TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 6682:2008 (ISO 18145:2003) VỀ KHÓI THUỐC LÁ TRONG MÔI TRƯỜNG – XÁC ĐỊNH NICOTIN VÀ 3-ETENYLPYRIDIN PHA HƠI TRONG KHÔNG KHÍ – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6682:2008

ISO 18145:2003

KHÓI THUỐC LÁ TRONG MÔI TRƯỜNG – XÁC ĐỊNH NICOTIN VÀ 3-ETENYLPYRIDIN PHA HƠI TRONG KHÔNG KHÍ – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Environmental tobacco smoke – Determination of vapour phase nicotine and 3-ethenylpyridin in air – Gas-chromatographic method

Lời nói đầu

TCVN 6682:2008 thay thế TCVN 6682:2000;

TCVN 6682:2008 hoàn toàn tương đương với ISO 18145:2003;

TCVN 6682:2008 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 126 Thuốc lá và sản phẩm thuốc lá biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

KHÓI THUỐC LÁ TRONG MÔI TRƯỜNG – XÁC ĐỊNH NICOTIN VÀ 3-ETENYLPYRIDIN PHA HƠI TRONG KHÔNG KHÍ – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Environmental tobacco smoke – Determination of vapour phase nicotine and 3-ethenylpyridin in air – Gas-chromatographic method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định phương pháp lấy mẫu, xác định nicotin và 3-etenylpyndin (3-EP) pha hơi của khói thuốc lá trong môi trường (ETS). Phương pháp này áp dụng cho nhân viên lấy mẫu và khu vực lấy mẫu.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là 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.

TCVN 7151:2002 (ISO 648:1977), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Pipet một mức.

TCVN 7153:2002 (ISO 1042:1998), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh – Bình định mức.

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các định nghĩa sau đây:

3.1 Khói thuốc lá trong môi trường (environmental tobacco smoke)

ETS

Hỗn hợp của khói thuốc từ luồng khói chính và luồng khói phụ tỏa ra pha loãng với khói thuốc đã có trước đó.

3.2 Detector nitơ-phospho (nitrogen-phosphorus detector)

NPD

Thiết bị phát hiện chọn lọc, có độ nhạy cao được dùng để phát hiện các hợp chất hữu cơ chứa nitơ và phosphor.

4. Nguyên tắc

Phương pháp thử nghiệm dựa trên việc thu lấy nicotin và 3-EP bằng sự hấp thụ lên cột resin hấp phụ, sau đó chiết nicotin và 3-EP từ cột resin hấp phụ và xác định bằng sắc ký khí (GC) có detector chọn lọc nitơ (xem [3]). Rút một lượng thể tích không khí đã biết qua ống lấy mẫu được nhồi chất hấp phụ, được dùng để hấp phụ nicotin và 3-EP trong không khí ở trong phòng. Sau khi hoàn thành việc lấy mẫu, các lượng chứa trong ống được chuyển vào lọ thủy tinh dung tích 2 ml dùng cho bộ bơm mẫu tự động. Giải hấp dung dịch thu được bằng dung dịch etyl axetat chứa nồng độ 0,01% trietylamin và nồng độ quinolin (chất chuẩn nội) qui định. Bơm dung dịch GC-NPD vào mẫu đã giải hấp. Tỷ lệ diện tích thu được từ việc bơm chất chuẩn được so sánh với diện tích của pic nicotin và 3-EP, đem chia cho diện tích pic chuẩn nội.

5. Giới hạn phát hiện

Phương pháp qui định trong tiêu chuẩn này cho phép đánh giá các giới hạn thấp hơn nồng độ nicotin và 3-EP dưới đây. Ở tốc độ lấy mẫu 1,0 l/min, thì các giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) như sau:

a) đối với nicotin

– 0,17 mg/m³ (LOD) và 0,56mg/m³ (LOQ) trong thời gian lấy mẫu 1 h và

– 0,02 mg/m³ (LOD) và 0,07mg/m³ (LOQ) trong thời gian lấy mẫu 8 h.

b) đối với 3-EP

– 0,08 mg/m³ (LOD) và 0,28 mg/m³ (LOQ) trong thời gian lấy mẫu 1 h và

– 0,01 mg/m³ (LOD) và 0,03 mg/m³ (LOQ) trong thời gian lấy mẫu 8 h.

Cả LOD và LOQ đều có thể giảm bằng cách tăng độ nhạy của detector điện tử đặc thù

6. Thuốc thử

Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích.

6.1 Chất hấp phụ, các hạt đồng trùng hợp polysteren-divinylbenzen dạng vi cầu, kích thước từ 420 nm đến 841 nm (20/40 mesh), diện tích bề mặt 1) trung bình 725m²/g.

6.2 Khí nén, dùng cho khí detector (< 0,1 ppm hydrocacbon).

6.3 Etyl axetat, loại sắc ký.

6.4 4-Etenylpyridin (4-EP), 95%, đồng phân của 3-etenylpyridin, loại bán sẵn.

6.5 Khí heli nén, dùng cho khí mang hoặc khí detector, hoặc cả hai loại 99,995%.

6.6 Khí hydro nén, dùng cho detector khí, loại 99,995%.

6.7 Nicotin, 99%.

6.8 Quinolin (chất chuẩn nội), 99%.

6.9 Trietylamin, 99%.

6.10 Dung môi etyl axetat biến tính.

6.10.1 Dung môi etyl axetat biến tính có chất chuẩn nội

Cho 0,5 ml trietylamin và 30 ml quinolin (khoảng 8 mg/ml) vào lọ đựng 4 l etyl axetat vừa mới mở. Lắc hoặc khuấy để trộn đều. Dung môi biến tính có phần thể tích 0,01% trietylamin để tránh sự hấp thụ nicotin vào thành lọ thủy tinh (xem [20]).

Khi không sử dụng, bảo quản dung môi trong tủ lạnh (ở khoảng 4⁰C). Ít nhất cứ 12 tháng thì phải làm mới lại dung môi.

6.10.2 Dung môi etyl axetat biến tính không có chất chuẩn nội

Cho 0,5 ml trietylamin vào lọ đựng 4 l etyl axetat vừa mới mở. Lắc hoặc khuấy để trộn đều.

6.11 Dung dịch chuẩn nicotin và 4-EP

Để giữ hàm lượng chất chuẩn nội không đổi đối với cả các chất chuẩn và mẫu, thì trong cùng mẻ dung môi biến tính dùng để chuẩn bị dung dịch chuẩn phải được sử dụng để chiết các mẫu. Vì vậy, khi chuẩn bị mẻ dung môi biến tính mới, phải chuẩn bị một mẻ dung dịch chuẩn mới. Cách khác, nếu các chất chuẩn và các mẫu chứa hàm lượng chất chuẩn nội khác nhau, thì hàm lượng mẫu chiết trong cả hai dung dịch phải được biết chính xác, phép hồi qui và công thức tính trong 10.2 phải được thay đổi để tương ứng với các nồng độ chất chuẩn nội khác nhau.

6.11.1 Nicotin chuẩn ban đầu

Chuẩn bị nicotin chuẩn ban đầu (400 mg/ml) bằng cách cân trực tiếp 100 mg nicotin vào trong bình định mức 250 ml. Pha loãng đến vạch bằng dung môi (6.10.1) và lắc để trộn đều.

Khi không sử dụng, bảo quản dung dịch trong lọ thủy tinh bo silicat độ quang hóa thấp có nắp vặn trong tủ lạnh (ở nhiệt độ -10⁰C hoặc thấp hơn). Ít nhất cứ 6 tháng thì chuẩn bị mới chất chuẩn.

6.11.2 4-EP chuẩn ban đầu

Chuẩn bị 4-EP (500 mg/ml) chuẩn ban đầu bằng cách cân 100mg 4-EP cho vào bình định mức 200 ml. Pha loãng đến vạch bằng dung môi (6.10.1) và lắc để trộn đều.

Khi không sử dụng, bảo quản dung dịch trong lọ thủy tinh bo silicat độ quang hóa thấp có nắp vặn trong tủ lạnh (ở nhiệt độ -10⁰C hoặc thấp hơn). Ít nhất cứ 6 tháng thì chuẩn bị mới chất chuẩn.

6.11.3 Nicotin và 4-EP chuẩn thứ hai

Chuẩn bị nicotin (4,8 mg/ml) và 4-EP (2 mg/ml) chuẩn thứ hai bằng cách chuyển 3.0 ml chất chuẩn nicotin ban đầu và 1.0 ml chất chuẩn 4-EP ban đầu vào bình định mức 250 ml. Pha loãng đến vạch bằng dung môi (6.10.1) và lắc để trộn đều.

Khi không sử dụng, bảo quản dung dịch trong lọ thủy tinh bo silicat độ quang hóa thấp có nắp vặn trong tủ lạnh (ở nhiệt độ -10⁰C hoặc thấp hơn). Ít nhất cứ 6 tháng thì chuẩn bị mới chất chuẩn.

6.11.4 Nicotin và 4-EP chuẩn làm việc

Chuẩn bị năm chất chuẩn làm việc bao trùm các dải nồng độ mong muốn của mẫu bằng cách chuyển các thể tích xác định của chất chuẩn thứ hai (6.11.3) vào bình định mức 100 ml. Pha loãng đến vạch bằng dung môi (6.10.1) và lắc để trộn đều. Các thể tích khuyến cáo là 100,0ml, 30,0ml, 15,0ml, 6,0ml và 2,0ml tương ứng với các nồng độ 6,0 mg, 1,80 mg, 0,90 mg, 0,36 mg và 0,12 mg/125 ml đối với nicotin và 2,5 mg, 0,75 mg, 0,375 mg, 0,15 mg và 0,05 mg/1,25 ml đối với 4-EP.

Khi không sử dụng, bảo quản dung dịch trong lọ thủy tinh bo silicat độ quang hóa thấp có nắp vặn trong tủ lạnh (ở nhiệt độ -10⁰C hoặc thấp hơn). Ít nhất cứ 6 tháng thì chuẩn bị mới chất chuẩn.

6.12 Nicotin và 4-EP chuẩn bổ sung (spiking standards) (không chứa chất chuẩn nội)

6.12.1 Nicotin chuẩn bổ sung ban đầu

Chuẩn bị nicotin chuẩn bổ sung ban đầu (400 mg/ml) bằng cách cân trực tiếp 100 mg nicotin vào trong bình định mức 250 ml. Pha loãng đến vạch bằng dung môi (6.10.2) và lắc để trộn đều.

Khi không sử dụng, bảo quản dung dịch trong lọ thủy tinh bo silicat độ quang hóa thấp có nắp vặn trong tủ lạnh (ở nhiệt độ -10⁰C hoặc thấp hơn). Ít nhất cứ 6 tháng thì chuẩn bị mới chất chuẩn.

6.12.2 4-EP chuẩn bổ sung ban đầu

Chuẩn bị 4-EP chuẩn bổ sung ban đầu (500 mg/ml) bằng cách cân trực tiếp 100 mg 4-EP vào trong bình định mức 200 ml. Pha loãng đến vạch bằng dung môi (6.10.2) và lắc để trộn đều.

Khi không sử dụng, bảo quản dung dịch trong lọ thủy tinh bo silicat độ quang hóa thấp có nắp vặn trong tủ lạnh (ở nhiệt độ -10⁰C hoặc thấp hơn). Ít nhất cứ 6 tháng thì chuẩn bị mới chất chuẩn.

6.12.3 Nicotin và 4-EP chuẩn bổ sung thứ hai

Chuẩn bị nicotin (9,6 mg/ml) và 4-EP (4,0 mg/ml) chuẩn bổ sung thứ hai bằng cách chuyển 6,0 ml chất chuẩn nicotin ban đầu và 2,0 ml chất chuẩn bổ sung 4-EP ban đầu vào bình định mức 250 ml. Pha loãng đến vạch bằng dung môi (6.10.2) và lắc để trộn đều.

Khi không sử dụng, bảo quản dung dịch trong lọ thủy tinh bo silicat độ quang hóa thấp có nắp vặn trong tủ lạnh (ở nhiệt độ -10⁰C hoặc thấp hơn). Ít nhất cứ 6 tháng thì chuẩn bị mới chất chuẩn.

7. Thiết bị, dụng cụ

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

7.1 Hệ thống lấy mẫu

7.1.1 Máy đo lưu lượng bọt hoặc máy đo lưu lượng khối, dùng để hiệu chuẩn bơm mầu.

7.1.2 Nắp bằng chất dẻo, dùng để đậy các ống hấp phụ sau khi lấy mẫu.

7.1.3 Bơm lấy mẫu cá nhân, có thể di động và bơm mẫu với tốc độ dòng không đổi, hiệu chuẩn được với tốc độ dòng mong muốn (lên đến 1,5 l/min)

7.1.4 Dụng cụ bẻ ống, để bẻ các đầu ống hấp phụ

7.1.5 Bộ giữ ống, có gắn kẹp để gắn ống chặt hoặc sát hơn.

7.1.6 Ống hấp phụ, ống thủy tinh hoặc có hai đầu được hàn kín bằng đèn xì, dài khoảng 7 cm, đường kính ngoài 6mm và đường kính trong 4 mm, chứa một phần chất resin hấp phụ 2) 120 mg. Resin được giữ lại trong ống thủy tinh bằng nút bông thủy tinh (đầu ra), nút bông thủy tinh và khóa lò xo (lockspring) bằng kim loại (đầu vào).

7.2 Hệ thống phân tích

7.2.1 Sắc ký khí, có detector nitơ-phospho (điện tử đặc thù)(NPD) và bộ bơm mẫu tự động (tùy chọn).

7.2.2 Cột GC, cột mao dẫn silic oxit nóng chảy dài 30m, đường kính trong 0,32 mm, được phủ một lớp dày 1,0 mm phenyl metylpolysiloxan 5%.

7.2.3 Hệ thống nhận dữ liệu sắc ký, dùng cho máy đo điện tích pic điện tử.

7.2.4 Lọ đựng mẫu, các lọ thủy tinh bo silicat dùng cho bơm mẫu tự động, dung tích 2 ml, có nắp đậy bằng màng polytetrafloetylen (PTFE).

7.3 Pipet phân phối, dung tích 1,25 ml

7.4 Giũa hình tam giác, dùng để cắt và bẻ đầu các ống mẫu.

7.5 Kẹp, để hỗ trợ khi chuyển lượng chứa trong ống dẫn phụ sang lọ dùng cho bơm mẫu tự động.

7.6 Dụng cụ lấy bông thủy tinh, để hỗ trợ khi chuyển lượng chứa trong ống hấp phụ sang lọ dùng cho bộ bơm mẫu tự động.

7.7 Dụng cụ lắc bằng cổ tay (wrist-action), dùng để chiết dung môi.

7.8 Pipet một vạch, phù hợp với loại A của TCVN 7151:2002 (ISO 648:1977).

7.9 Bình định mức một vạch, phù hợp với loại A của TCVN 7153:2002 (ISO 1042:1998).

8. Qui trình lấy mẫu

8.1 Hiệu chuẩn bơm mẫu riêng

Chỉnh máy đo điện thế trên bơm mẫu bằng khí đến tốc độ dòng qui định (≤ 1,5 l/min).

Hiệu chuẩn bơm mẫu riêng ngay trước khi lấy mẫu. Khi hiệu chuẩn, nối máy đo lưu lượng vào trong ống hấp phụ. Đo dòng bằng ống hấp phụ đã được chuẩn bị ở vị trí máy bơm và máy đo lưu lượng.

Nếu sử dụng máy đo lưu lượng khối, thì ghi lại tốc độ dòng thể tích (qv) của bộ bơm mẫu bằng khí. Nếu sử dụng máy đo lưu lượng bọt, sẽ tạo ra một vài mảng bọt xà phòng trong máy đo lưu lượng, sau đó làm ẩm bề mặt trước khi ghi lại các phép đo thực tế.Ngưng đo khi bọt xà phòng lên đến thể tích đã biết. Lặp lại năm lần đo và tính thời gian trung bình.

Tính tốc độ dòng thể tích của bơm, q, biểu thị bằng lít trên phút, theo công thức sau đây

                                                            (1)

trong đó

V₁ là thể tích được đo bằng máy đo lưu lượng, tính bằng lít (l);

T₁ là thời gian trung bình, tính bằng phút, khi mảng bọt xà phòng di chuyển V₁ trong máy đo lưu lượng bọt.

8.2 Ống hấp phụ và chuẩn bị bơm lấy mẫu cá nhân

Dùng dụng cụ bẻ ống để bẻ hai đầu (để mở được đường kính của lỗ thoát ít nhất 2 mm hoặc bằng một nửa đường kính trong của ống, loại cỡ lớn hơn) để chuẩn bị các ống hấp phụ. Đặt ống hấp phụ vào trong ống, hoặc trong dụng cụ giữ ống, được nối với bơm có đầu vào tiếp xúc với không khí. Chỉnh máy đo điện thế của bơm để đạt được tốc độ dòng (≤ 1,5 l/min). Sử dụng máy đo lưu lượng đo và ghi lại tốc độ dòng (l/min)

Chuẩn bị và xử lý ít nhất hai ống hấp phụ theo cùng một cách giống như đối với các ống mẫu (bẻ vỡ, đo lưu lượng, đậy nắp và tiến hành đo). Ghi nhãn và tiến hành các ống này như đối với mẫu trắng.

8.3 Thu thập mẫu

Bật bơm và ghi lại thời gian bắt đầu lấy mẫu.

Thu các mẫu tại thời điểm tốc độ dòng hiệu chuẩn trong khoảng thời gian qui định, thông thường tối thiểu là 1 h.

Khi kết thúc thời gian lấy mẫu, tắt bơm và ghi lại thời điểm tắt bơm.

Đo lại và ghi lại tốc độ dòng. Sử dụng tốc độ dòng trung bình () để tính

Tính tốc độ dòng trung bình (), từ công thức sau đây

                                                  (2)

Trong đó

 là tốc độ dòng ban đầu;

 là tốc độ dòng cuối cùng;

Lấp ống hấp phụ ra khỏi bơm và mở nắp ống hấp phụ.

Phân tích hoặc bảo quản (ở ≤ 0⁰C) ngay các ống hấp phụ. Các mẫu này bền ít nhất trong 8 tuần khi bảo quản.

9. Tiến hành phân tích

9.1 Yêu cầu chung

Nếu các mẫu đã được bảo quản lạnh, thì để chúng cân bằng với nhiệt độ phòng trước khi phân tích.

9.2 Giải hấp cột resin hấp phụ và chiết

Tiến hành quá trình chiết trong môi trường không có nicotin. Ngoài ra, ngay trước khi phân tích, người phân tích phải làm sạch tay bằng xà phòng, nước, không hút thuốc và tiếp xúc với môi trường hoặc bề mặt chứa nicotin. Qui trình này phải được thực hiện từ khi bắt đầu qui trình chiết thông qua việc nạp mẫu vào khay lấy mẫu tự động.

Sử dụng dung môi etyl axetat biến tính (6.10.1) để thực hiện việc chiết.

Chuyển lượng chứa trong ống hấp phụ vào lọ thủy tinh dùng cho bơm mẫu tự động để chiết. Mở nắp ống hấp phụ và dùng giũa nới rộng đầu ra của ống để thực hiện được dễ dàng hơn. Dùng dụng cụ chuyển và kẹp để mở khóa lò xo, nút bông thủy tinh và chuyển các lượng chứa trong cột resin hấp phụ vào các lọ thủy tinh. Thêm 1,25 ml dung môi chứa chất chuẩn nội (6.10.1) vào lọ nhỏ và dán nhãn. Sau đó đậy nắp lọ thủy tinh và đặt vào khay giữ ống. Khi chuyển xong tất cả lượng chứa trong ống thì sử dụng dụng cụ lắc bằng cổ tay lắc mạnh khay giữ ống trong 30 min để hỗ trợ việc giải hấp.

Chuẩn bị hai ống hấp phụ mới (chưa được mở trước) làm mẫu trắng. Dán nhãn và tiến hành với các ống này như mẫu trắng phòng thử nghiệm. Nếu các ống đã được bảo quản lạnh, thì để chúng cân bằng với nhiệt độ phòng trong vòng ít nhất 1 h.

Có thể sử dụng một trong hai phương pháp để chiết bất kỳ các hạt resin nào còn lại từ các ống: có thể sử dụng bông thủy tinh để đẩy các hạt ra ngoài, hoặc sử dụng dòng khí để xua các hạt ra ngoài.

9.3 Nạp mẫu tự động

Khi bắt đầu lấy mẫu tự động, nạp một dãy các chất hiệu chuẩn. Sau đó nạp mẫu và mẫu trắng. Cuối cùng, nạp dãy chất chuẩn hiệu chuẩn thứ hai.

Nếu phân tích hơn 40 mẫu, thì chuẩn bị chất chuẩn nhiều hơn. Nạp mẫu sau khi đặt dãy các chất chuẩn đầu tiên, sau đó nạp một nửa mẫu sau dãy chất chuẩn thứ hai, tiếp tục nạp mẫu còn lại và cuối cùng là dãy các chất chuẩn thứ ba. Chuẩn bị số lượng cần thiết các chất chuẩn sao cho không quá 40 mẫu được phân tích giữa các chất chuẩn.

Nạp chất rửa (etyl axetat chứa 0,01% trietylamin, không chứa chất chuẩn nội (6.10.2) vào lọ thủy tinh đựng dung dịch thải) lên bộ bơm mẫu tự động.

9.4 Sắc ký khí (GC) xác định nicotin và 3-etenylpyridin

9.4.1 Cài đặt thiết bị GC

Đặt các thiết bị và vận hành hệ thống sắc ký khí theo hướng dẫn nhà sản xuất. Khi thực hiện các phép phân tích. Sử dụng GC có gắn detector nitơ-phospho và một thiết bị bơm mẫu tự động dùng để bơm phân dòng/ không dòng. Bộ bơm mẫu tự động điển hình được đặt ngầm định để tạo dòng bơm và 1ml hoặc 2ml được bơm trong khoảng 30 s không phân dòng.

Các điều kiện vận hành sau đây là phù hợp:

a) Nhiệt độ

– nhiệt độ bơm:                         225⁰C

– nhiệt độ lò ban đầu:                50⁰C

– thời gian lưu:                          1 min

– chương trình bước 1

– tốc độ:                       10⁰C/min

– nhiệt độ cuối cùng:      215⁰C

– thời gian lưu:              0 min

– chương trình bước 2

– tốc độ:                       20⁰C/min

– nhiệt độ cuối cùng:      275⁰C

– thời gian lưu:              2 min

– detector :                                300⁰C

b) Dòng khí

– khí mang He:                           4 ml/min (103 kPa)

– H₂ dùng cho detector               3 ml/min

– không khí cho detector            75 ml/min

– khí He hỗ trợ                           15 ml/min

Tốc độ dòng khí phát hiện có tính minh họa. Vận hành detector theo hướng dẫn nhà sản xuất và các hướng dẫn phải như sau

CHÚ THÍCH: Thời gian lưu xấp xỉ như sau:

– 3-EP, 4-EP                              8,5 min,

– quinolin:                                  13,5 min và

– nicotin:                                   15 min

9.4.2 Phân tích mẫu thử và mẫu trắng

Bơm thử chất chuẩn hiệu chuẩn đầu tiên để xác minh sự vận hành GC để hiệu chỉnh vị trí pic, sự phân giải, hình dạng và độ nhạy detector.

Sử dụng hệ thống dự liệu đã có, thu lấy các tỷ lệ pic và diện tích pic của chất phân tích với quinolin để tính đối với sản phẩm, mẫu và mẫu trắng. So sánh tỷ lệ diện tích và sử dụng đường hiệu chuẩn tính nồng độ mẫu 3-EP.

CHÚ THÍCH: Các yếu tố về độ nhạy đối với 3-EP và 4-EP phải được xác định là tương đương (xem [21]) và hai chất đồng phân có cùng thời gian lưu, hình dạng pic dưới các điều kiện sắc ký đã được liệt kê.

9.4.3 Dựng đường chuẩn

9.4.3.1 Đường chuẩn nicotin

Vẽ tỷ lệ diện tích pic trung bình của nicotin với quinolin trên trục y còn nồng độ nicotin (tính bằng microgam trên 1,25 ml) trên trục x. Cho dữ liệu vào phép hồi qui đa thức bình phương có bổ sung 1/x.

Nếu có công thức hồi qui khác mà có thể thích hợp hơn, thì có thể sử dụng thay cho phép hồi qui bình phương bổ sung. Nếu các công thức khác được sử dụng, thì các công thức hồi qui phù hợp phải được thay thế ở phép tính trong 10.2.

9.4.3.2 Đường chuẩn 4-EP

Vẽ tỷ lệ diện tích pic trung bình của 4-EP với quinolin trên trục y còn nồng độ 4-EP (tính bằng microgam trên 1,25 ml) trên trục x. Cho dữ liệu vào phép hồi qui đa thức bình phương có bổ sung 1/x.

Nếu có công thức hồi qui khác mà có thể thích hợp hơn, thì có thể sử dụng thay cho phép hồi qui bình phương bổ sung. Nếu các công thức khác được sử dụng, thì các công thức hồi qui phù hợp phải được thay thế ở phép tính trong 10.2.

9.4.4 Xác định hiệu quả giải hấp

9.4.4.1 Yêu cầu chung

Đối với các lô ống hấp phụ khác nhau, thì xác định hiệu quả giải hấp. Hiệu quả giải hấp là phần thập phân (hoặc phần trăm) của nicotin và 4-EP thu hồi được trong quá trình giải hấp.

9.4.4.2 Chuẩn bị lọ thủy tinh để xác định hiệu quả giải hấp

Chuẩn bị 20 ống hấp phụ bằng cách dùng dụng cụ bẻ hai đầu ống. Chuyển tất cả lượng chứa trong ống vào lọ thủy tinh 2 ml dùng cho bơm mẫu tự động. Chuẩn bị ba bộ, mỗi bộ gồm năm lọ nhỏ thủy tinh. Đối với bộ thứ nhất cho trực tiếp 10 ml chất chuẩn bổ sung thứ hai (0,096 mg nicotin; 0,04 mg 4-EP) vào đáy cột resin, cẩn thận khi cho vào đáy cột mà không bị dính vào thành bình. Tiếp theo cho vào bộ thứ hai 20 ml (0,192 mg nicotin; 0,08 mg 4-EP) và 50 ml (0,48 mg nicotin; 0,20 mg 4-EP) tương ứng. Dãy năm lọ nhỏ còn lại phải được sử dụng làm mẫu trắng.

Đậy nắp và bảo quản ( ở ≤ 0⁰C) tất cả các lọ thủy tinh. Chọn thời gian bảo quản như thời gian trung bình cần để phân tích các mẫu, vì hiệu quả giải hấp có thể phụ thuộc vào thời gian bảo quản.

Điều quan trọng là các dung dịch chuẩn (6.11) chứa quinolin (chất chuẩn nội) không được sử dụng cho vào các lọ thủy tinh để xác định hiệu quả giải hấp.

10. Biểu thị kết quả

10.1 Tính hiệu quả giải hấp

Hiệu quả giải hấp , tính bằng phần trăm khối lượng (%) theo công thức sau đây

                                         (3)

trong đó

m_AR  là khối lượng chất phân tích thu hồi trung bình, tính bằng microgam;

m_AS  là khối lượng chất phân tích spiked trên cột resin hấp phụ, tính bằng microgam;

Hiệu quả giải hấp có thể phụ thuộc vào hàm lượng chất phân tích thu thập được trên cột resin hấp phụ. Vẽ đồ thị hiệu quả giải hấp ngược với khối lượng của chất phân tích tìm thấy được theo thực nghiệm (không phải hàm lượng được sử dụng để đưa vào), nếu được.

Hiệu quả giải hấp thường 100% trên các dải hiệu chuẩn đề cập trong 6.11 (xem [10] và [20])

Nếu hiệu quả giải hấp nhỏ hơn 100%, thì đọc hiệu quả giải hấp từ đường cong tạo được (hoặc nếu không tạo được đường cong, thì sử dụng trung bình số học đơn giản).

10.2 Tính nồng độ chất phân tích trong mẫu

10.2.1 Khối lượng chất phân tích trong mẫu, m_A, tính bằng microgam theo công thức sau đây

m_A = m_S – m_B                                                      (4)

trong đó

m_S là khối lượng chất phân tích xác định được trong ống mẫu, tính bằng microgam (mg)

m_B là khối lượng trung bình chất phân tích trong các ống mẫu trắng, tính bằng microgam (mg)

Có thể sử dụng mẫu trắng phòng thử nghiệm (9.2) hoặc các mẫu trắng (8.2) nếu loại nào cho thấy phù hợp hơn. Thông thường, thì mẫu trắng (8.2) sẽ phù hợp hơn.

10.2.2 Nồng độ chất phân tích liên quan đến tỷ lệ diện tích pic của chất phân tích với quinolin, sử dụng phương trình hồi qui sau đây

Phương trình hồi qui bình phương:

y = A + Bx + Cx²                                               (5)

trong đó

y là tỷ lệ diện tích pic (chất phân tích quinolin);

x là nồng độ chất phân tích.

10.2.3 Khối lượng chất phân tích đã hiệu chỉnh, m_AC, tính bằng microgam theo công thức sau đây:

                                                     (6)

trong đó

mA là khối lượng chất phân tích tổng số, tính bằng microgam, được tính từ công thức (4);

 là hiệu quả giải hấp được biểu thị theo phần trăm khối lượng, được tính từ công thức (3)

Để tính hiệu quả giải hấp, dấu thập phân (ví dụ: 1,00) được sử dụng thay cho phần trăm (ví dụ 100%)

10.3 Tính hàm lượng chất phân tích trong không khí

Hàm lượng chất phân tích ρ_AA, trong không khí được lấy mẫu, tính bằng microgam trên mét khối (mg/m³), theo công thức sau đây:

                                           (7)

trong đó

m_AC là khối lượng chất phân tích, tính bằng microgam, được tính từ công thức (6);

1000 là hệ số chuyển đổi từ lít sang mét khối, trong không khí được lấy mẫu, tính bằng lít trên mét khối (l/m³);

t là thời gian đã thu thập mẫu (xem 8.3), thu được từ khi bắt đầu bơm cho đến khi kết thúc bơm, tính bằng phút;

 là trung bình vận tốc dòng đầu tiên và cuối cùng của bơm lấy mẫu, đã tìm được trong 8.1 và 8.3, tính bằng lít trên phút (l/min).

11. Tiêu chí thực hành phòng thử nghiệm và đảm bảo chất lượng

Hướng dẫn liên quan đến tiêu chí thực hành và tóm tắt các biện pháp đảm bảo chất lượng phải đạt được trong mỗi phòng thử nghiệm nêu trong Phụ lục A.

12. Độ lặp lại và độ tái lập

Dữ liệu về độ chụm được xác định từ thực nghiệm gồm 11 phòng thử nghiệm đã được công nhận và được phân tích theo ISO 5725^[22] vào năm 1998 trên nicotin và 3-etenylpyridin, với 6 mức. Dữ liệu từ 2 phòng thử nghiệm trên nicotin và 3 phòng thử nghiệm ngoại lệ trên 3-EP. Các kết quả ngoại lệ không bao gồm phép tính độ lệch chuẩn lặp lại và độ lệch chuẩn tái lập. Dữ liệu về độ chụm được xác định để thay đổi độ tuyến tính có mức trung bình trong phạm vi từ 0,40 mg đến 2,01 mg trên mẫu nicotin và từ 0,25 mg đến 0,90 mg trên mẫu 3-EP. Các mối liên quan như sau:

– Độ lệch chuẩn lặp lại, s_t = a x m

– Độ lệch chuẩn tái lập, s_R = A x m

trong đó m là mức mẫu trung bình, tính bằng microgam trên mẫu

Các giá trị của a và A được liệt kê trong Bảng 1

Bảng 1 – Giá trị a và A

13. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ nồng độ nicotin và 3-etenylpyridin trong môi trường, tính bằng microgam trên mét khối và cũng bao gồm mọi điều kiện có thể ảnh hưởng đến kết quả (ví dụ: không khí, thời gian lấy mẫu và tốc độ lấy mẫu). Báo cáo thử nghiệm cũng phải nêu tất cả các chi tiết cần thiết về nhận biết môi trường thử nghiệm.

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Tiêu chí thực hành phòng thử nghiệm: Phương pháp đảm bảo chất lượng

A.1 Qui trình thao tác chuẩn (SOPs)

A.1.1 Người sử dụng phải xây dựng SOPs và mô tả các hoạt động sau đây trong phòng thử nghiệm:

– lắp ráp, hiệu chuẩn, kiểm tra độ hở và vận hành hệ thống lấy mẫu cụ thể và thiết bị được sử dụng;

– chuẩn bị, bảo quản, vận chuyển và xử lý mẫu;

– lắp ráp, kiểm tra độ hở, hiệu chuẩn và vận hành hệ thống phân tích, địa chỉ của thiết bị đã sử dụng.

– tất cả các khía cạnh về dữ liệu ghi chép và thao tác, bao gồm cả danh mục phần cứng và phần mềm máy tính được sử dụng.

A.1.2 SOPs phải sẵn có và cung cấp cụ thể từng bước hướng dẫn, để cho nhân viên phòng thử nghiệm hiểu được công việc.

A.1.3 Màu trắng và mẫu trắng phòng thử nghiệm chứa ít nhất 0,05 mg nicotin và nhỏ hơn 0,01 mg 3-EP. Hàm lượng lớn hơn sẽ cho bằng chứng về chất nhiễm bẩn trong quá trình lấy mẫu hoặc phân tích.

A.1.4 Trong trường hợp kết quả mẫu ban đầu nằm ở dải hiệu chuẩn trên, thì chuẩn bị và phân tích chất chuẩn hiệu chuẩn bổ sung, hoặc pha loãng định lượng mẫu bằng dung môi chứa chất chuẩn nội (6.10.1) và phân tích lại mẫu đã pha loãng. Trong trường hợp còn lại, các kết quả mẫu từ đường hiệu chuẩn sẽ phải hiệu chỉnh hệ số pha loãng.

A.2 Hiệu chuẩn bơm lấy mẫu cá nhân

A.2.1 Hiệu chuẩn các bơm lấy mẫu ở thời điểm bắt đầu và kết thúc từng giai đoạn lấy mẫu.

A.2.2 Dùng máy đo lưu lượng bọt hoặc máy đo lưu lượng khối để cài đặt bộ phận kiểm soát lưu lượng dòng bơm ở tốc độ lấy mẫu thích hợp. Tốc độ dòng lên đến 1,5 l/min là phù hợp cho khoảng thời gian lấy mẫu ngắn (nghĩa là ≤ 1h). Tốc độ dòng không quá 1 l/min đối với khoảng thời gian lấy mẫu dài hơn (nghĩa là > 1h).

A.3 Độ nhạy, độ chụm và đường tuyến tính của phương pháp

A.3.1 Độ nhạy của phương pháp này được chứng minh bằng các giới hạn phát hiện 0,17 mg/m³ đối với nicotin và 0,08 mg/m³ đối với 3-EP trong thời gian lấy mẫu 1h.

A.3.2 Xác định hiệu quả giải hấp, độ chụm của phương pháp đảm bảo về độ lặp lại và độ tái lập.

A.3.3 Sự không tuyến tính trong đường hiệu chuẩn hoặc đường hiệu quả giải hấp ở nồng độ gần với các giới hạn định lượng đối với phương pháp thử hoặc ở các nồng độ cao gần với giới hạn phá vỡ 300 mg nicotin trên ống. Ngoài ra, một số mẫu bất thường nằm ngoài phạm vi hiệu chuẩn của detector và vì vậy cần pha loãng thêm và phân tích lại.

A.4 Phương pháp cải tiến

A.4.1 Khoảng thời gian lấy mẫu được mô tả trong phương pháp này có thể tăng lên đến 24h. Phương pháp cải tiến có thể bao gồm cả việc pha loãng mẫu, chỉnh chất chuẩn hiệu chuẩn và/hoặc xây dựng đường chuẩn có dải nồng độ nicotin và/hoặc 4-EP cao hơn.

A.4.2 Tốc độ dòng không khí đi qua ống hấp thụ có thể bị giảm tốc độ dòng từ 1,5 l/min xuống mức thấp hơn mà vẫn có thể được duy trì ổn định bằng bơm lấy mẫu.

A.4.3 Sự sai lệch phát hiện có thể xuất hiện nếu nicotin ETS thu được trên cột resin ở mức >10 mg, vì sự có mặt của quinolin (chất chuẩn nội) trong ETS ở mức thấp (khoảng 1% mức nicotin). Các qui trình thay thế sử dụng phương pháp chuẩn nội của phép định lượng được khuyến cáo sử dụng nếu ETS được lấy mẫu có hàm lượng lớn (nghĩa là đủ để thu được trên 10mg nicotin). Các ví dụ như sau:

a) Sử dụng thể tích dung môi chiết (6.10.1) lớn hơn để pha loãng mẫu định lượng và như vậy nồng độ quinolin ETS và nicotin sẽ thấp hơn. Phương pháp này sẽ giữ cho nồng độ chất chuẩn nội với quinolin không đổi trong dung môi. Để tránh bị nhiễu, nồng độ nicotin trong các mẫu cô đặc nhất phải nhỏ hơn hoặc bằng nồng độ quinotin trong dung môi.

b) Sử dụng chất chuẩn nội khác, ví dụ như N-etylnornicotin (xem [20])

A.5 Sự an toàn

A.5.1 Nếu thuốc thử hoặc dung môi bị chảy, lấy nhanh và làm sạch một cách phù hợp. (Xem Bản dữ liệu về an toàn nguyên liệu được cung cấp bởi nhà sản xuất hóa chất)

A.5.2 Khi chuẩn bị chất chuẩn, có xử lý các chất hóa học thì tránh tiếp xúc vào da và mắt. Đặc biệt chú ý khi lấy nicotin vì có thể nicotin sẽ hấp thụ qua da.

A.5.3 Khi bẻ vỡ các ống hấp phụ để chuyển lượng  chứa trong ống dùng cho phép phân tích, thì phải dùng dụng cụ bẻ vỡ ống để mở hai đầu ống. Cần tránh bị tổn thương do các mảnh sắc thủy tinh của ống.

 

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] National Research Council, Environmental Tobacco Smoke – Measuring Exposures and Assessing Health Effects. National Academy Press, Washington, DC. 1986, p. 70.

[2] OGDEN, M.W.HEAVNER, D.L., FOSTER, T.L., MAIOLO, K.C. CASH, S.L., RICHARDSON, J.D., MARTIN, P.SIMMONS, P.S., CONRAD, F.W. and NELSON, P.R. Personal monitoring System for Measuring Environmental Tobacco Smoke Exposure, Environmental Technology, 17. 1996, pp.239-250

[3] OGDEN, M.W. and NELSON, P.R. Detection of Alkaloids in Environmental Tobacco Smoke. Modem Methods of Plant Analysis, Volume 15, Alkaloids (Linskens, H.F. and Jackson, J.F. eds.), Springer – Verlag, Berlin, 1994, pp. 163-189.

[4] NELSON, P.R. HEAVNER, D.L, COLLIE, B.B., MAIOLO, K.C. and OGDEN, M.W. Effect of Ventilation and Sampling Time on Environmental Tobacco Smoke Component Ratios. Environmental Science and Technology, 26. (10), 1992, pp. 1909 -1915.

[5]EATOUGH, D.J. Assessing Exposure to Environmental Tobacco Smoke, Modeling of indoor Air Quality and Exposure. ASTM STP 1205 (Nagda, N.L ed.), ASTM, 1993, pp. 42-63.

[6] OGDEN, M.W. AND JENKINS, R.A, NICOTINE IN ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE, IN ANALYTICAL DETERMINATION OF NICOTINE AND RELATED COMPOUNDS AND THEIR METABOLITES (GORROD, J.W. AND JACOB P.ILL EDS.) ELSEVIER, AMSTERDAM, 1999, pp. 531-581

[7] HODGSON, A.T., DAISEY, J.M., MAHANAMA, K.R.R. AND BRINKE, J.TEN, USE OF VOLATILE TRACERS TO DETERMINE THE CONTRIBUTION OF ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE TO CONCENTRATIONS OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS IN SMOKING ENVIRONMENT INTERNATIONAL, 22 (3), 1996, pp. 295-307.

[8] HOLCOMB, L.C. INDOOR AIR QUALITY AND ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE CONCENTRATION AND EXPOSURE, ENVIRONMENT INTERNATIONAL, 19, 1993, pp. 9-40.

[9] JENKINS, R.A., GUERIN, M.R. AND TOMKINS, B.A. THE CHEMISTRY OF ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE COMPOSITION AND MEASUREMENT, INDOOR AIR RESEARCH SERIES, 2^ND EDITION, LEWIS PUBLISHERS. BOCARATON, FL. 2000

[10] OGDEN, M.W. AND MAIOLO, K.C. COMPARATIVE EVALUATION OF DIFFUSIVE AND ACTIVE SAMPLING SYSTEMS FOR DETERMINING AIRBORNE NICOTINE AND 3-ETHENYLPYRIDINE, ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 26 (6), 1992, pp. 1226-1234.

[11] EATOUGH, D.J., BENNER, C.L.,MOONEY, R.L., LEWIS, L., LAMB, J.D, AND EATOUGH, N.L. GAS AND PARTICLE PHASE NICOTINE IN ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE, PROCEEDING, 79^TH ANNUAL APCAMEETING, PAPER 86.68.5, JUNE 22 TO 27, 1986, Minneapolis, MN.

[12] HAMMOND, S.K., LEADERER, B.P., ROCHE, A.C, AND SCHENKER, M. COLLECTION AND ANALYSIS OF NICOTINE AS A MARKER FOR ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE, ATMOSPHERIC ENVIRONMENT, 21 (2), 1987, pp. 457-462.

[13] HAMMOND, S.K., LEADERER, B.P. A DIFFUSION MONITOR TO MEASURE PASSIVE SMOKING. ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 21 (5), 1987, pp.494-497.

[14] EATOUGH, D.J., BENNER, C.L., BAYONA, J.M., CAKA, F.M., TANG, H., LEWIS, L., LAMB, J.D., LEE, M.L. LEWIS, E.A. AND HANSEN, L.D. SAMPLING FOR GAS AND PARTICLE PHASE NOCOTINE IN ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE WITH A DIFFUSION DENUDER AND A PASSIVE SAMPLER, PROCEEDINGS EPA/APCA SYMPOSIUM ON MEASUREMENT OF TOXIC AND RELATED AIR POLLUTANTS, AIR POLLUTION CONTROL ASSOCIATION, pp. 132-139

[15] EUDY, L.W., THOME, F.A., HEAVNER, D.L., GREEN, C.R. AND INGEBRETHSEN, B.J. STUDIES ON THE VAPOR-PATICULATE PHASE DISTRIBUTION OF ENVIRONMENTAL NICOTINE BY SELECTIVE TRAPPING AND DETECTION METHODS. PROCEEDINGS 79^TH ANNUAL APCA MEETING, PAPER 86-38.7, JUNE 22 TO 27, 1986, MINNEAPOLIS, MN

[16] KOGAN, V., KUHLMAN, M.R., COUTANT, R.W. AND LEWIS, R.G. AEROSOL FILTRATION BY SORBENT BEDS. JOURNAL OF THE AIR AND WASTE MANAGEMENT ASSOCIATION, 43, 1993, pp.1367-1373.

[17] OGDEN, M.W., DAVIS, R.A., MAIOLO, K.C.,STILES, M.F., HEAVNER, D.L., HEGE, R.B. AND MORGAN, W.T. MULTIPLE MEASURES OF PERSONAL ETS EXPOSURE IN A POPULATION-BASED SURVEY OF NONSMOKING WOMEN ON COLUMBUS, OHIO. PROCEEDINGS 6^TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDOOR AIR QUALITY AND CLIMATE, INDOOR AIR ’93, HELSINKI, VOL.1,1993,pp.523-528.

[18] JENKINS, R.A., PALAUSKY, A., COUNTS, R.W., BAYNE, C.K. AND DINDAL, A.B. EXPOSURE TO ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE IN SIXTEEN CITIES IN THE UNITED STATES AS DETERMINED BY PERSONAL BREATHING ZONE AIR SAMPLING, JOURNAL OF EXPOSURE ANALYSIS AND ENVIRONMENTAL EPIDEMIOLOGY, 6 (4), 1996, pp.473-502.

[19] PHILLIPS, K., BENTLEY, M.C., ABRAR, M., HOWARD, D.A. AND COOK, J. LOW LEVEL SALIVA COTININE DETERMINATION AND ITS APPLICATION AS A BIOMARKER FOR ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE EXPOSURE. HUMAN AND EXPERIMENTAL TOXICOLOGY, 18 (4), pp. 291-296

[20] OGDEN, M.W., EUDY, L.W., HEAVNER, D.L., CONRAD, JR., F.W. AND GREEN, C.R. IMPROVED GAS CHROMATOGRAPHIC DETERMINATION OF NICOTINE IN ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE. ANALYST, 114, 1989, pp. 1005-1008.

[21] OGDEN, M.W. USE OF CAPILLARY CHROMATOGRAPHY IN THE ANALYSIS OF ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE. CAPILLARY CHROMATOGRAPHY-THE APPLICATIONS (JENNINGS, W.G. AND NIKELLY, J.G EDS), HUTHIG FACHVERLAGE, HEIDELBERG, 1991, pp.67-82.

[22] TCVN 6910:2001 (ISO 5725-1:1994). Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo – Phần 1: Nguyên tắc và định nghĩa chung.

---