất năm dung dịch chuẩn với nồng độ cách đều nhau như trình bày ở Phụ lục B, kể cả mẫu trắng dung môi (xem Phụ lục B). Nhận dạng các pic bằng cách tham khảo Phụ lục A và nếu cần có thể sử dụng sắc đồ của từng hợp chất. Chuẩn bị sắc đồ cho từng hợp chất.

Nói chung, nên sử dụng chiều cao của pic thay cho diện tích pic.

Tính toán bằng phép hồi qui tuyến tính của đường thẳng đối với toàn bộ khoảng dung dịch hiệu chuẩn. Nếu gốc tọa độ nằm khoảng 95 % giới hạn tin cậy của đường tính toán, tính toán lại bằng phép hồi qui tuyến tính của đường đi qua gốc tọa độ. Đường này được gọi là đường chuẩn lần đầu.

Nếu gốc tọa độ không rơi trong khoảng 95 % giới hạn tin cậy, bỏ qua nồng độ cao nhất và lặp lại tính toán.

Xác định độ lệch giữa giá trị đo được và đường chuẩn ban đầu. Khi độ lệch đối với nồng độ cao nhất nhỏ hơn 5 % thì độ tuyến tính nằm trong toàn bộ khoảng. Nếu độ lệch này lớn hơn 5 % giảm khoảng bằng cách bỏ đi giá trị nồng độ cao nhất.

Lựa chọn dung dịch hiệu chuẩn làm việc với nồng độ gần nhất với điểm giữa của khoảng tuyến tính. Nếu khoảng của mẫu là nhỏ hơn khoảng tuyến tính tìm thấy, có thể cho phép chọn dung dịch chuẩn làm việc với nồng độ nhỏ hơn, tương ứng với điểm giữa của khoảng nồng độ của mẫu.

8.5.2.3 Hiệu chuẩn lại

Trước mỗi loạt mẫu, kiểm chứng đúng của đường chuẩn đầu như sau:

Bơm ít nhất hai dung dịch tiêu chuẩn với nồng độ bằng 20% ± 10% và 80% ± 10% của khoảng thiết lập tuyến tính và tính toán đường thẳng từ các phép đo này. Nếu đường thẳng nằm trong khoảng 95% giới hạn tin cậy của đường chuẩn ban đầu, thì đường chuẩn ban đầu được cho là có giá trị đúng. Nếu không, phải thiết lập đường chuẩn mới theo 8.5.2.2.

...

...

...

Ghi sắc đồ của dung dịch chuẩn làm việc. Xác định dựa trên sắc đồ này thời gian lưu tương đối của tất cả PCB và OCP tương ứng với dung dịch bơm chuẩn, như sau:

Thời gian lưu tương đối t_RRX của hợp chất X tương ứng với dung dịch bơm chuẩn PCB-155 được định nghĩa như sau:

                                              (1)

Trong đó:

t_ARX là thời gian lưu tuyệt đối của hợp chất X;

t_ARPCB-155 là thời gian lưu tuyệt đối của dung dịch bơm chuẩn PCB-155

tiếp theo xác định tất cả tín hiệu đáp trả tương đối của PCB và OCP tương ứng với dung dịch bơm chuẩn PCB-155, như sau:

tín hiệu đáp trả tương đối r_reix của hợp chất X tương ứng với dung dịch bơm chuẩn PCB-155 được tính như sau:

                              (2)

...

...

...

r_PCB-155 là tín hiệu đáp trả của dung dịch bơm chuẩn PCB-155;

c_x là nồng độ của hợp chất X;

c_PCB-155 là nồng độ của dung dịch bơm chuẩn PCB-155.

8.5.3

Đo sắc đồ khí của dịch chiết thu được theo 8.4. Thông qua thời gian lưu tuyệt đối, phân biệt pic của chất nội chuẩn. Đối với các pic phù hợp trong sắc đồ, xác định thời gian lưu tương đối so với cả dung dịch bơm chuẩn. Xác định tên hợp chất nếu thời gian lưu tương đối sai khác với thời gian lưu tương đối thu được ở 8.5.2 dưới mức 0,2 %.

Khẳng định sự có mặt của mọi hợp chất xác định bằng cách lặp lại phân tích sắc ký khí từ 8.5.1, sử dụng một cột có pha phân cực trung bình (5.13) hoặc sử dụng GC/MS.

8.5.4 Tính toán

8.5.4.1 Nguyên tắc

Định lượng PCB và OCP bằng cách sử dụng một dung dịch bơm chuẩn được thêm vào dịch chiết. Sai sót có thể xuất hiện khi pic của chất cản trở xuất hiện tại cùng một vị trí trong sắc đó như dung dịch bơm chuẩn. Do vậy, hai dung dịch bơm chuẩn đưa vào dung dịch chiết để xác định có hay không chất cản trở. Điều này phụ thuộc vào đặc tính tách của mao quản đã dùng, do vậy phải lựa chọn dung dịch bơm chuẩn phù hợp. Một dung dịch bơm chuẩn có thể chỉ được dùng nếu thời gian lưu trên hai cột không gây nhiễu đối với thời gian lưu của một trong những chất cần phân tích.

...

...

...

Khi giá trị R_reir lệch khỏi mức 1,00 ± 0,05, với giả thiết rằng tốc độ phản ứng của một trong những dung dịch bơm chuẩn bị ảnh hưởng do chất cản trở có mặt trong dịch chiết. Trong trường hợp này, chất xác định được định lượng bằng cách dùng dung dịch bơm chuẩn không pha trộn. Trong thực tế, điều này có thể thực hiện được bằng cách định lượng tất cả dịch chiết tương ứng với cùng dung dịch bơm chuẩn bằng cách tính toán giá trị R_reir của tất cả dịch chiết. Chỉ trong những trường hợp mà R_reir >1,05, thì tốc độ phản ứng của dung dịch bơm chuẩn được chọn bị ảnh hưởng bởi chất cản trở. Trong những trường hợp như vậy, việc xác định đối với chất chuẩn khác có thể được tiến hành bằng phép tính nhân hàm lượng tính toán được với giá trị R_reir của dịch chiết cần phân tích.

Đối với những chất cản trở có cùng vị trí trên sắc đồ của dung dịch bơm chuẩn thì phải kiểm tra có hay không có chất cản trở. Việc không có chất cản trở tại các vị trí của PCB và OCP trên sắc đồ được xác định bằng cách kiểm tra xác nhận sự có mặt của hợp chất phát hiện (8.4). Với giả thiết rằng không có chất cản trở xuất hiện tại vị trí của PCB và OCP trên sắc đồ nếu kiểm tra hoặc thử nghiệm xác nhận cho thấy kết quả nằm trong khoảng 10 % giá trị ban đầu.

Nếu kết quả thử nghiệm xác nhận cho hàm lượng thấp hơn 10 % giá trị ban đầu, thì hàm lượng dự đoán trước bị ảnh hưởng bởi một chất cản trở và trong trường hợp đó hàm lượng thấp hơn được xem như là giá trị đúng hơn.

8.5.4.2 Qui trình tính toán

Định lượng PCB và OCP tương ứng với dung dịch bơm tiêu chuẩn như sau:

Kiểm định tính đúng của tốc độ phản ứng của dung dịch bơm chuẩn như sau:

Tính toán tỉ số tín hiệu đáp trả tương đối R_reir đối với dung dịch tiêu chuẩn PCB và OCP, theo công thức sau:

R_reir =                                    (3)

Trong đó:

...

...

...

r_e.155 là tín hiệu đáp trả của PCB-155 trong dịch chiết;

r_e,2 là tín hiệu đáp trả của dung dịch bơm chuẩn thứ hai đã chọn trong dịch chiết;

r_s,2 là tín hiệu đáp trả của dung dịch bơm chuẩn thứ hai đã chọn trong dung dịch chuẩn làm việc

Giá trị lý thuyết của tỉ số tín hiệu trả tương đối R_reir là 1,00. Nếu R_reir = 1,00 ± 0,05, coi là như dung dịch bơm chuẩn được định lượng chính xác và lấy giá trị bằng 1,00 đối với R_reir trong công thức dưới đây. Nếu R_reir<0,95 hoặc R_reir>1,05, quá trình sắc đố phải được kiểm tra mức độ chính xác định lượng cho cả hai dung dịch bơm chuẩn. Chú ý đến hình dạng pic và độ rộng pic. Nếu việc định lượng được thực hiện đúng thì không cần hiệu chuẩn đối với R_reir<0,95 (R_reir=1,00), nhưng phải hiệu chỉnh đối với R_reir>1,05 (R_reir = giá trị đã tính được) khi tính toán hàm lượng.

Định lượng các hợp chất xác định so với dung dịch bơm chuẩn PCB-155 theo cách sau:

                (4)

trong đó

r_m.l là phần khối lượng tìm thấy của từng PCB hoặc OCP trong mẫu, tính bằng microgam trên kilogam (mg/kg) tính theo hàm lượng chất khô;

r_e.l là tín hiệu đáp trả của PCB hoặc OCP trong dịch chiết;

...

...

...

m_e,155 là khối lượng của dung dịch bơm tiêu chuẩn PCB-155 trong dịch chiết, tính bằng nanogam.

r_reir,155 là tín hiệu đáp trả tương đối của PCB hoặc OCP so với PCB-155 trong dung dịch tiêu chuẩn;

f_r là hệ số thêm vào ISO 14507;

m_o là khối lượng mẫu phân tích được dùng để tính toán, tính bằng gam;

r_o là phần khối lượng của chất khô trong mẫu đất tươi, được xác định bằng cách sấy ở 105 ^0C theo TCVN 6648 (ISO 11465), tính bằng kilogam trên kilogam;

R_reir  là tín hiệu đáp trả tương đương (xem 8.5.4).

Nếu phần khối lượng của một hoặc nhiều PCB hoặc OCP tìm thấy vượt quá giới hạn trên của vùng tuyến tính trên sắc đồ đối với hợp chất xác định, thì khi phân tích dịch chiết nên được pha loãng. Vì vậy, phải sử dụng phần dung dịch rửa giải riêng theo 8.3. Pha loãng phần dịch chiết, tới khi hàm lượng nằm trong vùng tuyến tính. Theo đoạn cuối của 8.4 “nếu không yêu cầu làm sạch thêm…, thì cho thêm dung dịch bơm chuẩn và lặp lại phân tích từ 8.5.

CHÚ THÍCH: Để phương pháp tính toán được chấp nhận, cần xem xét hệ số pha loãng trong khi tính toán.

Làm tròn kết quả theo như bảng 1

...

...

...

Phần khối lượng

mg/kg

Làm tròn đến

mg/kg

> 1 đến < 100

1

³ 100 đến < 1000

10

9. Báo cáo thử nghiệm

...

...

...

a) Thông tin yêu cầu để nhận dạng mẫu;

b) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

c) Cột sử dụng và điều kiện sắc ký khí;

d) Phần khối lượng của từng PCB hoặc OCP, tính bằng microgam trên kilogam, theo chất khô, làm tròn theo bảng trên;

e) Mọi chi tiết không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc coi như tùy chọn cũng như mọi yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả.

10. Độ chính xác

Phụ lục C trình bày kết quả thử nghiệm liên phòng thí nghiệm để đánh giá Tiêu chuẩn quốc gia của Đan mạch NEN 5734, là cùng một phương pháp như tiêu chuẩn này. Năm mẫu đất khác nhau do sáu đến mười phòng thí nghiệm nghiên cứu khảo sát. Kết quả trình bày là độ lệch chuẩn tương đối (rsd) của độ tái lập và giá trị trung bình của hàm lượng có trong mẫu.

Phụ lục A

...

...

...

Bảng thời gian lưu của polyclorin biphenyl và hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ đối với hai cột mao quản khác nhau

Bảng A.1 – Thời gian lưu trên cột

Thành phần

Thời gian lưu min

Cột A^a

Cột B^b

1,3,5-triclobenzen

12,67

12,16

...

...

...

13,75

13,59

1,2,3- triclobenzen

14,81

14,69

1,2,3,5-tetraclobenzen

18,25

17,35

1,2,4,5-tetraclobenzen

...

...

...

17,35

1,2,3,4-tetraclobenzen

19,82

19,34

Pentaclobenzen

24,19

23,12

Hexaclobenzen

29,50

...

...

...

a-HCH

29,01

30,36

b-HCH

30,22

35,41

g-HCH

30,63

32,29

...

...

...

35,75

34,82

Diendrin

40,40

40,76

Isodrin

37,00

36,53

Endrin

...

...

...

41,86

Telodrin

36,38

35,93

Heptaclobenzen

34,13

33,55

Heptaclooxyt (trans-)

37,60

...

...

...

Heptaclooxyt (cis-)

o-Endosufan

39,12

39,01

o,p-DDD

40,55

41,33

...

...

...

42,27

43,92

o,p’-DDE

38,58

38,36

p,p’-DDE

40,05

39,87

o,p’-DDT

...

...

...

42,28

p,p’-DDT

44,64

45,19

PCB-28

33,32

32,98

PCB-52

34,85

...

...

...

PCB-101

38,71

38,27

PCB-118

41,89

41,61

PCB-138

45,00

44,54

...

...

...

43,18

42,49

PCB-180

50,41

49,47

CHÚ THÍCH: Phụ thuộc vào cột sử dụng, có thể cùng rửa giải PCB với cùng loại khác. Đối với thông tin về cùng rửa giải, tham khảo qui định kỹ thuật về cột hoặc qui trình cột.

^a50 m CP-Sil 8, radi 0,22 mm; lớp màng 0,12 mm

^b50 m CP-Sil 19, radi 0,22 mm; lớp màng 0,12 mm

...

...

...

(tham khảo)

Sơ đồ chuẩn bị dung dịch chuẩn kể cả dung dịch bơm chuẩn

Dùng …… tại 10 mg/l đầu tiên

Hợp chất n là một trong dung dịch chuẩn 4.9.1 và 4.9.2

Dung dịch bơm chuẩn n là một trong dung dịch bơm chuẩn 4.9.3.

PS là dung dịch chuẩn đầu từng chất đậm đặc (điều 6)

Phụ lục C

...

...

...

Kết quả phép thử liên phòng thí nghiệm được tiến hành ở Hà Lan

Bảng C.1 – Kết quả phép thử liên phòng thí nghiệm được tiến hành ở Hà Lan

Thành phần

Giới hạn phát hiện, đất

(mg/kg)r_d

Giới hạn phát hiện trầm tích (mg/kg),r_d

Độ lặp lại, đất

r,%

Độ lặp lại, trầm tích

...

...

...

PCB

PCB-28

1,0

1,5

10

...

...

...

PCB-52

1,7

1,0

9

9

PCB-101

0,5

0,4

8

...

...

...

PCB-118

0,5

0,5

5

10

PCB-138

3,1

0,3

6

...

...

...

PCB-153

0,8

0,2

5

10

PCB-180

0,4

0,3

5

...

...

...

OCP

Aldrin

0,2

0,5

13

...

...

...

Dieldrin

0,3

0,2

9

9

Endrin

0,4

0,3

8

...

...

...

2,4’-DDT/4,4’-DDT

0,4/4,4

0,3/0,2

7/9

34

2,4’-DDD/4,4’-DDT

0,3/0,4

0,14/0,15

7/5

...

...

...

2,4’-DDE/4,4’-DDE

0,3/0,8

0,13/0,10

10/5

11/12

a-Endosunfan

0,1

0,39

12

...

...

...

a-HCH

0,1

0,23

14

12

b-HCH

0,3

0,24

8

...

...

...

g-HCH (lindan)

0,2

0,24

13

11

Heptaclo

0,3

0,5

12

...

...

...

Trans-heptaclooxyt

0,2

0,3

9

7

Trans/cis-clodan

0,3/0,3

0,3/0,2

9/9

...

...

...

Hexaclobutadien

0,2

0,7

27

22

Triclobenzen

1,6

0,6

7

...

...

...

Tetraclobenzen

0,7

0,8

13

10

Pentaclobenzen

0,3

0,5

12

...

...

...

Hexaclobenzen

0,4

0,6

11

7

Bảng C.2 – Kết quả phép thử liên phòng thử nghiệm được tiến hành ở Hà Lan

Thành phần

Chất nền

Đất sét SC 101

...

...

...

Cát SS155

Trầm tích WC 102

Trầm tích WC 106

PCB

rsd^a

^b

rsd^a

^b

rsd^a

...

...

...

rsd^a

^b

rsd^a

^b

PCB-28

29

3

...

...

...

490

59

62

130

64

PCB-52

59

3

...

...

...

61

370

54

37

104

110

PCB-101

27

5

...

...

...

103

700

52

47

52

29

PCB-118

29

...

...

...

46

490

47

34

PCB-138

...

...

...

7

23

610

66

41

...

...

...

27

8

40

480

47

50

142

...

...

...

PCB-180

20

5

79

260

57

24

...

...

...

30

OCP

Aldrin

34

110

146

23000

...

...

...

58

3100

Dieldrin

49

67

64

...

...

...

73

6100

Endrin

49

13

...

...

...

1800

65

550

DDT

49

53

78

...

...

...

106

13000

47

26

80

23000

DDD

49

13

...

...

...

110

72

12000

117

19

51

11000

DDE

29

...

...

...

42

81

84

12000

66

16

85

4400

a-endosunfan

...

...

...

23

56

3500

61

5500

...

...

...

74

8

28

390

47

...

...

...

b-HCH

49

14

66

2300

...

...

...

530

g-HCH (lindan)

43

7

29

860

...

...

...

66

32

Heptaclo

76

2

125

580

...

...

...

71

130

Heptacloepoxyt

77

...

...

...

67

35

Clodan

...

...

...

Hexaclobutadien

...

...

...

Clobenzen

...

...

...

Triclobenzen

...

...

...

Tetraclobenzen

...

...

...

...

...

...

65

7

...

...

...

Hexaclobenzen

60

14

...

...

...

^a Độ lệch chuẩn tương đối (%)

^b Phần khối lượng trung bình ……………..

Bảng C.3 – Kết quả phép thử liên phòng thí nghiệm được tiến hành ở Hà Lan

Hợp chất

Số phòng thí nghiệm

r^a

%

R^b

...

...

...

Đất sét

PCB

10

4 đến 10

20 đến 60

OCB

...

...

...

4 đến 13

30 đến 50

Clobenzen

10

10 đến 15

-

Than bùn

...

...

...

PCB

9

-

-

OCB

9

-

25 đến 80

Clobenzen

...

...

...

-

-

Cát

PCB

10

-

...

...

...

OCB

10

-

30 đến 150

Clobenzen

10

-

-

Trầm tích

...

...

...

PCB

10

-

50 đến 65

OCB

10

-

...

...

...

Clobenzen

10

-

60 đến 65

Trầm tích

PCB

...

...

...

4 đến 10

50 đến 140

OCB

10

4 đến 15

45 đến 85

Clobenzen

10

5 đến 15

...

...

...

^aChênh lệch hệ số độ lặp lại

^bChênh lệch hệ số độ tái lập

Phụ lục D

(tham khảo)

Làm sạch để loại bỏ lưu huỳnh nguyên tố và một số hợp chất lưu huỳnh hữu cơ khác

D.1. Thuốc thử

D.1.1 Đồng (II) sunfat ngậm năm nước, Cu₅SO₄.5H₂O

D.1.2 Axit clohydric, HCl, c = 2 mol/l.

...

...

...

D.1.4 Dung dịch thuốc tẩy anion dạng nước, ví dụ 35 % nồng độ khối lượng n-dodecan-1-sunforic axit, muối natri, CH₃(CH₂)₁₁SO₃Na.

CHÚ THÍCH: Các thuốc tẩy rửa khác có sẵn trên thị trường có thể phù hợp.

D.1.5 Nước đã được loại oxy.

D.1.6 Axeton

D.1.7 Hexan.

D.2. Qui trình chuẩn bị đồng sinh nhiệt

CẢNH BÁO: Đồng sinh nhiệt tự bắt lửa. Cần đề phòng.

Hòa tan 45g đồng (II) sunfat ngậm năm nước (D.1.1) trong 480 ml nước có chứa 20 ml axit clohydric (D.1.2) vào một bình 1000 ml.

Lấy 15 g hạt kẽm (D.1.3), cho thêm 25 ml nước và một giọt dung dịch thuốc tẩy anion (D.1.4) vào một bình 1000 ml khác.

...

...

...

Hydro được giải phóng và đồng sinh nhiệt thứ cấp được kết tủa (kết tủa mầu đỏ).

Tiếp tục khuấy cho đến khi hydro giải phóng gần như ngừng. Sau đó để cho đồng kết tủa lắng. Cẩn thận gạn nước lớp trên và rửa sản phẩm bằng nước đã khử oxy (D.1.5) ba lần để loại trừ lượng muối dư.

Cẩn thận thay nước bằng 250 ml axeton (D.1.6) (trong khi tiếp tục khuấy hỗn hợp). Lặp lại thao tác này hơn hai lần để đảm bảo loại bỏ được nước.

Lặp lại qui trình trên ba lần bằng 250 ml hexan (D.1.7) để đảm bảo loại trừ hết axeton.

Chuyển cẩn thận đồng với axeton vào bình Erlenmeyer và lưu giữ trong hexan. Đậy bình để tránh không khí lọt vào và lưu giữ ở nhiệt độ từ 2 ^0C đến 8 ^0C trong tủ lạnh chống nổ.

Thời hạn sử dụng của đồng sinh nhiệt chỉ là hai tháng, sau đó hiệu quả làm sạch của đồng sẽ giảm. Đồng sẽ chuyển mầu, hiệu ứng làm sạch giảm.

D.3. Làm sạch sử dụng đồng sinh nhiệt

Cho thêm 1 ml đến 2 ml dịch chiết (trong ete dầu mỏ có điểm sôi nằm trong khoảng từ 40 ^0C đến 60 ^0C) vào ống ly tâm. Cho thêm 100 mg bột đồng sinh nhiệt được chuẩn bị theo qui định ở trên. Quay ly tâm ống nghiệm trong ít nhất 5 min với khoảng 3500 r/min (đảm bảo rằng không có độ đục nhìn thấy). Loại bỏ dịch chiết nếu cần, làm sạch thêm dùng sắc ký cột.

...

...

...

[1] ISO 383, Dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm

[2] DIN 38407-3, Standard method for the determination of water, waste water and sludge – Jointy determinable substances (Group F) – Part 3: Determination of polychlorinated biphenyls (F3).