1. CETASD Qui trình phân tích: SOP- PCBs/S1 Trang 1/12
Xác ñ nh PCBs trong m u ñ t và tr m tích b ng GCMS – Quy trình 1
Qui trình phân tích PCBs trong m u ñ t và tr m tích
b ng phương pháp chi t Soxhlet, r a axit, lo i lưu huỳnh,
qua c t florisil và ñ nh tính, ñ nh lư ng b ng s c ký kh i ph
(GCMS)
So n th o l n th : 3
T ng s trang : 12
Ngư i so n : Nhóm phân tích POP
Ngày so n : 12-2011
S d ng t : 12 - 2011
1
2. CETASD Qui trình phân tích: SOP- PCBs/S1 Trang 2/12
Xác ñ nh PCBs trong m u ñ t và tr m tích b ng GCMS – Quy trình 1
1. Ph m vi áp d ng
Qui trình này ñư c s d ng ñ xác ñ nh các h p ch t PCBs trong m u ñ t và m u tr m tích.
Danh m c các ch t PCBs ñư c trình bày trong ph n Phân tích trên GCMS và ph l c 4.
2. Nguyên t c c a phương pháp
M u ñ t và tr m tích ñã ñư c phơi khô, nghi n s ñư c chi t b ng dung môi hexan s d ng k
thu t chi t Soxhlet. D ch chi t sau ñó ñư c làm s ch, làm giàu b ng các k thu t r a axit, lo i
lưu huỳnh, qua c t florisil, cô ñ c và ñư c phân tích ñ nh tính, ñ nh lư ng trên thi t b GCMS.
Phương pháp x lý m u ñư c tham kh o theo các tài li u sau: EPA 3620B
3. Y u t c n
S có m t m t lư ng l n các hydrocarbon trong m u r n gây c n tr t i quá trình ñ nh tính và
ñ nh lư ng b i GCMS. Các bư c r a axit, qua c t florisil s giúp lo i b nh hư ng c a
hydrocarbon trong n n m u.
Các h p ch t có ch a lưu huỳnh s gây nh hư ng ñ n s ñ nh lư ng các h p ch t PCBs. Do
ñó trong m t s bư c x lý m u c n thêm ñ ng vào d ch chi t ñ lo i b các h p ch t ch a lưu
huỳnh.
4. Thi t b
- S c ký khí : GCMS 2010, Shimadzu, Japan3
Các ñi u ki n cho GCMS 2010 ñư c trình bày trong ph n Ph l c 2
- Thi t b chi t Soxhlet
- Máy li tâm l nh, Rotina 35R, Hettich, Germany
- Máy cô quay chân không Buchi Rotavapor R-124, Th y Sĩ
5. Hoá ch t
- Hexan, GC và p.a, Merck
- Axeton, p.a, Merck
- Cyclohexan, GC và p.a, Merck (hoá ch t GC ñư c s d ng ñ pha chu n)
- H2SO4 95-97%, p.a, HCl 37%, p.a, Merck
- Na2SO4 anhydrous, p.a, Merck (ñư c ho t hoá 250 oC trong 4h)
- ð ng mi ng, p.a, China
- Florisil (0.1-0.25mm) for pesticide residue, Merck
Các dung d ch chu n g c cho phân tích PCBs
- IS: Perylene-d12, 200 µ g/ml (Cat. No. DLM-3666-1.2, Cambridge Isotope Lab. Inc.)
- SR: 13C-labelled Mono-Deca PCBs, 1 µ g/ml (Cat. No. EC-4189-A, Cambridge Isotope Lab.
Inc.) (10 PCBs)
- PCB standard solution: Mono-Deca PCB (1µ g/ml; mono-di-CB 2 µ g/ml), (Cat. No. EC-
5434, Cambridge Isotope Lab. Inc.) (44PCBs)
- IADN Congener Standard Mix 1,2,3 , 30ug/ml in IsoOctane (B08010107, B8010018,
B8010116, Accustandard)),
- Retention time Index, 100µ g/ml, (Cat.No. 560295, Restek Corporation)
- Method 525.2 GC/MS performance check Mix, 1000 µ g/ml (Cat.No. 31827, Restek
Corporation)
2
3. CETASD Qui trình phân tích: SOP- PCBs/S1 Trang 3/12
Xác ñ nh PCBs trong m u ñ t và tr m tích b ng GCMS – Quy trình 1
6. Phơi m u và b o qu n m u
M u ñ t ho c m u tr m tích ñư c phơi khô t i nhi t ñ phòng. Sau ñó ñư c nghi n, và rây v i
c l < 0.1mm. M u khô có th gi ñư c vài tháng t i nhi t ñ phòng ho c lâu hơn vài năm
n u ñư c b o qu n trong t l nh sâu (-18oC).
D ch chi t có th gi ñư c trong t l nh (4 oC) trong vòng 1 tháng.
7. X lý m u
Qui trình x lý m u ñ t và tr m tích ñư c th c hi n theo các bư c sau:
7.1. Chi t m u:
1. Cân 10 g m u khô cho vào ng thimble s d ng ñ chi t Soxhlet.
2. Thêm vào ng thimble 10 g Cu ñã ho t hóa b ng axit HCl 5% (Cách ho t hóa ñ ng: Cho
Cu vào 1 c c th y tinh, ñ a xít HCL 5% ng p l p ñ ng, khu y b ng ñũa th y tinh. Sau khi
ñ ng ñã sáng tr ng, ñ h t ph n dung d ch axit HCl. R a ñ ng b ng nư c c t 3 l n, sau ñó
b ng axeton và n-hexan. ð ng sau khi r a ph i ñư c ngâm trong dung môi n-hexan).
3. Thêm vào ng thimble 10 g Na2SO4 khan.
4. Thêm vào ng thimble 20 µl Surogate PCB-C13 1µg/ml.
5. Cho ng thimble có ch a m u, ñ ng và mu i vào ng chi t Soxhlet. ð 100ml dung môi n-
hexane vào ng chi t.
6. L p ng chi t Soxhlet vào bình c u 500ml có ch a 200ml dung môi n-hexan.
7. B t b p chi t Soxhlet, chi t v i t c ñ 3 chu kỳ/gi , t ng th i gian chi t m u 16-18 gi .
7.2. Cô ñ c d ch chi t:
8. Sau khi chi t xong, d ch chi t ñư c mang ñi cô v kho ng 1ml b ng thi t b cô c t chân
không.
7.3. Làm s ch d ch chi t b ng c t florisil và ñ ng ho t hóa:
9. Chu n b c t Florisil: Nh i 8 g Florisil (ñã ñư c ho t hóa 130oC qua ñêm) vào c t th y
tinh dài 50 cm, ñư ng kính 1cm. Nh i ư t, chú ý tránh ñ khô Florisil. Cho 1g Na 2SO4 phía
trên l p Florisil. Sau khi nh i xong, ho t hóa c t v i 20 ml hexan.
10. Thêm Cu ñã ñư c ho t hóa vào phía trên c t.
11. Chuy n 1ml d ch chi t m u bình c u 250 ml vào c t Florisil.
12. Cho d ch chi t 1ml ch y qua c t.
13. Tráng bình c u 250 ml v i 2 ml dung môi n-hexan, l p l i vi c tráng bình thêm 2 l n. Dung
môi tráng ñư c cho vào c t Florisil ñã ch a m u. Chú ý, m i l n cho dung môi vào ph i
ñ i ch y qua c t h t c a l n trư c.
14. R a gi i PCBs v i 45 ml dung môi n-hexan.
15. H ng d ch tráng và d ch r a gi i vào bình c u 250 ml (có th thêm ñ ng ho t hóa vào d ch
r a gi i n u c n)
7.4. Cô ñ c d ch r a gi i:
16. Cô d ch r a gi i v 1ml b ng thi t b cô c t chân không.
17. Chuy n d ch ñã cô t bình c u 250 ml sang l 10ml, tráng bình c u b ng n-hexane.
18. Cô d ch trong l 10 ml v 1 ml b ng khí N2.
3
4. CETASD Qui trình phân tích: SOP- PCBs/S1 Trang 4/12
Xác ñ nh PCBs trong m u ñ t và tr m tích b ng GCMS – Quy trình 1
7.5. Làm s ch d ch chi t b ng r a axit:
19. Thêm 1ml H2SO4 98% vào l 10 ml có ch a 1ml d ch. L c m nh. Thêm 5 ml n-hexan vào,
và l c ñ u. ð l ng, ñ i phân l p gi a n-hexan và l p axit, hút b ph n axit phía dư i. Ti p
t c r a axit n u ph n n-hexan v n còn màu. R a h t axit c a l p n-hexan b ng nư c deion
3 l n, m i l n 1-2ml, l c m nh, ñ phân l p và hút b ph n nư c phía dư i.
20. Cho 1-2g Na2SO4 khan vào ñ lo i nư c. Có th thêm ñ ng ho t hóa vào d ch r a chi t n u
c n
21. Hút d ch chi t trong n-hexan sang ng nghi m chia v ch
7.6. Cô ñ c d ch chi t cu i cùng và thêm IS:
22. Cô d ch chi t m u cu i cùng v 1ml b ng khí nitơ.
23. Thêm IS 10µl Perylene-d12 (2 µg/ml)
24. Chuy n d ch cô cu i cùng vào L bơm m u 1,5ml
25. Bơm 2µl d ch m u vào GC/MS.
Các bư c x lý m u ñ t và tr m tích ñư c trình bày tóm t t trong ph n Ph l c 3.
8. Phân tích trên GC/MS
2 µl d ch chi t ñư c bơm trên thi t b GCMS-2010 s d ng c t tách VO-5 cho phân tích PCB
v i ch ñ không chia dòng. Các PCBs ñư c ñ nh tính b i th i gian lưu và m nh ph ñ c trưng
và ñư c ñ nh lư ng b i ph n m m chuyên d ng.
Th t r a gi i c a các PCBs ñư c trình bày c th trong ph n tính toán.
Các ñi u ki n phân tích GCMS ñư c trình bày trong ph n Ph l c 2
- ðư ng chu n: ðư ng chu n ñư c l p b ng phương pháp n i chu n
Kho ng n ng ñ : Mono-CB, di-CB : 50-2 ng/ml
Tri – deca-CB: 25-1 ng/ml
S ñi m: 5 ñi m
Bơm 2µl dung d ch chu n v o GC/MS
- ðo ñ c m u: S d ng thi t b bơm m u t ñ ng ñ bơm m u. Th t bơm m u s là: dung
môi, dung d ch ki m tra ñư ng chu n PCB (10ng/ml; mono-di-CB: 20ng/ml), m u blank,
và m u. Tuỳ thu c vào hàm lư ng c a các dung d ch trên, dung môi thư ng ñư c chèn vào
gi a ñ tránh nhi m b n.
9. R a d ng c thu tinh
T t c các d ng c th y tinh chi t m u, cô ñ c, clean-up ñ u ph i ñư c r a b ng nư c xà
phòng và sau ñó ñư c tráng b ng nư c c t, axeton, hexan và ñư c s y khô trong t s y.
10. Blank sample
ð i v i m i m t seri m u, m u blank ñư c ti n hành ñ ki m tra ñ s ch c a t t c các d ng c
và ñ thu tinh. Mâu blank ñư c s d ng là Na2SO4 khan.
4
5. CETASD Qui trình phân tích: SOP- PCBs/S1 Trang 5/12
Xác ñ nh PCBs trong m u ñ t và tr m tích b ng GCMS – Quy trình 1
11. QA/QC
Các ñi u ki n sau ph i ñư c tuân theo:
- Tuning GCMS, ki m tra các thông s (tùy thu c vào thi t b )
- Ki m tra thi t b GCMS:
+ Bơm 4 µl dung d ch GC/MS check.
+ S gi ng nhau m nh ph c a DFTPP khi so v i thư vi n ph (ñ gi ng nhau >80%);
+ ð phân h y c a p,p-DDT không vư t quá 20%.
- Ki m tra c t tách:
+ Bơm 2µl dung d ch PCB (10ng/ml; mono-di-CB: 20ng/ml)
+ Tính toán h s “Tailing” c a Perylene-d12
+ H s này không vư t quá 2%
- Ki m tra ñư ng chu n:
+ Bơm 2µl dung d ch PCB (10ng/ml; mono-di-CB: 20ng/ml)
+ K t qu sai l ch <15%.
+ Bơm dung d ch PK n ng ñ 30ppb, ñ sai l ch không vư t quá 20%.
- Hi u su t thu h i c a Surrogate trong kho ng t 70 d n 130%.
- Giá tr c a m u ph i tr ñi giá tr ñư c tìm th y trong m u blank.
- M u blank luôn ph i ñư c th c hi n cùng m t ñ t m u.
12. Tài li u tham kh o
EPA 3620B
UNU-2009 (Determination of PCB in water by GCMS)
13. Ph l c
Ph l c bao g m các các bư c c th c a quá trình chi t m u, ñi u ki n phân tích GCMS và
cách pha chu n QC và PK.
5
6. CETASD Qui trình phân tích: SOP-PCB/S1 Trang 6/12
Xác ñ nh PCBs trong ñ t và tr m tích b ng GC/MS – Quy trình 1
Ph l c 1- SOP-PCBs/S1 So n th o l n 3 Ngày 12.2011
Chu n b dung d ch chu n
N ng ñ Tri- Dung d ch chu n Dung d ch chu n
N ng ñ SR: IS: Perylene-
Ký decaCB PCBs (0.1µg/ml; PCBs (1µg/ml;
M c Mono-diCB 1µg/ml d12 (2µg/ml)
hi u (ng/ml) mono-diCB: mono-diCB:
(ng/ml) (µl) (µl)
(µl) 0.2µg/ml) (µl) 2µg/ml) (µl)
Dung 1 A 2 1 10 20 10
d ch QC 2 B 4 2 20 20 10
3 C 10 5 50 20 10
4 D 20 10 10 20 10
5 E 50 25 25 20 10
Dung d ch ñư ng chu n ñư c pha trong bình ñ nh m c 1ml
Dung 1 µg/ml Retention GC/MS
d ch time Index Performance
ki m tra standard check mix
(100µg/ml) (1000µg/ml)
100 µl 10µl
BðM 10ml
IADN mix
(0.6ppm)
PKK 30 ppb 50ul
6
7. CETASD Quy trình phân tích: SOP- PCB/S1 Page 7/12
Ph l c 2 – SOP-PCBs/S1 So n th o l n 3 Ngày 12.2011
ði u ki n phân tích GCMS 2010
<Auto Injector (AOC-20i)>
# of Rinses with Solvent (Pre-run) :3
# of Rinses with Solvent (Post-run) :3
# of Rinses with Sample :1
Plunger Speed (Suction) : High
Viscosity Comp. Time : 0.2 sec
Plunger Speed (Injection) : High
Syringe Insertion Speed : High
Injection Mode :0
Pumping Times : 5 times
Inj. Port Dwell Time : 0.3 sec
<GC (GC-2010)>
Column : OV-5 [30 m x 0.25 mm I.D., 0.25 µm]
Injection Mode : Splitless
Injection Volume : 2.0 µL
Sampling Time : 2.00 min
Injection Temp. : 280 oC
Column Oven Temp. : 110 oC (3min)->(15 oC /min) ->210 oC -> (3 oC /min) ->
: 310 oC-> (5 oC /min) ->320 oC (10min)
Carrier Gas : Helium
Flow Control Mode : Linear Velocity (32.6 cm/sec)
Purge Flow : 5.0 mL/min
<MS (GCMS-QP2010)>
Ion Source Temp. : 200 oC
Interface Temp. : 280 oC
Solvent Cut Time : 4.0 min
Ionization Voltage : 70 eV
Emission Current : 60 µA
Detector Voltage : Tuning Result ±0.5 kV
Start Time : 5.00 min
End Time : 55.00 min
Acq. Mode : SIM
SIM Monitoring Ion
: m/z 152.10, 164.10, 186.00, 188.00, 190.00, 198.00, 200.00, 202.00, 222.00,
234.00, 256.00, 260.20, 264.20, 268.00, 289.90, 291.90, 301.90, 303.90,
325.90, 327.90, 337.90, 339.90, 359.90, 361.90, 371.90, 373.90, 393.80,
395.80, 405.80, 407.80, 425.80, 427.80, 437.80, 439.80, 461.70, 465.70,
473.70, 477.70, 497.70, 499.70, 509.70, 511.70
Event Time : 0.5 sec
7
8. CETASD Quy trình phân tích: SOP- PCB/S1 Page 8/12
Các m nh ph ñ c trưng c a các PCBs
M nh kh i ñ c trưng (m/z)
M nh ñ nh lư ng M nh so sánh
Monochlorobiphenyl 180.0 190.0
Dichlorobiphenyl 222.0 152.1
Trichlorobiphenyl 256.0 186.0
Tetrachlorobiphenyl 289.9 291.9
Pentachlorobiphenyl 325.9 327.9
Hexachlorobiphenyl 359.9 361.9
Heptachlorobiphenyl 395.8 393.8
Octachlorobiphenyl 427.8 425.8
Nonachlorobiphenyl 465.7 461.7
Decachlorobiphenyl 497.7 499.7
13C Mono-CB (13C PCB#3) 200.0 202.0
13C Di-CB (13C PCB#15) 134.0 164.1
13C Tri-CB (13C PCB#28) 268.0 198.0
13C Tetra-CB (13C PCB#52) 301.9 303.9
13C Penta-CB (13C PCB#118) 337.9 339.9
13C Hexa-CB (13C PCB#153) 371.9 373.9
13C Hepta-CB (13C PCB#180) 405.8 407.8
13C Octa-CB (13C PCB#194) 439.8 437.8
13C Nona-CB (13C PCB#208) 473.7 477.7
13C Deca-CB (13C PCB#209) 509.7 511.7
8
9. CETASD Quy trình phân tích: SOP- PCB/S1 Page 9/12
Ph l c 3 - SOP-PCB/S1 So n th o l n 3 Ngày 12.2011
Qui trình x lý m u ñ t và tr m tích
10g m u khô/ ng chi t Shoxlet
- 10g Cu ñã ho t hóa
- 10 g Na2SO4
13
- SR: 20µl - C PCBs 1µg/ml
- 300 ml Hexan
-
Chi t Soxhlet trong 16 -18 h
D ch chi t
Cô c t chân không v 1ml
Thêm Cu mi ng (ñã ho t hoá)
Florisil clean up (8g)
(ho t hoá v i 20ml n-hexan)
- Thêm 1ml d ch chi t
- ð i 1 phút
- R a gi i 50ml n hexan
- Cô c t chân không v 1ml
- Chuy n d ch chi t sang Vial
10ml, cô v 1ml b ng N2
R a axit
- 1ml H2SO4 98%
- Thêm 5 ml hexan
- 1ml H2SO4 98%
- 3x1ml nư c
- Thêm Na2SO4
Thêm Cu mi ng (ñã ho t hoá)
Chuy n sang ng nghi m chia v ch
Thêm IS:
- 10µl Perylene-d12 (2 µg/ml)
Cô v 1 ml b ng N2
Bơm 2µl vào GC/MS
9
10. CETASD Quy trình phân tích: SOP- PCB/S1 Page 10/12
Ph l c 4 – SOP-PCBs/S1 So n th o l n 3 Ngày 12.2011
B ng 1. Danh m c các ñ ng lo i PCBs trong dung d ch chu n EC-5434,
Cambridge Isotope Lab. Inc.
STT PCB S IUPAC
1 2-Monochlorobiphenyl 1
2 4-Monochlorobiphenyl 3
3 2,4'-Dichlorobiphenyl 8
4 2,5-Dichlorobiphenyl 9
5 2,6-Dichlorobiphenyl 10
6 3,4-Dichlorobiphenyl 12
7 4,4'-Dichlorobiphenyl 15
8 2,2',5-Trichlorobiphenyl 18
9 2,2',6-Trichlorobiphenyl 19
10 2',3,4-Trichlorobiphenyl 33
11 3,3',4-Trichlorobiphenyl 35
12 3,4,4'-Trichlorobiphenyl 37
13 3,4,5-Trichlorobiphenyl 38
14 2,2',3,5'-Tetrachlorobiphenyl 44
15 2,2',5,5'-Tetrachlorobiphenyl 52
16 2,2',6,6'-Tetrachlorobiphenyl 54
17 2,3,3',5-Tetrachlorobiphenyl 57
18 2,4,4',5-Tetrachlorobiphenyl 74
19 3,3',4,4'-Tetrachlorobiphenyl 77
20 3,3',4,5-Tetrachlorobiphenyl 78
21 3,3',4,5'-Tetrachlorobiphenyl 79
22 3,4,4',5-Tetrachlorobiphenyl 81
23 2,2',4,4',5-Petachlorobiphenyl 99
24 2,2',4,6,6'-Petachlorobiphenyl 104
25 2,3,4,4',5-Petachlorobiphenyl 114
26 2,3',4,4',5-Petachlorobiphenyl 118
27 2',3,4,4',5-Petachlorobiphenyl 123
28 3,3',4,4',5-Petachlorobiphenyl 126
29 2,2',4,4',5,5'-Hexachlorobiphenyl 153
30 2,2',4,4',6,6'-Hexachlorobiphenyl 155
31 2,3,3',4,4',5-Hexachlorobiphenyl 156
32 2,3,3',4,4',5'-Hexachlorobiphenyl 157
33 2,3,3',4',5,5'-Hexachlorobiphenyl 162
34 2,3',4,4',5,5'-Hexachlorobiphenyl 167
35 3,3',4,4',5,5'-Hexachlorobiphenyl 169
36 2,2',3,4',5,6,6'-Heptachlorobiphenyl 188
37 2,3,3',4,4',5,5'-Heptachlorobiphenyl 189
38 2,2',3,3',4,4',5,5'-Octachlorobiphenyl 194
39 2,2',3,3',4,4',5,6-Octachlorobiphenyl 195
40 2,2',3,3',5,5',6,6'-Octachlorobiphenyl 202
41 2,3,3',4,4',5,5',6-Octachlorobiphenyl 205
42 2,2',3,3',4,4',5,5',6-Nonachlorobiphenyl 206
43 2,2',3,3',4,5,5',6,6'-Nonachlorobiphenyl 208
44 Decachlorobiphenyl 209
B ng 2. Danh m c các surrogate PCBs trong dung d ch chu n EC-4189-A,
Cambridge Isotope Lab. Inc.
STT PCB [13C12] S IUPAC
1 4-Chloro [13C12] biphenyl 3
2 4,4'-DiChloro [13C12] biphenyl 15
3 2,4,4'-TriChloro [13C12] biphenyl 28
4 2,2',5,5'-TetraChloro [13C12] biphenyl 52
10
