Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 13443:2021 Chất lượng đất - Xác định thuốc trừ sâu clo hữu cơ bằng sắc ký khí detector chọn lọc khối lượng (GC-MS) và sắc ký khí detector bẫy electron (GC-ECD)

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13443:2021

ISO 23646:2021

CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH THUỐC TRỪ SÂU CLO HỮU CƠ BẰNG SẮC KÝ KHÍ DETECTOR CHỌN LỌC KHỐI LƯỢNG (GC-MS) VÀ SẮC KÝ KHÍ DETECTOR BẪY ELECTRON (GC-ECD)

Soil quality - Determination of organochlorine pesticide by gas chromatography with mass selective detection (GC-MS) and gas chromatography with eletron-capture detection (GC-ECD)

Lời nói đầu

TCVN 13443:2021 hoàn toàn tương đương với ISO 23646:2021.

TCVN 13443:2021 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.

Lời giới thiệu

Hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ (OCP) là các chất tổng hợp hữu cơ được sử dụng trên toàn cầu. Phần lớn OCP được thải trực tiếp ra môi trường dưới dạng thuốc trừ sâu nông nghiệp nhưng chúng cũng được sử dụng như các sản phẩm phụ cho các ứng dụng khác nhau, ví dụ như một chất bảo quản gỗ. OCP bền, tích tụ sinh học và dễ bị lắng đọng và vận chuyển trong không khí trong phạm vi rộng. Chúng có mặt khắp nơi trong môi trường (nước, đất, trầm tích và chất thải) và sự có mặt của chúng thường xuyên được quan trắc và kiểm soát.

Tiêu chuẩn này mô tả việc xác định OCP trong đất và trầm tích. Hiện tại, việc xác định OCP được thực hiện trong các nền mẫu này ở hầu hết các phòng thử nghiệm thông thường theo các bước lấy mẫu, xử lý sơ bộ, chiết và làm sạch bằng phép đo OCP cụ thể bằng phương pháp sắc ký khí kết hợp khối phổ (GC-MS) hoặc sắc ký khí với detector bẫy electron (GC-ECD). GC-MS/MS cũng có thể áp dụng (xem Phụ lục C để biết ví dụ về các điều kiện đo GC-MS/MS đối với OCP). Các bước phân tích được mô tả cũng có thể áp dụng để xác định polychlorinated biphenyl (PCB). Tuy nhiên, để xác định PCB, sử dụng tiêu chuẩn cụ thể của Châu Âu, EN 17322. cả hai tiêu chuẩn đều rất giống nhau; sự khác biệt đặc biệt ở các bước làm sạch PCB.

Xem xét các nền mẫu khác nhau và các phức chất có thể gây cản trở, tiêu chuẩn này không đề cập một cách làm việc khả thi duy nhất. Có thể có một số lựa chọn, đặc biệt là liên quan đến làm sạch. Có thể phát hiện bằng khối phổ và detector bẫy electron. Ba quy trình chiết khác nhau và bốn quy trình làm sạch được mô tả. Việc sử dụng các chất chuẩn nội và chuẩn bơm được mô tả để kiểm tra nội bộ về việc lựa chọn quy trình chiết và làm sạch.

Tiêu chuẩn này có thể áp dụng và đã được xác nhận đối với một vài loại mẫu như được nêu tại Bảng 1 (xem Phụ lục A về kết quả xác nhận).

Bảng 1 - Nền mẫu mà tiêu chuẩn này có thể áp dụng và được xác nhận

CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH THUỐC TRỪ SÂU CLO HỮU CƠ BẰNG SẮC KÝ KHÍ DETECTOR CHỌN LỌC KHỐI LƯỢNG (GC-MS) VÀ SẮC KÝ KHÍ DETECTOR BẪY ELECTRON (GC-ECD)

Soil quality - Determination of organochlorine pesticide by gas chromatography with mass selective detection (GC-MS) and gas chromatography with eletron-capture detection (GC-ECD)

QUAN TRỌNG - Chỉ những nhân viên đã qua đào tạo thích hợp mới được phép tiến hành phép thử theo tiêu chuẩn này.

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định định lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ (OCP) và clorobenzen bán bay hơi trong đất, và trầm tích, sử dụng GC-MS và GC-ECD (xem Bảng 2).

Bảng 2 - Chất cần phân tích của tiêu chuẩn này

Giới hạn phát hiện và giới hạn áp dụng phụ thuộc vào chất xác định, mẫu được lấy, thiết bị được dùng, chất lượng của hóa chất sử dụng đối với quy trình chiết mẫu, làm sạch dịch chiết mẫu.

Trong các điều kiện quy định trong tiêu chuẩn này, có thể đạt được giới hạn áp dụng dưới từ 1 μg/kg (biểu thị theo chất khô) đối với đất đến 10 μg/kg (biểu thị theo chất khô) đối với trầm tích. Sự cần thiết để đạt được các giới hạn dưới áp dụng phụ thuộc vào trình tự phân tích và các giá trị giới hạn hiện tại.

Đất và trầm tích có thể khác nhau về đặc tính cũng như mức độ nhiễm bẩn OCP dự kiến và sự có mặt của các chất gây cản trở. Vì những khác biệt này nên không thể mô tả một quy trình chung. Dựa trên các đặc tính của các mẫu, tiêu chuẩn này đưa ra các bảng quyết định liên quan đến các quy trình làm khô, chiết và làm sạch. Phương pháp này dựa trên tính năng. Phương pháp này có thể được sửa đổi nếu đáp ứng tất cả các tiêu chí tính năng được đưa ra trong tiêu chuẩn này.

Phương pháp này có thể được áp dụng để phân tích các hợp chất clo hóa khác không được quy định trong phạm vi trong trường hợp tính phù hợp đã được chứng minh bằng các thực nghiệm xác nhận nội bộ thích hợp.

CHÚ THÍCH: Dữ liệu xác nhận được trình bày trong Phụ lục A. Tiêu chuẩn này chỉ được xác nhận đối với α-HCH, β-HCH, γ-HCH, δ-HCH, o, p’-DDE, p,p’-DDE, o,p’-DD D, p, p’-DDD, o,p’-DDT và p,p’-DDT. Đối với trầm tích, dữ liệu hiển thị được đo bằng detector ECD. Tính tương thích của dữ liệu ECD và MS theo cách tiếp cận của tiêu chuẩn này đã được chứng minh trên các nền mẫu bổ sung.

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 6648 (ISO 11465), Chất lượng đất - Xác định hàm lượng chất khô và hàm lượng nước theo khối lượng - Phương pháp khối lượng.

TCVN 6661-1 (ISO 8466-1), Chất lượng nước - Hiệu chuẩn và đánh giá phương pháp phân tích và ước lượng đặc tính tính năng - Phần 1: Đánh giá thống kê các hàm chuẩn tuyến tính;

TCVN 6663-15 (ISO 5667-15), Chất lượng nước - lấy mẫu - Phần 15: Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu bùn và trầm tích;

TCVN 8884 (ISO 14507), Chất lượng đất - Xử lý sơ bộ mẫu để xác định các hợp chất nhiễm bẩn hữu cơ

ISO 18512, Soil quality - Guidance on long and short term storage of soil samples (Chất lượng đất - Hướng dẫn bảo quản mẫu đất ngắn hạn và dài hạn)

ISO 22892, Soil quality - Guidelines for the identification of target compounds by gas chromatography and mass spectrometry (Chất lượng đất - Hướng dẫn nhận dạng hợp chất phân tích bằng sắc ký khí và khối phổ)

EN 16179, Sudge, treated biowaste and soil - Guidance for sample pretreatment (Bùn, chất thải sinh học và đất - Hướng dẫn xử lý sơ bộ)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Chuẩn hiệu chuẩn (calibration standard)

Dung dịch hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ (OCP) được chuẩn bị từ dung dịch chuẩn thứ cấp và/hoặc dung dịch gốc của OCP tự nhiên và được sử dụng để hiệu chuẩn đáp ứng của thiết bị liên quan đến nồng độ chất phân tích.

3.2

Chuẩn nội (internal standard)

Hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ được đánh dấu (OCP) hoặc OCP khác không chắc có trong mẫu, được thêm vào mẫu trước khi chiết và được sử dụng để định lượng hàm lượng OCP.

3.3

Chuẩn chiết (extraction standard)

Chất hóa học chỉ được sử dụng để kiểm tra hiệu suất chiết và không được sử dụng cho mục đích định lượng.

3.4

Chuẩn bơm (injection standard)

Hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ được đánh dấu (OCP) hoặc OCP khác không chắc có trong mẫu, được thêm vào dịch chiết trước khi bơm vào máy sắc ký khí và được sử dụng để theo dõi sự biến động của đáp ứng thiết bị và độ thu hồi của chuẩn nội (3.2).

3.5

Chuẩn hiệu suất (performance standard)

Một dung dịch hiệu chuẩn được sử dụng để xác định tiêu chí hiệu suất - (3.6), chứa cùng một lượng chuẩn nội, chuẩn chiết và chuẩn bơm (3.4) được sử dụng trong các mẫu.

3.6

Tiêu chí hiệu suất (performance criterion)

Giá trị thu hồi của các chất chuẩn trong đó mô tả năng lực của phương pháp phân tích hoặc các phần của phương pháp phân tích.

4  Nguyên tắc

Do tính phổ quát của tiêu chuẩn này, cho phép áp dụng các quy trình khác nhau đối với các bước khác nhau (modul). Kiểu modul được dùng phụ thuộc vào mẫu. Các khuyến nghị được nêu trong tiêu chuẩn này. Tiêu chí hiệu suất được mô tả và là trách nhiệm của phòng thử nghiệm áp dụng tiêu chuẩn này để chứng minh rằng các tiêu chí này được đáp ứng. Sử dụng chuẩn thêm (chuẩn nội) cho phép kiểm tra tổng thể về hiệu suất kết hợp cụ thể các modul cho một mẫu cụ thể. Tuy nhiên, không nhất thiết cần đưa ra thông tin về hiệu suất chiết mở rộng của OCP tự nhiên gắn với nền mẫu.

Sau khi xử lý sơ bộ, mẫu thử được chiết bằng dung môi hoặc hỗn hợp dung môi phù hợp.

Dịch chiết được làm giàu bằng bay hơi, nếu cần, loại bỏ hợp chất cản trở bằng phương pháp làm sạch phù hợp với nền mẫu cụ thể. Dung dịch rửa giải được làm giàu bằng bay hơi.

Dịch chiết được phân tích bằng sắc ký khí. Các hợp chất khác nhau được tách bằng cột mao quản với pha tĩnh có tính phân cực thấp. Phát hiện bằng detector khối phổ (MS) hoặc detector bẫy electron (ECD). GC-MS/MS cũng được áp dụng nếu các tiêu chí tính năng được mô tả (xem 10.7.5) và đặc tính tính năng (xem Điều 11) được đáp ứng.

OCP được nhận dạng và định lượng bằng cách so sánh thời gian lưu tương đối và chiều cao pic tương đối (hoặc diện tích pic) tương ứng với chuẩn nội thêm vào. Hiệu suất của quy trình phụ thuộc vào thành phần của nền mẫu được khảo sát.

5  Cản trở

5.1  Cản trở với quá trình lấy mẫu và chiết

Sử dụng bình chứa lấy mẫu bằng vật liệu không làm thay đổi mẫu trong khoảng thời gian tiếp xúc (nên bằng thép, nhôm, hoặc thủy tinh). Tránh sử dụng vật liệu nhựa và vật liệu hữu cơ khác trong quá trình lấy mẫu, bảo quản mẫu hoặc chiết. Giữ mẫu khỏi ánh sáng mặt trời và tiếp xúc kéo dài với ánh sáng.

Trong quá trình bảo quản mẫu, việc mất OCP có thể xảy ra do hấp phụ lên thành bình chứa. Mức độ mất OCP tùy thuộc vào thời gian bảo quản.

5.2  Cản trở với GC

Các chất cùng rửa giải với OCP cần phân tích có thể gây cản trở đến phép xác định. Các cản trở này có thể dẫn đến tín hiệu phân giải không hoàn toàn và tùy thuộc vào độ lớn của chúng, có thể tác động đến độ chính xác và độ chụm của kết quả phân tích. Không cho phép việc trùng pic trong diễn giải kết quả. Các pic không đối xứng và pic trải rộng hơn pic tương ứng của các chất chuẩn dự kiến cản trở.

Tùy thuộc vào pha tĩnh được sử dụng, một số đồng phân (ví dụ 1,2,4,5- và 1,2,3,5-Tetrachlorobenzen) có thể cùng rửa giải hoặc không được tách hoàn toàn. Trong trường hợp này, kết quả dương-cần phải được báo cáo theo tổng của cả hai đồng phân hoặc pha tĩnh khác để đảm bảo sự phân tách, điều này cho phép đưa ra kết quả cho cả hai đồng phân đơn.

6  Lưu ý an toàn

Một số OCP có tính độc và phải được xử lý hết sức cẩn thận. Tránh tiếp xúc với vật liệu rắn, dịch chiết dung môi và dung dịch chuẩn OCP. Phải chuẩn bị dung dịch chuẩn tập trung trong phòng thử nghiệm được trang bị phù hợp hoặc được mua sẵn từ các nhà cung cấp chuyên nghiệp.

Dung môi có chứa OCP phải được thải bỏ theo quy định về thải bỏ chất thải nguy hại.

Khi làm việc với hexan, cần cẩn trọng bởi vì đặc tính gây độc thần kinh của hexan.

Phải tuân thủ các quy định hiện hành về tất cả mối nguy hại kèm theo phương pháp này.

7  Thuốc thử

7.1  Yêu cầu chung

Tất cả thuốc thử phải là cấp độ phân tích được công nhận. Độ tinh khiết của thuốc thử được dùng phải được kiểm tra bằng phân tích mẫu trắng như được nêu tại 10.1. Giá trị mẫu trắng phải nhỏ hơn 50 % giới hạn báo cáo thấp nhất.

7.2  Thuốc thử cho quá trình chiết

7.2.1  Axeton (2-propanon), (CH₃)₂CO

7.2.2  n-heptan, C₇H₁₆.

7.2.3  Ete dầu mỏ, khoảng nhiệt độ sôi từ 40 °C đến 60 °C.

7.2.4  Dung môi giống hexan, với khoảng nhiệt độ sôi từ 30 °C đến 69 °C.

7.2.5  Natri sunphat khan, Na₂SO₄. Natri sunphat khan phải được giữ kín cẩn thận.

7.2.6  Nước cất, hoặc nước có chất lượng tương đương, H₂O.

7.2.7  Natri clorua, NaCl, khan.

7.2.8  Chất giữ, hợp chất có nhiệt độ sôi cao, như octan, nonan

7.3  Thuốc thử cho quá trình làm sạch

7.3.1  Làm sạch A dùng nhôm hoạt tính

7.3.1.1  Oxit nhôm, Al₂O₃,

Kiềm hoặc trung tính, diện tích bề mặt riêng 200 m²/g, hoạt tính Super I phù hợp theo Tài liệu tham khảo [6].

7.3.1.2  Oxit nhôm khử hoạt tính

Giảm hoạt tính với khoảng 10 % nước.

Thêm khoảng 10 g nước (7.2.6) vào 90 g oxit nhôm (7.3.1.1). Lắc cho đến khi không còn cục. Để oxit nhôm ổn định trước khi dùng trong khoảng 16 h, đậy kín để tránh không khí; sử dụng trong vòng tối đa hai tuần.

CHÚ THÍCH: Hoạt tính phụ thuộc vào hàm lượng nước. Có thể cần điều chỉnh hàm lượng nước.

7.3.2  Làm sạch B sử dụng silica gel 60 đối với sắc ký cột

7.3.2.1  Silica gel 60, cỡ hạt 63 μm đến 200 μm.

7.3.2.2  Silica gel 60, hàm lượng nước : tỉ lệ khối lượng w(H₂O) = 10 %.

Silica gel 60 (7.3.2.1) được nung nóng trong ít nhất 3 h ở 450 °C, làm nguội trong bình hút ẩm và bảo quản ở nơi có chứa magie perclorat hoặc tác nhân làm khô phù hợp. Trước khi sử dụng, sấy ít nhất 5 h ở 130 °C trong tủ sấy. Sau đó, để nguội trong bình hút ẩm và thêm 10 % nước (phần khối lượng) vào bình. Lắc mạnh trong 5 min bằng tay cho đến khi không còn cục sau đó lắc trong 2 h bằng máy lắc.

Bảo quản bằng silica gel đã giảm hoạt tính trong điều kiện không có không khí, sử dụng trong tối đa hai tuần.

7.3.3  Làm sạch C sử dụng sắc ký thẩm thấu gel (GPC)

7.3.3.1  Bio-Bead®1) S-X3.

7.3.3.2  Etyl axetat, C₄H₈O₂

7.3.3.3  Xyclo hexan, C₆H₁₂.

Chuẩn bị GPC, ví dụ:

- Cho 50 g hạt sinh học Bio-Bead® S-X3 (7.3.3.1) vào bình Erlenmeyer dung tích 500 mL và thêm 300 mL hỗn hợp rửa giải làm từ xyclohexan (7.3.3.3) và etyl axetat (7.3.3.2) theo tỷ lệ 1:1 (thể tích) để cho hạt sinh học nở ra;

- Sau khi lắc trong một thời gian ngắn cho đến khi không còn cục, đậy kín bình trong 24 h.

- Đổ hỗn hợp trong bình vào ống sắc ký GPC.

- Sau khoảng ba ngày, ấn pittông của cột sao cho nạp được khoảng 35 cm.

- Để nén thêm gel, bơm khoảng 2 L hỗn hợp rửa giải qua cột với lưu lượng dòng 5 mL/ min và ấn pittông để thu được một mức khoảng 33 cm.

7.3.4  Làm sạch D sử dụng Florisil®2)

7.3.4.1  Florisil®, nung trong 2 h ở 600 °C, cỡ hạt từ 150 μm đến 750 μm.

7.3.4.2  Iso-octan, C₈H₁₈.

7.3.4.3  Toluen, C₇H₈.

7.3.4.4  Iso-octan/toluen 95/5 (thể tích).

7.3.4.5  Dietylete, C₄H₁₀O

7.4  Thuốc thử dùng cho phân tích sắc ký khí

Các khí dùng cho sắc ký khí/ECD hoặc MS có độ tinh khiết cao và theo yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất.

7.5  Chất chuẩn

7.5.1  Yêu cầu chung

Dung môi để chuẩn bị dung dịch chuẩn phải không có OCP. Hexan, xyclo-hexan, iso-hexan hoặc các dung môi giống hexan khác có thể sử dụng. Kiểm tra độ bền của dung dịch chuẩn thường xuyên.

7.5.2  Chuẩn hiệu chuẩn

Chuẩn hiệu chuẩn cần chứa các hợp chất cần xác định được lựa chọn từ Bảng 2.

7.5.3  Chuẩn nội, chuẩn chiết và chuẩn bơm

7.5.3.1  Yêu cầu chung

Đối với các chuẩn nội, chuẩn chiết và chuẩn bơm, chọn các chất có các đặc tính vật lý và hóa học (ví dụ tính chất chiết, thời gian lưu) tương tự như của các hợp chất cần phân tích.

Số lượng chuẩn nội và chuẩn chiết phụ thuộc vào kế hoạch hiệu chuẩn của phép phân tích. Ba khả năng khác nhau có thể xảy ra (xem Phụ lục B):

a) Phân tích OCP nếu không có bất kỳ thông tin nào về mẫu:

1) Chuẩn nội được thêm vào mẫu trước khi chiết và được sử dụng để định lượng.

2) Ít nhất ba OCP, phủ trên sắc ký đồ, phải được sử dụng làm chuẩn nội.

3) Nếu yêu cầu, thêm chuẩn vào dịch chiết trước khi bơm.

b) Nồng độ OCP dự kiến cao:

1) Chuẩn chiết được thêm vào mẫu trước khi chiết. Hiệu suất chiết được kiểm tra bằng cách so sánh với chuẩn hiệu suất.

2) Nếu yêu cầu, chuẩn bơm được thêm vào dịch chiết trước khi bơm.

3) Ít nhất một OCP có độ nhạy tương đương với quy trình chiết phải được sử dụng làm chuẩn chiết.

c) Bằng chứng không xuất hiện:

1) Khi các mẫu bị nhiễm bẩn cao được phân tích, một phần dịch chiết thường được sử dụng để làm sạch thêm. Điều này làm cho chi phí phân tích do sử dụng các chuẩn được đánh dấu rất cao. Trong những trường hợp này, thêm chuẩn chiết và chuẩn nội theo hai bước:

i) Bước 1: Chuẩn chiết được thêm vào mẫu trước khi chiết. Hiệu suất chiết được kiểm tra bằng cách so sánh với chuẩn hiệu suất

ii) Bước 2: Sau khi chiết, bổ sung các chuẩn nội vào một phần dịch chiết. Các chuẩn nội bộ này được sử dụng để định lượng.

2) Nếu yêu cầu, chuẩn bơm được thêm vào dung dịch đo trước khi bơm.

Các chất được coi là chuẩn nội, chuẩn chiết và chuẩn bơm được liệt kê dưới đây.

Đối với detector MS, nên sử dụng các OCP được đánh dấu.

OCP khác hoặc các chất tương tự, ví dụ PCB không có trong mẫu hoặc OCP được đánh dấu ¹³C₁₂ không được sử dụng làm chuẩn nội, có thể được sử dụng làm chuẩn bơm.

7.5.3.2  Chất phân tích đánh dấu

Phần lớn các chất phân tích mục tiêu được liệt kê ở Bảng 2, chuẩn đánh dấu ¹³C được bán sẵn trên thị trường. Một số chuẩn đánh dấu được áp dụng.

7.5.3.3  Chất phân tích không đánh dấu

7.5.3.4  Chất phân tích để kiểm tra độ phân giải

Nếu cần kiểm tra độ phân giải của cột GC, các PCB sau được khuyến nghị

7.5.3.5  Chất phân tích để kiểm tra độ tuyến tính

Một số OCP (dieldrin, endrin, p, p’- DDT, o, p ‘DDT, p, p’-DDD, Methoxychlor) có xu hướng phân hủy hoặc bị hấp phụ ở liner của GC. Để theo dõi điều kiện ở liner, nên kiểm tra thường xuyên. Do vậy, bơm dung dịch chuẩn có chứa các OCP sau:

p, p’-DDT (CAS-RN 50-29-3)

Endrin (CAS-RN 72-20-8)Tổ

Thử nghiệm này được khuyến nghị thực hiện để đánh giá tính năng của cột GC và tính trơ của buồng phun. Trong quá trình thử nghiệm, sự phân hủy của DDT thành DDE và DDD không được vượt quá 20 %. Endrin phân hủy tạo thành aldehyd endrin và xeton endrin. Trong trường hợp này, sự phân hủy cũng không được vượt quá 20 %. Sự phân hủy được tính bằng Công thức (1).

% sự phân hủy = tổng diện tích pic của các sản phẩm phân hủy/tổng diện tích pic của các vật chất và sản phẩm phân hủy (1)

Cách khác, OCP đánh dấu ¹³C₁₂ cần được sử dụng làm chuẩn nội hoặc chuẩn bơm.

7.6  Chuẩn bị dung dịch chuẩn

7.6.1  Chuẩn bị các dung dịch chuẩn hiệu chuẩn OCP

Chuẩn bị từng dung dịch chuẩn ban đầu đậm đặc khoảng 0,4 mg/mL trong n-heptan (7.2.2) bằng cách cân khoảng 10 mg từng chuẩn hiệu chuẩn (7.5.2) chính xác đến 0,1 mg và hòa tan chúng trong 25 mL n-heptan.

- Tổ hợp các lượng nhỏ (từ 2 mL đến 10 mL) từng dung dịch chuẩn ban đầu này vào một dung dịch chuẩn hỗn hợp OCP.

CẢNH BÁO  Vì đặc tính nguy hiểm của các chất được dùng, nên sử dụng các dung dịch chuẩn hoặc dung dịch chuẩn hỗn hợp bán sẵn đã được chứng nhận. Tránh tiếp xúc với da.

Dung dịch chuẩn làm việc phải cùng dung môi như phần chiết.

Bảo quản dung dịch chuẩn đầu và dung dịch chuẩn pha loãng ở nơi tối, tại nhiệt độ (5 ± 3) °C. Dung dịch bền ít nhất trong một năm, nếu quá trình bay hơi dung môi là không đáng kể.

Phải tách được hoàn toàn các thành phần hiện có trong dung dịch chuẩn hỗn hợp bằng cột sắc ký sử dụng.

7.6.2  Chuẩn bị dung dịch chuẩn nội

Chuẩn bị dung dịch chuẩn nội đầu đậm đặc, có chứa ít nhất ba thành phần khác nhau (7.5.3.2 hoặc 7.5.3.3), khoảng 0,4 mg/mL trong n-heptan (7.2.2) bằng cách cân khoảng 10 mg từng chuẩn nội chính xác đến 0,1 mg và hòa tan chúng trong 25 mL n-heptan. Chuẩn bị từ dung dịch chuẩn nội thứ cấp này với nồng độ sao cho lượng thêm vào cho pic với diện tích pic hoặc chiều cao pic trong sắc ký đồ có thể đo được (ít nhất bằng 10 lần giới hạn phát hiện).

Nếu quy trình hai bước đối với GC-MS được dùng, tạo hai dung dịch chuẩn nội khác nhau, một dung dịch có chứa hợp chất không đánh dấu. Ít nhất phải sử dụng hai đồng loại không đánh dấu trong dung dịch chuẩn nội thứ nhất và ít nhất ba đồng loại đánh dấu trong dung dịch thứ hai.

Dung dịch chuẩn nội phải được bảo quản ở (5 ± 3) °C.

7.6.3  Chuẩn bị dung dịch chuẩn bơm

Chuẩn bị một dung dịch chuẩn bơm thứ hai đậm đặc, chứa ít nhất hai thành phần khác nhau (7.5.3.2 hoặc 7.5.3.3), khoảng 0,4 mg/mL trong dung môi thích hợp bằng cách cân khoảng 10 mg từng chuẩn bơm đã chọn chính xác đến 0,1 mg và hòa tan chúng trong 25 mL. Chuẩn bị từ dung dịch chuẩn nội thứ hai này với nồng độ sao cho lượng thêm vào cho pic có diện tích pic hoặc bề mặt pic có thể đo được trong sắc ký đồ (ít nhất bằng 10 lần giới hạn phát hiện).

Dung dịch chuẩn nội phải được bảo quản ở (5 ± 3) °C.

7.6.4  Chuẩn bị dung dịch để kiểm tra liner

Đối với kiểm tra liner, chuẩn bị dung dịch đậm đặc chứa p,p’-DDT và endrin (xem 7.5.3.5) khoảng 1 mg/ml trong dung môi phù hợp bằng cách cân khoảng 10 mg mỗi chất chính xác đến 0,1 mg và hòa tan chúng trong 10 mL.

Dung dịch để kiểm tra liner phải được bảo quản ở (5 ± 3) °C.

8  Thiết bị, dụng cụ

8.1  Quy trình chiết và làm sạch

Sử dụng bình thủy tinh phòng thí nghiệm thông thường.

Tất cả bình thủy tinh và vật liệu tiếp xúc với mẫu hoặc dịch chiết phải được làm sạch kỹ, tốt nhất trong máy rửa sử dụng quy trình rửa thông thường, sau đó tráng bằng axeton và tráng bằng dung môi giống hexan.

8.1.1  Chai mẫu, làm bằng thủy tinh, thép không gỉ hoặc nhôm có nút thủy tinh hoặc nút vặn và được gắn kín polytetrafluoetylen (PTFE) với thể tích phù hợp.

8.1.2  Máy lắc, với chuyển động ngang (200 đến 300 chuyển động trên một phút).

8.1.3  Bếp cách thủy, điều chỉnh đến 100 °C.

8.1.4  Phễu tách, với thể tích phù hợp.

8.1.5  Bình nón, thể tích phù hợp.

8.1.6  Thiết bị chiết Soxhlet, gồm bình đáy tròn, ví dụ 100 mL, bình chiết Soxhlet và ống Soxhlet, ví dụ 27 mm x 100 mm, bình ngưng thẳng, ví dụ 300 mm, thiết bị gia nhiệt.

8.1.7  Thiết bị chiết lỏng áp suất, bao gồm cả ngăn chiết và lọ.

8.1.8  Bồn siêu âm, có bộ điều chỉnh nhiệt độ.

8.1.9  Bình làm giàu, loại Kuderna Danish.

Bình làm bay hơi khác, ví dụ máy làm bay hơi quay, có thể được dùng nếu phù hợp.

8.1.10  Hạt sôi, thủy tinh hoặc hạt sứ.

8.1.11  Bông thạch anh, hoặc bông thủy tinh silan hóa.

CẢNH BÁO  Làm việc với bông thạch anh chịu nguy cơ về sức khỏe do hạt thạch anh mịn thoát ra. Sử dụng tủ hút khói và đeo mặt nạ phòng bụi để phòng ngừa hít phải những hạt này.

8.1.12  Ống thử nghiệm hiệu chuẩn, với dung tích danh định từ 10 mL đến 15 mL và nút thủy tinh nhám.

8.1.13  Ống sắc ký, cột sắc ký thủy tinh, đường kính trong 5 mm đến 10 mmm, chiều dài ví dụ 600 mm.

8.2  Sắc ký khí

8.2.1  Yêu cầu chung

Trang bị với cột mao quản, detector khối phổ (MS) hoặc detector bẫy electron (ECD) dựa trên ⁶³Ni.

CHÚ THÍCH: Làm việc với nguồn phóng xạ kín như có trong ECD yêu cầu giấy phép theo các quy định phù hợp của quốc gia.

8.2.2  Cột mao quản,

Cột mao quản pha tĩnh không phân cực, ví dụ có phenyl-metyl silicon 5 % được bọc ngoài bởi cột mao quản silica nóng chảy hoặc cột có pha liên kết hóa học tương đương. Nói chung, chiều dài cột phải từ 25 m đến 60 m, đường kính trong từ 0,18 mm đến 0,32 mm, và độ dày màng từ 0,1 μm đến 0,5 μm.

Nếu cần, kiểm tra độ phân giải với PCB28 và PCB31. Cột phù hợp nếu pic sắc ký đồ của PCB28 và PCB31 có độ phân giải đủ lớn (độ phân giải ít nhất 0,5).

9  Lưu giữ và xử lý sơ bộ mẫu

9.1  Lưu giữ mẫu

Cần phải phân tích mẫu càng sớm càng tốt sau khi lấy mẫu.

Nếu cần, phải bảo quản mẫu-trầm tích ướt hoặc mẫu huyền phù theo TCVN 6663-15 (ISO 5667-15).

Mẫu khô có thể được bảo quản tại nhiệt độ phòng ở nơi tối đến một tháng. Mẫu đất cần phải được bảo quản theo ISO 18512.

9.2  Xử lý sơ bộ mẫu

Xử lý sơ bộ mẫu theo TCVN 8884 (ISO 14507) và/hoặc EN 16179 để thu được mẫu thử, nếu không có quy định khác.

CHÚ THÍCH  EN 16179 bao gồm lấy mẫu, giảm cỡ hạt và xử lý sơ bộ mẫu. TCVN 8884 (ISO 14507) chỉ đề cập xử lý sơ bộ mẫu.

Xử lý sơ bộ là cần thiết để giảm hàm lượng ẩm để có thể chiết OCP và làm tăng tính đồng nhất.

Tùy thuộc vào bản chất của vật liệu mẫu và dung môi chiết được dùng, có thể cần bước làm khô. Nếu cần, làm khô mẫu hoàn toàn trong không khí, sấy khô trong lò sấy thông gió ở 40 °C hoặc thiết bị làm khô đông lạnh. Thời gian làm khô phụ thuộc vào kỹ thuật đã chọn và bản chất của mẫu.

Nếu Soxhlet được dùng, cần sấy khô hoàn toàn mẫu để chiết. Nên sấy khô hoàn toàn nếu mẫu phải lưu giữ trong khoảng thời gian dài. Thời gian sấy khô phụ thuộc vào kỹ thuật đã chọn và bản chất của mẫu.

CHÚ THÍCH  Sấy khô hoàn toàn có thể làm mất triclorobenzen bay hơi.

10  Cách tiến hành

10.1  Thử nghiệm mẫu trắng

Tiến hành thử mẫu trắng với đất không có OCP theo quy trình đã áp dụng (quy trình chiết chọn lọc và quy trình làm sạch), sử dụng cùng một lượng thuốc thử như đã dùng cho xử lý sơ bộ, chiết, làm sạch, và phân tích mẫu. Phân tích mẫu trắng ngay trước khi phân tích mẫu để chứng tỏ rằng không bị nhiễm bẩn. Giá trị mẫu trắng phải nhỏ hơn 50 % giới hạn báo cáo thấp nhất.

10.2  Chiết

10.2.1  Yêu cầu chung

Tùy thuộc vào mẫu thử (nền mẫu và hàm lượng ẩm), chọn quy trình chiết phù hợp (xem Bảng 3).

Nên áp dụng quy trình chiết 1 (xem 10.2.2) hoặc 2 (xem 10.2.3) nếu điều quan trọng là phá vỡ các đoàn lạp trong mẫu để tiếp xúc với OCP. Với mẫu ướt, phải áp dụng quy trình này để loại bỏ nước.

Nên áp dụng quy trình chiết 3 (xem 10.2.4) nếu mẫu khô và hòa tan OCP là bước quan trọng nhất (vật liệu giàu chất hữu cơ).

Quy trình chiết khác, ví dụ chiết bằng vi sóng có thể được sử dụng nếu phòng thử nghiệm có thể cho hiệu suất chiết tương đương với một quy trình chiết 1, 2 hoặc 3 như được mô tả trong tiêu chuẩn này, hoặc

Quy trình chiết được mô tả trong tiêu chuẩn này phù hợp với chiết từ 2 g đến 20 g mẫu khô. Nếu mẫu thử có tỉ trọng thấp (nghĩa là đất giàu mùn) hoặc mẫu đồng nhất, tùy thuộc vào hàm lượng OCP dự đoán, có thể sử dụng lượng mẫu ít hơn.

Lượng mẫu phải được cân chính xác đến 1 %.

Bảng 3 - Quy trình chiết được dùng cho nền mẫu khác nhau

10.2.2  Quy trình chiết 1 - Khuấy hoặc siêu âm

Lấy mẫu thử vào bình (8.1.1). Thêm thể tích xác định dung dịch chuẩn nội (7.6.2). Thêm 50 mL axeton (7.2.1) vào mẫu thử và chiết bằng cách lắc hoặc siêu âm để phá vỡ các đoàn lạp trong 30 min.

Sau đó thêm 50 mL ete dầu mỏ (7.2.3) hoặc dung môi giống hexan (7.2.4) và lắc kỹ lần nữa hoặc sử dụng siêu âm trong ít nhất 1 h. Sử dụng máy lắc ngang (8.1.2) và có chuyển động dung môi trong chai mẫu càng dài càng tốt (vị trí ngang).

Sau khi chất rắn đã lắng, gạn phần nổi phía trên. Rửa pha rắn bằng 50 mL ete dầu mỏ (7.2.3) hoặc dung môi giống hexan và gạn lần nữa.

Thu lấy dịch chiết trong phễu tách (8.1.4) và loại bỏ axeton bằng cách lắc hai lần với 400 mL nước (7.2.6).

Làm khô dịch chiết qua natri sunphat khan (7.2.5). Tráng natri sunphat bằng ete dầu mỏ (7.2.3) hoặc dung môi giống hexan (7.2.4) và cho nước tráng vào dịch chiết.

CHÚ THÍCH 1: Có thể dùng nước vòi để loại bỏ axeton, bởi vì hợp chất phân tích không có trong đó.

Nếu mẫu chứa lượng nước tới 25 %, có thể sử dụng quy trình tương tự. Nếu hàm lượng nước của mẫu lớn hơn 25 %, quy trình này kém hiệu quả và lượng axeton phải được tăng lên. Tỷ lệ axeton: ete dầu mỏ hoặc dung môi giống hexan phải ít nhất bằng 9:1. Tỷ lệ axeton:ete dầu mỏ hoặc dung môi giống hexan phải được giữ không đổi bằng 1:2

Lượng xác định chuẩn nội được cho vào trong tất cả các quy trình chiết phải có lượng mà nồng độ của chúng trong dịch chiết cuối cùng nằm trong khoảng làm việc của phương pháp đo thông thường. Nồng độ của từng chuẩn nội trong dịch chiết cuối cùng là 0,1 μg/mL. Để làm “ướt” mẫu hoàn toàn, nên dùng lượng chuẩn nội tối thiểu 100 μL.

CHÚ THÍCH 2: Trong nền mẫu có hàm lượng chất hữu cơ cao, cần quy trình chiết dài hơn.

10.2.3  Quy trình chiết 2 - Chiết lỏng áp suất (PLE)

Thiết bị (8.1.7) được chuẩn bị theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Thể tích của cuvet PLE được chọn phụ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn và thể tích của mẫu được phân tích. Đặt một phin lọc xenlulo ở dưới đáy cuvet và thêm mẫu hoặc hỗn hợp mẫu với đất diatomit hoặc cát biển vào trong ngăn chiết. Thêm lượng xác định của dung dịch nội chuẩn thứ cấp (xem 7.6.2). Nếu cần, đổ thêm đất diatomit hoặc cát biển để ngăn được lấp đầy hoàn toàn. Đậy chặt ngăn và làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Tùy thuộc vào độ ẩm, chọn dung môi giống hexan (7.2.4) hoặc hỗn hợp dung môi giống hexan (7.2.4) và axeton (7.2.1).

Ví dụ để thiết lập thiết bị PLE:

- Nhiệt độ: 100°C

- Pha tĩnh: 10 min

- Số chu kỳ: 2

- Xả: 100%

Khi quá trình chiết kết thúc, thể tích của dịch chiết được đo hoặc làm đầy đến một thể tích xác định.

10.2.4  Quy trình chiết 3 - Soxhlet

Đặt mẫu thử vào ống chiết (8.1.6). Thêm lượng xác định dung dịch chuẩn nội thứ hai (xem 7.6.2) và khoảng 70 mL dung môi giống hexan (7.2.4) vào bình chiết. Chiết mẫu bằng thiết bị chiết Soxhlet (8.1.6). Cần phải tính khoảng thời gian chiết với tối thiểu 100 vòng chiết.

Nếu mẫu dễ hút ẩm, cho thêm natri sunphat vào mẫu thử để có được vật liệu ở tình trạng chảy tự do.

10.3  Cô đặc

Cho hạt sôi (8.1.10) vào dịch chiết và cô đặc dịch chiết đến khoảng 10 mL bằng cách làm bay hơi sử dụng máy cô (8.1.9). Chuyển dịch chiết đã làm giàu vào ống thử nghiệm hiệu chuẩn (8.1.12) và cô đến 1 mL sử dụng một dòng khí nhẹ nitơ hoặc khí trơ khác ở nhiệt độ phòng. Ghi lại thể tích cuối cùng của dịch chiết.

Quá trình cô đặc không yêu cầu nếu hợp chất cần phân tích có nồng độ cao hoặc nếu được sử dụng thể tích chuẩn bơm lớn.

Với mẫu bị nhiễm bẩn nặng, một phần được sử dụng để làm sạch thêm. Thiết lập phần, f, của dịch chiết được dùng cho việc làm sạch thêm. Nếu sử dụng các chất không đánh dấu làm chuẩn nội được bổ sung vào mẫu, cho một lượng xác định dung dịch chuẩn nội thứ hai (xem 7.6.2).

Để phòng ngừa các OCP dễ bay hơi nhất, không được làm bay hơi đến khô kiệt. Nên thêm lượng nhỏ (một giọt) dung dịch giữ (7.2.8).

10.4  Làm sạch dịch chiết

10.4.1  Yêu cầu chung

Phải áp dụng quy trình làm sạch nếu các hợp chất hiện có gây cản trở OCP cần phân tích trong sắc ký đồ khí hoặc nếu các hợp chất này có thể ảnh hưởng đến quy trình GC (nghĩa là nhiễm bẩn hệ thống sắc ký). Nếu không có các chất cản trở hoặc các chất cản trở không đáng kể, thì không cần làm sạch. Tùy thuộc vào chất được loại bỏ, nên sử dụng Bảng 4. Nếu phải loại bỏ hợp chất phân cực, cần chú ý đặc biệt đến sự thu hồi các OCP phân cực.

Bảng 4 - Phương pháp làm sạch

Cũng có thể sử dụng quy trình làm sạch khác, nếu quy trình đó loại bỏ được các pic cản trở trong sắc ký đồ và độ thu hồi sau khi sử dụng phương pháp làm sạch ít nhất bằng 80 % cho tất cả các chất phù hợp (bao gồm cả chuẩn nội).

Chuyển định lượng dịch chiết thu được ở 10.3 vào hệ thống làm sạch; cách khác, có thể sử dụng một phần dịch chiết này.

10.4.2  Làm sạch A - oxit nhôm

Chuẩn bị cột hấp phụ bằng cách đặt nút nhỏ bông thủy tinh (8.1.11) vào ống sắc ký (8.1.13) và làm khô bằng 2,0 g ± 0,1 g oxit nhôm (7.3.1.1).

Cho dịch chiết vào cột hấp phụ đã được làm khô. Tráng ống thử hai lần, mỗi lần bằng 1 mL ete dầu mỏ (7.2.3) hoặc dung môi giống hexan (7.2.4) và chuyển dịch tráng vào cột sử dụng cùng pipet cho đến khi mức chất lỏng đạt đến mặt trên của phần nhồi cột. Rửa giải với khoảng 20 mL ete dầu mỏ. Thu lấy toàn bộ dịch rửa giải.

Cho chất giữ (7.2.8) vào dịch rửa giải, và sau đó dịch rửa giải được giảm xuống thể tích cần dùng (xem 10.3).

Nếu sử dụng một mẻ mới oxit nhôm, thể tích dung môi để rửa giải hoàn toàn OCP cụ thể ra khỏi cột phải được xác định bằng cách sử dụng một dung dịch chuẩn OCP phù hợp.

CHÚ THÍCH: Cactric oxit nhôm dùng một lần có bán sẵn trên thị trường có thể được sử dụng làm chất thay thế nếu phù hợp. Cột phù hợp nếu tính năng của phương pháp đáp ứng với 10.7.5 và 10.8.6.

10.4.3  Làm sạch B - silica gel

Đặt nút bông thủy tinh (8.1.11) và 10 g silica gel (7.3.2.2) vào ống sắc ký (8.1.13). Sau đó cho lớp natri sunphat dày 1 cm (7.2.5 ) nếu cần. Ổn định bằng 20 mL ete dầu mỏ (7.2.3) hoặc dung môi giống hexan (7.2.4). Cho dịch chiết vào cột khi mức hỗn hợp dung môi bị xả còn lại khoảng 0,5 cm trên lớp nhồi cột.

Tiến hành rửa giải sử dụng 10 mL ete dầu mỏ (7.2.3) hoặc dung môi giống hexan (7.2.4). Chất giữ (7.2.8) được cho vào dịch rửa giải, và thể tích dịch rửa giải được giảm xuống thể tích cần (xem 10.3).

10.4.4  Làm sạch C - Sắc ký thấm gel

Cẩn thận giảm lượng dịch chiết trong điều kiện dòng nitơ nhẹ. Phần còn lại được hòa tan ngay trong 5 mL hỗn hợp dung môi [etyl axetat (7.3.3.2) và xyclohexan (7.3.3.3) (1:1)]. Phần còn lại hòa tan này được cho vào cột GPC được nhồi hạt Bio-Bead®¹⁾ (7.3.3.1).

Sử dụng hỗn hợp dung môi cho GC để rửa giải.

Cài đặt hệ thống GPC cần:

Thể tích rửa giải của phần thứ nhất, dịch rửa giải và phần cuối cùng phải được xem xét về các giá trị khuyến nghị và phải được kiểm định thường xuyên bằng dung dịch chuẩn OCP nhiều thành phần.

Cho chất giữ (7.2.8) vào dịch rửa giải, sau đó thể tích của dịch rửa giải được giảm xuống thể tích cần (xem 10.3).

CHÚ THÍCH: Trong khi sử dụng cột thấm gel, có thể xảy ra sự thay đổi nhỏ về thể tích thu được. Sự thay đổi này có thể nhìn thấy về sự giảm của độ thu hồi chuẩn nội. Nếu xảy ra, có thể cần điều chỉnh lại thể tích mẫu.

10.4.5  Làm sạch D - Florisil®²⁾

Đặt bông thủy tinh (8.1.11) vào một ống sắc ký (8.1.13) và thêm natri sunphat 5 mm (7.2.5), 1,5 g Florisil®²⁾ (7.3.4.1) và lại cho thêm natri sunphat 5 mm. Để cố định hỗn hợp, đặt bông thủy tinh (8.1.11) lên trên đỉnh. Tráng cột bằng 50 mL iso-octan (7.3.4.2). Cho dịch chiết vào cột. Tráng ống/bình chiết hai lần, mỗi lần 1 mL iso-octan/toluen (95/5 theo thể tích) (7.3.4.4) và chuyển định lượng lên trên cột. Sau đó, rửa giải bằng 7 mL iso-octan/toluen và sau đó 10 mL dung môi giống hexan (7.2.4)/dietylet (7.3.4.5) (90/10 theo thể tích). Cho thêm một giọt chất giữ (7.2.8) vào dịch rửa giải và thể tích dịch rửa giải được giảm xuống thể tích cần dùng (xem 10.3).

Có thể sử dụng cactric chiết pha rắn (SPE) Florisil®²⁾ có bán sẵn. Trong tất cả các trường hợp, tính phù hợp đối với quy trình làm sạch phải được đánh giá bằng cách kiểm tra hiệu năng của phương pháp.

10.5  Thêm chuẩn bơm

Nếu việc thêm chuẩn chuẩn bơm là cần thiết, thì cho một lượng phù hợp chuẩn bơm (7.6.3) vào dịch chiết thu được sau khi làm sạch (lượng này phải nằm trong nồng độ của chuẩn hiệu chuẩn). Ghi lại thể tích cuối cùng, V.

10.6  Phân tích sắc ký khí (GC)

10.6.1  Yêu cầu chung

Có thể sử dụng cả detector MS và ECD. Thông thường, nên sử dụng MS. Đối với cả hai kỹ thuật, phương pháp chuẩn nội được sử dụng để định lượng.

Một số OCP có tính bền nhiệt và có xu hướng hấp phụ trên bề mặt của buồng tiêm mẫu. Khuyến nghị bơm dung dịch hóa hơi theo nhiệt độ lập trình (PTV). Cần kiểm tra thường xuyên hệ thống bơm (biểu đồ kiểm soát).

10.6.2  Thiết lập sắc ký khí

Tối ưu hóa điều kiện sắc ký khí (8.2) để phù hợp có thể tách hoàn toàn OCP (xem 5.2). Tối ưu hóa sắc ký khí bắt đầu từ những điều kiện sau:

10.7  Khối phổ (MS)

10.7.1  Điều kiện phổ khối lượng

Điều chỉnh máy đo phổ khối lượng theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Phổ sắc ký được ghi lại ở chế độ quét toàn dải hoặc chế độ chọn lọc/ghi ion lựa chọn (SIM/SIR). Các ion được chọn được nêu trong Bảng 5. Đối với hoạt chất phân tích tự nhiên, chọn hai ion định danh của chùm đồng vị clo (của ion phân tử) và một ion đặc trưng.

Bảng 5 - Ion chẩn đoán đối với OCP được dùng với detector MS

10.7.2  Hiệu chuẩn phương pháp bằng sử dụng chuẩn nội

10.7.2.1  Yêu cầu chung

Hiệu chuẩn là một phương pháp độc lập đối với việc xác định nồng độ khối lượng và không bị ảnh hưởng bởi sai số bơm mẫu, thể tích nước có trong mẫu hoặc hiệu ứng nền mẫu trong mẫu nếu độ thu hồi của hợp chất được phân tích bằng độ thu hồi của chuẩn nội.

Bổ sung một khối lượng cụ thể chuẩn nội (7.6.2) và chuẩn bơm (7.6.3) để pha loãng dung dịch hiệu chuẩn hỗn hợp (7.6.1). Nồng độ khối lượng của cả hai chuẩn phải như nhau đối với tất cả dung dịch hiệu chuẩn và tương thích với nồng độ của cả hai chuẩn trong dịch chiết cuối cùng. Tiến hành phân tích GC-MS với dung dịch hiệu chuẩn. Tính tỉ số đáp ứng tương đối đối với OCP phân tích và chuẩn nội sau khi thu được đường hiệu chuẩn bằng cách dựng các điểm tỉ số của nồng độ khối lượng với tỉ số của diện tích pic (hoặc chiều cao pic) sử dụng Công thức (2):

Trong đó

Có hai cách thiết lập đường chuẩn: hiệu chuẩn đầu (10.7.2.2) và hiệu chuẩn hàng ngày (kiểm tra xác nhận hiệu chuẩn đầu); hiệu chuẩn cuối được gọi là “kiểm tra xác nhận hiệu chuẩn” (10.7.2.3).

Có thể áp dụng phương pháp hiệu chuẩn phi tuyến tính.

10.7.2.2  Đường chuẩn ban đầu

Hiệu chuẩn ban đầu phục vụ cho việc thiết lập khoảng làm việc tuyến tính của GC-MS. Hiệu chuẩn này được tiến hành khi phương pháp được dùng lần đầu tiên và sau khi bảo dưỡng và/hoặc sửa chữa thiết bị.

Lấy sắc ký đồ khí của một dãy ít nhất năm dung dịch chuẩn với nồng độ cách đều nhau, kể cả mẫu trắng dung môi. Nhận dạng pic, sử dụng MS hoặc sắc ký đồ khí của từng hợp chất. Chuẩn bị đồ thị hiệu chuẩn cho từng chất.

Kiểm tra tính tuyến tính theo TCVN 6661-1 (ISO 8466-1).

Cho phép sử dụng hiệu chuẩn phi tuyến tính sử dụng tất cả năm dung dịch chuẩn. Trong trường hợp đó, phải sử dụng năm dung dịch chuẩn giống nhau để hiệu chuẩn lại.

10.7.2.3  Kiểm tra xác nhận hiệu chuẩn

Kiểm tra xác nhận hiệu chuẩn giá trị sử dụng của khoảng làm việc tuyến tính của đường hiệu chuẩn ban đầu và phải được tiến hành trước mỗi dãy mẫu.

Đối với từng mẻ mẫu, bơm ít nhất hai dung dịch chuẩn hiệu chuẩn với nồng độ (20 ±10) % và (80 ±10) % của khoảng tuyến tính được thiết lập và tính đường thẳng từ các phép đo này. Nếu đường thẳng nằm trong khoảng ±10 % giá trị chuẩn của đường hiệu chuẩn ban đầu, đường hiệu chuẩn ban đầu được coi là đúng. Nếu không, thiết lập đường hiệu chuẩn mới theo 10.7.2.2.

10.7.3  Đo

Phân tích dịch chiết theo 10.6. Dựa vào thời gian lưu tuyệt đối, sử dụng nhận dạng pic để tính thời gian lưu tương đối. Sử dụng chuẩn nội hoặc chuẩn bơm càng giống càng tốt với pic chất phân tích được định lượng. Đối với các pic tương ứng khác trong sắc ký đồ khí, xác định thời gian lưu tương đối.

Nếu nồng độ nằm trên khoảng định lượng đường chuẩn, cần phải bơm dịch chiết pha loãng để việc nhận dạng hoặc định lượng phù hợp các OCP tương ứng hoặc chiết lại mẫu sử dụng lượng mẫu nhỏ hơn.

Nếu do kết quả của sự pha loãng, chuẩn nội nằm ngoài khoảng tuyến tính, Công thức (4) không cho kết quả định lượng phù hợp và những sai lệch so với khoảng tuyến tính cần phải được xem xét.

10.7.4  Nhận dạng

Áp dụng ISO 22892 để nhận dạng OCP. Theo ISO 22892, tiêu chí sắc ký và tiêu chí MS được mô tả, cần cho việc nhận dạng phù hợp. Sử dụng ion chẩn đoán được nêu tại Bảng 5.

10.7.5  Kiểm tra tính năng của phương pháp

Vì tiêu chuẩn này cho phép sử dụng hai modul khác nhau, điều cần thiết là phải đảm bảo các tiêu chí chất lượng được quy định trong các đặc tính tính năng (xem Điều 11). Vì vậy, vật liệu mẫu trắng (ví dụ xem cát) được trộn với dung dịch chuẩn tính năng. Chuẩn tính năng có thể là một trong những chuẩn hiệu chuẩn, với điều kiện là tỷ lệ của các thể tích (chuẩn nội, chuẩn chiết và/hoặc chuẩn bơm) được sử dụng là như nhau. Mẫu chuẩn tính năng phân tích theo quy trình phân tích tổng thể giống như các mẫu nền. Độ thu hồi của chất chuẩn nội được tính bằng cách sử dụng Công thức (3).

Sử dụng cho phân tích này

- Cùng một thể tích mẫu cuối cùng;

- Cùng một thể tích xác định chuẩn nội, và

- Cùng một thể tích xác định của chuẩn bơm.

Tính tỉ số từng chuẩn nội giữa dung dịch mẫu và dung dịch chuẩn tính năng sử dụng chuẩn bơm gần nhất bằng Công thức (3):

Trong đó

Độ thu hồi của chuẩn nội phải đạt ít nhất 50 %. Nếu độ thu hồi của chuẩn nội thấp hơn 50 %, chuẩn nội này không được áp dụng.

Nếu áp dụng quy trình hai bước đối với việc cho thêm chuẩn nội, tính tỉ số chiết giữa chuẩn chiết không đánh dấu với mẫu và chuẩn nội với dịch chiết (chuẩn định lượng) sử dụng Công thức (4):

Trong đó

Giá trị được tính đối với nồng độ của OCP mục tiêu trong mẫu chỉ được coi như được chấp nhận nếu độ thu hồi của chuẩn nội đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đã nêu ở trên. Trong trường hợp khác, cần phải báo cáo giá trị này như được nêu.

10.7.6  Tính kết quả

Tính khối lượng của từng OCP phân tích có trong mẫu từ hiệu chuẩn nhiều điểm của phương pháp tổng theo Công thức (5).

Trong đó

Kết quả phải được tính bằng miligam trên kilogam (mg/kg) chất khô và được làm tròn đến hai chữ số có nghĩa.

10.8  Detector bẫy electron (ECD)

10.8.1  Yêu cầu chung

Sử dụng ECD, có thể tiến hành theo quy trình giống như đối với MS, ngoại trừ các điểm được nêu dưới đây đối với tất cả các bước cụ thể trong phép đo. Đối với ECD, thứ tự tiến hành tương tự như như tại 10.7 (phát hiện bằng MS). Chỉ mô tả những điểm sai khác.

Người phân tích phải chú ý đến sự có mặt của lưu huỳnh trong dịch chiết, và sử dụng bước làm sạch phù hợp trước khi bơm.

10.8.2  Điều kiện của ECD

ECD phải được vận hành ở nhiệt độ từ 300 °C đến 350 °C. Áp dụng cài đặt khuyến nghị của nhà sản xuất để cho điều kiện tốt nhất đối với tính tuyến tính của đáp ứng detector.

Lưu lượng khí bổ trợ phải được lựa chọn để cho độ nhạy tốt nhất.

10.8.3  Hiệu chuẩn phương pháp bằng sử dụng chuẩn nội

Sử dụng ECD, chuẩn nội và chuẩn bơm không phải là OCP đánh dấu mà là chuẩn được mô tả tại 7.5.3.3. Hiệu chuẩn được tiến hành theo 10.7.2.

10.8.4  Đo

Tham khảo 10.7.3.

10.8.5  Nhận dạng

Ba điểm nhận dạng phải đạt được theo ISO 22892. Kiểm tra sự có mặt của bất kỳ hợp chất nào được ấn định bằng cách lặp lại phân tích sắc ký khí sử dụng GC-MS (xem ở trên) hoặc sử dụng một cột có pha phân cực vừa phải kết hợp với ECD. Kết quả khi sử dụng cột thứ hai phải nằm trong khoảng 10 %. Nếu cả hai đều đúng, thì sẽ có ba điểm nhận dạng (xem ISO 22892) để nhận dạng. Nếu thiếu một trong số ba điểm đó, chỉ thị có thể được báo cáo.

Một hợp chất riêng lẻ được giả định là có mặt nếu thời gian lưu của chất trong sắc ký đồ của mẫu phù hợp với thời gian lưu trên sắc ký đồ của chất tham chiếu trong dung dịch chuẩn tham chiếu, được đo trong cùng điều kiện (dung sai ±1 %, tối đa 10 s).

Nếu không có pic ở thời gian lưu đặc trưng và sắc ký đồ bình thường ở mọi khía cạnh khác, giả thiết rằng hợp chất không có trong mẫu.

10.8.6  Kiểm tra về tính năng của phương pháp ECD

Sai lỗi là có thể khi một pic của hợp chất cản trở xuất hiện tại cùng vị trí trong sắc ký đồ như pic của chuẩn nội. Do vậy, quy trình sau được dùng để kiểm tra nếu hợp chất cản trở xuất hiện.

Xác định các hợp chất cản trở có hoặc không có từ đáp ứng đo được của chuẩn bơm. Khi không có hợp chất cản trở trong dịch chiết, tỉ số giữa đáp ứng chuẩn bơm trong dịch chiết bằng với tỉ số trong dung dịch chuẩn. Thương số của các tỉ số này được gọi là tỉ số đáp ứng tương đối, R_relr. Khi không có hợp chất cản trở trong dịch chiết, giá trị R_relr theo nguyên tắc bằng 1,00. Trong tiêu chuẩn này, coi như không có hợp chất cản trở trong dịch chiết khi R_relr = 1,00 ± 0,05.

Khi giá trị R_relr sai khác 1,00 ± 0,05, giả thiết là đáp ứng của một chuẩn bơm bị ảnh hưởng bởi hợp chất cản trở có trong dịch chiết. Trong trường hợp này, tính năng của phương pháp được tính toán bằng sử dụng chuẩn bơm không bị xáo trộn.

Kiểm tra xác nhận độ đúng của đáp ứng chuẩn bơm như sau:

Tính tỉ số đáp ứng tương đối R_relr đối với chuẩn bơm PCB theo Công thức (6):

Trong đó

CHÚ THÍCH: PCB198 hoặc PCB209 nên được dùng làm chuẩn bơm đối với detector ECD bởi vì có rất ít cản trở; cũng có thể dùng chuẩn nội khác.

Giá trị lý thuyết của tỉ số đáp ứng tương đối R_relr bằng 1,00. Nếu R_relr = 1,00 ± 0,05, chuẩn nội được định lượng chính xác và đưa giá trị R_relr bằng 1,00 vào Công thức (6). Nếu R_relr <0,95 hoặc R_relr >1,05, phải kiểm tra sắc ký đồ khí về việc định lượng chính xác cả hai chuẩn bơm. Đặc biệt chú ý hình dạng và độ rộng của pic. Nếu việc định lượng đã được tiến hành chính xác, sử dụng cả hai chuẩn nếu R_relr = 1,00 ± 0,05. Chỉ sử dụng chuẩn nội PCB198 nếu R_relr < 1,05 và chỉ sử dụng chuẩn nội PCB209 nếu R_relr >1,05.

Tính tỉ số giữa mẫu và dung dịch chuẩn tính năng đối với từng chuẩn nội sử dụng chuẩn bơm gần nhất theo Công thức (3).

Nếu nhiều bước làm sạch là cần thiết, có thể nhận được tỉ số nhỏ hơn, bởi vì với từng bước làm sạch, sự thất thoát là có thể được chấp nhận theo tiêu chuẩn này. Chấp nhận tỉ số nhỏ hơn nếu có thể giải thích bằng lượng mất được chấp nhận trong từng bước làm sạch. Độ thu hồi của chuẩn nội phải bằng 50 %. Nếu độ thu hồi của chuẩn nội thấp hơn 50 %, chuẩn này không được áp dụng.

10.8.7  Tính kết quả

Tham khảo 10.7.6.

11  Đặc tính tính năng

Phương pháp là “dựa trên tính năng”. Cho phép cải biên phương pháp để khắc phục cản trở không được quy định trong tiêu chuẩn này, nếu các tiêu chí tính năng được đáp ứng. Phải sử dụng chuẩn nội để kiểm tra quá trình xử lý sơ bộ, chiết và quy trình làm sạch. Độ thu hồi của chuẩn này cần phải bằng từ 50 % đến 110 %. Nếu độ thu hồi thấp hơn hoặc nằm ngoài giới hạn (nghĩa là từ 50 % đến 110 %), phải cải biên phương pháp sử dụng modul khác như được mô tả trong tiêu chuẩn này.

Một số mẫu có thể yêu cầu nhiều bước làm sạch trong trường hợp độ thu hồi thấp hơn. Trong trường hợp này cần chọn số lượng chuẩn nội nhiều hơn hoặc sử dụng chuẩn đánh dấu.

12  Độ chụm

Đặc tính tính năng của số liệu phương pháp đã được đánh giá (xem Phụ lục A).

13  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm những thông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này và detector được dùng, ECD hoặc MS;

b) Đặc điểm nhận dạng đầy đủ mẫu;

c) Kết quả của phép xác định theo 10.7 (GC-MS) và 10.8 (GC-ECD);

d) Mọi chi tiết không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc tự chọn, cũng như các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Số liệu độ lặp lại và độ tái lập

A.1  So sánh liên phòng thử nghiệm đối với đất

Đối với xác định độ lặp lại và độ tái lập, số liệu đối với xác định OCP trong kết quả mẫu đất từ hai phép so sánh liên phòng khác nhau được dùng. Một số sánh liên phòng là một phần của chương trình so sánh liên phòng được thực hiện bởi Viện thử nghiệm và nghiên cứu vật liệu liên bang Đức (Bundesanstalt fur Materialforschung und -prufung (BAM)]. Ba mẫu đất cát có các mức độ nhiễm bẩn khác nhau được phân tích. So sánh liên phòng thứ-hai được tổ chức bởi BAM. Trong khuôn khổ dự án “Nghiên cứu thử nghiệm để điều tra khảo sát điều kiện chiết tối ưu để xác định các chất hữu cơ trong đất”, một mẫu compost được phân tích. Trong cả hai so sánh liên phòng, các phương pháp chiết và quy trình làm sạch được áp dụng, và các mẫu được định lượng bằng sắc ký khí kết hợp detector lựa chọn khối lượng (GC-MS) và sắc ký khí với detector bẫy electron (GC-ECD).

Việc tổ chức và thực thi được tiến hành theo hướng dẫn nêu trong ISO 13528 và ISO/IEC 17043.

Bảng A.1 liệt kê các loại vật liệu được thử nghiệm.

Bảng A.1 - Vật liệu được thử trong so sánh liên phòng đối với xác định OCP trong đất

Đánh giá thống kê được tiến hành theo TCVN 6910-2 (ISO 5725-2). Giá trị trung bình, độ lệch chuẩn lặp lại (s_r) và độ lệch chuẩn tái lập (s_R) đã thu được (xem Bảng A.2).

Bảng A.2 - Kết quả nghiên cứu so sánh liên phòng xác định OCP bằng GC-MS và GC-ECD trong đất

A.2  Kết quả so sánh liên phòng

Đối với xác định số liệu lặp lại đối với xác định OCP trong trầm tích, kết quả từ so sánh liên phòng tiến hành ở Hà lan và được công bố trong TCVN 8061:2009 (ISO 10382:2002) được sử dụng. Hai mẫu trầm tích bị nhiễm bẩn tự nhiên (trầm tích 1 và 2, được ký hiệu WC 102 và WC 106 trong TCVN 8061:2009 (ISO 10382:2002)) được phân tích chỉ dùng GC-ECD để định lượng. Xem Bảng A.3.

Bảng A.3 - Kết quả nghiên cứu so sánh liên phòng xác định OCP bằng GC-ECD trong trầm tích

Phụ lục B

(Tham khảo)

Kế hoạch hiệu chuẩn

Tùy thuộc vào hàm lượng OCP dự đoán trong mẫu và thiết bị đo được dùng, các kế hoạch hiệu chuẩn khác nhau có thể được dùng.

Phụ lục C

(Tham khảo)

Ví dụ điều kiện đo GC-MS/MS đối với OCP

GC-MS/MS: Shimadzu TQ-8050 NX3)

Bảng C.1 - Thông số GC-MS/MS

Thư mục tài liệu tham khảo

[1]  TCVN 6910-2:2001 (ISO 5725-2:1994), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm của phương pháp đo và kết quả đo. Phần 2 - Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn.

[2]  TCVN 8061:2009 (ISO 10382:2002), Chất lượng đất - Xác định hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ và polyclorin biphenyl - Phương pháp sắc ký khí với detector bẫy electron