Tiêu chuẩn TCVN 13670:2023 Phương pháp xác định các hợp chất polyflo hóa trong đất bằng sắc ký lỏng

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13670:2023

ASTM D7968-17a

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC HỢP CHẤT POLYFLO HÓA TRONG ĐẤT BẰNG SẮC KÝ LỎNG/HAI LẦN KHỐI PHỔ

(LC/MS-MS)

Standard test method for determination of polyflorinated compounds in soil by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC/MS-MS)

Lời nói đầu

TCVN 13670:2023 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D7968-17a Standard test method for determination of polyflorin ated compounds in soil by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC/MS-MS) với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D7968-17a thuộc bản quyền ASTM quốc tế.

TCVN 13670:2023 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.

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC HỢP CHẤT POLYFLO HÓA TRONG ĐẤT BẰNG SẮC KÝ LỎNG/HAI LẦN KHỐI PHỔ

(LC/MS-MS)

Standard test method for determination of polyflorinated compounds in soil by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC/MS-MS)

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định một số hợp chất polyflo hóa (PFC) nền mẫu đất bằng cách chiết trong dung môi, lọc, phân tích bằng sắc ký lỏng (LC) và phát hiện băng hai lần khối phổ (MS/MS). Các chất phân tích được định tính và định lượng bằng phương pháp quy định trong tiêu chuẩn này. Đây là phương pháp phân tích khối phổ giám sát phân mảnh nhiều lần (MRM). Quy trình sử dụng việc chiết nhanh và không tính được đầy đủ hàm lượng PFC trong các nền mẫu đất phức tạp. Quy trình chiết đầy đủ các chất polyfluoralkyl đối với các nền mẫu đất phức tạp cần được xem xét khi phân tích các PFC.

1.2  Các giá trị tính theo hệ SI là giá trị tiêu chuẩn. Trong tiêu chuẩn này không sử dụng hệ đơn vị khác.

1.3  Giới hạn phát hiện của phương pháp và phạm vi báo cáo đối với chất cần phân tích được liệt kê trong Bảng 1.

1.3.1  Giới hạn báo cáo trong phương pháp thử nghiệm này là giá trị tối thiểu mà dưới mức đó dữ liệu được ghi lại là không phát hiện được. Việc phát hiện các chất phân tích nằm trong giới hạn phát hiện của phương pháp và giới hạn báo cáo là nồng độ ước tính và không được báo cáo là thực hiện theo phương pháp này. Trong hầu hết các trường hợp, giới hạn báo cáo được tính từ nồng độ ở mức 1 của các chuẩn hiệu chuẩn nêu trong Bảng 2 đối với các chất polyflo hóa sau khi tính đến 2 g mẫu với thể tích dịch chiết cuối cùng là 10 mL trong hỗn hợp 50 % nước/50 % metanol trong axit axetic 0,1 %. Thể tích dịch chiết cuối cùng được giả định là 10 mL vì 10 mL hỗn hợp 50 % nước/50 % MeOH với axit axetic 0,1 % đã được bổ sung vào từng mẫu đất và chỉ lấy phần chất dịch chiết để lọc, bỏ lại chất rắn và loại hết dung môi còn lại. Dịch chiết này được tăng nồng độ cao hơn mức 1 đối với PFOS, PFHxA, FHEA và FOEA; các hợp chất này có thể được xác định ở nồng độ mức 1 nhưng độ lệch chuẩn giữa các lần lặp lại ở mức thêm chuẩn thấp hơn này dẫn đến phạm vi báo cáo cao hơn.

1.4  Tiêu chuẩn này không đề cập đến các quy tắc an toàn liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn. Người sử dụng tiêu chuẩn này phải có trách nhiệm lập ra các quy định thích hợp về an toàn và sức khỏe, đồng thời phải xác định khả năng áp dụng các giới hạn quy định trước khi sử dụng.

Bảng 1 - Giới hạn phát hiện của phương pháp và giới hạn báo cáo^A

^A Chữ viết tắt xem 3.2

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 2117 (ASTM D1193), Nước thuốc thử - Yêu cầu kỹ thuật

ASTM D2777, Practice for Determination of Precision and Bias of Applicable Test Methods of Committee D19 on Water (Thực hành xác định độ chụm và độ chệch của các phương pháp thử của Ban kỹ thuật D19 về nước)

ASTM D5847, Practice for writing quality control specifications for standard test methods for water analysis (Thực hành các quy định kỹ thuật kiểm soát chất lượng đối với các phương pháp thử tiêu chuẩn để phân tích nước)

ASTM E2554, Practice for estimating and monitoring the uncertainty of test results of a test method using control chart techniques (Thực hành để ước tính và theo dõi độ không đảm bảo của các kết quả thử phương pháp sử dụng kỹ thuật biểu đồ kiểm soát)

3  Thuật ngữ, định nghĩa

3.1  Các định nghĩa

3.1.1  Giới hạn báo cáo (reporting limit, RL)

Nồng độ nhỏ nhất, mà dưới mức này được báo cáo là không phát hiện.

3.1.2  Các hợp chất polyflo hóa (polyfluorinated compound, PFC)

Trong phương pháp thử này bao gồm mười một axit perfluoroalkyl cacboxylic, ba perfluoroalkylsulfonat, decafluoro-4- (pentafluoroethyl) cyclohexanesultonat và sáu axit fluorotelome nêu trong Bảng 1 (không bao gồm các chất thay thế được đánh dầu khối lượng)

3.2  Các từ viết tắt

3.2.1  CCC (Continuing calibration check): Kiểm tra hiệu chuẩn liên tục

3.2.2  IC (Initial calibration): Hiệu chuẩn ban đầu

3.2.3  ppt (part per trillion): Phần tỷ, ng/kg hoặc ng/L

3.2.4  LC (liquid chromatography): Sắc ký lỏng

3.2.5  LCS/LCSD (laboratory control sample/laboratory control sample duplicate): Mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm/mẫu lặp kiểm soát phòng thí nghiệm

3.2.6  MDL (method detection limit): Giới hạn phát hiện của phương pháp

3.2.7  MeOH (methanol): Metanol

3.2.8  mM (millimolar): milimol, 1 x 10^-3 mol/L

3.2.9  MRM (multiple reaction monitoring): Giám sát phân mảnh nhiều lần

3.2.10  MS/MSD (matrix spike/matrix spike duplicate): Mẫu thêm chuẩn/mẫu lặp thêm chuẩn

3.2.11  NA (not available): Không có sẵn

3.2.12  ND (non-detection): Không phát hiện

3.2.13  P&A (precision and accuracy): Độ chụm và độ chính xác

3.2.14  PFAS: Perfluoroalkylsulfonat

3.2.15  PFBS: perfluorobutylsulfonat

3.2.16  PFHxS: perfluorohexylsulfonat

3.2.17  PFOS: perfluorooctylsulfonat

3.2.18  PFecHS: Decaluoro-4 (pentafluoroethyl)cyclohexanesulfonat

3.2.19  PFAC: Axit perluoroalkyl carboxylic

3.2.20  PFBA: Perfluorobutanoat

3.2.21  PFPeA: Perfluoropentanoat

3.2.22  PFHxA: Perfluorohexanoat

3.2.23  PFHpA: Perfluoroheptanoat

3.2.24  PFOA: Perfluorooctanoat

3.2.25  PFNA: Perluorononanoat

3.2.26  PFDA: Perfluorodecanoat

3.2.27  PFUnA: Perfluoroundecanoat

3.2.28  PFTriA: Perfluorotridecanoat

3.2.29  PFTreA: Perfluorotetradecanoat

3.2.30  FTAs và FTUAs: axit fluorotelom và axit fluorotelom chưa bão hòa

3.2.31  FHpPA: axit 3-Perfluoropheptyl propanoic

3.2.32  FOUEA: axit 2H-Perfluoro-2-decenoic

3.2.33  FDEA: axit 2-perfluorodecyl etanoic

3.2.34  FOEA: axit 2-perfluorooctyl etanoic

3.2.35  FHUEA: axit 2H-Perfluoro-2-octenoic

3.2.36  FHEA: axit perfluorohexyl etanoic

3.2.37  MPFAS: các Perfluoroalkylsulfonat đánh dấu đồng vị

3.2.38  MPFHxS: ¹⁸O₂-Perfluorohexylsulfonat

3.2.39  MPFOS: ¹³C₄-Perfluorooctylsulfonat

3.2.40  MPFCA: Perfluoroalkylcarboxylat đánh dấu đồng vị

3.2.41  MPFBA: ¹³C₄-Perfluorobutanoat

3.2.42  MPFHxA: ¹³C₂-Perfluorohexanoat

3.2.43  MPFOA: ¹³C₄-PerfIuorooctanoat

3.2.44  MPFNA: ¹³C₅-PerfIuorononanoat

3.2.45  MPFDA: ¹³C₂ -Perfluorodecanoat

3.2.46  MPFUnA: ¹³C₂-Perfluoroundecanoat

3.2.47  MPFDoA: ¹³C₂-Perfluorodecanoat

3.2.48  QA (quality assurance): Đảm bảo chất lượng

3.2.49  QC (quality control): Kiểm soát chất lượng

3.2.50  RL (reporting limit): Giới hạn báo cáo

3.2.51  RLCS (reporting limit check sample): Mẫu kiểm tra giới hạn báo cáo

3.2.52  RSD (relative Standard deviation): Độ lệch chuẩn tương đối

3.2.53  RT (retention time): Thời gian lưu

3.2.54  SRM (single reaction monitoring): Giám sát phân mảnh một lần

3.2.55  SS (surrogate standard): Chất chuẩn thay thế

3.2.56  TC (target compound): Hợp chất đích (hợp chất cần xác định)

Bảng 2 - Nồng độ chuẩn hiệu chuẩn (ng/L)

4  Tóm tắt phương pháp

4.1  Các điều kiện vận hành nêu trong phương pháp thử này đã được sử dụng để xác định các hợp chất đã polyflo hóa trong mẫu đất; tuy nhiên, phương pháp thử nghiệm này dựa trên hiệu năng và có thể sử dụng các điều kiện vận hành thay thế để thực hiện phương pháp này với điều kiện đạt được các mục tiêu chất lượng dữ liệu.

4.2  Để phân tích PFC, mẫu chuyển đến phòng thử nghiệm được bảo quản trên đá lạnh và được phân tích trong vòng 28 ngày sau khi lấy mẫu. Chuyển 2 g mẫu vào ống polypropylen, bổ sung các chất thay thế (tất cả các mẫu) và các hợp chất PFC cần xác định (mẫu kiểm soát trong phòng thử nghiệm và mẫu thêm chuẩn nền). Các chất phân tích được trộn 1 h trong 10 mL hỗn hợp metanol: nước (50:50) (pH từ 9 đến 10 được điều chỉnh bằng khoảng 20 µL amoni hydroxit). Mẫu được ly tâm và chiết, để lại phần chất rắn, phần chất lỏng được lọc qua bộ lọc polypropylen. Bổ sung axit axetic (khoảng 50 µL) vào tất cả các mẫu đã lọc để điều chỉnh độ pH đến khoảng từ 3 đến 4 và sau đó được phân tích bằng LC/MS-MS.

4.3  Hầu hết các hợp chất PFC cần tìm được xác định bằng cách so sánh chuyển khối giám sát phân mảnh một lần (SRM) và chuyển khối SRM xác nhận nếu tương quan đến SRM chuẩn đã biết (Bảng 3) và được định lượng bằng hiệu chuẩn bên ngoài. Các chất thay thế và một số chất phân tích đích PFC (PFPeA, PFBA, FOUEA và FHUEA) chỉ sử dụng một chuyển khối SRM do việc chuyển khối SRM thứ cấp ít nhạy hơn hoặc không xảy ra. Theo dõi độ thu hồi của các chất thay thế PFC được đánh dấu đồng vị (được liệt kê trong 12.4) như một biện pháp kiểm soát chất lượng bổ sung. Không hiệu chính dữ liệu độ thu hồi các chất thay thế. Báo cáo cuối cùng đối với từng mẫu với nồng độ của các PFC tính bằng ng/kg (chất khô) nếu phát hiện được, hoặc < RL nếu không thể định lượng được và độ thu hồi các chất thay thế không đảm bảo.

5  Ý nghĩa và sử dụng

5.1  Phương pháp thử này đã được Phòng thí nghiệm khu vực 5 Chicago (CRL), EPA Mỹ xây dựng.

5.2  Các PFC được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm công nghiệp và thương mại khác nhau; các hợp chất này tồn tại lâu dài, tích lũy sinh học và phổ biến trong môi trường. Các PFC đã được báo cáo là cho thấy độc tính tích lũy, độc tính hại gan, độc tính miễn dịch và rối loạn nội tiết. Hiện đã có bản thảo Hồ sơ độc tính đối với pertluoroalkyl của Cơ quan Y tế và Dịch vụ Nhân sinh Mỹ. Các PFC đã được tìm thấy trong đất, bùn và nước bề mặt và nước uống. Do đó, cần có phương pháp nhanh, dễ thực hiện để xác định các hợp chất này ở các mức vết trong các nền đất khác nhau để xác định rõ nguồn gốc và đường tiếp xúc.

5.3  Phương pháp này đã được sử dụng để xác định các hợp chất polyflo hóa trong cát (Bảng 4) và bốn loại đất chuẩn ASTM (Bảng 5).

6  Cản trở

6.1  Tất cả các dụng cụ thủy tinh phải được rửa bằng nước nóng với chất tẩy rửa và tráng bằng nước nóng, và nước cất. Sau đó, dụng cụ thủy tinh được làm khô và nung trong tủ ở 250 °C từ 15 min đến 30 min. Sau đó, tất cả các dụng cụ thủy tinh được tráng bằng metanol hoặc axetonil.

6.2  Tất cả các thuốc thử và dung môi phải có độ tinh khiết dùng cho phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật hoặc cao hơn để giảm thiểu các vấn đề về cản trở. Không sử dụng các nắp có chứa PFC.

6.3  Sự cản trở nền mẫu có thể do các chất ô nhiễm có trong mẫu gây ra. Mức cản trở nền mẫu có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào loại nền mẫu.

6.4  Các chất ô nhiễm được tìm thấy trong thuốc thử, dụng cụ thủy tinh, ống dẫn, pipet thủy tinh dùng một lần, bộ lọc, bộ khử khí và các thiết bị khác giải phóng các hợp chất polyflo hoá. Tất cả các vật liệu và nguồn cung cấp này thường xuyên được chứng minh là không gây cản trở bằng cách phân tích mẫu trắng phòng thí nghiệm trong cùng điều kiện với mẫu. Nếu phát hiện có ô nhiễm, cần thực hiện các biện pháp để loại bỏ ô nhiễm hoặc dữ liệu phải được đánh giá; không cho phép trừ ô nhiễm của mẫu trắng.

6.5  Hệ thống sắc ký lỏng được sử dụng phải bao gồm dung dịch mẫu hoặc các thành phần tiếp xúc với dung dịch rửa giải không chứa các hợp chất PFC cần phân tích.

6.6  Cần sử dụng nắp lọ LC bằng polyetylen hoặc nắp khác không chứa các hợp chất PFC cần phân tích.

6.7  Cần sử dụng pipet polyetylen dùng một lần hoặc pipet không chứa các hợp chất PFC cần phân tích. Tất cả các pipet dùng một lần phải được kiểm tra về việc giải phóng các hợp chất PFC cần phân tích.

6.8  Bộ khử khí rất quan trọng đối với hoạt động LC liên tục và thường được làm bằng polyme đã flo hóa. Để có thể sử dụng, cần đặt một cột cách ly sau bộ khử khí và trước van bơm mẫu để tách các PFC trong mẫu ra khỏi các PFC trong hệ thống LC.

Bảng 3 - Thời gian lưu, ion SAM, và các thông số khối phổ chất phân tích đặc trưng

7  Thiết bị, dụng cụ

7.1  Hệ thống LC/MS-MS

7.1.1  Hệ thống sắc ký lỏng

Cần có hệ thống LC hoàn chỉnh để phân tích mẫu, bao gồm hệ thống bơm mẫu, hệ thống bơm dung môi có khả năng trộn dung môi, buồng chứa mẫu có khả năng duy trì nhiệt độ cần thiết và buồng cột được kiểm soát nhiệt độ. Phải sử dụng hệ thống LC có khả năng kiểm soát lưu lượng dòng, áp suất, nhiệt độ, thể tích mẫu và các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

7.1.2  Cột phân tích

Cột pha đảo nhồi hạt Hybrid Phenyl-Hexyl bề mặt được tích điện đã được sử dụng để xây dựng phương pháp này. Có thể sử dụng cột bất kỳ nếu cho độ phân giải thích hợp. Thời gian lưu và thứ tự rửa giải có thể thay đổi phụ thuộc vào cột được sử dụng và cần được theo dõi.

7.1.3  Cột cách ly

Cột C18 pha đảo đã được sử dụng trong phương pháp thử này để tách các chất cần phân tích trong hệ thống LC và dung môi ra khỏi các chất cần phân tích trong mẫu. Cột này được đặt giữa buồng trộn dung môi và vòng bơm mẫu.

7.2  Hệ thống khối phổ hai lần

Sử dụng hệ thống MS/MS có khả năng phân tích giám sát phân mảnh nhiều lần (MRM) hoặc hệ thống bất kỳ có thể đáp ứng được các yêu cầu trong phương pháp thử này.

Bảng 4 - Dữ liệu độ thu hồi của một phòng thử nghiệm trên cát Ottawa

Bảng 5 - Dữ liệu độ thu hồi chất thay thế của một phòng thử nghiệm trên cát Ottawa

7.3  Máy ly tâm

Thiết bị để ly tâm mẫu.

7.4  Máy trộn phòng thí nghiệm

Thiết bị để trộn các mẫu.

7.5  Thiết bị lọc

7.5.1  Bơm tiêm thủy tinh có đầu khóa Luer có thể giữ bộ lọc xyranh

7.5.2  Nên sử dụng xyranh thủy tinh 10 mL có khóa vì trong phương pháp thử này dùng cỡ mẫu 10 mL.

7.5.3  Bộ lọc Các bộ lọc polypropylen được sử dụng để lọc các mẫu

8  Thuốc thử và vật liệu thử

8.1  Độ tinh khiết của thuốc thử

Sử dụng các thuốc thử dùng cho phân tích dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và cho quang phổ trong tất cả các phép thử. Trừ khi có chỉ định khác, tất cả các thuốc thử phải tuân theo quy định của Ủy ban Thuốc thử phân tích của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ^[3] về thuốc thử. Có thể sử dụng các loại thuốc thử khác, miễn là có độ tinh khiết đủ cao để không ảnh hưởng đến độ chính xác của các phép đo.

8.2  Độ tinh khiết của nước

Trừ khi có chỉ định khác, nước được sử dụng phải là nước thuốc thử phù hợp với Loại I của TCVN 2117 (ASTM D1193). cần phải chứng minh rằng loại nước này không chứa các chất ô nhiễm ở nồng độ đủ để cản trở vào quá trình phân tích.

8.3  Khí

Sử dụng khí nitơ và argon siêu tinh khiết.

8.4  Lọ (vial)

Lọ lấy mẫu tự động bằng thủy tinh dung tích 2 mL màu nâu hoặc loại tương đương

8.5  Nắp lọ lấy mẫu tự động bằng polyetylen hoặc tương đương

8.6  Xyranh thủy tinh dung tích 10 mL hoặc 25 mL, có khóa Luer

8.7  Giấy đo pH (dải pH từ 1 đến 14)

8.8  Ống polypropylen dung tích 15 mL và 50 mL.

8.9  Dụng cụ định mức bằng thủy tinh loại A.

8.10  Đầu tip pipet

Đầu tip pipet bằng polypropylen không tách ra các chất hoặc lớp phủ lưu giữ thấp với nhiều kích cỡ.

8.11  Pipet bằng polyetylen dùng một lần.

8.12  Axetonitril (CAS # 75-05 8).

8.13  Metanol (CAS# 67-56-1).

8.14  Amoni axetat (CAS # 631-61-8).

8.15  Axit axetic (CAS # 64-19-7)

8.16  2-Propanol (rượu isopropyl, CAS # 67-63-0).

8.17  Amoni hydroxit (CAS #1336-21-6).

8.18  Cát Ottawa (CAS # 14608-60-7).

8.19  Các chất chuẩn PFC

8.19.1  Perfluorobutylsulfonat (PFBS, CAS # 29420-49 3).

8.19.2  Perfluorohexylsulfonat (PHPxS, CAS # 3871-99-6).

8.19.3  Perfluorooctylsulfonat (PFOS, CAS # 1763-23-1).

8.19.4  Perfluorobutanoat (PFBA, CAS # 375-22 4).

8.19.5  Perfluoropentanoat (PFPeA, CAS # 2706-90-3).

8.19.6  Perfluorohexanoat (PFHxA, CAS 4 307 24-4).

8.19.7  Perfluoroheptanoat (PFHpA, CAS # 375-85-9).

8.19.8  Perfluoruoctanoat (PFOA, CAS # 335-67-1).

8.19.9  Perfluorononanoat (PFNA, CAS # 375-95-1)

8.19.10  Pertluorodecanoat (PFDA, CAS # 335-76-2)

8.19.11  Perfluoroundecanoat (PFUnA, CAS # 2058-94-8).

8.19.12  Perfluorododecanoat (PFDoA, CAS # 307-55-1).

8.19.13  Perfluorotridecanoat (PFTriA, CAS # 72629-94-8)

8.19.14  Perfluorotetradecanoat (PFTreA, CAS # 376-06-7)

8.19.15  Decafluoro-4-(pentafluoroethyl)cyclohexanesulfonat (PFechS.CAS # 67584-42-3).

8.19.16  Axit 3-perfluoropheptyl propanoic (FHpPA, CAS # 812-70-4).

8.19.17  Axit 2H-Perfluoro-2-decenoic (FOUEA, CAS # 70687-84-2).

8.19.18  Axit 2-perfluorooctyl etanoic (FDEA, CAS # chưa có).

8.19.19  Axit 2H-Perfluoro-2-octenoic (FHUEA, CAS # 27854-31-5)

8.19.20  Axit 2H-perfluoro-2-octenoic (FHUEA, CAS # chưa có)

8.19.21  Axit 2-perfluorohexyl etanoic (FHEA, CAS # 53826-12-3)

8.20  Các chất thay thế PFC

8.20.1  ¹⁸O₂-Perfluorohexylsulfonat (MPFHxS)

8.20.2  ¹³C₄-Perfluorooctylsulfonat (MPFOS)

8.20.3  ¹³C₄-Perfluorobtitanoat (MPFBA)

8.20.4  ¹³C₂-Perfluorohexanoat (MPFHxA)

8.20.5  ¹³C₄-Perfluprooetanoat (MPFOA)

8.20.6  ¹³C₅-Perfluorononanoat (MPFNA)

8.20.7  ¹³C₂-Perfluorodecanoat (MPFDA)

8.20.8  ¹³C₂-Perfluoroundecanoat (MPFUnA)

8.20.9  ¹³C₂-Perfluorododecanoat (MPFDoA)

9  Các mối nguy

9.1  An toàn phòng thí nghiệm chuẩn được áp dụng cho phương pháp này. Người phân tích phải đeo kính bảo hộ, găng tay và áo khoác phòng thử nghiệm khi làm việc trong phòng thí nghiệm. Người phân tích phải đọc kỹ Bảng dữ liệu an toàn vật liệu (MSDS) cho tất cả các thuốc thử được sử dụng trong phương pháp thử này.

10  Lấy mẫu

10.1  Lấy mẫu và bảo quản mẫu

Mẫu được lấy vào các vật chứa bằng thủy tinh hoặc polypropylen. Phải tránh các vật chứa mẫu và bề mặt tiếp xúc với PTFE. Là một phần của chương trình đảm bảo chất lượng tổng thể cho phương pháp thử này, lấy các mẫu trắng hiên trường tiếp xúc với các điều kiện hiện trường giống như mẫu được thu thập và phân tích theo phương pháp thử này để đánh giá khả năng ô nhiễm hiện trường. Phương pháp này sử dụng 2 g mẫu để phân tích. Nếu sử dụng cỡ mẫu khác thì cần thay đổi lượng dung dịch thêm chuẩn cần thiết. Thực hành lấy mẫu thông thường cần được tuân thủ, cẩn thận với các sản phẩm chứa PFC có thể có trong thiết bị lấy mẫu. Tất cả các thiết bị và dụng cụ lấy mẫu không được chứa PFC để tránh ô nhiễm mẫu. Có thể sử dụng các tài liệu của EPA SW-846 về hướng dẫn lấy mẫu. Các mẫu phải được vận chuyển trên đá lạnh. Khi nhận mẫu, thực hiện đo nhiệt độ và nhiệt độ mẫu phải nhỏ hơn 6 °C. Nếu nhiệt độ lớn hơn 6 °C, thì nhiệt độ mẫu phải được ghi lại kèm theo dữ liệu. Mẫu phải được bảo quản trong tủ lạnh từ 0 °C đến 6 °C từ khi lấy mẫu cho đến khi phân tích. Mẫu phải được phân tích trong vòng 28 ngày sau khi thu thập. Chưa có nghiên cứu nào về thời gian bảo quản được thực hiện trên các nền mẫu đất khác nhau được thực hiện trong phương pháp thử này. Thời gian lưu trữ có thể thay đổi tùy thuộc vào nền mẫu và các phòng thí nghiệm cần xác định thời gian lưu giữ mẫu.

11  Chuẩn bị LC/MS-MS

11.1  Điều kiện vận hành LC

11.1.1  Bơm tất cả các chất chuẩn và mẫu với thể tích 30 µL. Có thể sử dụng các lượng khác để tối ưu hóa các điều kiện. Chất chuẩn và dịch chiết mẫu phải trong hỗn hợp dung dịch nước metanol (50:50) có chứa axit axetic 0,1 %. Trong trường hợp có sự khác biệt lớn về nồng độ giữa các mẫu, thì nên phân tích mẫu trắng sau mẫu có nồng độ cao và trước mẫu có nồng độ thấp để giảm thiểu việc chuyển tiếp chất phân tích giữa các lần bơm. Tuy nhiên, không được có hiện tượng chuyển tiếp chất phân tích giữa các mẫu. LC được sử dụng để xây dựng phương pháp thử này có dòng chảy qua thiết kế kim của LC. Các điều kiện gradient đối với sắc ký lỏng được nêu trong Bảng 6.

11.2  Điều kiện xử lý mẫu LC

11.2.1  Dung môi rửa kim bơm: 60 % axetonitril/40 % 2-propanol; Thời gian: 5 min.

11.3  Thông số của máy đo khối phổ

11.3.1  Để có được số lượng các điểm dữ liệu tối đa trên mỗi kênh SRM trong khi vẫn duy trì độ nhạy thích hợp, các thông số có thể được tối ưu hóa theo thiết bị được sử dụng. Mỗi pic yêu cầu ít nhất mười lần quét trên mỗi pic để định lượng thích hợp. Phương pháp thử này có chín chất thay thế, được đánh dấu đồng vị của PFC và 21 PFC được chia thành 18 chức thu nhận MRM để tối ưu hóa độ nhạy.

Các thông số thay đổi liên quan đến thời gian lưu, chuyển khối SRM và năng lượng Cone và năng lượng va chạm được nêu trong Bảng 3. Các thông số của máy đo khối phổ được sử dụng trong quá trình xây dựng phương pháp này như sau:

11.3.1.1 Thiết bị được cài đặt nguồn âm ở bộ phun electron.

11.3.1.2  Điện áp mao quản: 0,75 kV.

11.3.1.3  Cone: Thay đổi tùy thuộc vào chất phân tích.

11.3.1.4  Extractor: 2 V.

11.3.1.5  Nhiệt độ nguồn: 150 °C.

11.3.1.6  Nhiệt độ loại dung môi: 450 °C.

11.3.1.7  Lưu lượng dòng khí loại dung môi: 800 L/h.

11.3.1.8  Lưu lượng dòng khí Cone: 200 L/h.

11.3.1.9  Lưu lượng dòng khí va chạm: 0,15 mưmin.

11.3.1.10  Độ phân giải khối phổ thấp 1: 2,6.

11.3.1.11  Độ phân giải khối phổ cao 1:14.

11.3.1.12  Năng lượng ion 1: 1.

11.3.1.13  Năng lượng đầu vào: 1.

11.3.1.14  Năng lượng va chạm: Thay đổi tùy thuộc vào chất phân tích.

11.3.1.15  Năng lượng đầu ra: 1.

11.3.1.16  Độ phân giải khối phổ thấp 2: 2,5.

11.3.1.17  Độ phân giải khối phổ cao 2: 14.

11.3.1.18  Năng lượng ion 2: 3.

11.3.1.19  Gain: 1,0.

11.3.1.20  Bộ khuếch đại: 511,1.

11.3.1.21  Độ trễ quét: 0,004 s.

Bảng 6 - Các điều kiện gradient đối với sắc ký lỏng

12  Hiệu chuẩn và chuẩn hóa

12.1  Máy đo khối phổ phải được hiệu chuẩn theo quy định kỹ thuật của nhà sản xuất trước khi phân tích. Giá trị phân tích đáp ứng các tiêu chí của phương pháp thử đạt được bằng cách sử dụng các quy trình dưới đây. Chuẩn bị tất cả các dung dịch trong phòng thử nghiệm bằng dụng cụ định mức bằng thủy tinh loại A.

12.2  Hiệu chuẩn và chuẩn hóa

Trước khi phân tích mẫu, hiệu chuẩn thiết bị sử dụng chín chất chuẩn hiệu chuẩn của các hợp chất polyflo hóa nêu trong Bảng 2.

Dung dịch chuẩn gốc hiệu chuẩn được chuẩn bị trực tiếp từ các dung dịch chất cần phân tích và chất thay thế thêm chuẩn để đảm bảo tính nhất quán. Dung dịch chuẩn gốc A chứa các hợp chất polyflo hóa và các chất thay thế được chuẩn bị ở nồng độ mức 9 và các phần dung dịch này được pha loãng để chuẩn bị dung dịch có nồng độ từ mức 1 đến mức 8. Các bước sau đó tạo ra các dung dịch chất chuẩn với các giá trị nồng độ được nêu trong Bảng 2. Người phân tích phải ghi lại cẩn thận khối lượng thành phần ban đầu của chất chuẩn tinh khiết và chính xác các khối lượng thông qua tính toán độ pha loãng. Cần tối thiểu năm mức hiệu chuẩn khi sử dụng đường chuẩn tuyến tính và sáu mức hiệu chuẩn được khi sử dụng đường chuẩn bậc hai. Đường chuẩn chín điểm ban đầu có thể được sử dụng cho phép giảm các điểm hiệu chuẩn mức thấp hơn nếu thiết bị của phòng thí nghiệm riêng lẻ không thể đạt được các giới hạn phát hiện thấp cho một số PFC cụ thể. Việc này phải thu được ít nhất một đường chuẩn năm điểm hoặc sáu điểm. Không gặp phải vấn đề nào khi sử dụng đường chuẩn chín điểm để xây dựng phương pháp thử này.

12.2.1  Dung dịch chuẩn gốc hiệu chuẩn A (mức 9, Bảng 2) được chuẩn bị từ dung dịch chất cần phân tích và chất thay thế thêm chuẩn trực tiếp để đảm bảo tính nhất quán. 500 µL dung dịch chất thay thế thêm chuẩn (20 µg/L), 500 µL dung dịch thêm chuẩn I và 500 µL thêm chuẩn PFC II (tham khảo Bảng 7) được cho vào bình định mức 50 mL và pha loãng bằng hỗn hợp metanol: nước (50:50) có chứa axit axetic 0,1 % đến 50 mL. Việc chuẩn bị dung dịch chuẩn mức 9 có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các thể tích và nồng độ thích hợp của dung dịch gốc theo quy trình chuẩn của phòng thí nghiệm cụ thể. Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng các chất phân tích được hòa tan trong dung dịch chuẩn mức 9.

12.2.2  Các lượng dung dịch A sau đó được pha loãng bằng hỗn hợp metanol:nước (50:50) chứa axit axetic 0,1 % để chuẩn bị các mức hiệu chuẩn mong muốn trong lọ LC thủy tinh màu nâu dung tích 2 mL. Các lọ hiệu chuẩn phải được sử dụng trong vòng 24 h để đảm bảo kết quả tối ưu. Việc kiểm tra hiệu chuẩn kết thúc phải được chuẩn bị trong lọ LC riêng gần với mức giữa. Tất cả các dung dịch chuẩn hiệu chuẩn chỉ nên được sử dụng một lần. Nồng độ chất phân tích trong lọ có thể thay đổi sau khi nắp lọ bị thủng vì nắp lọ không đóng kín lại được sau khi thủng. Thay nắp ngay sau khi bơm sẽ làm giảm bớt vấn đề này. Không lọc các dung dịch chuẩn hiệu chuẩn.

12.2.3  Bơm từng dung dịch chuẩn và thu được sắc đồ. Kỹ thuật hiệu chuẩn bên ngoài được sử dụng để theo dõi quá trình chuyển khối SRM ban đầu và chuyển khối SRM xác nhận của mỗi chất phân tích. Phần mềm hiệu chuẩn được sử dụng để định lượng các chất cần phân tích và chất thay thế bằng cách sử dụng quá trình chuyển khối SRM ban đầu. Tỷ lệ của vùng chuyển khối SRM ban đầu/xác nhận được đưa ra trong Bảng 3 và thay đổi phụ thuộc vào các điều kiện điều chỉnh riêng lẻ. Tỷ lệ diện tích chuyển khối SRM ban đầu/xác nhận phải nằm trong khoảng 35 % so với tỷ lệ diện tích chuyển khối SRM ban đầu/xác nhận của phòng thí nghiệm riêng lẻ được chấp nhận. Chuyển khối SRM ban đầu của từng chất phân tích được sử dụng để định lượng và xác nhận chuyển khối SRM xác nhận. Điều này xác nhận thêm bằng cách tách riêng ion mẹ, tạo thành hai ion sản phẩm qua sự phân mảnh và liên hệ với thời gian lưu trong chất chuẩn hiệu chuẩn.

12.2.4  Tùy thuộc vào độ nhạy và các vấn đề gây cản trở nền phụ thuộc vào loại mẫu, quá trình chuyển khối SRM xác nhận có thể được sử dụng làm quá trình chuyển khối SRM ban đầu để định lượng trong quá trình phân tích. Điều này phải được diễn giải trong dữ liệu kèm theo. Sau đó, tỷ lệ ion ban đầu/xác nhận mới sẽ được xác định nếu việc chuyển các chuyển khối SRM được sử dụng để định tính và xác nhận. Tỷ lệ diện tích chuyển khối SRM ban đầu/xác nhận mới bắt buộc phải nằm trong khoảng 35 % tỷ lệ diện tích chuyển khối SRM ban đầu/xác nhận mới của phòng thí nghiệm.

12.2.5  Nên tham khảo hướng dẫn sử dụng phần mềm hiệu chuẩn để sử dụng phần mềm một cách chính xác. Phương pháp định lượng được cài đặt theo hiệu chuẩn bên ngoài sử dụng diện tích pic theo đơn vị ppt. Nồng độ có thể được tính toán bằng cách sử dụng phần mềm hệ thống dữ liệu để tạo ra hồi quy tuyến tính hoặc đường chuẩn bậc hai. Không khuyến khích sử dụng đường chuẩn phải đi qua gốc tọa độ (X = 0, Y = 0).

12.2.6  Có thể sử dụng hiệu chuẩn tuyến tính nếu hệ số xác định, r² ≥ 0,98 đối với chất phân tích. Điểm gốc bị loại ra và trọng số phù hợp 1/X được sử dụng cho các nồng độ thấp hơn. Nếu một trong các chuẩn hiệu chuẩn khác với điểm trên hoặc dưới làm cho r² của đường chuẩn < 0,98, thì điểm này phải được bơm lại hoặc dựng lại đường chuẩn mới. Mỗi điểm hiệu chuẩn được sử dụng để tạo đường chuẩn phải có phần trăm độ lệch nhỏ hơn 30 % so với đường chuẩn được tạo. Nếu điểm trên hoặc dưới hoặc cả hai bị loại, thì đường chuẩn tối thiểu năm điểm có thể chấp nhận được nhưng phạm vi báo cáo phải được sửa đổi để phản ánh sự thay đổi này.

12.2.7  Có thể sử dụng hiệu chuẩn bậc hai nếu hệ số xác định r² ≥ 0,99 đối với chất phân tích. Điểm gốc bị loại ra và trọng số phù hợp của 1/X được sử dụng cho các nồng độ thấp hơn. Nếu một trong các chuẩn hiệu chuẩn cho cho r² của đường chuẩn < 0,99, thì điểm này phải được bơm lại hoặc dựng lại đường chuẩn mới. Nếu điểm trên hoặc dưới hoặc cả hai bị loại, thì đường chuẩn tối thiểu sáu điểm có thể chấp nhận được nhưng phạm vi báo cáo phải được sửa đổi để phản ánh sự thay đổi này. Mỗi điểm hiệu chuẩn được sử dụng để tạo đường chuẩn phải có phần trăm độ lệch nhỏ hơn 30 % so với đường chuẩn được tạo ra.

12.2.8  Khoảng thời gian lưu của quá trình chuyển khối SRM phải nằm trong khoảng 5 % thời gian lưu của chất phân tích có trong chất chuẩn hiệu chuẩn điểm giữa. Nếu không, cần dựng lại đường chuẩn để xác định xem có sự thay đổi về thời gian lưu trong quá trình phân tích và mẫu có cần được bơm lại hay không. Nếu thời gian lưu vẫn không chính xác trong mẫu, thì coi chất phân tích là chất chưa biết.

12.2.9  Chuẩn kiểm tra hiệu chuẩn điểm giữa phải được phân tích vào cuối mỗi dãy 30 mẫu hoặc trong vòng 24 h sau khi đường chuẩn ban đầu được tạo; các tiêu chí trong hệ thống chất lượng của từng phòng thí nghiệm có thể hạn chế số lượng mẫu. Việc kiểm tra hiệu chuẩn cuối này, dụng lọ (vial) mới nguyên vẹn, được lấy từ cùng một dung dịch chuẩn hiệu chuẩn đã được sử dụng để tạo ra đường chuẩn ban đầu. Các kết quả từ chất chuẩn kiểm tra hiệu chuẩn cuối phải có phần trăm độ lệch nhỏ hơn 30 % so với nồng độ chất cần phân tích và chất thay thế.

Nếu kết quả không đáp ứng các tiêu chí này, cần thực hiện khắc phục và phân tích lại tất cả các mẫu trong mẻ dựa trên đường chuẩn mới hoặc các kết quả bị ảnh hưởng được đánh giá cho thấy không nằm trong tiêu chí hiệu năng của phương pháp. Nếu người phân tích kiểm tra lọ chứa chất chuẩn kiểm tra hiệu chuẩn cuối và nhận thấy rằng mẫu bị bay hơi có ảnh hưởng đến nồng độ hoặc có bất thường khác, thì chuẩn bị chất chuẩn kiểm tra hiệu chuẩn cuối mới và phân tích lại. Nếu chất chuẩn kiểm tra hiệu chuẩn cuối mới này có độ lệch phần trăm nhỏ hơn 30 % so với nồng độ chất cần phân tích và chất thay thế, thì kết quả có thể được báo cáo là không đạt chất lượng.

Bảng 7 - Dung dịch thêm chuẩn chất cần xác định PFC (PPB)

12.3  Nếu phòng thí nghiệm chưa thực hiện phép thử trước đó hoặc nếu có sự thay đổi lớn trong hệ thống đo, ví dụ: người phân tích mới, thiết bị mới, v.v...thì phải thực hiện đánh giá chất lượng thiết bị bao gồm giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL), xác định dải hiệu chuẩn và xác định độ chụm và độ chệch để chứng minh năng lực của phòng thí nghiệm.

12.3.1  Phân tích ít nhất bốn lần lặp lại trên một mẫu cát thêm chuẩn chứa các PFC và các chất thay thế ở nồng độ chiết trong dải hiệu chuẩn từ mức 4 đến mức 7. Nồng độ mức 6 của đường chuẩn chín điểm được sử dụng để thiết lập tiêu chí chấp nhận QC trong phương pháp này. Nền mẫu và hóa chất phải tương tự như nền mẫu được sử dụng trong phương pháp thử này. Mỗi lần lặp lại phải được thực hiện toàn bộ phương pháp thử bao gồm các bước chiết và chuẩn bị mẫu.

12.3.2  Tính phần trăm độ thu hồi trung bình và độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của bốn giá trị này và so sánh với dải chấp nhận được của tiêu chí chấp nhận QC đối với hiệu năng trong Bảng 8.

12.3.3  Nghiên cứu này cần được lặp lại cho đến khi độ chụm đơn lẻ và độ thu hồi trung bình nằm trong giới hạn nêu trong Bảng 8. Nếu nồng độ khác với nồng độ khuyến nghị được sử dụng, tham khảo ASTM D5847 để biết thông tin về việc áp dụng thử nghiệm F và phép thử t trong việc đánh giá khả năng chấp nhận của giá trị trung bình và độ lệch chuẩn.

12.3.3.1  Các tiêu chí chấp nhận QC cho phép đo hiệu năng ban đầu trong Bảng 8 được tạo ra từ dữ liệu của một phòng thí nghiệm nêu trong Điều 16. Dữ liệu từ mẫu cát Ottawa và bốn nền mẫu đất ASTM được nêu trong Điều 16. Mỗi phòng thí nghiệm nên xác định các tiêu chí chấp nhận QC của mình đáp ứng hoặc vượt quá các tiêu chí trong phương pháp thử này. Các tài liệu tham khảo đưa ra các tiêu chí chấp nhận QC là ASTM D2777, ASTM D5847, ASTM E2554 hoặc Method 8000 của EPA SW-846.

12.4  Dung dịch chất thay thế thêm chuẩn

12.4.1  Dung dịch chất thay thế thêm chuẩn có chứa chín PFC được đánh dấu đồng vị: MPFBA, MPFHxA, MPFHxS, MPFDA, MPFOA, MPPOS, MPPNA, MPFUnA và MPFDoA được bổ sung vào tất cả các mẫu, mẫu trắng phương pháp, mẫu lặp lại, mẫu kiểm soát trong phòng thí nghiệm, nền mẫu thêm chuẩn và mẫu kiểm tra giới hạn báo cáo. Dung dịch thêm chuẩn chất thay thế gốc được chuẩn bị ở mức 20 µg/L trong hỗn hợp 95 % axetonitril:5 % nước. Cho 40 µl dung dịch này vào 2 g mẫu đất tạo ra nồng độ 400 ng/kg chất thay thế trong mẫu. Các kết quả thu được đối với các độ thu hồi thay thế phải nằm trong các giới hạn của Bảng 8. Nếu không đáp ứng được các giới hạn này, thì phải xác định là các kết quả bị ảnh hưởng không nằm trong tiêu chí hiệu năng của phương pháp.

12.4.1.1  Chuẩn bị dung dịch thêm chuẩn chất thay thế bằng cách cho 500 µL hỗn hợp thêm chuẩn chất thay thế PFC 2 mg/L vào bình định mức 50 mL và pha loãng bằng hỗn hợp 95 % axetonitril:5 % nước đến 50 mL. Thay dung dịch thêm chuẩn chất thay thế hàng năm nếu trước đó không bị loại bỏ vì lỗi kiểm soát chất lượng.

12.5  Mẫu trắng phương pháp

12.5.1  Chuẩn bị ít nhất hai mẫu trắng phương pháp cho mỗi dãy 30 mẫu trong 2 g cát Ottawa để kiểm tra ô nhiễm trong quá trình chuẩn bị và chiết mẫu. Nồng độ của chất cần phân tích trong từng mẫu/cả hai mẫu trắng phải nhỏ hơn một nửa giới hạn báo cáo hoặc dữ liệu phải được đánh giá là có giá trị trắng và giới hạn báo cáo phải được tăng lên ít nhất ba lần so với giá trị nồng độ ô nhiễm mẫu trắng. Các PFC thường phổ biến trong môi trường và các phòng thí nghiệm yêu cầu bổ sung một mẫu trắng phương pháp.

12.6  Mẫu kiểm tra giới hạn báo cáo (RLCS)

12.6.1  Đối với mỗi mẻ phân tích hoặc trong vòng 24 h phân tích cần thực hiện một mẫu kiểm tra giới hạn báo cáo. Mẫu kiểm tra giới hạn báo cáo được xử lý giống như mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm được thêm chuẩn ở mức bằng hoặc gần (1 đến 2 lần) giới hạn báo cáo. Nồng độ RLCS có thể được báo cáo thấp hơn giới hạn báo cáo vì mức thêm chuẩn bằng hoặc gần giới hạn báo cáo. Mẫu này để kiểm tra xem các chất phân tích có ở giới hạn báo cáo hay không và cần được xác định. Các giới hạn độ thu hồi đối với RLCS là 35 % đến 150 %, nếu bất kỳ chất phân tích nào nằm ngoài các giới hạn này, thì lỗi QC được giải thích bằng dữ liệu kèm theo.

12.6.2  Cho 2 g cát Ottawa vào ống ly tâm polypropylene 15 mL. Mẫu được bổ sung 40 µL dung dịch thay thế PFC và 25 µL dung dịch kiểm tra giới hạn báo cáo PFC (Bảng 7), sau đó thực hiện quá trình chuẩn bị mẫu và phân tích.

12.7  Mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm (LCS)

12.7.1  Phân tích ít nhất một LCS với PFC ở nồng độ chiết ở mức giữa. Nồng độ ở mức 6 đã được sử dụng trong phương pháp thử này, có thể chọn bất kỳ nồng độ nào (Mức 4 đến 7) khi sử dụng phương pháp này. Chuẩn bị LCS theo phương pháp phân tích và được phân tích với mỗi mẻ từ 30 mẫu trở xuống. Chuẩn bị dung dịch thêm chuẩn gốc nền mẫu: Dung dịch thêm chuẩn đích I và II trong hỗn hợp 95 % axetonitril:5 nước có chứa 21 PFC ở các nồng độ được liệt kê trong Bảng 7. Cho 40 µl của từng dung dịch thêm chuẩn đích I và II vào 2 g cát Ottawa để thu được nồng độ 2000 ng/kg (PFBA và PFPcA), 8000 ng/kg (FHEA, FDEA và FOEA) và 400 ng/kg của 16 PFC còn lại (PFTreA, PFTriA, PFDoA, PFUnA, PFDA, PFOS, PFNA, PFHxA, PFHpA, PFBS, PFechS, PFOA, PFHxS, FOUEA, FHUEA và FHpPA) trong mẫu. Kết quả thu được đối với LCS phải nằm trong giới hạn trong Bảng 8.

Thay thế các dung dịch thêm chuẩn hàng năm nếu trước đó không bị loại bỏ vì lỗi kiểm soát chất lượng.

12.7.2  Nếu kết quả không nằm trong các giới hạn này, thì dừng phân tích mẫu cho đến khi thực hiện xong hành động khắc phục giải quyết sự cố. Các mẫu bị trong mẻ bị ảnh hưởng cần được phân tích lại hoặc kết quả được ghi rõ để biết rằng chúng không đáp ứng các tiêu chí hiệu năng của phương pháp.

12.8  Mẫu thêm chuẩn nền (MS)

12.8.1  Để kiểm tra các chất gây cản trở trong nền mẫu cụ thể đang được thử, thực hiện MS trên ít nhất một mẻ từ 30 mẫu trở xuống bằng cách bổ sung mẫu với nồng độ PFC đã biết và thực hiện theo phương pháp phân tích. Chuẩn bị dung dịch thêm chuẩn chất nền gốc: Dung dịch I và II trong 95 % axetonitril:5 % nước có chứa 21 PFC ở các nồng độ nêu trong Bảng 7. Cho 40 μL các dung dịch gốc này vào 2 g mẫu để thu được nồng độ 2 000 ng/kg (PFBA và PFPeA), 8000 ng/kg (FHEA, FDEA và FOEA) và 400 ng/kg của 16 PFC còn lại (PFTreA, PFTriA, PFDoA, PFUnA, PFDA, PFOS, PFNA, PFHxA, PFHpA, PFBS, PFechS, PFOA, PFHxS, FOUEA, FHUEA và FHpPA) trong mẫu.

12.8.2  Nếu nồng độ thêm chuẩn cộng với nồng độ nền vượt quá nồng độ của chuẩn hiệu chuẩn mức 9, thì mẫu phải được pha loãng (sử dụng hỗn hợp 50 % metanol: 50 % nước trong axit axetic 0,1 %) đến mức gần điểm giữa của đường chuẩn.

12.8.3  Tính phần trăm độ thu hồi của mức thêm chuẩn (P) bằng Công thức (1):

Trong đó

A là nồng độ trong mẫu thêm chuẩn;

B là nồng độ trong mẫu chưa thêm chuẩn;

C là nồng độ của chất phân tích trong dung dịch thêm chuẩn;

V_s là thể tích mẫu được dùng;

V là thể tích của dung dịch thêm chuẩn;

P là phần trăm thu hồi.

12.8.4  Phần trăm độ thu hồi của chất thêm chuẩn phải nằm trong các giới hạn trong Bảng 9. Nếu phần trăm độ thu hồi không nằm trong các giới hạn này, thì có thể có cản trở từ nền mẫu. Trong trường hợp này, tất cả các mẫu trong mẻ được phân tích bằng phương pháp không bị ảnh hưởng bởi nhiễu nền hoặc kết quả phải chỉ ra rằng chúng không nằm trong tiêu chí hiệu năng của phương pháp thử. Trong một số trường hợp, nồng độ thêm chuẩn chất nền có thể nhỏ so với nồng độ trong mẫu gốc. Trong trường hợp này, mẫu có thể được thêm chuẩn ở mức cao hơn hoặc dữ liệu thu được có thể được giải thích kèm theo dữ liệu rằng mức thêm chuẩn là không đáng kể so với nồng độ có trong mẫu gốc.

12.8.5  Các giới hạn lặp lại mẫu thêm chuẩn/mẫu lặp thêm chuẩn (MS/MSD) trong Bảng 9 được tạo ra từ nghiên cứu của một phòng thí nghiệm sử dụng dữ liệu trong Điều 16. Các giới hạn trong Bảng 9 là sơ bộ ban đầu cho đến khi có đầy đủ nghiên cứu xác nhận của nhiều phòng thí nghiệm. Sự thay đổi nền mẫu giữa các loại đất khác nhau có thể có xu hướng tạo ra các giới hạn kiểm soát rộng hơn đáng kể so với các giới hạn được tạo ra đối với phương pháp thừ nghiệm này. Mỗi phòng thí nghiệm nên xác định các tiêu chí chấp nhận QC của mình đáp ứng hoặc vượt quá các tiêu chí nêu trong phương pháp thử này.

12.8.5.1  Mỗi phòng thí nghiệm cần tạo ra các tiêu chí chấp nhận QC nội bộ của mình sau khi phân tích từ 15 đến 20 mẫu nền của một nền mẫu đất cụ thể. Các tài liệu tham khảo đưa ra các tiêu chí chấp nhận QC là ASTM D5847, D2777, E2554 hoặc Method 8000 trong EPA SW-846.

12.9  Mẫu lặp

12.9.1  Để kiểm tra độ chụm của các phép phân tích mẫu, cần phân tích mẫu lặp với những mẻ có số mẫu nhỏ hơn hoặc bằng 30. Nếu mẫu chứa chất phân tích ở mức lớn hơn 5 lần giới hạn phát hiện của phương pháp, thì mẫu và mẫu lặp có thể được phân tích mà không thêm chất chuẩn; nếu không, cần sử dụng mẫu thêm chuẩn/mẫu lặp thêm chuẩn.

12.9.2  Tính độ chênh lệch phần trăm tương đối (RPD) giữa các giá trị lặp (hoặc giá trị MS/MSD) theo Công thức 2. So sánh với giới hạn RPD trong Bảng 9.

Trong đó

RPD là phần trăm sai khác tương đối;

MSR là độ thu hồi nền thêm chuẩn;

MSDR là độ thu hồi mẫu kép nền thêm chuẩn.

12.9.3  Nếu kết quả vượt quá giới hạn độ chụm, phân tích lại mẻ thử hoặc các kết quả được ghi rõ là không nằm trong tiêu chí hiệu năng của phương pháp thử.

Bảng 8 - Tiêu chí chấp nhận

CHÚ THÍCH 1: Dữ liệu Bảng 8 là sơ bộ/ban đầu cho đến khi nghiên cứu xác nhận giá trị sử dụng nhiều phòng được hoàn tất.

Bảng 9 - Tiêu chí chấp nhận QC MS/MSD

CHÚ THÍCH 1: Dữ liệu Bảng 8 là sơ bộ/ban đầu cho đến khi nghiên cứu xác nhận giá trị sử dụng nhiều phòng được hoàn tất.

13  Cách tiến hành

13.1  Phương pháp thử này dựa trên cỡ mẫu 2 g cho mỗi lần phân tích. Các mẫu phải được phân tích trong vòng 28 ngày sau khi thu thập được. Nếu mẫu được nhận hoặc bảo quản ở nhiệt độ trên 6 °C, hoặc không được phân tích trong vòng 28 ngày sau khi thu thập, thi cần phải ghi rõ kèm theo dữ liệu.

13.2  Mỗi mẻ mẫu (ít hơn hoặc bằng 30) phải có ít nhất hai mẫu trắng phương pháp, mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm, mẫu nền thêm chuẩn và mẫu kiểm tra giới hạn báo cáo.

13.3  Trong phòng thử nghiệm, cho 2 g mẫu vào ống ly tâm polypropylen 15 mL. Sau đó, từng mẫu được bổ sung chuẩn với các chất thay thế nêu trong Điều 12. Các mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm, kiểm tra giới hạn báo cáo và các mẫu thêm chuẩn nền sau đó được bổ sung các hợp chất cần xác định nêu trong Điều 12. Sau đó, các mẫu được lắc kỹ, tùy thuộc vào đất, để trộn các dung dịch đã thêm chuẩn.

13.4  Bổ sung 10 mL hỗn hợp metanol: nước (50:50) vào tất cả các mẫu và lắc mạnh bằng tay trong 1 min. Sau khi lắc, chỉnh pH của mẫu đến khoảng 9 đến 10 bằng amoni hydroxit (khoảng 20 pL) và lắc/vortex lại trong 1 min. Các ống mẫu được trộn trên máy quay trộn trong 1 h, sau đó được ly tâm với tốc độ 1900 r/min trong 10 min. Phần nổi phía trên được lọc qua bộ lọc xyranh GHP có màng lọc acrodisc GxF/0,2 pm (tham khảo 13.5 và 13.6 trước khi sử dụng) để loại bỏ các hạt trong mẫu và để lại chất rắn. Thêm axit axetic (khoảng 50 µL) vào tất cả các mẫu để chỉnh pH đến khoảng từ 3 đến 4 sau khi lọc. Chuyển một phần dung dịch vào lọ LC và đậy nắp polyetylen. Thể tích cuối cùng của dung dịch được ước tính là 10 mL để định lượng vì đã bổ sung 10 mL metanol/nước.

13.5  Các bộ lọc được rửa hai lần mỗi lần dùng 10 mL axetonitril, sau đó là hai metanol 10 mL trước khi sử dụng để đảm bảo loại bỏ các chất gây ô nhiễm PFC có thể có.

13.6  Xyranh phải được làm sạch giữa mỗi lần lọc. Cần đảm bảo xyranh sạch. Có cách làm sạch xyranh giữa các lần lọc là trước tiên rửa sạch với ít nhất năm thể tích nước, sau đó ba lần axetonitril, ba thể tích metanol và cuối cùng tráng bằng nước.

13.7  Khi đường chuẩn đã được dựng xong, có thể bắt đầu phân tích mẫu. Thứ tự phân tích có thể là mẫu trắng phương pháp, mẫu kiểm tra giới hạn báo cáo, mẫu kiểm soát phòng thí nghiệm, mẫu thử, mẫu lặp và mẫu nền thêm chuẩn sau đó là mẫu chuẩn kiểm tra hiệu chuẩn cuối.

14  Tính toán hoặc diễn giải kết quả

14.1  Đối với việc phân tích định lượng PFC và các chất thay thế, sự chuyển khối SRM được xác định bằng cách so sánh thời gian lưu trong mẫu với thời gian lưu của chất chuẩn. Các hợp chất cần tìm được xác định bằng cách so sánh chuyển khối SRM ban đầu của mẫu và quá trình chuyển khối SRM xác nhận của nó nếu tương quan với chuyển khối SRM của chất chuẩn đã biết. Các chuyển khối xác nhận có sẵn đối với hầu hết các chất phân tích đích (Bảng 3). Tỷ lệ ion SRM ban đầu/xác nhận phải đáp ứng các tiêu chí của phương pháp định lượng ± 35 %. Tỷ lệ ion SRM ban đầu/xác nhận là giá trị trung bình của các mức riêng rẽ của tỷ lệ ion SRM ban đầu/xác nhận ở từng mức trong đường chuẩn trong ngày phân tích. Tỷ lệ này sẽ thay đổi phụ thuộc vào các thông số thu nhận của thiết bị và phải được kiểm tra cho từng mẻ mẫu. Các đường chuẩn bên ngoài được sử dụng để tính toán lượng PFC và chất thay thế. Tính nồng độ bằng ng/kg (theo chất khô, ppt) cho từng chất phân tích. Các PFC riêng lẻ có thể được báo cáo nếu có mặt bằng hoặc cao hơn giới hạn báo cáo. Nếu nồng độ của chất phân tích được xác định cao hơn dải hiệu chuẩn, thì mẫu được pha loãng với dung dịch 50 % nước/50 % metanol chứa axit axetic 0,1 % để có được nồng độ gần bằng điểm giữa của khoảng hiệu chuẩn và phân tích lại. Phương pháp này sử dụng chín chất thay thế MPFBA, MPFHxA, MPFHxS, MPFDA, MPFOA, MPFOS, MPFNA, MPFUnA và MPFDoA để theo dõi hiệu năng. Độ thu hồi các chất thay thế được cung cấp với tất cả dữ liệu được tạo ra từ phương pháp thử này.

14.1.1  Nếu không có chuyển khối xác nhận đối với chất phân tích (tham khảo Bảng 3) và sự có mặt của chất phân tích trong mẫu không được xác nhận bằng chuyển khối ban đầu và thời gian lưu, thì chất phân tích được kết luận là không phát hiện được hoặc như có cản trở nền mẫu. Đó là trường hợp của PFPeA trong đất ASTM CL-1, tức là có cản trở từ nền mẫu (Bảng 10). Vùng PFPeA rửa giải có nhiều pic có mặt và không có chuyển khối xác nhận thì không thể xác định được chính xác pic.

14.2  Ví dụ về cách tính nồng độ mẫu được báo cáo:

14.2.1  Nồng độ của mẫu được tính bằng Công thức 3

Trong đó

C_s là nồng độ của chất cần xác định trong mẫu, tính bằng ng/kg;

C_t là nồng độ của chất cần xác định trong mẫu lấy từ thiết bị, tính bằng ng/L;

V_s là thể tích của mẫu, tính bằng L;

W_d là khối lượng khô của mẫu, tính bằng kg.

14.2.2  Việc phân tích PFC có thể yêu cầu việc pha loãng từng mẫu. Ví dụ về cách tính được đưa ra trong Công thức 4.

Trong đó

V_f là thể tích cuối cùng;

V_i là thể tích ban đầu;

C_u là nồng độ chưa hiệu chính;

C_f là nồng độ cuối cùng (đã hiệu chính pha loãng).

14.3  Có chín chất thay thế được đánh dấu được sử dụng trong phép phân tích này. Chất phân tích được đánh dấu thể hiện cho chất phân tích gốc không được đánh dấu. PFTreA và PFTriA được đại diện bởi MPFDoA. PFHpA được đại diện bởi MPFHxA, PFechS và PFBS được đại diện bởi MPFHxS và PFPeA được đại diện bởi MPFBA. Sáu axit fluorotelome không có các chất thay thế được đánh dấu liên quan. Độ thu hồi các chất thay thế được đánh dấu gần nhất phải được theo dõi nhưng không đại diện cho hợp chất gốc. Chưa có bằng chứng nào dựa trên độ thu hồi chất thay thế sẽ được thực hiện đối với sáu axit fluorotelome. Người sử dụng xác định dữ liệu đủ điều kiện dựa trên các chất thay thế không đại diện.

Bảng 10 - Dữ liệu độ thu hồi hợp chất cần xác định trong một phòng thí nghiệm trên đất ASTM CL-1

15  Báo cáo

15.1  Xác định kết quả theo đơn vị µg/kg (ppt) trong mẫu đất dựa theo khối lượng chất khô. Tính nồng độ chất phân tích trong mẫu bằng cách sử dụng đường chuẩn tuyến tính hoặc đường chuẩn bậc hai được tạo ra. Tất cả dữ liệu không đáp ứng quy định kỹ thuật trong phương pháp thử nghiệm phải được xác định đúng và chính xác.

16  Độ chụm và độ chệch

16.1  Việc xác định độ chụm và độ chệch được phòng thí nghiệm khu vực Chicago (CRL) EPA Vùng 5 của Hoa Kỳ thực hiện và được áp dụng để xác định độ chụm và độ chệch như được mô tả trong ASTM D2777 để nghiên cứu xác nhận trong phòng thí nghiệm.

16.2  Phương pháp thử này được thử bằng CRL trên cát Ottawa. Các mẫu đã được thêm chuẩn với các PFC để thu được 2000 ng/kg (PFBA và PFPeA), 8000 ng/kg (FHEA, FDEA và FOEA) và 400 ng/kg của các chất cần phân tích còn lại; PFTreA, PFTriA, PFDoA, PFUnA, PFDA, PFOS, PFNA, PFHxA, PFHpA, PFBS, PFechS, PFOA, PFHxS, FOUEA, FHUEA, FHpPA và 400 ng/kg cho mỗi chất thay thế nêu trong Điều 12. Bảng 4 bao gồm các độ thu hồi và độ lệch chuẩn (SD) đối với các hợp chất cần phân tích và Bảng 5 đối với độ thu hồi các chất thay thế.

16.3  Phương pháp thử này đã được CRL thử trên bốn loại đất chuẩn ASTM (CH-1, ML-1, CL-1 và SP-1). Đất chuẩn ASTM CH-1 là đất giàu sét, (CH) là đất sét Vicksbut-g Buckshot; đất chuẩn ASTM ML-1 là limon (ML) - limon Vicksburg, đất chuẩn ASTM CL-1 là đất nghèo sét (CL) - đất sét Annapolis, và đất chuẩn ASTM SP-1 là cát (SP) - cát Frederick. Các mẫu đã được bổ sung các hợp chất cần phân tích và các chất thay thế như trong Điều 12. Các Bảng 10 đến Bảng 17 bao gồm độ thu hồi các hợp chất cần phân tích và các chất thay thế trong đất ASTM.

Bảng 11 - Dữ liệu độ thu hồi hợp chất cần xác định trong một phòng thí nghiệm trên đất ASTM CH-1

Bảng 12 - Dữ liệu độ thu hồi chất thay thế trong một phòng thí nghiệm trên đất ASTMCH-1

Bảng 13 - Dữ liệu độ thu hồi hợp chất cần xác định trong một phòng thí nghiệm trên đất ASTM SP-1

Bảng 14 - Dữ liệu độ thu hồi hợp chất cần xác định trong một phòng thí nghiệm trên đất ASTM SP-1

Bảng 15 - Dữ liệu độ thu hồi chất thay thế trong một phòng thí nghiệm trên đất ASTM CL-1

Bảng 16 - Dữ liệu độ thu hồi hợp chất cần xác định trong một phòng thí nghiệm trên đất ASTM ML-1

Bảng 17 - Dữ liệu độ thu hồi hợp chất cần xác định trong một phòng thí nghiệm trên đất ASTM ML-1

Phụ lục A

(Tham khảo)

Dữ liệu ban đầu gợi ý rằng các chất phân tích PFC riêng biệt có thể được xác định bằng phương pháp này và thông tin của phụ lục này có thể có ích cho người sử dụng tiêu chuẩn

A.1  Dữ liệu ban đầu đối với mười chất phân tích PFC bổ sung và chất thay thế được đánh dấu đồng vị cho thấy việc phân tích mẫu đất bằng tiêu chuẩn này. Các chất phân tích này được liệt kê trong Bảng A.1 với giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL) và giới hạn báo cáo của chúng. Bảng A.2 liệt kê các chuyển khối MRM, năng lượng cone và năng lượng va chạm, thời gian lưu và tỷ lệ ion của chúng. Bảng A.3 liệt kê độ chụm và độ chính xác của phương pháp đối với mẫu cát Ottawa. Bảng A.4 đến A.15 liệt kê độ chụm và độ chính xác của mười PFC bổ sung và 14 chất phân tích của chất chuẩn và chất thay thế trong các loại đất ASTM khác nhau được tham khảo trong tiêu chuẩn (nồng độ trung bình mẫu không thêm chuẩn trừ đi các nồng độ thêm chuẩn nếu được phát hiện).

A.2  Các hình vẽ

A.2.1  Một số chất phân tích bao gồm các hỗn hợp đồng phân; trường hợp của PFOS, PFecHS và PFHxS trong phương pháp này. Toàn bộ nhóm đồng phân cần được định lượng theo mục tiêu chất lượng dự định và cần phải rõ ràng trong gói dữ liệu theo cách định lượng đã được thực hiện. Đây là một trong những lý do tại sao cần phải có quá trình chuyển khối thứ cấp và cho phép nhà phân tích thực hiện dễ dàng hơn bằng cách so sánh hai quá trình chuyển khối. Nếu có các phần của hỗn hợp đồng phân trong mẫu không khớp với thời gian lưu của chất chuẩn, chúng không được đưa vào tích phân và điều này phải được giải thích trong dữ liệu kèm theo.

A.2.2  Tỷ lệ ion xác nhận trong “mẫu bị phong hóa” có thể không khớp với tỷ lệ ion trong chất chuẩn hiệu chuẩn đối với chất cần phân tích đích có thể chứa hỗn hợp đồng phân. Hình A.1 đến A.4 đưa ra ví dụ đối với PFHxS và PFOS; những khác biệt này trong hỗn hợp đồng phân có thể được quan sát thấy với các chất phân tích có khả năng chứa hỗn hợp đồng phân. Những khác biệt này đối với PFHxS và PFOS có tìm thấy trong các mẫu thực tế và có thể do các thành phần khác nhau được sử dụng, sự phong hóa hoặc phân hủy hoặc ái lực của các đồng phân nhánh đến nền mẫu cụ thể. Nếu tỷ lệ ion không phù hợp với tiêu chí tỷ lệ ion, thì ghi lại trường hợp này và xác định dữ liệu bị ảnh hưởng và được giải thích trong phần dữ liệu kèm theo.

Bảng A.1 - Danh mục chất phân tích, chất thay thế bổ sung, MDL và giới hạn báo cáo

Bàng A.2 - Chuyển khối MRM, Cone và năng lượng va chạm, thời gian lưu và tỷ lệ ion của chất phân tích

Bảng A.3 - Dữ liệu độ chụm và độ chính xác trong cát Ottawa