10.2.3. Phân tích mẫu

Nếu sử dụng quy trình hiệu chuẩn nội chuẩn, thêm chất nội chuẩn vào mẫu chiết và trộn kỹ ngay trước khi bơm 2 mI đến 5 ml mẫu chiết hoặc dung dịch tiêu chuẩn vào sắc ký khí sử dụng kỹ thuật bơm dung môi. Có thể bơm các thể tích nhỏ hơn (1,0 ml) nếu sử dụng các thiết bị tự động. Ghi lại thể tích được bơm chính xác đến 0,05 ml và kích thước pic thu được bằng đơn vị diện tích hoặc đơn vị chiều cao.

Xác định các hợp chất trong mẫu bằng cách so sánh thời gian lưu pic với các pic của sắc đồ tiêu chuẩn. Căn cứ độ rộng của cửa sổ thời gian lưu được sử dụng để xác định đối với các thông số biến động thời gian lưu thực tế của các dung dịch tiêu chuẩn theo đợt trong ngày. Tính toán kích thước cửa sổ đề nghị, sử dụng ba lần độ lệch chuẩn của thời gian lưu đối với một hợp chất.

Nếu pic thu được quá cao thì pha loãng phần chiết và phân tích lại.

Nếu không thể đo được kết quả pic do nhiễu, sử dụng quy trình sắc ký khí 10.3.

10.3. Xác định các dẫn xuất của phenol bằng sắc ký khi detector bẫy electron (ECD/GC)

10.3.1. Chuẩn bị mẫu

Dùng pipet hút 1,0 ml dung dịch 2-propanol của dung dịch tiêu chuẩn hoặc phần mẫu chiết vào ampun phản ứng bằng thủy tinh. Thêm 1,0 ml thuốc thử dẫn xuất (9.12); đủ để điều chế dung dịch có tổng hàm lượng phenolic không vượt quá 0,3 mg/ml. Thêm khoảng 3 mg K₂CO₃ và lắc nhẹ. Đậy hỗn hợp và đun nóng trong 4 h tại 80 ^oC trên bếp cách thủy. Lấy ra và để nguội. Thêm 10 ml hexan, lắc mạnh trong 1 min, thêm 3,0 ml nước cất khử ion và lắc trong 2 min. Gạn phần hữu cơ vào trong cốc thu và đậy nút thủy tinh.

10.3.2. Làm sạch

...

...

...

10.3.3. Các điều kiện vận hành

Bảng 2 tóm tắt các điều kiện vận hành được khuyến nghị đối với sắc ký khí và đưa ra thời gian lưu và các giới hạn phát hiện mà có thể đạt được theo những điều kiện này. Ví dụ về sự phân tách nhận được bằng cột này được chỉ ra trong Hình 2.

Hình 2 - Sắc đồ của các dẫn xuất PFB của phenol

(Cột: 5 % OV-17 trên chromosorb W-AW-DMCS; nhiệt độ 200 ^oC; deteclor: bẫy eletron)

Bảng 2 - Cất phân đoạn silica gel và điều kiện sắc ký khi detector bẫy electron đối với các dẫn xuất PFBB

Hợp chất gốc

Phần trăm thu hồi theo cất phân đoạn*

Thời gian lưu

...

...

...

Giới hạn phát hiện của phương pháp

1

2

3

4

2-Clorophenol

-

90

1

...

...

...

3,3

0,58

2-Nitrophenol

-

-

9

90

9,1

0,77

...

...

...

-

90

10

-

1,8

2,2

2,4-Dimetylphenol

-

95

...

...

...

-

2,9

0,63

2,4-Diclorophenol

-

95

1

-

5,8

...

...

...

2,4,6-Triclorophenol

50

50

-

-

7,0

0,58

4-Cloro-3-metylphenol

-

...

...

...

14

-

4,8

1,8

Pentaclorophenol

75

20

-

-

...

...

...

0,59

4-Nitrophenol

-

-

1

90

14,0

0,70

Điều kiện cột: Cột thủy tinh dài 1,8 m, đường kính trong 2 mm được nhồi chromosorb W-AW-DMCS (800/100 mesh) phủ 5 % OV-17, khí mang metan 5 %/agon 95 % tại tốc độ dòng 30 ml/min. Nhiệt độ cột được giữ đẳng nhiệt ở 200 °C. Các giới hạn phát hiện được xác định bằng ECD.

...

...

...

Phân đoạn 1 - toluen 15 % trong hexan

Phân đoạn 2 - toluen 40 % trong hexan

Phân đoạn 3 - toluen 75 % trong hexan

Phân đoạn 4 - 2-propanol 15 % trong toluen

10.3.4. Hiệu chuẩn

Hàng ngày hiệu chuẩn hệ thống bằng cách chuẩn bị tối thiểu ba phần dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn (9.15.1), mỗi phần 1 ml, chứa từng phenol cần xác định và dẫn xuất như ở trên. Phân tích từ 2 ml đến 5 ml của từng cột rửa giải thu được theo 10.3.5 và lập bảng chiều cao pic hoặc diện tích pic dựa vào khối lượng tương đương đã tính của phenol được bơm. Xây dựng đường chuẩn cho từng hợp chất.

Trước khi sử dụng bất kỳ quy trình làm sạch nào, tiến hành một loạt các dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn theo quy trình để xác nhận phần rửa giải và đảm bảo không có chất gây nhiễu trong thuốc thử.

10.3.5. Phân tích mẫu

Bơm 2 ml đến 5 ml các phân đoạn thu được từ cột vào sắc ký khí sử dụng kỹ thuật bơm dung môi. Có thể bơm các thể tích nhỏ hơn (1,0 ml) nếu sử dụng các thiết bị tự động. Ghi lại thể tích được bơm chính xác đến 0,05 ml và kích thước pic thu được bằng đơn vị diện tích hoặc đơn vị chiều cao. Nếu pic thu được quá cao thì pha loãng phần chiết và phân tích lại.

...

...

...

11.1. Phân tích bằng FID/GC

Xác định nồng độ của các hợp chất riêng lẻ. Nếu sử dụng quy trình hiệu chuẩn ngoại chuẩn, tính lượng chất được bơm từ kết quả pic sắc đồ thu được so với đường chuẩn hoặc hệ số hiệu chuẩn đã được xác định. Nồng độ chất cần xác định trong mẫu (c) được tính bằng mg/l theo công thức (1)

                  (1)

trong đó

A là lượng chất được bơm, tính bằng ng;

V_i là thể tích phần chiết được bơm, tính bằng ml;

V_t là thể tích của tổng phần chiết, tính bằng ml;

V_s là thể tích của nước được chiết, tính bằng ml.

Nếu sử dụng quy trình hiệu chuẩn nội chuẩn, tính nồng độ trong mẫu sử dụng hệ số hiệu chỉnh (RF) đã xác định ở trên và theo công thức (2).

...

...

...

trong đó

c là nồng độ chất trong mẫu, tính bằng mg/l;

A_s là giá trị diện tích pic của hợp chất được đo;

A_is là giá trị diện tích pic của dung dịch nội chuẩn;

l_s là lượng chất nội chuẩn được thêm vào từng phần chiết, tính bằng mg;

V_o là thể tích của nước được chiết, tính bằng l.

11.2. Phân tích ECD/GC đối với dẫn xuất phenol

Xác định nồng độ của từng hợp chất trong mẫu, theo công thức (3)

                                                                      (3)

...

...

...

A khối lượng của phenol tương ứng với diện tích pic trong sắc đồ của mẫu, được xác định từ đường chuẩn trong 10.3.4, tính bằng ng;

V_t thể tích phần rửa giải được bơm, tính bằng ml;

V_r tổng thể tích của cột rửa giải hoặc các phân đoạn kết hợp từ đó V_t được lấy, tính bằng ml;

V_s thể tích của nước được chiết trong 10.1, tính bằng ml;

B tổng thể tích của hexan được thêm vào trong 10.3.1, tính bằng ml;

C thể tích của dung dịch mẫu hexan thêm vào để làm sạch cột trong 10.3.2, tính bằng ml;

D tổng thể tích của phần chiết 2-propanol trước khi điều chế, tính bằng ml;

E thể tích của phần chiết 2-propanol được sử dụng trong 10.3.1, tính bằng ml.

Báo cáo kết quả bằng mg/l và không có hiệu chỉnh đối với hiệu suất thu hồi. Báo cáo dữ liệu QC bằng các kết quả mẫu.

...

...

...

Phương pháp này đã được 20 phòng thí nghiệm thực hiện sử dụng nước thuốc thử, nước uống, nước bề mặt và ba loại nước thải công nghiệp có các bổ sung đã được biết có nồng độ trong phạm vi từ 12 mg/l đến 450 mg/I. Độ chụm thao tác đơn lẻ, độ chụm toàn thể và độ chệch phương pháp được thấy là có liên quan trực tiếp đến nồng độ hợp chất và độc lập của nền mẫu. Phương trình tuyến tính mô tả những mối quan hệ này đối với detector ion hóa ngọn lửa được trình bày trong Bảng 4.

Bảng 3 - Các tiêu chí chấp nhận QC

Hợp chất

Nồng độ thử mg/l

Giới hạn đối với S mg/l

Dải đối với X mg/l

Dải đối với P, P_s %

4-Cloro-3-metylphenol

100

...

...

...

56,7 - 113,4

49 - 122

2-Clorophenol

100

27,0

54,1 - 110,2

38 - 126

2,4-Diclorophenol

100

...

...

...

59,7 - 103,3

44 - 119

2,4-Dimelylphenol

100

33,3

50,4 - 100,0

24 - 118

4,6-Dinitro-2 metylphenol

100

...

...

...

42,4 - 123,6

30 - 136

2,4-Dinitrophenol

100

36,0

31,7 - 125,1

12 - 145

2-Nitrophenol

100

...

...

...

56,6 - 103,8

43 - 117

4-Nitrophenol

100

19,0

22,7 - 100,0

13 - 110

Pentaclophenol

100

...

...

...

56,7- 113,5

36 - 134

Phenol

100

14,1

32,4 - 100,0

23 - 108

2,4,6-Triclorophenol

100

...

...

...

60,8 - 110,4

53 - 119

S là độ lệch chuẩn của bốn phép tính thu hồi,

X là giá trị thu hồi trung bình đối với bốn phép tính thu hồi, và

P, P_s là phần trăm thu hồi tính được.

CHÚ THÍCH: Các tiêu chí này dựa trực tiếp vào dữ liệu trong Bảng 4. Nếu cần, các giới hạn đối với thu hồi được mở rộng để đảm bảo khả năng sử dụng của giới hạn đối với các nồng độ dưới được sử dụng để xây dựng Bảng 4.

Bảng 4 - Độ chệch và độ chụm của phương pháp phụ thuộc vào nồng độ

Hợp chất

Độ chệch, thu hồi, X mg/l

...

...

...

Độ chụm tổng thể S mg/l

4-Cloro-3-metylphenol

0,87C - 1,97

0,11X - 0,21

0,16X + 1,41

2-Clorophenol

0,83C - 0,84

0,18X + 0,20

0,21X + 0,75

...

...

...

0,81C + 0,48

0,17X - 0,20

0,18X + 0,62

2,4-Dimetylphenol

0,62C - 1,64

0,30X - 0,89

0,25X + 0,48

4,6-Dinitro-2-melylphenol

0,84C - 1,01

...

...

...

0,19X + 5,85

2,4-Dinitrophenol

0,80C - 1,58

0,27X - 1,15

0,29X + 4,51

2-Nitrophenol

0,81C - 0,76

0,15X + 0,44

0,14X + 3,84

...

...

...

0,46C + 0,18

0,17X + 2,43

0,19X + 4,79

Pentaclotophenol

0,83C + 2,07

0,22X - 0,58

0,23X + 0,57

Phenol

0,43C + 0,11

...

...

...

0,17X + 0,77

2,4,6- Triclorophenol

0,86C - 0,40

0,10X + 0,53

0,13X + 2,40

X thu hồi mong đợi đối với một hoặc nhiều hơn các phép tính của mẫu có nồng độ C;

S_t độ lệch chuẩn mong đợi của một thí nghiệm viên của các phép đo tại nồng độ trung bình được tìm thấy của X.

S độ lệch chuẩn liên phòng thử nghiệm mong đợi của phép đo lại nồng độ trung bình được tìm thấy của X

C giá trị thực của nồng độ.

...

...

...

Phụ lục A

(tham khảo)

Hướng dẫn cách chiết và sử dụng thiết bị cô cất

Thông thường sử dụng phễu chiết để chiết, nhưng trong trường hợp nhũ tương ngăn cản sự thu hồi dung môi thì sử dụng chiết liên tục.

A.1 Chiết bằng phễu chiết

Thông thường sử dụng thể tích mẫu là 1 I. Đối với các thể tích mẫu là 2 l; sử dụng thể tích 250 ml và 100 ml metylen clorua đối với dây chiết kiềm/trung tính; sử dụng thể tích 200 ml và 100 ml metylen clorua đối với chiết axit.

Đối với phép xác định thể tích mẫu chiết axit, đánh dấu mức nước trên thành của bình chứa mẫu. Rót toàn bộ mẫu vào phễu chiết dung tích 2 I. Dùng pipet hút 1 ml dung dịch tiêu chuẩn đại diện vào phễu chiết và lắc đều. Kiểm tra pH bằng giấy đo pH có dải rộng và sử dụng dung dịch NaOH điều chỉnh pH hơn 1 l.

Thêm 60 ml melylen clorua vào bình mẫu, đậy nút và lắc trong 30 s để rửa bề mặt bên trong. Chuyển dung môi sang phễu chiết và chiết mẫu bằng cách lắc trong 2 min với thông hơi định kỳ để xả áp suất dư. Để pha hữu cơ tách khỏi pha nước ít nhất trong 10 min. Nếu bề mặt tương tác nhũ giữa các lớp lớn hơn 1/3 thể tích lớp dung môi, sử dụng kỹ thuật cơ học để tách pha hoàn toàn. Kỹ thuật tối ưu phụ thuộc vào mẫu, nhưng có thể gồm khuấy, lọc nhũ qua bông thủy tinh, ly tâm hoặc các phương pháp lý học khác. Cho phần chiết metylen clorua vào bình dung tích 250 ml.

...

...

...

Thêm thể tích 60 ml metylen clorua thứ hai vào bình mẫu và lặp lại quy trình chiết, gộp các phần chiết vào bình nón. Thực hiện chiết lần thứ ba theo cách tương tự.

Sau khi chiết lần thứ ba, sử dụng H₂SO₄ để điều chỉnh pH của pha nước nhỏ hơn 2. Từng phần chiết đã axit hóa pha nước ba lần bằng 60 ml metylen clorua. Gộp các phần chiết vào bình nón dung tích 250 ml và ghi nhãn các phần chiết hỗn hợp như phân đoạn axit.

Đối với mỗi phân đoạn, lắp thiết bị cô cất bằng cách lắp cốc thu 10 ml vào bình bay hơi dung tích 500 ml. Có thể sử dụng thiết bị hoặc kỹ thuật cô cất khác nếu đáp ứng được các yêu cầu về kiểm soát chất lượng.

Rót phần chiết hỗn hợp vào cột làm khô đã tráng dung môi có chứa sẵn ít nhất 10 cm Na₂SO₄ khan và gộp phần chiết vào thiết bị cô cất. Rửa bình nón và cột bằng 20 ml đến 30 ml metylen clorua

Thêm một hoặc hai viên đá bọt sạch vào bình cô cất và lắp cột sinh hàn ba bóng vào. Tẩm ướt cột sinh hàn bằng cách thêm khoảng 1 ml metylen clorua trên đầu cột. Đặt thiết bị cô cất trên bếp cách thủy (60 ^oC đến 65 °C) trong tủ hút sao cho một phần cốc thu chìm trong nước nóng và toàn bộ bề mặt hình cầu bên dưới của bình được tắm bằng hơi nóng. Điều chỉnh vị trí thiết bị thẳng đứng và nhiệt độ nước theo yêu cầu để cô cất hoàn toàn trong 15 min đến 20 min. Với tỷ lệ chưng cất thích hợp các quả bóng rung mạnh nhưng các khoang không bị tràn dung môi ngưng tụ. Khi dung tích biểu kiến chất lỏng đạt 1 ml, tháo thiết bị cô cất, để khô và nguội trong ít nhất 10 min.

Tháo cột sinh hàn, dùng 1 ml đến 2 ml metylen clorua để rửa bình và đấu nối bên dưới với cốc thu, tốt nhất là sử dụng xylanh dung tích 5 ml.

Đối với mỗi phân đoạn, thêm một hoặc hai viên đá bọt sạch khác vào cốc thu và lắp cột sinh hàn hai bóng. Tẩm ướt trước cột sinh hàn bằng cách thêm khoảng 0,5 ml metylen clorua trên đầu cột. Đặt thiết bị cô cất trên bếp cách thủy (60 ^oC đến 65 ^oC) sao cho một phần cốc thu chìm trong nước nóng và cô cất liên tục như trên không thêm dung môi nữa cho đến khi dung tích biểu kiến của chất lỏng còn khoảng 0,5 ml. Sau đó để nguội, tháo cột sinh hàn, rửa bình và đầu nối bên dưới với cốc thu bằng khoảng 0,2 ml axeton hoặc metylen clorua. Điều chỉnh thể tích cuối cùng đến 1,0 ml bằng dung môi. Đậy nắp cốc thu và bảo quản lạnh nếu không thực hiện ngay các quy trình tiếp theo. Nếu phần chiết được lưu giữ quá 2 ngày, chuyển sang chai có nút xoáy TFE và ghi nhãn phân đoạn kiềm/trung tính hoặc axit thích hợp.

Xác định thể tích mẫu ban đầu bằng cách đổ lại bình chứa mẫu đến vạch và chuyển chất lỏng sang ống đong có chia vạch dung tích 1000 ml. Ghi lại thể tích mẫu chính xác đến 5 ml.

A.2 Chiết liên tục

...

...

...

Thêm 200 ml đến 500 ml rnetylen clorua vào bình chưng cất, thêm vừa đủ nước thuốc thử để đảm bảo tiến hành thích hợp và chiết trong 24 h. Để nguội và tháo bình chưng cất. Làm khô, ly tâm và đóng kín phần chiết như trong A.1.

Cho 500 ml metylen clorua vào bình chưng cất sạch và lắp bình vào thiết bị cất liên tục. Cẩn thận, trong lúc khuấy, sử dụng H₂SO₄ điều chỉnh pH của pha nước xuống nhỏ hơn 2. Chiết trong 24 h. Làm khô, ly tâm và đóng kín phần chiết như trong A.1.

¹⁾ Millipore super Q hoặc tương đương.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7874:2008 về Nước - Xác định phenol và dẫn xuất của phenol - Phương pháp sắc ký khi chiết lỏng-lỏng