TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7874:2008 VỀ NƯỚC – XÁC ĐỊNH PHENOL VÀ DẪN XUẤT CỦA PHENOL – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHI CHIẾT LỎNG-LỎNG

Hiệu lực: Còn hiệu lực

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7874 : 2008

NƯỚC – XÁC ĐỊNH PHENOL VÀ DẪN XUẤT CỦA PHENOL – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ CHIẾT LỎNG-LỎNG

Water – Determination of phenol and derivatives of phenol – Liquid-liquid extraction gas chromatographic method

Lời nói đu

TCVN 7874 : 2008 được xây dựng trên cơ sở SMEWW Standard methods for the examination of water and wastewater 6420 B Liquid-liquid extraction gas chromatographic method”.

TCVN 7874 : 2008 do Tiểu Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC47/SC2 Hóa hc – Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đ nghị, B Khoa hc và Công nghệ công bố.

 

NƯỚC – XÁC ĐỊNH PHENOL VÀ DẪN XUẤT CỦA PHENOL – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ CHIẾT LỎNG-LỎNG

Water – Determination of phenol and derivatives of phenol – Liquid-liquid extraction gas chromatographic method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác đnh hàm lượng phenol và dẫn xuất của phenol trong nước bằng phương pháp sc ký khí chiết lỏng-lỏng

2. Tài liệu viện dẫn

Cátài liu vin dẫn sau đây là rất cn thiết khi áp dng tiêu chun này. Đối với các tài liệu vin dghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liu viện dẫn không ghi năm công b thì áp dụng phiên bn mới nht, bao gm c các bn sửa đổi (nếu có)

TCVN 7873 : 2008 Nước – Xác định hàm lượng benzen – Phương pháp sc ký khối phổ (GC/MS) sử dụng ct mao qun.

3. Nguyên tắc

Axit hóa một th tích mu xác đnh và chiết bng metylen clorua. Làm khô phần chiết và chuyển sang dung môi 2-propanol trong quá trình cô đc. Phn chiết được tách bng sc ký khí và xác định hàm lượng phenol bng detector ion hóa ngn la.

Phương pháp này quy định quy trình làm sạch ct sc ký để loi bỏ các cht cn tr. Các dn xuất của phenol được phâtích bằng detector bẫy electron (ECD)

4. Cản trở

4.1. Sự phòng ngừa

Những cản tr phéđo có thể có do tp cht trong dung môi, thuốc thử, dng cụ thủy tinh và dng cụ gia công mu khác, dn đếđường nn b tăng cao. Đ chứng minh rằng tất c các vt liệu không gânh hưởng  điu kin phân tích, cn tiến hành phân tích mẩu trắng với các thuốc thử phòng thử nghiệm.

Ngay sau khi sử dụng, rửa sạch các dụng cụ thủy tinh càng sớm càng tốt bằng dung môi sau cùng đã dùng, tiếp theo bằng chất tẩy rửa với nước nóng, rửa với nước vòi và nước cất. Đ dụng c thủy tinh khô và gia nhiệt trong lò nung  400 oC trong 15 min đến 30 min. Mt số chất bền nhiệt, như các polyclorinat biphenyl (PCB) không thể loại bỏ bằng cách này. Có thể loại bỏ dung môi rửa axeton và hexan bằng cách sấy. Luôn luôn rửa kỹ bằng các dung môi như vậy để loại trừ ảnh hưởng của PCB. Không gia nhiệt dụng cụ thủy tinh định mức trong lò nung. Sau khi làm khô và nguội, bọc kín và bo qun dụng cụ thủy tinh trong môi trường sạch để tránh nhiễm bụi hoặc các nhiễm bẩn khác. Giữ dụng cụ úp ngược hoặc bọc bằng lá nhôm.

Sử dụng các thuốc thử và dung môi có độ tinh khiết cao để giảm thiểu các cn trở. Nếu cn, có thể tinh chế các dung môi bng cách chưng cất trong hệ thống thủy tinh.

4.2. Biện pháp khác

Có thể sử dụng qutrình làm sạch (10.3) để khắc phục các cản tr này, nhưng các mu đặc biệt cn làm sạch thêm đ đạt được giới hạn phát hiện phương pháp.

Việc rửa mu có tính kim (10.1) có thể dẫn đến hiệu suất thu hi phenol và 2,4 dimethylphenol thấp. Vì vậy các kết quả nhận được theo các điu kiện này là nng độ nhỏ nhất.

5. Giới hạn phát hiện

Giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL) là hàm lượng tối thiểu của một chất có thể xác đnh bng phương pháp đó với độ tin cậy thống kê 99 %. Các nồng độ MDL liệt kê trong Bng 1 và Bng 2 nhn được bằng việc sử dụng nước thuốc thử. MDL thực tế nhận được đi với từng phép phân tích sẽ biến đổi phụ thuộc vào độ nhạy thiết bị và tác động của nền mu.

6. An toàn

Độc tính và khả năng gây ung thư của mỗi thuốc thử dùng trong phương pháp này không được phân định chính xác. Đặc biệt cẩn thận khi thao tác với pentaflobenzyl bromua là chất gây chy nước mắt, và 18-crown-6-ete là chất độc mạnh.

7. Lấy mẫu và bảo quản

Ly mẫu vào trong chai thủy tinh sẫm màu dung tích 1 I, với nút vặn TFE. Lá nhôm có thể thay thế cho TFE nếu mẫu không phải là chất ăn mòn. Nếu không có sẵn chai sẫm màu, bảo qun mẫu tránh ánh sáng. Rửa sạch chai và nút bằng axeton hoc metylen clorua và làm khô trước khi dùng. Theo qutrình lấy mẫu thông thường nhưng không rửa chai bằng mẫu. Lấy mẫu hỗn hợp vào bình chthủy tinh đã làm lạnh. Có thể sử dụng thiết bị lấy mtự động không có khả năng nhim bẩn. Thể tích mẫu không ít hơn 250 mlLàm lạnh bình cha mẫu ở oC và bo quản tránh ánh sáng trong quá trình pha trộn. Nếu dng cụ ly mẫu có bơm nhu động, sử dụng ống cao su silicon ngắn nhất, nhưng trước khi dùng rửa thật kỹ ống bằng metanol và ra nhiu ln bằng nước cất để giảm thiểu nhiễm bẩn.

Khi cho mu vào chai, nếu có cclo, thêm 80 mg natri thiosulfat trên một 1 mẫu và lắc đu. Làm lạnh tất c các mẫu ở 4 oC t thời điểm ly mẫu cho đến khi chiết.

Mẫu lấy được phải chiết trong vòng 7 ngày và phải phân tích trong vòng 40 ngày k từ khi chiết.

8. Thiết bị, dụng cụ

8.1. Phu chiết, dung tích 2 l, có van khóa bằng TFE.

8.2. Cột làm khô, sc ký, dài 400 mm, đường kính trong 19 mm, với đĩa lọc thủy tinh thô.

8.3. Cốc thu (ống ly tâm), dung tích 10 ml, có vạch chia. Hiệu chuẩn thể tích. Sử dụng nút thủy tinh nhm đ tránh bay hơi.

8.4. Thiết b cô cất, dung tích 500 ml, gắn với cc thu.

8.5. Cột sinh hàn ba bóng.

8.6. Cột sinh hàn hai bóng.

8.7. Ampun bằng thủy tinh sẫm màu có nút vặn TFE, dung tích từ 10 ml đến 15 ml.

8.8. Đá bọt có kích thước khoảng 10/40 mesh. Trước khi sử dụng phi được xử lý nhiệt  khoảng 40oC trong 30 min hoặc chiết trong dụng cụ chiết Soxhlet với metylen clorua.

8.9. Bếp cách thủy, gia nhiệt, có np là vòng tròn đồng tâm và sai số nhiệt độ ± 2 °C. Sử dụnbếp trong t hút.

8.10. Cân phân tích, chính xác đến 0,000 1 g.

8.11. Cột sắc ký, chiu dài 100 mm, đường kính trong 10 mm và van khóa TFE

8.12. Bình phản ứng đáy tròn, dung tích từ 15 ml đến 25 ml, có c nối tiêu chuẩn, phù hợp với bình ngưng và ống làm khô hình chữ U chứa canxi clorua dạng hạt.

8.13. Thiết b sc ký khí: một hệ thống phân tích đng bộ có bộ ghi có thể lp chương trình nhiệt độ phù hợp với việc bơm mẫu và các dụng c khác gm xylanh, cột phân tích, khídetector và máy ghi. Tốt nhất là s dụng hệ thống dữ liệu để tính diện tích pic.

8.13.1. Cột xác định phenol, cột thủy tinh dài 1,8 mđường kính trong 2 mm, được nhi 1 % SP1240DA trên supelcoport (80/100 mesh) hoặc tương đương. Cột này được sử dụng đ xác định giới hạn phát hiện, dữ liệu độ chụm và độ chệch trong tiêu chun này.

8.13.2. Cột xác định các dẫn xuất phenol, cột thủy tinh dài 1,8 m, đường kính trong 2 mm, được nhi 5 % OV-17 trên chromosorb W-AW-DMCS (80/100 mesh) hoặc tương đương. Cột này được sử dụng để xác đnh giới hạn phát hiện, các dữ liệu độ chụm và độ chệch trong tiêu chuẩn này.

8.13.3. Detector ion hóa ngọn lửa (FID) và bẫy electron (ECD). Sử dụng FID để xác đnh phenol gc. Sử dng ECD để xác định các dẫn xuất của phenol.

9. Thuốc thử

Các hóa chất, thuốc thử sử dng trong quá trình phân tích phải là loại tinh khiết phân tích hoặc loại tương đương.

9.1. Nước, cấp thuc thử, không làm ảnh hưởng đến giới hạn phát hiện các thành phn cn xác định. Chuẩn b bng cách cho nước vòi đi qua nn lọc cacbon có chứa khoảng 0,5 kg cacbon hoạt tính, bng chưng cất hoặc bằng cách sử dụng hệ thống làtinh khiết nước1).

9.2. Dung dịch natri hydroxit, NaOH 10 N: hòa tan 40 g NaOH trong nước (9.1) và pha loãnđến thể tích 100 ml.

9.3. Dung dch natri hydroxit NaOH, 1 Nhòa tan 4 g NaOH trong nước (9.1) và pha loãng đến thể tích 100 ml.

9.4. Natri sulfat, Na2SO4, dạng hạt, khan. Làm sạch bng cách gia nhiệt  400 oC trong 4 h trong khay nông.

9.5. Natri thiosulfat, Na2S2O3.5H2O, dạng hạt.

9.6. Axit sulfuric, H2SO4 1:1: cho từ từ 50 ml H2SO4 đậm đặc vào 50 ml nước (9.1).

9.7. Axit sulfuric, H2SO4 1 N: cho từ từ 58 ml H2SO4 đậm đặc vào 500 ml nước (9.1) và pha loãng đến thể tích 1 l.

9.8. Axeton, metanol, metylen clorua, hexan, 2propanol, toluen.

9.9. Kali cacbonat, K2CO3, dng bột

9.10. Pentaflorobenzyl bromua (a-brompentaflorotoluen), độ tinh khiết tối thiểu 97 % (Cnh báo: hóa chất này làm chảy nước mắt).

9.11. 18-crown-6-ete (1,4,7,10,13,16-hexaoxacyclooctadecane), độ tinh khiết tối thiu 98 % (Cnh báo: hóa chất này có độc tính rất cao).

9.12. Thuốc thử dn xuất của phenol: thêm 1 ml pentaflorobenzyl bromua và 1 g 18 crown6-ete vào bình định mức có dung tích 50 ml và pha lng đến vạch mức, bng 2-propanol trong tủ hút. Dung dịch sử dụng trong 1 tun. Bảo quản  4 oC và tránh ánh sáng.

9.13. Silica gel, 100/200 mesh, hoạt hóa  130 oC qua đêm và bo qun trong bình hút ẩm.

9.14. Dung dịch tiêu chuẩn gốc: chuẩn bị từ các chất chuẩn tinh khiết hoặc mua các dung dịch đã được chứng nhận. Chuẩn bị bng cách: cân chính xác khoảng 0,0100 g chấtinh khiết, hòa tan trong 2propanol hoc dung môi thích hp khác, pha loãng đến thể tích trong bình định mức dung tích 10 ml, 1ml = 1,00 mg cht chuẩn. Khi độ tinh khiết của hợp chất đạt đến 96 % hoặc cao hơn, sử dụng khi lượng không hiệu chỉnh để tính nng độ của dung dịch tiêu chuẩn gc. Sử dụng dung dịch tchuẩn gốc đã chuẩn bị  bt k nng độ nào nếu được chứng nhn bi nhà sản xuất. Chuyn dung dịch tiêu chuẩn gc vào bình có nút vn TFE kín. Bảo quản ở 4 oC và tránh ánh sáng. Thường xuyên kiểm tra dung dịch tiêu chuẩn gốc đ xem dấu hiệu phâhủy hoc bay hơi, đặc bit là trước khi chuẩn b dung dịch hiệu chuẩn. Dung dịch tiêu chuẩn gc sử dng được trong 6 tháng, hoc ít hơn nếu dung dịch tiêu chuẩn gc có vn đ.

9.15. Dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn: chun b các dung dch tiêu chuẩn thích hợp với các phương tiện hiệu chuẩn được lựa chọn.

9.15.1. Dung dịch ngoại chuẩnđối với tng hợp chất chuẩn bị ít nht ba mức nồng độ bằng cách thêm các thể tích của một hoặc nhiu dung dịch tiêu chuẩn gc vào bình đnh mức và pha loãng đến thể tích bằng 2-propanol. Chuẩn bị một dung dịch tiêu chuẩn có nng độ gần bng nhưng phải lớn hơn MDL (xem Bng 1 hoặc Bng 2) và các nng độ khác tương ứng vi dnồng độ mu mong muốn hoc đ xác định di làm việc ca detector.

9.15.2. Dung dịch nội chun đối với từng hợp chất chuẩn bị ít nhất ba mức nồng độ bằng cách thêm các thể tích của một hoặc nhiều dung dịch tiêu chuẩn gốc vào bình định mức. Đối với một dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn, thêm một lượng không đổi đã biết của một hoặc nhiều hơn các dung dịch nội chuẩn và pha loãng đến thể tích bằng 2-propanol. Chuẩn bị một dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ gần bằng nhưng phải lớn hơn MDL và các nồng độ khác tương ứng với dải rộng độ mẫu mong muốn hoặc để xác định dải làm việc của detector.

9.16. Mẫu kiểm soát chất lượng (QC): nồng độ mẫu kiểm tra chứa từng hợp chất là nồng độ 100 mg/ml trong 2-propanol. Nếu loại mẫu này không có sẵn từ nguồn bên ngoài, chuẩn bị bằng cách sử dụng các dung dịch tiêu chuẩn gốc được chuẩn bị độc lập từ những mẫu được sử dụng để hiệu chuẩn.

10. Cách tiến hành

10.1. Chiết

Đánh dấu mức nước trên thành của bình mu để xác định thể tích sau này. Rót toàn bộ mẫu vào phễu chiết có dung tích 2 l. Đối với các mẫu có hàm lượng chất hữu cơ cao, rửa mẫu bằng dung môi có pH kim tính như được quy định ở phần tiếp theo để loi b các chất cn trở tiềm tàng. Trong suốt quá trình rửa, tránh tiếp xúc quá lâu với dung môi, điu này có thể gây ra khả năng thu hi thấp một số phenol, đáng chú ý là phenol và 2,4-dimetylphenol. Đi với các mẫu tương đối sạch, bỏ qua công đoạn rửa và tiến hành chiết trực tiếp.

Để rửa, điều chnh pH đến 12,0 hoặc lớn hơn bằng dung dịch NaOH. Thêm 60 ml metylen clorua và tắc phu trong 1 min đng thi cho thoát khí theo định kỳ để xả áp suất dư. Loại bỏ lp dung môi. Lặp li quá trình rửa thêm hai lần nữa nếu dấu hiệu của màu mất dn.

Trước khi chiết, điu chỉnh pH từ 1 đến 2 bằng H2SO4. Chiết ba lần bằng metylen clorua theo hướng dẫn quy định trong Phụ lục A. Lắp ráp thiết bị cô cất, cô phần chiết đến 1ml và tách riêng, tháo ng ni ra, và làm nguội thiết b cô cất như ch dẫn trong Ph lục A.

Tăng nhiệt độ của bếp cách thủy lên 100 °C. Tháo cột sinh hàn, rửa bình và đấu nối bên dưới với cốc thu bằng 1 ml đến 2 ml 2-propanol. Tốt nhất là sử dụng xylanh 5 ml cho thao tác này. Gắn cột sinh hàn hai bóng vào cốc thu và cột được làm ẩm trước bằng cách thêm khoảng 0,ml 2-propanol trên đcộtĐặt thiết bị cô cất trên bếp cách thủy sao cho cốc thu ngập một phn trong nước nóng. Điều chỉnh vị trí thẳng đng của thiết bị và nhiệt độ nước sao cho hoàn thành cô đặc trong thi gian từ 5 min đến 10 min. (Cnh báo – nếu nhiệt độ tăng quá nhanh, mẫu có thể bị thổi ra khi thiết bị cô cất). Tại tỷ lệ chưng cất thích hợp, các quả bóng rung mạnh nhưng khoang không bị tràn. Khi dung tích biểu kiến của chất lỏng đạt 2.5 ml, tháo thiết bị cô cất, để khô và nguội ít nhất Irong 10 min. Thêm 2 ml 2-propanol qua đnh của cột sinh hàn và cô đặc lại như trước. Khi dung tích biểu kiến của chất lỏng đạt 0,5 ml, tháo thiết bị cô cất, để khô và nguội ít nhất 10 min.

Tháo cột sinh hàn và rửa đu nối bên dưới với cốc thu bằng một lượng nh 2-propanol. Điu chnh dung ch chiết đến 1,0 ml. Đậy nắp cc thu và bo quản  nhiệt độ 4 °C nếu các quy trình tiếp theo không được thực hiện ngay. Nếu phần chiết được cất gi lâu hơn 2 ngày, chuyển sang bình nhỏ có nút dậy xoắn TFE gắn kín. Nếu mẫu chiết không cần phải làm sạch thêm nữa, tiến hành phân tích sc ký theo quy định trong 10.2. Nếu mẫu yêu cu phải làm sạch thêm nữa, tiến hành theo 10.3.

Xác định thể tích mẫu ban đầu bng cách đổ đy lại bình mẫu để đánh dấu và chuyển chất lỏng sang ng đong có chia vch dung tích 1000 ml. Ghi lại thể tích mu chính xác đến 5 ml.

10.2. Xác định phenol bằng sắc ký khí detector ion hóa ngọn lửa (FID/GC)

10.2.1. Các điu kiện vận hành

Bảng 1 tóm tắt các điều kiện vận hành được khuyến nghị đối với sắc ký khí và đưa ra thời gian lưu và các giới hạn phát hiện mà có thể đạt được theo các điu kiện này. Ví dụ v sự phân tách nhận được bằng cột này được chỉ ra trong Hình 1. Các cột mao quản hoc cột nhồi, các điu kiện sc ký khác hay các detector có thể được sử dụng nếu đáp ứng các yêu cu v kiểm soát chất lượng.

Hình 1 – Sắc đ của các phenol

(Cột: 1 % SP1240DA trên supelcoporf; chương trình: 80 °C khi bơm, trung bình 8 oC/min đến 150 oC; detector: ion hóa ngọn lửa)

10.2.2. Hiệu chuẩn

Hiệu chuẩn hệ thống đối với phenol, thiết lập các điu kiện vận hành sắc ký khi tương đương với các điều kiện được đưa ra trong Bảng 1. Hiệu chuẩn sử dụng phương pháp ngoại chuẩn hoc nội chuẩn như sau:

a) Quy trình hiệu chuẩn theo phương pháp ngoại chuẩn – Chuẩn bị các dung dịch tiêu chuẩn theo 9.15.1. và theo quy trình 10.3. Lp bng dữ liệu và xây dựng đường chuẩn hoặc hệ s hiệu chun như ch dn trong TCVN 7873 : 2008.

b) Quy trình hiu chuẩn theo phương pháp nội chuẩn – Chuẩn bị mẫu theo 9.15.2 và theo quy trình 10.3. Lp bảng dữ liu và xây dựng đường chuẩn hoặc hệ s hiu chỉnh như chỉ dẫn trong TCVN 7873 2008

Xác nhận đường chuẩn làm việc, h số hiệu chnh, hoặc RF đối với từng ngày hoạt động bng việc đo mt hoặc nhiều hơn các dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn. Nếu kết quả kiểm tra đi với bất kỳ hợp chất nào khác với kết quả dự đoán hơn 15 %, chuẩn bị đường chuẩn mới cho hp chất đó.

Bng 1 – Điu kiện sắc ký và giới hạn phát hiện của phương pháp

Hợp chất

Thời gian lưu min

Gii hạn phát hiện của phương pháp
mg/l

2-Clorophenol

1,70

0,31

2Nitrophenol

2,00

0,45

Phenol

3,01

0,14

2,4-Dimetylphenol

4,03

0,32

2,4Diclorophenol

4,30

0,39

2,4,6-Triclorophenol

6,05

0,64

4-Clo-3-metylphenol

7,50

0,36

2,4-Dinitrophenol

10,00

13,0

2-Metyl-4,6-dinitrophenol

10,24

16,0

Pentaclorophenol

12,42

7,4

4-Nitrophenol

24,25

2,8

Điu kiện cột: Cthủy tinh dài 1,8 m, đường kính trong 2 mm được nhi supelcoport (80/100 mesh) phủ 1 % SP-1240DA, khí mang nitơ với tốc độ dòng 30 ml/min. Khi bơm, nhiệt độ cột là 80 °C, tăng 8 oC/min đến nhiđộ cuối cùng 150 oC. Các giới hạn phát hiện được xác định bng FID.

10.2.3. Phân tích mẫu

Nếu sử dụng quy trình hiệu chuẩn nội chuẩn, thêm chất nội chuẩn vào mu chiết và trộn kỹ ngay trước khi bơm 2 mI đến 5 ml mẫu chiết hoặc dung dịch tiêu chuẩn vào sắc ký khí sử dng kỹ thuật bơm dung môi. Có thể bơm các thể tích nhỏ hơn (1,0 ml) nếu sử dụng các thiết bị tự động. Ghi lại thể tích được bơm chính xác đến 0,05 ml và kích thước pic thu được bằng đơn vị diện tích hoặc đơn vị chiu cao.

Xác định các hợp chất trong mẫu bằng cách so sánh thời gian lưu pic với các pic của sắc đồ tiêu chuẩn. Căn cứ độ rộng của cửa sổ thời gian lưu được sử dụng để xác định đối với các thông số biến động thời gian lưu thực tế của các dung dịch tiêu chuẩn theo đợt trong ngày. Tính toán kích thước cửa sổ đ nghị, sử dụng ba ln độ lệch chuẩn của thời gian lưu đối với mt hợp chất.

Nếu pic thu được quá cao thì pha loãng phần chiết và phân tích lại.

Nếu không thể đo được kết quả pic do nhiễu, sử dụng quy trình sắc ký khí 10.3.

10.3. Xác định các dẫn xuất của phenol bằng sắc ký khi detector bẫy electron (ECD/GC)

10.3.1. Chun b mẫu

Dùng pipet hút 1,0 ml dung dịch 2-propanol của dung dịch tiêu chuẩn hoặc phần mẫu chiết vào ampun phn ứng bằng thủy tinh. Thêm 1,0 ml thuc thử dn xuất (9.12); đ đ điều chế dung dch có tổng m lượng phenolic không vượt quá 0,3 mg/ml. Thêm khoảng 3 mg K2CO3 và lc nh. Đy hn hợp và đun nóng trong 4 h tại 80 oC trên bếp cách thủy. Lấy ra và để ngui. Thêm 10 ml hexan, lc mnh trong 1 min, thêm 3,0 ml nước ct khử ion và lc trong 2 min. Gạn phần hữu cơ vào trong cốc thu và đậy nút thủy tinh.

10.3.2. Làm sạch

Cho 4,0 g silica gel vào cột sắc ký. Vỗ cột để cho silica gel lắng xuống và thêm khoảng 2 g Na2SO4 khan ở trên đu cột. Rửa cột trước bằng 6 ml hexan, loại b phn rửa và thêm vào cột 2,0 ml dung dch hexan, dung dịch điu chế (10.3.1) trước khi lp Na2SO4 tiếp xúc với không khí. Ra cột bằng 10 ml hexan và loại b phần rửa. Rửa giải cột, theo thứ tự, bng 10,0 ml toluen 15 % trong hexan (phân đoạn 1), 10,0 ml toluen 40 % trong hexan (phân đoạn 2), 10,0 ml toluen 75 % trong hexan (phân đoạn 3) và 10 ml 2-propanol 15 % trong toluen (phân đoạn 4). Các mẫu rửa giđối với các chất dn xuất phenolic ch ra trong Bng 2. Các phân đoạn có thể được kết hp phụ thuộc vào các phenol cụ thể cần xáđịnh hoặc mức độ ảnh hưởng.

10.3.3. Các điu kiện vận hành

Bảng 2 tóm tắt các điều kiện vận hành được khuyến nghị đối với sắc ký khí và đưa ra thời gian lưu  các giới hạn phát hiện mà có th đạt được theo những điều kiện này. Ví dụ v sự phân tách nhận được bng cột nàđược ch ra trong Hình 2.

Hình 2 – Sắc đ của các dn xuất PFB của phenol

(Cột: 5 % OV-17 trên chromosorb W-AW-DMCS; nhiệt độ 200 oC; deteclor: by eletron)

Bng 2 – Cất phân đoạn silica gel và điu kiện sắc ký khi detector bẫy electron đối với các dẫn xuất PFBB

Hợp chất gốc

Phn trăm thu hi theo cất phân đon*

Thời gian lưu

min

Giới hạn phát hiện của phương pháp

1

2

3

4

2-Clorophenol

90

1

3,3

0,58

2-Nitrophenol

9

90

9,1

0,77

Phenol

90

10

1,8

2,2

2,4-Dimetylphenol

95

7

2,9

0,63

2,4-Diclorophenol

95

1

5,8

0,68

2,4,6-Triclorophenol

50

50

7,0

0,58

4-Cloro-3-metylphenol

84

14

4,8

1,8

Pentaclorophenol

75

20

28,8

0,59

4-Nitrophenol

1

90

14,0

0,70

Điu kiện cột: Cột thủy tinh dài 1,8 m, đường kính trong 2 mm được nhồi chromosorb W-AW-DMCS (800/100 mesh) phủ 5 % OV-17, khí mang metan 5 %/agon 95 % tại tc độ dòng 30 ml/min. Nhiệt đ cột được giữ đng nhiệt  200 °C. Các giới hạn phát hiện được xác định bng ECD.

* Thành phn rửa giải:

Phân đoạn 1 – toluen 15 % trong hexan

Phân đoạn 2 – toluen 40 % trong hexan

Phân đoạn 3 – toluen 75 % trong hexan

Phân đoạn 4 – 2-propanol 15 % trong toluen

10.3.4. Hiệu chun

Hàng ngày hiệu chuẩn hệ thống bằng cách chuẩn bị tối thiểu ba phn dung dch tiêu chuẩn hiệu chuẩn (9.15.1), mỗi phn 1 ml, chứa từng phenol cần xác định và dẫn xuất như ở trên. Phân tích từ 2 ml đến 5 ml của từng cột rửa giải thu được theo 10.3.5 và lp bng chiu cao pic hoặc diện ch pic dựa vào khi lượng tương đương đã tính của phenol được bơm. Xây dựng đường chuẩn cho từng hợp chất.

Trước khi sử dng bt kỳ quy trình làm sạch nào, tiến hành một loạt các dung dch tiêu chuẩn hiệu chuẩn theo quy trình để xác nhn phn rửa giải  đảm bo không có cht gây nhiễu trong thuốc thử.

10.3.5. Phân tích mu

Bơm 2 ml đến 5 ml các phân đoạn thu được từ cột vào sc ký khí sử dụng kỹ thuật bơm dung môi. Có thể bơm các thể tích nhỏ hơn (1,0 ml) nếu sử dụng các thiết bị tự động. Ghi lại thể tích được bơm chính xác đến 0,05 ml và kích thước pic thu được bằng đơn vị diện tích hoc đơvị chiu cao. Nếu pic thu được quá cao thì pha loãng phần chiết và phân tích lại.

11. Biểu thị kết quả

11.1. Phân tích bng FID/GC

Xác định nng độ của các hợp chất riêng lẻ. Nếu sử dụng quy trình hiệu chuẩn ngoại chuẩn, tính lượng chất được bơm t kết quả pic sc đ thu được so với đường chuẩn hoc hệ số hiệu chuẩn đã được xác định. Nng độ chất cn xác đnh trong mẫu (c) được tính bng mg/l theo công thc (1)

                  (1)

trong đó

là lượng chất được bơm, tính bng ng;

Vi là thể tích phn chiết được bơm, tính bằng ml;

Vt là thể tích của tổng phn chiết, nh bng ml;

Vs là thể tích của nước được chiết, tính bng ml.

Nếu sử dng qutrình hiu chuẩn nội chuẩn, tính nng độ trong mẫu sử dụng hệ s hiệu chỉnh (RF) đã xác định  trên và theo công thức (2).

                       (2)

trong đó

c là nng độ chất trong mẫu, tính bằng mg/l;

As là giá trị diện tích pic của hp chất được đo;

Ais là giá trị diện tích pic của dung dịch nội chuẩn;

ls là lượng chất nội chuẩn được thêm vào tng phần chiết, tính bằng mg;

Vo là th tích của nước được chiết, tính bằng l.

11.2. Phân tích ECD/GC đối vi dẫn xuất phenol

Xác đnh nồng độ của từng hợp chất trong mẫu, theo công thức (3)

                                                                      (3)

Trong đó:

A khối lượng của phenol tương ứng với diện tích pic trong sắc đồ của mẫu, được xác định từ đường chuẩn trong 10.3.4, tính bằng ng;

Vt thể tích phn rửa giải được bơm, tính bằng ml;

Vr tổng thể tích của cột rửa giải hoặc các phân đoạn kết hợp từ đó Vt được lấytính bng ml;

Vs thể tích của nước được chiết trong 10.1, tính bằng ml;

B tổng thể tích của hexan được thêm vào trong 10.3.1, tính bằng ml;

C thể tích của dung dịch mẫu hexan thêm vào để làm sạch cột trong 10.3.2tính bằng ml;

D tổng thể tích của phn chiết 2-propanol trước khi điu chế, tính bằng ml;

E thể tích của phn chiết 2-propanol được sử dụng trong 10.3.1, tính bằng ml.

Báo cáo kết quả bng mg/l và không có hiệu chnh đối với hiệu suất thu hi. Báo cáo d liệu QC bằng các kết quả mẫu.

12. Độ chụm và độ chệch

Phương pháp này đã được 20 phòng thí nghiệm thực hiện sử dụng nước thuốc thử, nước uống, nước b mặt và ba loại nước thải công nghip có các bổ sung đã được biết có nng đ trong phạm vi t 12 mg/l đến 450 mg/I. Độ chụm thao tác đơn lẻ, đ chụm toàn thể và độ chệch phương pháp được thấy là có liên quan trực tiếp đến nồng độ hợp chất và đc lập của nền mẫu. Phương trình tuyến tính mô t những mối quan hệ này đối vi detector ion hóa ngọn lửa được trình bàtrong Bảng 4.

Bng 3 – Các tiêu chí chấp nhận QC

Hợp cht

Nng độ thử mg/l

Giới hn đối với S mg/l

Di đối với X mg/l

Di đi với P, Ps %

4-Cloro3metylphenol

100

16,6

56,7 – 113,4

49 – 122

2Clorophenol

100

27,0

54,1 – 110,2

38 – 126

2,4Diclorophenol

100

25,1

59,7 – 103,3

44 – 119

2,4-Dimelylphenol

100

33,3

50,4 – 100,0

24 – 118

4,6-Dinitro-2 metylphenol

100

25,0

42,4 – 123,6

30 – 136

2,4-Dinitrophenol

100

36,0

31,7 – 125,1

12 – 145

2-Nitrophenol

100

22,5

56,6 – 103,8

43  117

4Nitrophenol

100

19,0

22,7 – 100,0

13 – 110

Pentaclophenol

100

32,4

56,7- 113,5

36 – 134

Phenol

100

14,1

32,4 – 100,0

23 – 108

2,4,6-Triclorophenol

100

16,6

60,8 – 110,4

53 – 119

S là độ lệch chuẩn của bốn phép tính thu hi,

là giá trị thu hồi trung bình đối với bốn phép tính thu hi, và

P, Ps là phn trăm thu hi tính được.

CHÚ THÍCH: Cátiêu chí này da trực tiếp vào dữ liệu trong Bng 4. Nếu cần, các giới hạn đối với thu hồi được mở rộng để đảm bảo khả năng sử dụng của giới hạn đối với các nồng độ dưới được sử dụng để xây dựng Bảng 4.

Bng 4 – Độ chệch và độ chụm của phương pháp phụ thuộc vào nng độ

Hợp chất

Độ chệch, thu hồi, X mg/l

Độ chụm của một thí nghiệm viên, st
mg/l

Độ chụm tổng th S mg/l

4-Cloro-3-metylphenol

0,87C – 1,97

0,11X – 0,21

0,16X + 1,41

2-Clorophenol

0,83C – 0,84

0,18X 0,20

0,21+ 0,75

2,4Diclorophenol

0,81C + 0,48

0,17X – 0,20

0,18X + 0,62

2,4Dimetylphenol

0,62C – 1,64

0,30X  0,89

0,25X + 0,48

4,6-Dinitro-2-melylphenol

0,84C – 1,01

0,15X + 1,25

0,19X + 5,85

2,4-Dinitrophenol

0,80C – 1,58

0,27X – 1,15

0,29X + 4,51

2-Nitrophenol

0,81C – 0,76

0,15X + 0,44

0,14X + 3,84

4-Nitrophenol

0,46C + 0,18

0,17X 2,43

0,19X + 4,79

Pentaclotophenol

0,83C + 2,07

0,22X  0,58

0,23X + 0,57

Phenol

0,43C + 0,11

0,22X – 0,88

0,17X + 0,77

2,4,6- Triclorophenol

0,86C – 0,40

0,10X + 0,53

0,13X + 2,40

X thu hi mong đợi đối với một hoặc nhiều hơn các phép nh của mẫu có nng độ C;

St độ lệch chuẩn mong đợi của một thí nghiệm viên của các phép đo tại nng độ trung bình được tìm thấy của X.

S đ lệch chuẩn liên phòng thử nghiệm mong đợi của phép đo lại nồng đ trung bình được tìm thy của X

C giá trị thực của nng độ.

X thu hi trung bình được tìm thy đi với phép đo các mu có nồng độ C.

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Hướng dẫn cách chiết và sử dụng thiết bị cô cất

Thông thường sử dng phu chiết để chiết, nhưng trong trường hợp nhũ tương ngăn cn sự thu hi dung môi thì sử dụng chiết liên tục.

A.1 Chiết bằng phu chiết

Thông thường sử dụng thể tích mẫu là 1 I. Đi với các thể tích mẫu  2 l; sử dụng thể tích 250 ml và 100 ml metylen clorua đối vi dây chiết kim/trung tính; sử dụng thể tích 200 ml và 100 ml metylen clorua đối với chiết axit.

Đối với phép xác định thể tích mẫu chiết axit, đánh dấu mức nước trên thành của bình chứa mẫu. Rót toàn bộ mu vào phu chiết dung tích 2 I. Dùng pipet hút 1 ml dung dịch tiêu chuẩn đại diện vào phễu chiết và lc đều. Kiểm tra pH bng giy đo pH có dải rộng và sử dụng dung dịch NaOH điều chnh pH hơn 1 l.

Thêm 60 mmelylen clorua vào bình mẫu, đy nút và lc trong 30 s để rửa bề mt bêtrong. Chuyển dung môi sang phễu chiết và chiết mu bằng cách lc trong 2 min với thông hơi định kỳ để x áp suất dư. Để pha hữu cơ tách khi pha nước ít nhất trong 10 min. Nếu b mtương tác nhũ giữa các lp ln hơn 1/3 thể tích lớp dung môi, sử dụng kỹ thuật cơ học để tách pha hoàn toàn. K thuật tối ưu phụ thuộc vào mẫu, nhưng có thể gm khuấy, lọc nhũ qua bông thủy tinh, ly m hoặc các phương pháp lý học khác. Cho phn chiết metylen clorua vào bình dung tích 250 ml.

Nếu không thể phá v lớp nhũ (hiệu suất thu hi metylen clorua nhỏ hơn 80 %, hiệu chỉnh đi vđộ tan của metylen clorua) trong lần chiết đầu tiên, chuyển mẫu, dung môi và nhũ tương sang khoang chiết của thiết bị chiết liên tục và thực hiện chiết liên tục (A.2).

Thêm thể tích 60 ml metylen clorua thứ hai vào bình mu và lp lại qutrình chiết, gộp các phần chiết vào bình nón. Thực hiện chiết lần thứ ba theo cách tương tự.

Sau khi chiết lthứ ba, sử dụng H2SO4 để điu chnh pH của pha nước nh hơn 2. Từng phn chiết đã axit hóa pha nước ba ln bằng 60 ml metylen clorua. Gộp các phn chiết vào bình nón dung tích 250 ml và ghi nhãn các phần chiết hỗn hp như phân đoạn axit.

Đối với mỗi phân đoạn, lp thiết bị cô cất bằng cách lắp cốc thu 10 ml vào bình bay hơi dung tích 500 ml. Có thể sử dng thiết b hoặc kỹ thuật cô cất khác nếu đáp ng được các yêu cu về kiểm soát chất lượng.

Rót phn chiết hỗn hợp vào cột làm khô đã tráng dung môi có chứa sn ít nhất 10 cm Na2SO4 khan và gộp phần chiết vào thiết bị cô cất. Rửa bình nón và cột bằng 20 ml đến 30 ml metylen clorua

Thêm một hoặc hai viên đá bọt sạch vàbình cô cất và lắp cột sinh hàn ba bóng vào. Tẩm ướt cột sinh hàn bằng cách thêm khong 1 ml metylen clorua trên đu cột. Đt thiết bị cô cất trên bếp cách thủy (60 ođến 65 °C) trong tủ hút sao cho một phn cốc thu chìtrong nước nóng và toàn bộ b mt hình cầu bên dưới của bình được tm bng hơi nóng. Điều chỉnh vị trí thiết b thẳng đứng và nhiệt độ nước theo yêu cu đ cô cất hoàn toàn trong 15 min đến 20 min. Với tỷ l chưng ct thích hợp các quả bóng rung mnh nhưng các khoang không bị tràn dung môi ngưng tụ. Khi dung tích biểu kiến chất lng đạt 1 ml, tháo thiết bị cô cất, để khô và nguội trong ít nhất 10 min.

Tháo cột sinh hàn, dùng 1 ml đến 2 ml metylen clorua để rửa bình và đấu nối bên dưới với cốc thu, tốt nhất là sử dụng xylanh dung tích 5 ml.

Đối với mi phân đoạn, thêm một hoặc hai viên đá bọt sạch khác vào cốc thu và lắp cột sinh hàn hai bóng. Tẩm ướt trước cột sinh hàn bằng cách thêm khoảng 0,5 ml metylen clorua trên đcộtĐặt thiết b cô cất trên bếp cách thủy (60 oC đến 65 oC) sao cho một phần cốc thu chìm trong nước nóng và cô cất liêtục như trên không thêm dung môi nữa cho đến khi dung tích biểu kiến của chất lng còn khoảng 0,5 ml. Sau đó đ nguội, tháo cột sinh hàn, rửa bình và đu nối bên dưới với cốc thu bằng khoảng 0,2 ml axeton hoặc metylen clorua. Điu chỉnh thể tích cuối cùng đến 1,0 mbằng dung môi. Đậy nắp cốc thu và bo qun lạnh nếu không thực hiện ngay các qutrình tiếp theo. Nếu phần chiết được lưu giữ quá 2 ngày, chuyển sang chai có nút xoáy TFE và ghi nhãn phân đon kim/trung tính hoặc axit thích hp.

Xác định thể tích mẫu ban đu bằng cách đổ lại bình chứa mẫu đến vạch và chuyển chất lỏng sang ống đong có chia vạch dung tích 1000 ml. Ghi lại thể tích mẫu chính xác đến 5 ml.

A.2 Chiết liên tục

Đánh dấu mức nước trên thành bình và xác định thể tích mẫu sau như mô tả  trên. Kiểm tra pH bng hy đo pH dải rộng và dùng dung dịch NaOH điều chỉnh pH lớn hơn 11. Chuyển mẫu sang thiết bị chiết liên tục, sử dụng pipet thêm 1,00 ml dung dịch tiêu chuẩn thay thế và lắc đu. Thêm 60 ml metylen clorua vào bình chứa mẫu, đậy kín và lắc trong 30 s để rửa b mặt bên trong. Chuyển dung môi sang thiết bị chiết. Lp lại bước rửa với 50 ml đến 100 ml khác metylen clorua và thêm phần rửa vào thiết bị chiết.

Thêm 200 ml đến 500 ml rnetylen clorua vào bình chưng cất, thêm vừa đủ nước thuốc thử để đm bảo tiến hành thích hợp và chiết trong 24 h. Để nguội và tháo bình chưng cất. Làm khô, ly m và đóng kín phần chiết như trong A.1.

Cho 500 ml metylen clorua vào bình chưng cất sạch và lắp bình vào thiết b cất liên tục. Cẩn thận, trong lúc khuấy, sử dụng H2SO4 điu chnh pH của pha nước xuống nhỏ hơn 2. Chiết trong 24 h. Làm khô, ly m và đóng kín phn chiết như trong A.1.

 



1) Millipore super Q hoặc tương đương.

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7874:2008 VỀ NƯỚC – XÁC ĐỊNH PHENOL VÀ DẪN XUẤT CỦA PHENOL – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHI CHIẾT LỎNG-LỎNG
Số, ký hiệu văn bản TCVN7874:2008 Ngày hiệu lực
Loại văn bản Tiêu chuẩn Việt Nam Ngày đăng công báo
Lĩnh vực Tài nguyên - môi trường
Ngày ban hành
Cơ quan ban hành Tình trạng Còn hiệu lực

Các văn bản liên kết

Văn bản được hướng dẫn Văn bản hướng dẫn
Văn bản được hợp nhất Văn bản hợp nhất
Văn bản bị sửa đổi, bổ sung Văn bản sửa đổi, bổ sung
Văn bản bị đính chính Văn bản đính chính
Văn bản bị thay thế Văn bản thay thế
Văn bản được dẫn chiếu Văn bản căn cứ

Tải văn bản