Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11479:2016 Nước uống-Xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật chứa nitơ và phospho-Phương pháp sắc ký khí

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11479:2016

NƯỚC UỐNG - XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT CHỨA NITƠ VÀ PHOSPHO - PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Drinking water - Determination of pesticides residues of nitrogen and phosphorus containing pesticides - Gas chromatographic method

Lời nói đầu

TCVN 11479:2016 được xây dựng trên cơ sở tham khảo AOAC 991.07 Nitrogen and Phosphorus-containing pesticides in finished drinking water. Gas chromatographic method;

TCVN 11479:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F9 Đồ uống biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

NƯỚC UỐNG - XÁC ĐỊNH DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT CHỨA NITƠ VÀ PHOSPHO - PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Drinking water - Determination of residues of nitrogen and phosphorus containing pesticides - Gas chromatographic method

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp sắc ký khí để xác định dư lượng của 45 loại thuốc bảo vệ thực vật có chứa nitơ hoặc phospho trong nước uống.

Các kết quả của phép thử liên phòng thử nghiệm được nêu trong Phụ lục B. Giới hạn phát hiện của phương pháp: nằm trong dải từ 0,075 µg/l (đối với simazin) đến 5,0 µg/l (đối với mevinphos), trong đó có 36 loại thuốc bảo vệ thực vật có giới hạn phát hiện nằm trong dải từ 0,13 µg/l đến 1,0 µg/l, xem Phụ lục C.

2  Nguyên tắc

Chiết một lượng xác định phần mẫu thử (1 lít) với diclometan bằng cách lắc trong phễu chiết hoặc lắc trong chai trộn, sử dụng máy lắc cơ học. Dịch chiết diclometan được tách và làm khô bằng natri sulfat khan, chuyển sang dung môi metyl tert-butyl ete và cô đặc đến 5 ml. Các dư lượng thuốc bảo vệ thực vật được tách ra và được đo bằng sắc ký khí cột mao quản sử dụng detector nitơ-phospho.

3  Thuốc thử

Chỉ sử dụng các thuốc thử tinh khiết phân tích và nước cất hai lần không chứa các chất nhiễm bẩn có thể làm cản trở quá trình xác định các chất cần phân tích, trừ khi có quy định khác. Các dung môi được chưng cất trong dụng cụ thủy tinh hoặc loại tương đương.

3.1  Diclometan (metylen clorua, CH₂CI₂).

3.2  Metyl tert-butyl ete (MTBE).

3.3  Natri sulfat (Na₂SO₄) khan, dạng hạt

Nung natri sulfat trong đĩa ở nhiệt độ 450 °C trên 4 h để loại bỏ các hợp chất hữu cơ gây nhiễu.

3.4  Natri thiosultat (Na₂S₂O₃) khan, dạng hạt.

3.5  Natri clorua (NaCI), dạng tinh thể

Nung natri clorua trong đĩa ở nhiệt độ 450 °C trên 4 h để loại bỏ các hợp chất hữu cơ gây nhiễu.

3.6  Dung dịch đệm phosphat, pH = 7

Trộn 29,6 ml dung dịch axit clohydric 0,1 M với 50 ml dung dịch dikali hydro phosphat (K₂HPO₄) 0,1 M.

3.7  Dung dịch bảo quản, dung dịch thủy ngân (II) clorua (HgCI₂) trong nước, 10 mg/ml.

CẢNH BÁO - Thủy ngân (II) clorua là chất độc và có khả năng gây ung thư. Cần mang thiết bị bảo vệ thích hợp để tránh hít phải hoặc hấp thụ qua da.

3.8  Dung dịch chuẩn gốc

Sử dụng các chất chuẩn có độ tinh khiết lớn hơn 96 % để chuẩn bị dung dịch chuẩn gốc thuốc bảo vệ thực vật có nồng độ 1 mg/ml trong MTBE. Có thể sử dụng các dung dịch chuẩn gốc đã được chuẩn bị sẵn ở nồng độ bất kỳ nếu các dung dịch này đã được chứng nhận. Bảo quản các dung dịch này ở nhiệt độ phòng, tránh ánh sáng. Không sử dụng các dung dịch chuẩn gốc sau khi chuẩn bị hai tháng hoặc khi có dấu hiệu suy giảm chất lượng.

3.9  Dung dịch chuẩn nội, 2-nitrotoluen trong MTBE, nồng độ 0,25 mg/ml

Chuẩn bị dung dịch từ 2-nitrotoluen có độ tinh khiết lớn hơn 98 %.

3.10  Dung dịch thay thế, 1,3-dimetyl-2-nitrobenzen (DMNB) trong MTBE, nồng độ 0,25 µ/ml

Chuẩn bị dung dịch từ DMNB có độ tinh khiết lớn hơn 98 %.

4  Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường của phòng thử nghiệm và cụ thể như sau:

4.1  Chai đựng mẫu, bằng thủy tinh borosilicat, dung tích 1 lít, có nắp vặn được lót tetrafluoroetylen (TFE)-fluorocarbon. Ngâm miếng lót qua đêm trong metanol trước khi dùng.

4.2  Phễu chiết, bằng thủy tinh borosilicat, dung tích 2 lít, có van khóa bằng TFE-fluorocarbon và có nắp thủy tinh mài hoặc có lớp lót bằng TFE-fluorocarbon.

4.3  Chai trộn, bằng thủy tinh borosilicat khả năng chiết thấp, dung tích 1,7 lít, có nắp vặn được lót TFE-fluorocarbon. Cắt miếng TFE-fluorocarbon vừa với nắp. Ngâm miếng lót qua đêm trong metanol trước khi dùng.

4.4  Bộ làm bay hơi dung môi Kuderna-Danish, gồm có:

4.4.1  Ống cô đặc, bằng thủy tinh borosilicat, dung tích 10 ml hoặc 25 ml, được chia vạch, dạng côn chuẩn khớp nối cỡ 19/22. Kiểm tra việc hiệu chuẩn ống này với các thể tích được sử dụng. Dùng nút thủy tinh mài để tránh làm bay hơi dịch chiết.

4.4.2  Bình làm bay hơi, bằng thủy tinh borosilicat, dung tích 500 ml, dạng côn chuẩn khớp nối cỡ 24/40, đáy dạng côn chuẩn khớp nối cỡ 19/22, bình được lắp kín với ống cô đặc (4.4.1) bằng lò xo.

4.4.3  Cột Snyder, loại 3 bi macro, dài 218 mm, dạng côn chuẩn khớp nối cỡ 24/40 và loại 2 bi micro, dài 170 mm, dạng côn chuẩn khớp nối cỡ 19/22.

4.5  Lọ (vial), bằng thủy tinh, dung tích từ 5 ml đến 10 ml, nắp vặn có lót TFE-fluorocarbon.

4.6  Máy lắc phễu chiết (tùy chọn), có thể giữ phễu chiết 2 lít (4.2) và lắc phễu theo chuyển động tròn để trộn đều các lượng chứa trong phễu.

4.7  Bộ trộn, có thể giữ các chai trộn ở tốc độ 30 r/min.

4.8  Hạt đun sôi, carborundum, cỡ hạt No.12, được nung 30 min ở 400 °C trước khi sử dụng. Làm nguội và bảo quản trong bình hút ẩm.

4.9  Nồi cách thủy, có thể kiểm soát nhiệt độ ở ± 2 °C, sử dụng trong tủ hút.

4.10  Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,000 1 g.

4.11  Máy sắc ký khí, được cài đặt chương trình nhiệt độ để sử dụng với cột mao quản, bao gồm:

4.11.1  Xyranh.

4.11.2  Cột phân tích.

4.11.2.1  Cột ban đầu, dài 30 mxđường kính trong 0,25 mm, cột mao quản được nhồi silica nóng chảy có màng loại DB-5, độ dày màng film 0,25 µm.

4.11.2.1  Cột khẳng định, dài 30 mxđường kính trong 0,25 mm, cột mao quản được nhồi silica nóng chảy có màng loại DB-1701, độ dày màng film 0,25 µm.

4.11.3  Detector nitơ-phospho.

4.11.4  Bộ ghi đồ thị.

4.12  Bình định mức, dung tích 100 ml.

4.13  Bình nón, dung tích 500 ml.

4.14  Ống đong, dung tích 1 000 ml, được chia vạch.

5  Lấy mẫu

Mẫu gửi đến phòng thử nghiệm phải đúng là mẫu đại diện. Mẫu không bị hư hỏng hoặc không bị thay đổi trong suốt quá trình vận chuyển hoặc bảo quản.

Việc lấy mẫu không quy định trong tiêu chuẩn này. Các bên liên quan tự thỏa thuận về việc lấy mẫu.

6  Cách tiến hành

6.1  Chuẩn bị chai đựng mẫu phòng thử nghiệm

Cho 1 ml dung dịch bảo quản (3.7) vào chai đựng mẫu thủy tinh (4.1). Nếu dự kiến mẫu thử có clo dư thì thêm 80 mg natri thiosulfat (3.4) vào chai trước khi lấy mẫu phòng thử nghiệm.

6.2  Lấy mẫu phòng thử nghiệm

Lấy 1 lít mẫu phòng thử nghiệm cho vào chai đựng mẫu đã chuẩn bị (6.1), đậy nắp và lắc mạnh trong 1 min. Làm lạnh mẫu ở nhiệt độ 4 °C từ khi lấy mẫu cho đến khi chiết, tránh ánh sáng.

6.3  Chuẩn bị mẫu

6.3.1  Quy trình chiết tự động

Cho dung dịch bảo quản (3.7) vào các mẫu phòng thử nghiệm chưa bổ sung chất bảo quản. Đánh dấu mức nước trên thành chai đựng mẫu để dùng cho phép xác định thể tích mẫu tiếp theo. Thêm 50 µl dung dịch thay thế (3.10) vào mẫu phòng thử nghiệm trước khi chiết để thu được dung dịch thay thế có nồng độ 12,5 µg/l trong mẫu phòng thử nghiệm và độ thu hồi định lượng ước tính là 2,5 µg/ml trong dịch chiết. Nếu sử dụng máy lắc phễu chiết (4.6) thì rót toàn bộ mẫu vào phễu chiết (4.2). Nếu dùng bộ trộn (4.7) thì rót toàn bộ mẫu vào chai trộn (4.3). Thêm 50 ml dung dịch đệm phosphat (3.6). Kiểm tra pH của dung dịch và chỉnh đến pH 7 bằng cách thêm dung dịch axit sulfuric loãng hoặc dung dịch natri hydroxit loãng, nếu cần.

Cho 100 g natri clorua (3.5) vào phần mẫu thử, đậy kín và lắc để hòa tan muối. Thêm 300 ml diclometan (3.1) vào chai đựng mẫu rỗng, đậy kín và lắc 30 s để tráng chai. Chuyển dung môi này vào phần mẫu thử đựng trong phễu chiết hoặc chai trộn, đậy kín và lắc 10 s, xả khí thường xuyên. Lặp lại quá trình lắc và xả khí cho đến khi không quan sát thấy áp suất thoát ra trong khi xả khí. Đậy kín và đặt vật chứa phần mẫu thử vào thiết bị trộn cơ học thích hợp (máy lắc phễu chiết hoặc bộ trộn). Lắc hoặc trộn trong 1 h.

Sau khi chiết, rót lượng chứa trong chai trộn vào phễu chiết 2 lít. Để lớp hữu cơ tách khỏi pha nước trên 10 min. Nếu phần nhũ tương trung gian giữa các lớp lớn hơn một phần ba thể tích lớp dung môi thì kết thúc quá trình tách pha cơ học. Thu dịch chiết diclometan vào bình nón 500 ml (4.13) chứa khoảng 5 g natri sulfat (3.3) khan. Xoay bình nón để làm khô dịch chiết. Để yên trong 15 min.

Xác định thể tích mẫu phòng thử nghiệm ban đầu bằng cách thêm nước đến vạch vào chai đựng mẫu rồi chuyển vào ống đong chia vạch 1 000 ml (4.14). Ghi lại thể tích mẫu phòng thử nghiệm, chính xác đến 5 ml.

6.3.2  Quy trình chiết thủ công

Cho dung dịch bảo quản (3.7) vào các mẫu phòng thử nghiệm chưa bổ sung chất bảo quản. Đánh dấu mức nước trên thành chai để dùng cho phép xác định thể tích mẫu tiếp theo. Thêm 50 µl dung dịch thay thế (3.10) vào mẫu phòng thử nghiệm. Rót toàn bộ mẫu vào phễu chiết 2 lít (4.2). Thêm 50 ml dung dịch đệm phosphat (3.6). Kiểm tra pH của dung dịch và chỉnh đến pH 7 bằng cách thêm dung dịch axit sulfuric loãng hoặc dung dịch natri hydroxit loãng, nếu cần.

Cho 100 g natri clorua (3.5) vào phần mẫu thử, đậy kín và lắc để hòa tan muối. Thêm 60 ml diclometan (3.1) vào chai đựng mẫu phòng thử nghiệm, đậy kín và lắc chai 30 s để tráng chai. Chuyển dung môi này vào phễu chiết và chiết phần mẫu thử bằng cách lắc mạnh phễu trong 2 min đồng thời xả khí thường xuyên để giải phóng áp suất dư. Để lớp hữu cơ tách khỏi pha nước trên 10 min. Nếu phần nhũ tương trung gian giữa các lớp lớn hơn một phần ba thể tích lớp dung môi thì kết thúc quá trình tách pha cơ học. Thu dịch chiết diclometan vào bình nón 500 ml (4.13) chứa khoảng 5 g natri sulfat (3.3) khan. Thêm tiếp 60 ml diclometan vào phần mẫu thử và lặp lại quy trình chiết, gộp tất cả các dịch chiết thu được vào bình nón. Tương tự, tiến hành lần chiết thứ ba. Xoay bình nón để làm khô dịch chiết. Để yên trong 15 min.

Xác định thể tích mẫu phòng thử nghiệm ban đầu bằng cách thêm nước đến vạch vào chai đựng mẫu rồi chuyển vào ống đong chia vạch 1 000 ml (4.14). Ghi lại thể tích mẫu phòng thử nghiệm, chính xác đến 5 ml.

6.4  Cô đặc dịch chiết

Lắp bộ làm bay hơi dung môi (4.4) bằng cách gắn ống cô đặc 25 ml (4.4.1) vào bình làm bay hơi 500 ml (4.4.2). Gạn dịch chiết diclometan (từ 6.3.1 hoặc 6.3.2) vào ống cô đặc. Tráng natri sulfat còn lại hai lần, mỗi lần bằng 25 ml diclometan và gạn nước tráng cho vào ống cô đặc.

Thêm một hoặc hai hạt đun sôi (4.8) sạch vào bình làm bay hơi và gắn vào cột macro-Snyder (4.4.3). Làm ướt lại cột bằng khoảng 1 ml diclometan. Đặt bộ làm bay hơi dung môi trên nồi cách thủy (4.9) ở nhiệt độ từ 65 °C đến 70 °C sao cho một phần ống cô đặc ngập trong nước nóng và toàn bộ bề mặt xung quanh thấp hơn của bình chìm trong hơi nóng. Chỉnh vị trí của thiết bị theo phương thẳng đứng và nhiệt độ nước, khi cần, để kết thúc quá trình cô đặc trong 15 min đến 20 min ở tốc độ chưng cất thích hợp, các bi của cột sẽ chuyển động liên tục, nhưng các khoang không bị ngập. Khi thể tích của dung dịch đạt đến 2 ml, lấy bộ làm bay hơi dung môi ra khỏi nồi cách thủy, để cột ráo nước và để nguội trên 10 min.

Tháo cột macro-Snyder, tráng bình và điểm nối phía dưới bằng 1 ml đến 2 ml MTBE (3.2), thu nước tráng vào ống cô đặc. Thêm từ 5 ml đến 10 ml MTBE và hạt đun sôi mới. Gắn cột micro-Snyder (4.4.3) vào ống cô đặc và làm ướt lại cột bằng khoảng 0,5 ml MTBE. Đặt bộ làm bay hơi có cột micro-Snyder lên nồi cách thủy sao cho một phần ống cô đặc chìm trong nước nóng. Chỉnh bộ làm bay hơi theo phương thẳng đứng và nhiệt độ của nước khi cần để kết thúc quá trình cô đặc trong 5 min đến 10 min. Khi thể tích dung dịch đạt 2 ml, lấy bộ làm bay hơi ra khỏi nồi cách thủy, để ráo nước và để nguội. Thêm 10 ml MTBE và hạt đun sôi rồi cô đặc đến 2 ml. Khi thể tích của dung dịch đạt đến 2 ml, lấy bộ làm bay hơi ra khỏi nồi cách thủy, để cột ráo nước và để nguội. Thêm 10 ml MTBE lần thứ hai và hạt đun sôi rồi cô đến 2 ml. Khi thể tích dung dịch đạt đến 2 ml, lấy bộ làm bay hơi ra khỏi nồi cách thủy để ráo và để nguội. Thêm 10 ml MTBE lần thứ ba và hạt đun sôi rồi cô đến 2 ml. Lấy bộ làm bay hơi ra khỏi nồi cách thủy để ráo và để nguội. Tháo cột micro-Snyder, tráng ống cô đặc đồng thời chỉnh thể tích dung dịch đến 5,0 ml bằng MTBE.

Thêm 50 µl dung dịch chuẩn nội (3.9) vào dịch chiết phần mẫu thử để thu được dung dịch chuẩn nội làm việc có nồng độ 2,5 µg/ml. Đậy kín và lắc để phân tán chất chuẩn nội. Chuyển dịch chiết vào lọ có nắp vặn TFE-fluorocarbon kín có kích thước thích hợp. Bảo quản ở 4 °C cho đến khi phân tích, tránh ánh sáng. Dịch chiết có thể bền 14 ngày nếu được bảo quản trong các điều kiện này.

6.5  Xác định

Bơm dịch chiết thu được (xem 6.4) vào máy sắc kí. Các điều kiện vận hành sau đây của máy sắc ký được coi là thích hợp:

Thể tích bơm: 2 µl;

Chế độ bơm: không chia dòng;

Thời gian dừng: 45s;

Lưu lượng khí mang (heli): 30 cm/s (tuyến tính);

Nhiệt độ buồng bơm mẫu: 250 °C;

Nhiệt độ detector: 300 °C;

Chương trình nhiệt độ lò cột: được cài đặt nhiệt độ từ 60 °C đến 300 °C, tốc độ nâng nhiệt độ 4 °C/min;

Detector: nitơ-phospho.

6.6  Hiệu chuẩn máy sắc ký khí sử dụng detector nitơ-phospho

Các ví dụ về quá trình chiết sử dụng các điều kiện này được nêu trong Phụ lục A. Phụ lục B đưa ra thời gian lưu và giới hạn phát hiện của phương pháp dự kiến được thiết lập.

Đầu tiên, tiến hành hiệu chuẩn năm mức trong dải tuyến tính của detector, sử dụng dung dịch chuẩn nội và hệ số đáp ứng tương đối (RRF). RRF được tính theo Công thức (1):

                                (1)

Trong đó:

Nếu giá trị RRF đối với từng chất phân tích trong dải làm việc là không đổi (độ lệch chuẩn tương đối RSD ≤ 10 %) thì có thể sử dụng giá trị RRF trung bình để tính kết quả.

Kiểm tra xác nhận đường chuẩn hoặc RRF hàng ngày bằng cách đo một hoặc hai dung dịch chuẩn hiệu chuẩn. Nếu RRF đối với chất phân tích bất kỳ chênh lệch lớn hơn ± 20 % so với RRF trung bình trong phép hiệu chuẩn đầu tiên thì lặp lại phép phân tích dung dịch chuẩn một mức với dung dịch chuẩn mới. Nếu không thì chuẩn bị đường chuẩn mới.

7  Tính kết quả

Hàm lượng các thuốc bảo vệ thực vật có trong mẫu thử, C, biểu thị bằng microgam trên lít (µg/l), có thể được xác định từ đường chuẩn hoặc được tính theo Công thức (2):

                         (2)

Trong đó:

A_s là đáp ứng đo được đối với chất phân tích;

A_is là đáp ứng đối với chất chuẩn nội;

I_s là khối lượng chất chuẩn nội thêm vào từng dịch chiết, tính bằng microgam (µg), xem 6.4;

V₀ là thể tích mẫu phòng thử nghiệm dùng để chiết, tính bằng lít;

RRF_tb là giá trị trung bình của các hệ số đáp ứng tương đối tính được theo Công thức (1).

8  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:

a) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ mẫu thử;

b) phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;

c) phương pháp thử đã sử dụng, viện dẫn tiêu chuẩn này;

d) mọi thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc được xem là tùy chọn, cùng với mọi tình huống bất thường có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm;

e) kết quả thử thu được;

f) nếu kiểm tra độ lặp lại thì nêu kết quả cuối cùng thu được.

Phụ lục A

(tham khảo)

Ví dụ về sắc ký đồ

THỜI GIAN (Min)

CHÚ DẪN:     IS   là dung dịch chuẩn nội;              SUR    là dung dịch thay thế

Hình A.1 - Sắc ký đồ GC-NPD của hợp chất nhóm A được phân tích trên cột mao quản được nhồi silica nóng chảy có màng loại DB-5 (độ dày màng film 0,25 µm), dài 30 mxđường kính trong 0,25 mm

CHÚ DẪN:     IS   là dung dịch chuẩn nội;              SUR    là dung dịch thay thế

Hình A.2 - Sắc ký đồ GC-NPD của hợp chất nhóm B được phân tích trên cột mao quản được nhồi silica nóng chảy có màng loại DB-5 (độ dày màng film 0,25 µm), dài 30 mxđường kính trong 0,25 mm

Phụ lục B

(tham khảo)

Các kết quả nghiên cứu liên phòng thử nghiệm

Nghiên cứu cộng tác cho thấy giới hạn phương pháp chấp nhận được đối với tất cả các chất phân tích đã được thử nghiệm trừ merphos bị phân hủy do nhiệt trong bơm GC. Các ảnh hưởng của nền mẫu có ý nghĩa thống kê đối với năm hợp chất (carboxin, disulfoton, metolachlor, pronamid và simazin) trong nước uống. Trong nước tinh khiết, độ lệch chuẩn tương đối tái lập (RSD_R) đối với 44 loại thuốc bảo vệ thực vật nằm trong dải từ 12,8 % đến 25,4% và chỉ có vernolat vượt quá 25 % (25,4 %). Trong nước uống, độ lệch chuẩn tái lập (RSD_R) đối với 44 loại thuốc bảo vệ thực vật nằm trong dải từ 11,5 % đến 42,6 % và các hợp chất vượt quá 25 % gồm tricyclazole (25,1 %), terbufos (25,8 %), fluridon (28,1 %), turbutryn (29,1 %), terbutryn (29,1 %), disulfoton (32,5 %) và carboxin (42,6 %). Xem Bảng B.1 về các kết quả nghiên cứu liên phòng đối với phương pháp.

Bảng B.1 - Các kết quả nghiên cứu liên phòng thử nghiệm đối với thuốc bảo vệ thực vật có chứa nitơ và phospho trong nước uống^a

Phụ lục C

(tham khảo)

Các chất chuẩn, thời gian lưu và giới hạn phát hiện của phương pháp đối với các loại thuốc bảo vệ thực vật

Bảng C.1 - Mã đăng ký hóa chất, mã nhận biết pic, thời gian lưu và giới hạn phát hiện đối với 45 loại thuốc bảo vệ thực vật chứa nitơ và phospho