Phân tích TBVTV trong nước

Hướng dẫn phân tích TBVTV Clo hữu cơ trong nước. Bao gồm từ quá trình chiết lỏng lỏng. Làm sạch bằng cột Silicagel và phân tích trên thiết bị sắc kí khí. Tài liệu được soạn thảo phù hợp tài liệu xin công nhận Vimcerts và Vilas.

ĐỊNH LƯỢNG DƯ LƯỢNG THUỐC BVTV GỐC CHLOR

QUANTITATIVE DOSING OF PESTICIDES ORIGINAL CHLOR IN THE

COUNTRY BY GAS

NHỮNG THAY ĐỔI ĐÃ CÓ

1 PHẠM VI ÁP DỤNG

Phương pháp này được áp dụng để định lượng tổng hóa chất BVTV Clo hữu cơ trong nước mặt

Khoảng tuyến tính của đường chuẩn từ 5µg/l đến 100 µg/l

Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ở bảng sau:

1 Alpha-HCH Chlor 11,681 0,005 µg/L 0,010 µg/L

2 Beta- HCH Chlor 12,397 0,005 µg/L 0,010 µg/L

3 Gamma- HCH Chlor 12,515 0,005 µg/L 0,010 µg/L

4 Delta- HCH Chlor 13,159 0,005 µg/L 0,020 µg/L

5 Heptachlor Chlor 14,220 0,005 µg/L 0,010 µg/L

7 Trans- Hetapchlor Chlor 16,078 0,005 µg/L 0,010 µg/L

8 Alpha- Endosulfan Chlor 16,768 0,005 µg/L 0,010 µg/L

9 4,4'- DDE Chlor 17,363 0,005 µg/L 0,010 µg/L

10 Dieldrin Chlor 17,487 0,005 µg/L 0,010 µg/L

12 Beta- Endosulfan Chlor 18,056 0,005 µg/L 0,013 µg/L

13 4,4- DDD Chlor 18,409 0,005 µg/L 0,010 µg/L

14 Endrin-Aldehyte Chlor 18,501 0,005 µg/L 0,010 µg/L

15 Endosulfan- Sulfate Chlor 19,026 0,005 µg/L 0,010 µg/L

16 4,4'- DDT Chlor 19,217 0,005 µg/L 0,010 µg/L

17 Endrin-Keton Chlor 19,983 0,005 µg/L 0,016 µg/L

18 Methorxyclor Chlor 20,566 0,005 µg/L 0,013 µg/L

2 TÀI LIỆU VIỆN DẪN

- US EPA Method 3510C: Separatory funnel liquid-liquid extraction

- US EPA Method 3630C: Silica gel cleanup

- US EPA Method EPA 8081B: Organochlorine pesticides by gas chromatography

3 Nguyên tắc

Thuốc trừ sâu Clo hữu cơ được chiết từ mẫu nước bằng Acetone - Methylene chloride Dịch chiết được cô quay để đuổi gần hết dung môi chiết Sau đó, cho 10ml

Hexane lắc đều, cho qua cột Silica gel làm sạch mẫu Mẫu sau khi được làm sạch, thổi khi đến khô, hòa tan mẫu bằng 1 mL octane, đánh siêu âm trong 30 phút Mẫu được lọc qua màng lọc 0,45 m và tiêm vào GC-ECD

4 Lấy mẫu và bảo quản mẫu

- Mẫu được lấy vào chai thủy tinh tối màu có lắp nót PTFE

- Bảo quản mẫu ở nhiệt độ 1 – 50C

- Không lấy mẫu đầy chai

-Mẫu endosufan được giữ riêng biệt ở pH < 2 Mẫu khác điều chỉnh tới pH = 5,0 đến

pH = 7,5 Nếu pH ở ngoài khoảng này, chiết trong vòng 24 h

5 TRỞ NGẠI VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC

Ngoài các hợp chất chứa Chlor, có một số hợp chất khác có độ nhạy với detector ECD Trong số đó có các hợp chất oxygenat Những chất gây nhiễu này có thể được loại bỏ bằng các kỹ thuật làm sạch bổ trợ, như sử dụng quá trình tách và làm sạch qua cột Silica gel

Polyclorinate biphenyls (PCBs) – các hợp chất hóa dẻo công nghiệp, các chất lỏng thủy lực và dầu biến thế đã qua sử dụng có chứa các PCB là những nguồn tiềm tàng gây nhiễu trong phân tích thuốc trừ sâu Sự có mặt của PCBs được nhận biết bằng

số lượng lớn các peak không phân giải hoặc phân giải một phần mà có thể xuất hiện trong quá trình sắc ký Với các chất gây nhiễu manh, cần có quá trình tách riêng trước khi phân tích

Phtalat este – nhưng chất này được sử dụng rộng rãi như những chất hóa dẻo công nghiệp, là nguyên nhân chính gây nên các phản ứng với detector ECD và là nguồn gây nhiễu Các phtalat có thể tách ra khỏi thuốc trừ sâu thông qua quá trình tách và làm sạch qua cột Silicagel

5.THIẾT BỊ, DỤNG CỤ

5.1.Dụng cụ

Cân phân tích có độ chính xác 0,1 mg

Cân kỹ thuật có độ chính xác 0,01 g

Phễu chiết 2L

Màng lọc mẫu 0,45 µm

Xylanh thủy tinh 10 mL

Bình định mức: 100 mL; 10 mL

Pipet tự động: 1mL; 200µL

Cột silica gel (hạt lưới 100-200)

5.2.Thiết bị:

Máy sắc ký khí đầu dò ECD (GC-µECD) Agilent 7890B

Bộ cô quay chân không DLAB Re100 Pro

6.HÓA CHẤT

- Chuẩn thuốc trừ sâu họ clo 2000 mg/L của hãng LGC

- Methylene chloride tinh khiết -Merk

- Octane tinh khiết phân tích -Merk

- NaCl tinh khiết phân tích - Merck

- Axeton tinh khiết phân tích - Merck

- Hexane tinh khiết phân tích - Merck

Chuẩn gốc

Chuẩn gốc thuốc trừ sâu clo hữu cơ 20 mg/L: Lấy chính xác 1 mL chuẩn thuốc trừ sâu

họ chlor 2000 mg/L vào bình định mức 100 mL và định mức bằng octane

Chuẩn thứ cấp

- Chuẩn thứ cấp thuốc BVTV Clo hữu cơ 1 mg/L: Lấy chính xác 0,5 mL chuẩn gốc thuốc trừ sâu họ clo 20 mg/L vào bình định mức 10 mL và định mức bằng octane

- Bảo quản

Dung dịch chuẩn gốc và thứ cấp: bảo quản ở 4oC, sử dụng trong 12 tháng,

Dãy chuẩn làm việc: bảo quản ở 4oC, sử dụng trong 3 tháng

7.QUY TRÌNH PHÂN TÍCH

7.1.Xử lý mẫu

Bước 1: lấy 1L nước vào phễu chiết 2L, 50ml axetone và 100 g NaCl và lắc để hòa tan Bước 2: thêm 60 mL Methylen chloride, lắc phễu và chiết mẫu trong vòng 30 phút Để yên cho hai pha tách lớp Chuyển pha hữu cơ và bình cô quay 250 mL trên phễu chứa 30g Na2SO4 khan

Bước 3: Tiếp tục chiết mẫu thêm 2 lần như trên Toàn bộ dịch chiết được cô quay đến gần cạn, thêm 10mL dung dịch hexan chuẩn bị cho quá trình làm sạch mẫu

Quá trình làm sạch mẫu:

- Cột Silica gel: Cân 3g silica gel (100-200 mesh) đã được hoạt hóa ở 1300C trong khoảng 16h ở 1 khay thủy tinh nông, phủ một lớp giấy bạc Lưu trữ silica gel đã khử hoạt tính trong lọ thủy tinh kín bên trong bình hút ẩm

- Tiến hành cho 3g silica gel vào cột thủy tinh ID 10mm, có khóa Thực hiện như sau: đáy của cột thủy tinh được chèn 1 lớp bông thủy tinh, sau đó cho 1 lượng cát thạch anh vừa đủ Cho silicagel vào Nhồi tiếp 1 lớp bông thủy tinh mỏng lên bề mặt silicagel Tiếp tục cho 2-3g Na2SO4 khan lên bề mặt trên cùng

Rửa cột bằng 10 mL dung dịch Hexan để loại bỏ cặn bẩn trên silicagel và lớp cát, bông,

Na2SO4 Không được để cột khô từ khi cho dung môi vào Khi dung môi gần đến bề mặt Na2SO4 thì khóa van

+ Làm sạch mẫu: Chuyển dịch chiết khoảng 5ml lên cột, rửa lại bình chứa bắng 1-2ml

n Hexane Rửa giải cột bằng 80ml Hexane Tốc độ qua cột khoảng 5ml/ phút Thu được phần 1 Tiếp tục rửa giải bằng 50ml dung dịch Hexane thu được Phần số 2 Thực hiện rửa giải lần 3 bằng 15ml CH2Cl2 Gom 3 phần trên sau đó đi cô quay Mẫu được mang

đi thổi cho đến khô sau đó thêm vào 1mL dung dịch Isooctane, mang đi đánh siêu âm trong vòng 15 phút Mẫu được lọc qua màng lọc 0,45 µm và tiêm vào GC/µECD Nếu mẫu vượt chuẩn thì tiến hành pha loãng mẫu với hệ số pha loãng thích hợp sao cho diện tích chất trong mẫu không vượt chuẩn,

7.2 Điều kiện phân tích

+ Chương trình nhiệt:

70C 70oC (0,5 phút)

70oC 8oC /phút 270oC (10 phút)

+ Điều kiện GC

Column HP -5 (30m x 0,32mm x 0,25 µm)

Injection Temp 250oC

Injection mode Splitless

Detector Temp 300oC

Injection Volumn 1µl

Make up : N2

7.3 Xây dựng đường chuẩn:

Đường chuẩn biểu diễn mối quan hệ giữa tỷ lệ diện tích peak của chuẩn và nồng

độ chất chuẩn Thứ tự tiêm mẫu khi phân tích đồng thời nhiều mẫu trên thiết bị sử dụng

bộ tiêm mẫu tự động

- Chuẩn làm việc thuốc trừ sâu họ chlor 0; 5,0; 10; 20; 40; 60; 100 µg/l: lấy lần lượt 0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 1,0 mL chuẩn gốc thuốc trừ sâu họ clo 1mg/L vào bình định mức 10 mL và định mức bằng Octane

7.4 Tính kết quả:

Đường chuẩn y=bx+a trong đó y tỷ lệ diện tích của chuẩn, x là nồng độ chất phân tích

Nồng độ theo đường chuẩn: Cmẫu = Cđường chuẩn (µg/L)

Hàm lượng : µg/L C mẫu = C đường chuẩn V định mức / V mẫu

Trong đó:

Vđm: Thể tích định mức mẫu (mL),

Cmau: Nồng độ mẫu theo đường chuẩn (mg/L)

Vmau: Thể tích mẫu (mL) C: Hàm lượng chất phân tích trong mẫu µg/L

7.5 Báo cáo thử nghiệm:

Nêu rõ phương pháp thử nghiệm đã dùng và kết quả thu được

Mô tả mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc những điều được coi là tùy ý cũng như các sự cố bất kỳ có thể ảnh hưởng đến kết quả, Cung cấp các thông tin cần thiết để có thể nhận biết đầy đủ về mẫu thử

8 KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG

Thực hiện kiểm soát chất đối với mẫu như sau:

a Mẫu trắng phòng thí nghiệm (LB: Laboratory Blank)

 Phân tích ít nhất một mẫu trắng trong mỗi lần thực hiện phân tích Đánh giá kết quả

dựa vào giới hạn 0 ± MDL μg/L

 Nếu mẫu trắng ngoài giới hạn kiểm soát, kiểm tra xem dụng cụ, hoá chất có bị nhiễm bẩn không Nếu bị nhiễm bẩn Sử dụng hóa chất và chất chuẩn mới nếu thấy cần thiết

b Mẫu kiểm soát chất chất lượng (QCS: Quality Control Sample)

Mẫu kiểm soát: là mẫu trắng được thêm chuẩn Thêm 1 mL dung dịch chuẩn 20 μg/L trong dãy chuẩn làm việc vào trong mẫu

Mẫu lặp (LD: Laboratory Duplicate)

 Phân tích ít nhất 01 mẫu lặp sau khi phân tích 20 mẫu hoặc một mẻ mẫu

 Mẫu lặp phải được lấy cùng từ một chai chứa mẫu

 Phân tích mẫu LD1 và mẫu lặp LD2;

 Tính toán sự khác nhau của mẫu lặp bằng công thức

100 ] 2 / ) 2 1 [(

) 2 1 (







LD LD

LD LD RPD

Trong đó:

RPD = phần trăm sai khác

LD1 = mẫu lặp PTN, lặp lần thứ nhất

LD2 = mẫu lặp PTN, lặp lần thứ hai

- Đánh giá sự khác nhau của mẫu lặp theo giới hạn RPD  20%,

- Nếu % sai khác của mẫu lặp trong giới hạn, không có yêu cầu thêm nữa

- Nếu % sai khác của mẫu lặp nằm ngoài giới hạn RPD  20%, cán bộ phân tích phải báo

- Trong trường hợp % sai khác của mẫu lặp ngoài giới hạn và kết quả mẫu gần với giới hạn phát hiện, việc tính toán sự khác nhau tuyệt đối như sau:

∆ = (LD1 – LD2)

Trong đó :

∆ = Sự khác nhau tuyệt đối

LD1 = mẫu lặp PTN, lặp lần thứ nhất

LD2 = mẫu lặp PTN, lặp lần thứ hai

+ Đánh giá sự khác nhau của mẫu lặp theo giới hạn hạn 0± 0.003 μg/L Gamma-BHC

+ Nếu ∆ nằm ngoài giưói hạn 0 ± MDLμg/L, kết quả vẫn được báo cáo nhưng cán bộ phân tích có trách nhiệm thông báo với trưởng nhóm phân tích và và ghi lại

những nhận xét trong “Biên bản thử nghiệm”

c Mẫu thêm chuẩn (MS: Matrix Spike)

- Phân tích 01 mẫu thêm chuẩn với nồng độ thêm là 20μg/L Sau khi phân tích 20

mẫu hoặc một mẻ mẫu

- Chuẩn bị mẫu thêm chuẩn nồng độ thêm là 20 μg/L : Thêm 1 ml dung dịch 20μg/L vào mẫu Tính toán độ thu hồi theo phương trình

100

S

C Cs R





Trong đó:

R = Độ thu hồi

Cs = Nồng độ mẫu thêm chuẩn

C= Nồng độ của mẫu nền

S= Nồng độ đương lượng của chất phân tích thêm vào mẫu

Đánh giá độ thu hồi mẫu thêm chuẩn dựa vào giới hạn 60 – 115% (AOAC)