5  Quy trình

5.1  Lấy mẫu. Phương pháp này rất phức tạp vì vậy để thu được các kết quả tin cậy, người thử nghiệm và người phân tích cần phải được đào tạo và thành thục các quy trình liên quan.

5.1.1  Chuẩn bị trước phép thử

5.1.1.1  Làm sạch cái lọc. Tất cả cái lọc cần phải được làm sạch trước khi sử dụng. Đặt một ống chiết thủy tinh và 1 g silica gen và một nút bông thủy tinh vào trong máy chiết Soxhlet, nạp toluen vào máy và chiết hồi lưu trong ít nhất 3 h. Lấy toluen ra và thải bỏ nó nhưng giữ lại silica gen. Đặt ít hơn 50 cái lọc vào trong ống chiết lên nền silica gen và đậy lên trên đó với bông thủy tinh sạch. Nạp toluen vào máy Soxhlet và chiết hồi lưu trong 16 h. Sau khi chiết, để máy Soxhlet nguội, lấy các cái lọc ra và làm khô dưới dòng khí nitơ (N₂) sạch. Bảo quản các cái lọc này trong dĩa petri bằng tủy tinh được dán kín bằng băng dính Teflon.

5.1.1.2  Làm sạch các dụng cụ thủy tinh. Tất cả các thành phần bằng thủy tinh trong dãy lấy mẫu ở phía trước modul hấp phụ và kể cả modul hấp phụ cần phải được làm sạch như mô tả trong 3A của "Sổ tay hướng dẫn các phương pháp phân tích để phân tích thuốc trừ sâu trong các mẫu môi trường và con người". Mọi cặn tồn lưu cần phải được loại bỏ bằng cách ngâm dụng cụ thủy tinh khoảng vài giờ trong dung dịch rửa axit cromic trước khi làm sạch như mô tả ở trên.

5.1.1.3  Làm sạch nhựa hấp phụ. Quy trình có thể được tiến hành trong một máy chiết Soxhlet cỡ lớn. Một ống lọc hoàn toàn bằng thủy tinh có chứa thủy tinh xốp thô được dùng để chiết XAD-2. Thủy tinh xốp được đặt cao từ 10 mm đến 15 mm bên trên một cái vòng có lỗ ở đáy của ống lọc để tạo thuận lợi cho thoát nước. Nhựa phải được để cẩn thận trong cốc chiết với nút bông thủy tinh và một vòng thép không gỉ vì nhựa nổi trong methylen clorua. Quá trình này đòi hỏi chiết tuần tự theo thứ tự sau đây:

Dung môi

Quy trình

Nước

...

...

...

Nước

Nước Chiết với nước trong 8 h

Methanol

Chiết trong 22 h

Methylen clorua

Chiết trong 22 h

Toluen

Chiết trong 22 h

5.1.1.4  Bẫy chất hấp phụ. Các bẫy cần phải được nạp trong một khu vực sạch để tránh nhiễm bẩn. Không nên nạp bẫy chất hấp phụ ngay tại hiện trường. Đổ vào bẫy với từ 20 g đến 40 g XAD-2. Tiếp theo XAD-2 là bông thủy tinh và đậy nắp chặt cả hai đầu của bẫy. Cho 100 μl dung dịch tiêu chuẩn chất thay thế (4.3.21) vào từng bẫy.

...

...

...

5.1.1.6  Silica gen. Cần ra một vài phần lượng cân từ 200 g đến 300 g silica gen trong một bình kín khí chính xác đến 0,5 g. Ghi lại tổng khối lượng của silica gen cộng với bình, của từng bình. Cách khác, silica gen có thể được cân trực tiếp trong bình hấp thụ hoặc trong hộp chứa silica gen lấy mẫu ngay trước lúc lấy mẫu.

5.1.1.7  Cái lọc (Phin lọc). Kiểm tra cái lọc dựa vào ánh sáng để biết những gì bất thường và các vết rạn hoặc các lỗ nhỏ. Để cái lọc trải phẳng trong một bình chứa sạch bằng thủy tinh.

5.1.2  Các phép xác định sơ bộ. Xem EPA Method 5.

5.1.3  Chuẩn bị dãy thu mẫu.

5.1.3.1  Trong quá trình chuẩn bị và lắp ráp dãy lấy mẫu, giữ tất cả các đầu hở của dãy lấy mẫu, nơi mà nhiễm bẩn có thể thâm nhập, được kín cho đến khi quá trình lấy mẫu sắp bắt đầu.

5.1.3.2  Cho khoảng 100 ml nước vào trong bình hấp thụ thứ hai và thứ ba, để trống bình hấp thụ thứ nhất và thứ tư, và cho khoảng từ 200 g đến 300 g silica gen đã được cân trước từ bình chứa của nó vào trong bình hấp phụ thứ năm.

5.1.3.3  Để bình chứa silica gen vào nơi sạch để dùng sau này trong việc thu hồi mẫu. Cách khác, lượng cân silica gen cộng với bình hấp thụ thứ năm có thể được xác định chính xác đến 0,5 g và ghi chép lại.

5.1.3.4  Lắp ráp dãy lấy mẫu như được chỉ ra trong Hình 1.

5.1.3.5  Bật modul chất hấp phụ và bơm tuần hoàn vòng cuộn bộ ngưng tụ và bắt đầu theo dõi nhiệt độ khi vào modul chất hấp phụ. Đảm bảo rằng nhiệt độ khi hấp phụ đúng yêu cầu trước khi tiến hành và trước khi lấy mẫu được bắt đầu. Điều cực kỳ quan trọng là nhiệt độ nhựa hấp phụ XAD-2 không bao giờ vượt quá 50 °C vì sẽ xẩy ra sự phân hủy nhiệt. Trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ nhựa hấp phụ XAD-2 phải không được vượt quá 20 °C để bắt giữ có hiệu quả các PCDD và PCDF.

...

...

...

5.1.5  Vận hành dãy lấy mẫu. Tương tự như EPA Method 5.

5.2  Thu hồi mẫu. Quy trình rút mẫu ra từ các thành phần của dãy lấy mẫu đúng cách là phải bắt đầu ngay khi đầu lấy mẫu được lấy ra từ ống khói vào lúc kết thúc giai đoạn lấy mẫu. Bịt kín đầu mút mũi của đầu lấy mẫu với băng dính teflon hoặc lá nhôm.

Khi đầu lấy mẫu có thể cầm tay an toàn (đã nguội), lau chùi sạch tất cả bụi bên ngoài gần với mũi của đầu lấy mẫu. Tháo đầu lấy mẫu ra khỏi dãy lấy mẫu và đậy kín cả hai đầu với giấy nhôm. Bịt kín lối vào dãy lấy mẫu với băng teflon, nút thủy tinh mài hoặc lá nhôm.

Chuyển đầu lấy mẫu và bộ bình hấp thụ đến khu vực rút mẫu ra từ các thành phần của dãy lấy mẫu. Vùng này cần phải sạch và đóng kín sao cho các trường hợp mất mát hoặc nhiễm bẩn mẫu là tối thiểu. Khói có thể gây nhiễm bẩn mẫu thì không được phép có trong vùng rút mẫu ra từ các thành phần của dãy lấy mẫu.

Xem xét dãy lấy mẫu trước và trong quá trình tháo rời và ghi nhận các điều kiện bất thường, ví dụ như cái lọc bị rách, chất lỏng trong bình hấp phụ đổi màu, v.v. Xử lý các mẫu như sau:

5.2.1  Bình chứa số 1. Làm kín hộp chứa cái lọc hoặc cẩn thận tháo cái lọc ra khỏi hộp chứa cái lọc và để nó vào trong một bình chứa được phân định rõ. Không để cái lọc trong giấy nhôm. Sử dụng 1 đôi kẹp nhỏ được làm sạch để kẹp giữ cái lọc. Nếu cần thì gấp cái lọc lại, nhưng gấp sao cho các cục bụi là được gập vào bên trong nếp gấp. Chuyển cẩn thận vào bình chứa tất cả bụi và các sợi lọc bám dính ở gioăng đệm hộp chứa cái lọc bằng cách dùng bàn chải mềm, khô, trơ và một con dao sắc mép. Làm kín bình chứa.

5.2.2  Modul chất hấp phụ. Lấy modul ra khỏi dãy lấy mẫu, đậy nắp kín cả hai đầu, ghi nhãn và bảo quản trên nước đá lạnh để vận chuyển đến phòng thí nghiệm.

5.2.3  Bình chứa số 2. Thu hồi tất cả vật liệu lắng đọng trong mũi lấy mẫu, trong đường vận chuyển mẫu của đầu lấy mẫu, nửa phía trước giá đỡ cái lọc và nếu có sử dụng thì cả trong xyclon, bằng bàn chải trong khi súc rửa ba lần với axeton và sau đó bằng cách rửa ba lần với methylen clorua. Thu gom tất cả dịch rửa vào bình số 2.

Rửa nửa phía sau hộp chứa cái lọc ba lần với axeton. Rửa đoạn (đường) nối giữa cái lọc và bộ ngưng tụ ba lần với axeton. Ngâm đoạn nối này với ba phần tách biệt methylen clorua, ngâm trong mỗi phần năm phút. Nếu có sử dụng một bộ ngưng tụ và bẫy chất hấp phụ riêng biệt, thì rửa bộ ngưng tụ theo cùng cách thức như rửa đoạn nối. Thu gom tất cả dịch rửa vào bình số 2 và đánh dấu mức dịch lỏng lên bình chứa.

...

...

...

5.2.5  Nước bình hấp thụ. Đo chất lỏng trong 4 bình hấp thụ đầu tiên đến khoảng 1 ml bằng ống đong chia độ hoặc cân đến khoảng 0,5 g bằng sử dụng cân. Ghi lại thể tích hoặc lượng cân của chất lỏng hiện có. Thông tin này là cần để tính toán hàm lượng ẩm của khí ống khói. Thải bỏ chất lỏng sau khi cân và ghi lại thể tích hoặc lượng cân.

5.2.6  Silica gen. Chú ý đến màu của silica gen chỉ thị để xác định xem nó đã bị biến đổi hoàn toàn chưa và lưu ý đến tình trạng của silica gen. Chuyển silica gen từ bình hấp phụ thứ năm vào trong bình chứa ban đầu của nỏ và đậy kín.

5.3.  Làm khô

5.3.1  Quy trình. Chất hấp phụ phải được làm khô với khí trơ sạch. Nitơ lỏng từ một bình nitơ lỏng tiêu chuẩn thương mại đã được minh chứng là nguồn đáng tin cậy đối với thể tích khí lớn không có các tác nhân nhiễm bẩn hữu cơ. Nối bình nitơ lỏng với cột bằng một ống đồng dài, đường kính trong 0,95 cm, được cuộn vòng xoắn để chạy qua một nguồn nhiệt. Nguồn nhiệt thông thường là một nồi cách thủy được làm nóng bằng một đường hơi nước. Nhiệt độ nitơ sau cùng phải không quá 40 °C

Tiếp tục cho dòng nitơ qua chất hấp phụ cho đến khi dung môi cặn được loại bỏ. Tốc độ dòng nitơ phải đủ để làm lay động nhẹ các hạt, nhưng không quá mức dẫn đến gây ra vỡ hạt.

5.3.2  Kiểm tra kiểm soát chất lượng. Chất hấp phụ phải được kiểm tra đối với toluen tồn dư trước khi sử dụng.

4.1.2.3.1  Chiết. Cân 1,0 g mẫu nhựa khô trong một lọ nhỏ, thêm vào 3 ml toluen, đậy nắp lọ và lắc kỹ.

4.1.2.3.2  Phân tích. Bơm 2 μl mẫu phần chiết vào sắc ký khí được vận hành theo các điều kiện sau:

Cột: thép không gỉ 6 ft x 1/8 inch chứa 10% “OV-101™ on 100/120 Supelcoporf”,

...

...

...

Detector: Detector Ion hóa ngọn lửa vận hành ở độ nhạy 4 x 10^-11 A/mV,

Nhiệt độ cổng bơm: 250 °C,

Nhiệt độ detector: 305 °C,

Nhiệt độ lò: 30 °C trong 4min; được lập trình để tăng nhiệt độ ở 40 °C/min cho đến khi đạt đến 250 °C; trở về 30 °C sau 17 min.

So sánh kết quả phân tích với kết quả từ dung dịch so sánh. Chuẩn bị dung dịch so sánh bằng cách bơm 2,5 μl methylen clorua vào 100 ml toluen. Tỷ lệ này tương ứng 100 pg methylen clorua trên gam chất hấp phụ. Nồng độ tối đa được chấp nhận là 1000 μg/g chất hấp phụ. Nếu chất hấp phụ vượt quá mức này, phải tiếp tục làm khô cho đến khi methylen clorua dư được loại bỏ.

6  Phân tích

Tất cả dụng cụ thủy tinh cần phải được làm sạch như mô tả trong Mục 3A của “Sổ tay hướng dẫn các phương pháp phân tích để phân tích thuốc trừ sâu trong các mẫu môi trường và con người”. Tất cả các mẫu phải được chiết trong vòng 30 ngày sau thu thập mẫu và phải được phân tích trong vòng 45 ngày sau khi chiết.  

6.1  Chiết mẫu  

6.1.1  Hệ thống chiết. Đặt ống chiết (3.3.4), 1 g silica gen và một nút bông thủy tinh vào máy Soxhlet, nạp toluen vào máy Soxhlet và chiết hồi lưu trong ít nhất là 3 h. Lấy toluen ra và thải bỏ nó, nhưng giữ lại silica gen. Lấy ống chiết ra khỏi hệ thống chiết và để nó trong một cốc mỏ thủy tinh để hứng dịch rửa dung môi.

...

...

...

6.1.3  Hộp chất hấp phụ. Treo modul chất hấp phụ thẳng trên ống chiết trong cốc mỏ (xem 6.1.1). Thủy tinh xốp của modul chất hấp phụ cần phải ở vị trí bên trên. Sử dụng một lọ bóp ép bằng teflon chứa toluen, phụt XAD-2 vào trong ống chiết lên bề mặt của nền silica gen đã được làm sạch. Rửa kỹ modul thủy tinh và hứng lấy dịch rửa vào trong cốc mỏ có chứa ống chiết. Nếu nhựa XAD-2 ướt, có thể chiết được hiệu quả bằng cách không làm chặt nhựa trong ống chiết/ chèn lỏng lẻo nhựa trong ống chiết. Cho thêm nút bông thủy tinh XAD-2 vào ống chiết.

6.1.4  Bình chứa số 2 (Axeton và methylen clorua). Cô đặc mẫu đến thể tích khoảng từ 1 ml đến 2 ml sử dụng máy bay hơi quay ở nhiệt độ dưới 37 °C. Rửa bình chứa mẫu ba lần với lượng nhỏ methylen clorua và cho các lượng rửa này vào dung dịch được cô đặc và cô đặc thêm đến gần khô. Phần cặn còn lại này chứa bụi lấy ra trong dịch rửa của đầu lấy mẫu và mũi lấy mẫu của dãy lấy mẫu. Cho phần cô vào cái lọc và nhựa XAD-2 trong máy Soxhlet như được mô tả trong 6.1.1.

6.1.5  Chiết. Cho 100 μl dung dịch tiêu chuẩn nội (4.3.20) vào ống chiết có chứa các thành phần của hộp chất hấp phụ, các thành phần của bình chứa số 1, và phần cô đặc từ 6.1.4. Đậy các thành phần trong ống chiết với nút bông thủy tinh sạch để ngăn ngừa nhựa XAD-2 trôi nổi trong ngăn đựng dung môi của máy chiết. Để ống chiết vào máy chiết, và cho toluen được chứa trong cốc mỏ vào ngăn đựng dung môi. Rót bổ sung toluen đến đầy khoảng 2/3 ngăn đựng. Thêm hạt sôi teflon và lắp ráp máy chiết. Điều chỉnh nguồn nhiệt để tạo cho máy chiết quay vòng 3 lần/giờ. Chiết mẫu trong 16 h. Sau khi chiết, để cho máy Soxhlet nguội. Chuyển dịch chiết toluen và ba dịch rửa 10 ml vào máy bay hơi quay. Cô dặc dịch chiết đến còn khoảng 10 ml. Vào thời điểm này, tùy theo người phân tích, có thể chia tách mẫu thành 2 phần. Nếu chia mẫu làm hai phần, bảo quản một nửa để sử dụng sau này, phân tích nửa còn lại theo các quy trình trong 6.2 và 6.3. Trường hợp khác, sử dụng máy có bay hơi nitơ để giảm thể tích của mẫu đang được phân tích đến gần khô. Hòa tan cặn tồn lại trong 5 ml hexan.

6.1.6  Bình chứa số 3 (dịch rửa toluen). Cho 100 μl dung dịch tiêu chuẩn nội (4.3.20) vào thành phần trong bình chứa. Cô đặc mẫu đến thể tích khoảng 1ml đến 5 ml sử dụng máy bay hơi quay ở nhiệt độ dưới 37 °C. Rửa bình chứa mẫu ba lần với các lượng nhỏ toluen và cho các dịch rửa này vào dung dịch đã cô cạn và cô đặc thêm đến gần khô. Phân tích dịch chiết tách biệt theo các quy trình trong 6.2 và 6.3 nhưng cô đặc dung dịch trong máy bay hơi quay tốt hơn là dùng máy cô bay hơi nitơ.

6.2  Làm sạch mẫu và cất phân đoạn

6.2.1  Cột silica gen. Nhồi bông thủy tinh vào một đầu của một cột thủy tinh kích thước 20 mm x 230 mm. Cho vào theo tuần tự 1 g silica gen, 2 g natri hydroxit được thấm silica gen, 1 g silica gen, 4 g silica gen cải biến axit, và 1 g silica gen. Rửa cột với 30 ml hexan và thải bỏ. Thêm dịch chiết mẫu, được hòa tan trong 5 ml hexan vào cột với dịch rửa thêm 5 ml. Giải hấp cột bằng cách thêm 90 ml hexan thêm và giữ lại toàn bộ rửa giải. Cô đặc dung dịch này đến thể tích 1 ml sử dụng máy cô bay hơi nitơ (3.3.8).

6.2.2  Cột nhôm kiềm. Cắt ngắn một pipet Pasteur dung tích 25 ml loại dùng một lần đến khoảng dung tích 16 ml. Cho vào nhánh thấp của pipet bông thủy tinh và 12 g nhôm kiềm. Chuyển dịch chiết được cô đặc từ cột silica gen vào trên đầu của cột nhôm kiềm và giải hấp cột tuần tự với 120 ml methylen clorua 0,5% trong hexan, tiếp theo 120 ml methylen clorua 35 % trong hexan. Loại bỏ 120 ml rửa giải lần đầu. Thu lại 120 ml rửa giải lần hai và cô đặc nó đến khoảng 0,5 ml sử dụng máy cô bay hơi nitơ.

6.2.3  Cột Cacbon AX-21/Celit 545. Loại bỏ phần đáy rộng 0,5 inch ở đầu mũi của một pipet Pasteur 9 ml dùng một lần. Lồng một đĩa cái lọc sợi thủy tinh hoặc một nút bông thủy tinh vào đỉnh của pipet 2,5 cm từ phần co lại. Thêm vào đủ hỗn hợp cacbon/celit để tạo thành một cột 2 cm (cột đánh dấu 0,6 ml). Cho nút bông thủy tinh vào đỉnh cột. Trong một số trường hợp Cacbon AX-21 mịn có thể rửa trôi qua nút bông thủy tinh và đi vào trong mẫu. Có thể ngăn ngừa điều này bằng việc thêm một nút celit vào đầu ra của cột. Rửa cột tuần tự với 2 ml 50 % benzene trong ethyl axetat, 1 ml hỗn hợp 50 % methylen clorua trong cyclohexan, và 2 ml hexan. Loại bỏ các dịch rửa này. Chuyển phần cô đặc trong 1 ml hexan từ cột nhôm kiềm vào cột Cacbon/Celit cùng với 1 ml dịch rửa hexan. Giải hấp cột tuần tự với 2 ml methylen clorua 50 % trong hexan và 2 ml benzene 50 % trong ethyl axetat và loại bỏ dịch rửa giải. Lộn ngược cột và giải hấp theo hướng ngược lại với 13 ml toluen. Thu lấy dịch rửa giải. Cô đặc dịch rửa giải trong một máy bay hơi quay ở nhiệt độ 50 °C đến còn khoảng 1 ml. Chuyển phần cô đặc vào một lọ hoạt hóa sử dụng dịch rửa toluen và cô đặc đến thể tích 200 μl sử dụng dòng nitơ (N₂). Bảo quản dịch chiết ở nhiệt độ phòng, che chắn khỏi ánh sáng cho đến khi thực hiện phép phân tích.

6.3  Phân tích

...

...

...

6.3.1  Các điều kiện vận hành sắc ký khí.

6.3.1.1  Bộ bơm mẫu. Được tạo cấu hình dùng cho cột mao quản, không phân tách, 250 °C

6.3.1.2  Khí mang. Khí heli, 1-2 ml/min.

6.3.1.3  Lò. Khởi đầu ở 150 °C, tăng lên ít nhất 40 °C/min đến 190 °C và sau đó tăng theo từng độ/min (°C/min) cho đến 300 °C.

6.3.2  Sắc ký khối phổ phân giải cao.

6.3.2.1  Độ phân giải. 10 000 m/e.

6.3.2.2  Chế độ (kiểu) ion hóa. Tác động electron.

6.3.2.3  Nhiệt độ nguồn 250 °C

6.3.2.4  Chế độ giám sát. Ion được chọn giám sát. Danh mục các ion khác nhau phải giám sát được trình bày trong Bảng 3.

...

...

...

Nồng độ
(pg/ml)

Hợp chất

Dung dịch No

1

2

3

4

5

Chất phân tích không dán nhãn

...

...

...

2,3,7,8-TCDD

0,5

1

...

...

...

50

100

2,3,7,8-TCDF

0,5

1

5

50

100

...

...

...

2,5

5

25

250

500

1,2,3,7,8-PeCDF

2,5

...

...

...

25

250

500

2,3,4,7,8-PeCDF

2,5

5

25

250

...

...

...

1,2,3,4,7,8-HxCDD

2,5

5

25

250

500

1,2,3,6,7,8-HxCDD

2,5

...

...

...

25

250

500

1,2,3,7,8,9-HxCDD

2,5

5

25

250

...

...

...

1,2,3,4,7,8-HxCDF

2,5

5

25

250

500

1,2,3,6,7,8-HxCDF

...

...

...

2,5

5

25

250

500

1,2,3,7,8,9-HxCDF

2,5

5

...

...

...

250

500

2,3,4,6,7,8-HxCDD

2,5

5

25

250

500

...

...

...

2,5

5

25

250

500

1,2,3,4,6,7,8-HpCDF

2,5

...

...

...

25

250

500

1,2,3,4,7,8,9-HpCDF

2,5

5

25

250

...

...

...

OCDD

5,0

10

50

500

1000

OCDF

...

...

...

10

50

500

1000

Chuẩn nội

...

...

...

¹³C₁₂-2,3,7,8-TCDD

100

100

100

100

100

¹³C₁₂-1,2,3,7,8-PeCDD

...

...

...

100

100

100

100

100

¹³C₁₂-1,2,3,6,7,8-HxCDD

100

100

...

...

...

100

100

¹³C₁₂-1,2,3,4,6,7,8-HpCDD

100

100

100

100

100

...

...

...

200

200

200

200

200

¹³C₁₂-2,3,7,8-TCDF

100

...

...

...

100

100

100

¹³C₁₂-1,2,3,7,8-PeCDF

100

100

100

100

...

...

...

¹³C₁₂-1,2,3,6,7,8-HxCDF

100

100

100

100

100

¹³C₁₂-1,2,3,4,6,7,8-HpCDF

...

...

...

100

100

100

100

Chuẩn chất thay thế

...

...

...

³⁷CI 4-2,3,7,8-TCDD

60

80

100

120

140

¹³C₁₂-2,3,4,7,8-PeCDF

...

...

...

60

80

100

120

140

¹³C₁₂-1,2,3,4,7,8-HxCDD

60

80

...

...

...

120

140

¹³C₁₂-1,2,3,4,7,8-HxCDF

60

80

100

120

140

...

...

...

60

80

100

120

140

Chuẩn thu hồi

...

...

...

¹³C₁₂-1,2,3,4-TCDD

100

100

100

100

...

...

...

¹³C₁₂-1,2,3,7,8,9-HxCDD

100

100

100

100

100

Bảng 3 - Thành phần nguyên tố và khối lượng chiết của các ion được giám sát bằng khối phổ phân giải cao với PCDD và PCDF

Số

...

...

...

Loại ion

Thành phần nguyên tố

Chất phân tích

2

292,9825

LOCK

C₇F₁₁

PFK

...

...

...

M

C₁₂H₄³⁵Cl₄O

TCDF

305,8987

M+2

C₁₂H₄³⁵Cl₃₇O

TCDF

...

...

...

M

¹³C₁₂H₄³⁵Cl₄O

TCDF (S)

317,9389

M+2

¹³C₁₂H₄³⁵CI₃³⁷CIO

TCDF (S)

...

...

...

M

C₁₂H₄³⁵ClO₂

TCDD

321,8936

M+2

C₁₂H₄³⁵Cl₃³⁷ClO₂

TCDD

...

...

...

M

C₁₂H₄³⁷Cl₄O₂

TCDD (S)

330,9792

QC

C₇F₁₃

PFK

...

...

...

M

¹³C₁₂H₄³⁵Cl₄O₂

TCDD (S)

333,9339

M+2

¹³C₁₂H₄³⁵Cl³⁷ClO₂

TCDD (S)

...

...

...

M+2

C₁₂H₃³⁵Cl₄³⁷ClO

PECDF

341,8567

M+4

Cl₂H₃³⁵Cl₃³⁷Cl₂O

PeCDF

...

...

...

M+2

¹³C₁₂H₃³⁵CI₄³⁷ClO

PeCDF (S)

353,8970

M+4

¹³C₁₂H₃³⁵CI₃³⁷Cl₂O

PeCDF (S)

...

...

...

M+2

C₁₂H₃³⁵CI₃³⁷ClO₂

PeCDD

357,8516

M+4

C₁₂H₃³⁵CI₃³⁷Cl₂O₂

PeCDD

...

...

...

M+2

¹³C₁₂H₃³⁵CI₄³⁷ClO₂

PeCDD (S)

369,8919

M+4

¹³C₁₂H₃³⁵CI₃³⁷Cl₂O₂

PeCDD (S)

...

...

...

M+2

C₁₂H₄³⁵CI₅³⁷ClO

HxCDPE

409,7974

M+2

C₁₂H₃³⁵CI₅³⁷ClO

HpCPDE

3

...

...

...

M+2

C₁₂H₂³⁵CI₅³⁷ClO

HxCDF

375,8178

M+4

C₁₂H₂³⁵CI₄³⁷Cl₂O

HxCDF

...

...

...

M

¹³C₁₂H₂³⁵Cl₆O

HxCDF (S)

385,8610

M+2

¹³C₁₂H₂³⁵Cl₅³⁷ClO

HxCDF (S)

...

...

...

M+2

C₁₂H₂³⁵Cl₅³⁷ClO₂

HxCDD

391,8127

M+4

Cl₂H₂³⁵CI₄³⁷CI₂O₂

HxCDD

...

...

...

LOCK

C₉F₁₅

PFK

401,8559

M+2

¹³C₁₂H₂³⁵CI₅³⁷ClO₂

HxCDD (S)

...

...

...

M+4

¹³C₁₂H₂³⁵Cl₄³⁷Cl₂O

HxCDD (S)

445,7555

M+4

C₁₂H₂³⁵Cl₆³⁷Cl₂O

OCDPE

...

...

...

QC

C₉F₁₇

PFK

4

407,7818

M+2

C₁₂H³⁵CI₆³⁷CIO

HpCDF

...

...

...

M+4

C₁₂H³⁶CI₅³⁷CI₂O

HpCDF

417,8253

M

¹³C₁₂H³⁵Cl₇O

HpCDF (S)

...

...

...

M+2

C₁₂H₂³⁵CI₅³⁷CIO₂

HxCDD

391,8127

M+4

C₁₂H₂³⁵Cl₄³⁷Cl₂O₂

HxCDD

...

...

...

LOCK

C₉F₁₅

PFK

401,8559

M+2

¹³C₁₂H₂³⁵CI₅³⁷CIO₂

HxCDD (S)

...

...

...

M+4

¹³C₁₂H₂³⁵Cl₄³⁷ClO

HxCDD (S)

445,7555

M+4

C₁₂H₂³⁵Cl₆³⁷Cl₂O

OCDPE

...

...

...

QC

C₉F₁₇

PFK

407,7818

M+2

C₁₂H³⁵Cl₆³⁷ClO

HpCDF

...

...

...

M+4

C₁₂H³⁵Cl₅³⁷Cl₂O

HpCDF

417,8253

M

¹³C₁₂H³⁵Cl₇O

HpCDF (S)

...

...

...

M+2

¹³C₁₂H³⁵Cl₆³⁷CIO

HpCDF (S)

423,7766

M+2

C₁₂H³⁵Cl₆³⁷ClO₂

HpCDD

...

...

...

M+4

C₁₂H³⁵Cl₅³⁷Cl₂O₂

HpCDD

435,8169

M+2

¹³C₁₂H³⁵Cl₆³⁷ClO₂

HpCDD (S)

...

...

...

M+4

¹³C₁₂H³⁵Cl₅³⁷Cl₂O₂

HpCDD (S)

479,7165

M+4

C₁₂H³⁵CI₇³⁷CI₂O

NCPDE

...

...

...

LOCK

C₉F₁₇

PFK

441,7428

M+2

C₁₂³⁵Cl₇³⁷ClO

OCDF

...

...

...

M+4

C₁₂³⁵Cl₆³⁷Cl₂O

OCDF

457,7377

M+2

C₁₂³⁵Cl₇³⁷CIO₂

OCDD

...

...

...

M+4

C₁₂³⁵Cl₆³⁷Cl₂O₂

OCDD

469,7779

M+2

¹³C₁₂³⁵Cl₇³⁷ClO₂

OCDD (S)

...

...

...

M+4

¹³C₁₂³⁵Cl₆³⁷Cl₂O₂

OCDD (S)

513,6775

M+4

C₁₂³⁵Cl₈³⁷Cl₂O₂

DCDPE

...

...

...

QC

C₁₀F₁₇

PFK

Các khối lượng nuclit sau được sử dụng:

H = 1.007825

O = 15,994914

C = 12,000000

³⁵Cl = 34,968853

¹³C = 13,003355

...

...

...

F = 18,9984

S = dung dịch tiêu chuẩn được đánh dấu

QC = Ion được chọn để ổn định thiết bị quan trắc trong quá trình phân tích GC/MS

6.3.2.5  Các tiêu chí nhận dạng. Các tiêu chí sau đây được dùng để nhận dạng đặc trưng của dibenzodloxin polychlo hóa và dibenzofuran polychlo hóa.

1  Tỷ số ion được tích hợp số lượng nhiều (M/M + 2 hoặc M + 2/M + 4) phải trong khoảng 15 % giá trị lý thuyết. Các dải được chấp nhận của tỷ số ion-số lượng nhiều (± 15 %) để phân định ra các hợp chất chứa clo được nêu trong Bảng 4.

2  Thời gian lưu đối với chất phân tích trong vòng 3 s của tiêu chuẩn nội chuẩn đánh dấu các bon ¹³C hoặc tiêu chuẩn chất thay thế.

3  Các ion được giám sát, nêu ra trong Bảng 3 cho một chất phân tích đã biết, độ cực đại của chúng cần phải đạt được trong phạm vi 2 s của từng chất phân tích khác.

4  Sự nhận dạng các đồng phân đặc thù mà không có các tiêu chuẩn chất đánh dấu các bon ¹³C tương ứng được thực hiện bằng cách so sánh thời gian lưu tương đối (RRT) của chất phân tích với thời gian lưu của tiêu chuẩn nội gần nhất với chuẩn đối chiếu (nghĩa là trong khoảng 0,005 đơn vị RRT) theo thời gian lưu tương đối (RRT) có thể so sánh được được tìm ra trong phép hiệu chuẩn liên tục.

5  Tín hiệu theo tỷ số nhiễu cho tất cả các ion được giám sát phải lớn hơn 2,5.

...

...

...

7  Để nhận dạng ra các PCDF, có thể không tìm thấy tín hiệu tại các kênh PCDPE tương ứng.

Bảng 4 - Khoảng của dải phổ ion có thể chấp nhận

Số nguyên tử Clo

Loại ion

Tỷ lệ theo lý thuyết

Giới hạn kiểm soát các nguyên tử

Dưới

Trên

4

...

...

...

0.77

0.65

0.89

5

M+2/M+4

1.55

1.32

1.78

6

...

...

...

1.24

1.05

1.43

6^a

M/M+2

0.51

0.43

0.59

7^b

...

...

...

0.44

0.37

0.51

7

M+2/M+4

1.04

0.88

1.20

8

...

...

...

0.89

0.76

1.02

^a Chỉ sử dụng cho ¹³C-HxCDF.

^b Chỉ sử dụng cho ¹³C-HpCDF.

6.3.2.6  Định lượng. Diện tích pic cho hai ion được giám sát đối với từng chất phân tích được cộng lại để thu được toàn bộ đáp ứng cho từng chất phân tích. Từng tiêu chuẩn nội được dùng để định lượng các PCDD hoặc PCDF vốn có trong các dãy đồng đẳng của nó. Ví dụ, dibenzodioxin tetra do hóa ¹³C₁₂-2,3,7,8 được dùng để tính nồng độ của tất cả đồng phân (isome) tetra clo hóa. Độ thu hồi của các tiêu chuẩn nội tetra- và penta- được tính bằng sử dụng ¹³C₁₂-1,2,3,4-TCDD.

Độ thu hồi của các tiêu chuẩn nội hexa đến octa được tính bằng cách sử dụng ¹³C₁₂-1,2,3,7,8,9-HxCDD. Độ thu hồi của các tiêu chuẩn chất thay thế được tính bằng cách sử dụng đồng đẳng tương ứng từ tiêu chuẩn nội.

7  Hiệu chuẩn

Giống như Phương pháp 5 với các bổ sung sau đây.

...

...

...

7.1.1  Hiệu chuẩn ban đầu. Hiệu chuẩn hệ thống GC/MS sử dụng 5 dung dịch chuẩn nêu ra trong Bảng 2. Độ lệch chuẩn tương đối đối với hệ số đáp ứng trung bình từ mỗi chất phân tích không được đánh dấu (Bảng 2) và của các tiêu chuẩn nội và tiêu chuẩn chất thay thế cần phải nhỏ hơn hoặc bằng các giá trị trong Bảng 5. Tín hiệu theo tỷ số nhiễu đối với tín hiệu GC trong định hình của dòng ion được chọn cần phải lớn hơn hoặc bằng 2,5. Tỷ số ion số lượng nhiều cần phải trong phạm vi các giới hạn kiểm soát trong Bảng 4.

7.1.2  Kiểm tra tính năng hàng ngày

7.1.2.1  Kiểm tra hiệu chuẩn. Bơm 1 μl dung dịch số 3 từ Bảng 2. Tính toán hệ số đáp ứng tương đối (RRF) cho từng hợp chất và so sánh từng RRF với RRF trung bình tương ứng thu được trong quá trình hiệu chuẩn ban đầu. Tính năng phân tích được chấp nhận nếu RRF đo được cho các hợp chất đánh dấu và không đánh dấu vận hành hàng ngày là trong khoảng các giới hạn của giá trị trung bình được nêu ra trong Bảng 4.

7.1.2.2  Kiểm tra sự tách cột. Bơm dung dịch của hỗn hợp PCDD và PCDF mà độ phân giải theo tài liệu chứng minh là giữa 2,3,7,8-TCDD và các đồng phân TCDD khác. Độ phân giải được xác định như là độ lõm (võng) giữa các pic nhỏ hơn 25 % của độ lõm thấp hơn của 2 pic. Phân định ra và ghi lại cửa sổ thời gian lưu cho từng dãy đồng đẳng.

Thực hiện một phép kiểm tra độ phân giải, tương tự cho cột được khẳng định để lập thành tài liệu độ phân giải giữa 2,3,7,8 TCDF và-các đồng phân TCDF-khác.

7.2  Kênh bị khóa (Lock channels). Thiết lập kênh khóa (lock channel) của máy khối phổ như quy định trong Bảng 3. Giám sát kênh kiểm tra kiểm soát chất lượng quy định trong Bảng 3 để kiểm định tính ổn định của thiết bị phân tích trong quá trình phân tích.

Bảng 5 - Yêu cầu tối thiểu đối với hệ số phản hồi hiệu chuẩn ban đầu và hiệu chuẩn hằng ngày

Hệ số phản hồi tương đối

...

...

...

Hiệu chuẩn hằng ngày

Hợp chất

RSD

% chênh lệch

Chất phân tích chưa dán nhãn

2,3,7,8-TCDD

25

...

...

...

2,3,7,8-TCDF

25

25

1,2,3,7,8-PeCDD

25

25

1,2,3,7,8-PeCDF

25

25

...

...

...

25

25

1,2,4,5,7,8-HxCDD

25

25

1,2,3,6,7,8-HxCDD

25

25

1,2,3,7,8,9-HxCDD

...

...

...

25

1,2,3,4,7,8-HxCDF

25

25

1,2,3,6,7,8-HxCDF

25

25

1,2,3,7,8,9-HxCDF

25

...

...

...

2,3,4,6,7,8-HxCDF

25

25

1,2,3,4,6,7,8-HpCDD

25

25

1,2,3,4,6,7,8-HpCDF

25

25

...

...

...

25

25

OCDF

30

30

Chuẩn nội

¹³C12-2,3,7,8-TCDD

...

...

...

25

¹³C-1,2,3,7,8-PeCDD

30

30

¹³C12-1,2,3,6,7,8-HxCDD

25

25

¹³C12-1,2,3,4,6,7,8-HpCDD

30

...

...

...

¹³C12-OCDD

30

30

¹³C12-2,3,7,8-TCDF

30

30

¹³C12-1,2,3,7,8-PeCDF

30

30

...

...

...

30

30

¹³C12-1,2,3,4,6,7,8-HpCDF

30

30

Chuẩn thay thế

³⁷Cl 4-2,3,7,8-TCDD

...

...

...

25

¹³C12-2,3,4,7,8-PeCDF

25

25

¹³C12-1,2,3,4,7,8-HxCDD

25

25

¹³C12-1,2,3,4,7,8-HxCDF

25

...

...

...

¹³C12-1,2,3,4,7,8,9-HpCDF

25

25

8  Kiểm soát chất lượng

8.1  Kiểm tra hiệu suất thu gom của dãy lấy mẫu. Cho 100 μl dung dịch tiêu chuẩn chất thay thế trong Bảng 1 vào hộp chứa chất hấp phụ của từng dãy lấy mẫu trước khi thu thập mẫu hiện trường.

8.2  Phần trăm độ thu hồi chuẩn nội. Một nhóm chín PCDD và PCDF được đánh dấu cacbon đại diện đồng đẳng tetra- đến octa clo hóa được cho vào từng mẫu trước khi chiết. Vai trò của các tiêu chuẩn nội là để định lượng PCDD và PCDF vốn có có mặt trong mẫu cũng như để xác định hiệu suất tổng thể của phương pháp. Độ thu hồi của các tiêu chuẩn nội phải nằm trong khoảng từ 40 % đến 130 % đối với các hợp chất tetra- đến hexa- clo hóa trong khi đó phạm vi đối với đồng đẳng hepta- và octa- clo hóa là từ 25 % đến 130 %.

8.3  Độ thu hồi chuẩn thay thế. Năm hợp chất chất thay thế trong Bảng 2 được cho vào nhựa-hấp phụ trong hộp chứa chất lấy mẫu hấp phụ trước khi mẫu được thu thập. Độ thu hồi chất thay thế được đo tương quan theo tiêu chuẩn nội và là phép đo của hiệu suất thu thập mẫu. Chúng không được dùng để đo PCDD và PCDF tự nhiên. Tất cả độ thu hồi cần phải nằm trong khoảng từ 70 % đến 130 %. Độ thu hồi kém đối với tất cả chất thay thế có thể là một sự chỉ thị về dãy lấy mẫu bị hở. Nếu độ thu hồi của tất cả các tiêu chuẩn là dưới 70 % thì tiến hành lấy mẫu phải được lặp lại. Như một sự lựa chọn, quá trình lấy mẫu không phải bị lặp lại nếu kết quả cuối cùng được chia cho phần của độ thu hồi của chất thay thế. Độ thu hồi kém của các hợp chất thay thế bị cô lập không được coi là lý do để loại bỏ toàn bộ dãy mẫu.

8.4  Dịch rửa toluen QA. Báo cáo các kết quả của dịch rửa toluen đảm bảo chất lượng (QA) riêng biệt với toàn bộ mẫu được lấy. Không cho dịch rửa này vào mẫu chung.

9  Đảm bảo chất lượng

...

...

...

9.2  Quy trình đánh giá. Cần phân tích một mẫu đánh giá cho mỗi bộ hợp các mẫu tuân thủ. Mẫu đánh giá chứa các đồng phân tetra đến octa của PCDD và PCDF. Phân tích đồng thời mẫu đánh giá và bộ các mẫu tuân thủ theo cùng cách thức để đánh giá kỹ thuật của người phân tích và sự chuẩn bị các dung dịch tiêu chuẩn. Cùng người phân tích, cùng hóa chất phân tích, cùng hệ thống phân tích phải được dùng cho cả mẫu tuân thủ và mẫu đánh giá của cơ quan môi trường (EPA).

9.3  Khả năng sẵn có của mẫu đánh giá. Mẫu đánh giá chỉ được cung cấp bởi cơ quan quản lý để thực hiện các phép thử tuân thủ.

9.4  Kết quả đánh giá. Tính toán nồng độ mẫu đánh giá theo quy trình đánh giá được cung cấp trong hướng dẫn đánh giá cùng với mẫu đánh giá. Điền nồng độ của mẫu đánh giá và tên người phân tích lên biểu mẫu đánh giá cùng với các hướng dẫn đánh giá. Gửi một bản cho cơ quan bảo vệ môi trường khu vực hoặc cơ quan có thẩm quyền phù hợp.

10  Tính toán

Tương tự như Phương pháp 5, cùng với các bổ sung sau đây:

10.1  Thuật ngữ và ký hiệu

A _ai - Dòng ion tích hợp của ngưỡng tại thời gian lưu của chất phân tích;

A*_ci - Dòng ion tích hợp của 2 ion đặc trưng của tiêu chuẩn nội i trong tiêu chuẩn hiệu chuẩn;

A_cij - Dòng ion tích hợp của 2 ion đặc trưng của hợp chất i trong tiêu chuẩn nội thứ i;

...

...

...

A_csi - Dòng ion tích hợp của 2 ion đặc trưng của hợp chất chất thay thế i trong tiêu chuẩn hiệu chuẩn;

A_i - Dòng ion tích hợp của 2 ion đặc trưng của hợp chất i trong mẫu;

A*_i - Dòng ion tích hợp của 2 ion đặc trưng của tiêu chuẩn nội i trong mẫu;

A_rs - Dòng ion tích hợp của 2 ion đặc trưng của tiêu chuẩn thu hồi;

A_si - Dòng ion tích hợp của 2 ion đặc trưng của hợp chất thay thế i trong mẫu;

C_i - Nồng độ của PCDD hoặc PCDF i trong mẫu, pg/m³;

C_T - Tổng nồng độ của PCDD hoặc PCDF trong mẫu, pg/m³;

m_ci - Khối lượng của hợp chất i trong tiêu chuẩn hiệu chuẩn được bơm vào máy phân tích, pg;

m*_ci - Khối lượng của hợp chất đánh dấu i trong tiêu chuẩn hiệu chuẩn được bơm vào máy phân tích, pg;

...

...

...

m_rs - Khối lượng của tiêu chuẩn thu hồi trong tiêu chuẩn hiệu chuẩn được bơm vào máy phân tích, pg;

m_s - Khối lượng của hợp chất thay thế trong mẫu được phân tích, pg;

m_si- Khối lượng của hợp chất chất thay thế / trong tiêu chuẩn hiệu chuẩn, pg;

RRF_i - Hệ số đáp ứng tương đối đối với hợp chất i,

RRF_rs - Hệ số đáp ứng của tiêu chuẩn thu hồi;

RRF_s - Hệ số đáp ứng của hợp chất thay thế;

V _m(std) - Thể tích mẫu được đo, tính theo mét khối khí khô tiêu chuẩn, (dscm).

10.2  Hệ số đáp ứng trung bình tương đối.

                                               (1)

...

...

...

                                                               (2)

10.4  Hệ số đáp ứng của tiêu chuẩn thu hồi

                                                                  (3)

10.5  Độ thu hồi của chuẩn nội (R*)

                                                          (4)

10.6  Hệ số đáp ứng của hợp chất thay thế

                                                                  (5)

10.7  Độ thu hồi của các hợp chất thay thế (R_s)

                                                    (6)

...

...

...

                                                          (7)

10.9  Nồng độ tổng của PCDD và PCDF trong mẫu

                                                                      (8)

Mọi PCDDs hoặc PCDFs được báo cáo là không phát hiện thấy (dưới DL) cần phải được tính là bằng không cho mục đích tính tổng nồng độ của PCDD và PCDF có trong mẫu.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] American Society of Mechanical Engineers. Sampling for the Determination of Chlorinated Organic Compounds in Stack Emissions. Prepared for U.S. Department of Energy and U.S. Environmental Protection Agency. Washington DC. December 1984. 25 p.

[2] American Society of Mechanical Engineers. Analytical Procedures to Assay Stack Effluent Samples and Residual Combustion Products for Polychlorinated Dibenzo-p-Dioxins (PCDD) and Polychlorinated Dibenzofurans (PCDF). Prepared for the U.S. Department of Energy and U.S. Environmental Protection Agency. Washington, DC. December 1984. 23 p.

[3] Thompson, J. R. (ed,). Analysis of Pesticide Residues in Human and Environmental Samples. U.S. Environmental Protection Agency. Research Triangie Park, NC. 1974.

...

...

...

[5] U.S. Environmental Protection Agency. Method 8290 - The Analysis of Polychlorinated Dibenzo-p-dioxin and Polychlorinated Dibenzofurans by High-Resolution Gas Chromatography/High- Resolution Mass Spectrometry. In: Test Methods for Evaluating Solid Waste. Washington, DC SW-846.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11309:2016 về Xác định dibenzo-p-dioxin polyclo hóa và dibenzofuran polyclo hóa từ các lò đốt chất thải đô thị